Цель: Ознакомить учащихся с многообразием низших и высших ракообразных, средой обитания, рассмотреть их значение в водных биоценозах; продолжить формирование умений обосновывать свой ответ.
Оборудование: Коллекции ракообразных, таблицы с изображением речного рака и многообразием ракообразных, рисунки в учебнике.
Методические рекомендации
I Проверка знаний и умений.
- Характерные признаки типа членистоногие, особенности строения, жизнедеятельности ракообразных на примере речного рака. (Фойе зоологического музея)
- Историческое развитие членистоногих. (Фойе зоологического музея)
II. Изучение нового материала.
- Многообразие ракообразных заселение ими водоемов: морей и океанов.
А) низшие ракообразные: циклопы, дафнии, артемии, морской желудь, морские уточки.
Зал 1 Крошки живущие в воде (артемии, дафнии, циклопы)
Зал 2 Ракообразные сиднем сидящие (морские уточки),
морские желуди)
Зал 3 Жизнь и нравы мокриц
Б) Высшие ракообразные: речные и морские раки, крабы, креветки, омары, лангусты.
Зал 4 Зал Декапод
Зал 5 Рак-отшельник
Роль ракообразных в биогеоценозах
Зал 6 Цепочка жизни в море.
III. Закрепление:
- Кроссворд
- Тестовое задание
IV. Домашние задание стр. 148-149
Ход урока
Фойе зоологического музея ракообразных
Членистоногие – это раки, крабы, пауки, скорпионы, многоножки, насекомые. Их великое множество на Земле. Одних лишь видов членистоногих около 3-х миллионов.
Само название типа этих животных показывает что ноги их членистые. Каждый членик соединен с другими члеником, и с туловищем особым подвижным суставом. Они ходят и бегают, можно сказать, на многочисленных рычагах. Мышцы, приводящие в движение ноги да и другие части тела, крепятся не снаружи скелета, а внутри его, то есть внутри хитинового панциря, которым одето все тело членистоногих. Поскольку панцирь располагается поверх остального тела животного, прочен и, сформировавшись, в размерах не увеличивается, поэтому расти членистоногие могут только во время линьки когда сбросят старый панцирь, а новый еще мягок и растяжим. Поэтому их рост, можно сказать, скачкообразен. Речной рак меняет только один раз в году.
И вот еще чем отличаются членистоногие – вся их мускулатура поперечно-полосатая. А как известно, она обладает более мощными и быстрыми сокращениями. Поперечнополосатая мускулатура членистоногих, обеспечивает те скоростные движения, к которым способны, например, крылья насекомых.
У членистоногих есть достаточно хорошо развитое сердце, но кровеносная система открытая. Поэтому их кровь часто называют гемолимфой, что дает более точное определение той порожденной морской жидкости, которая перегоняется по их кровеносным сосудам и полостям тела. У ракообразных, например, у омаров – в крови растворен особый пигмент - гемоцианин, что-то вроде гемоглобина, который переносит кислород к клеткам. Но гемоглобин имеет красную окраску, а гемоцианин – синеватого цвета, потому что в его состав входит не железо, а медь. Кстати. У некоторых ракообразных есть и гемоглобин.
Размножаются членистоногие половым путем, и лишь немногие из них гермафродиты (усоногие раки, некоторые десятиногие и паразитические ровноногие ракообразные).
Членистоногие – это древняя группа организмов. В кембрии обитали уже многие их классы. Произошли они еще в декембирии от каких-то близких к кольчатым червям животных. Первыми сформировали свой типичный облик трилобиты. В наше время членистоногие заселили все от Арктики до Антарктиды.
То, что членистоногие прошли от кольчатых червей, это доказывается наличием многих общих для этих типов животных черт строения:
- сегментация тела
- строения нервной системы в виде брюшной нервной цепочки
- сходство кровеносной системы с главным сосудом, лежащим на спинной стороне тела.
- Присутствием у некоторых членистоногих видоизмененных мтанефридиев.
Зал 1 “Крошки, живущие в воде”.
В мире есть рачок – вся длина его тела 1,5 см. который может жить только в соленой воде, где всякое другое животное неминуемо погибает. Имя этого удивительного рачка – артемия салима.
Артемия салима живет в озерах, лиманах и заливах Европы, Азии, Америки, Африки, где насыщенность солью воды 23%. Большую соленость он выдерживает, а при меньшей погибает. Он относится к жаброногим ракообразным.
А жаброногие ракообразные – это самые примитивные в классе ракообразных. Их ножки частично превращены в жабры. Но на них есть лопасти, которыми они гребут и загоняют в рот пищу.
Плавают жаброногоие всегда спиной вниз. Но если провести эксперимент и осветить например, аквариум, в котором находятся артемия салина, сильной лампой снизу, рачки переворачиваются и будут плавать спиной вверх.
Изучая залив Сиваш, советский ученый В.П. Воробьев высчитал, что в одном кубометре воды находится 13,6 г. артемии, значит, во всем заливе их 14,8 тысячи тонн. Залив Кара-Богаз-Гол пока не был отделен от моря (30%), имел красноватый оттенок воды, Из-за массы рачков, кишевших в воде. Сейчас же этот залив стал более соленым и рачки в нем погибли.
Кормятся артемии диатомовыми и зелеными водорослями, которые приспособились жить в “пересоленной” воде. При недостатке водорослей, они баламутят ил, и, копошась в нем, выуживают из него бактерий. Вот индейцы, живущие на берегу большого Соленого озера в штате Юта, питались и зимой и летом в основном артемией.
Дафнии или водяные блохи, хорошо известны всем любителям аквариумов. Эти крохотные рачки преобладающий компонент пресноводного планктона и наполняют пруды, пророй в таком множестве, что вода приобретает буроватый оттенок.
Тело дафнии заключено в двустворчатую раковину, из которой торчат наружу только голова и вторые антенны или, попросту говоря, усики. Они не простые, а ветвистые, поэтому их относят к подотряду ветвисто усых ракообразных.
Ножки дафнии частично превращены в жабры. Они же и загоняют пищу в рот, но в передвижении участия не принимают. Дафния скачет в воде, как блоха, резко взмахивая своими ветвистыми усиками.
Питаются дафнии, отфильтровывая слаженно работающими грудными ножками детрит, мелких животных и водоросли, которые не крупнее 0,02 мм., т.к. самая солидная – дафния магна в полсантиметра длинной, все прочие мельче. Едят дафнии и жгутиконосцев, но главная пища – это бактерии. Одна водяная блоха за сутки съедает от 5 до 40 миллионов всевозможных бактерии. Дафнии – это гермафродиты, хотя и при необходимости могут размножатся половым путем. Но это происходит лишь тогда, когда идет большая гибель. В этом случае из яиц вылупляются самцы. Они – карлики по сравнению с самками, но тем не менее очень активно оплодотворяют самок. После этого яйца покрываются толстой кутикулой, например, таким яйцам легче перезимовывать. Или ветер переносит их с пылью, расселяя их по ближайшим водоемам.
Циклопы – это веслоногие ракообразные, обычные обитатели пресных вод. Эти вездесущие рачки обитают и в любой луже, и на любой глубине океана во всех широтах – от полярных до тропических. Они составляют основную массу морского планктона. Населяют даже подземные воды. Немало среди них паразитов.
Имя свое они получили в честь мифического одноглазого великана, с которым имел дело хитроумный Одиссей, по той причине, что на лбу у этих ракообразных тоже всего один глаз. В отличие от артемии и дафнии у них на ногах, ни вообще где-либо нет жабр. Они дышат всей поверхностью тела. Нет ни сердца, ни кровеносной системы: “Полостная жидкость приводится в движение сокращениями кишечника”.
Плавая, циклоп “гребет” четырьмя парами грудных ножек. Сделает, взмахнув ими, рывок вперед или вверх, а потом парит в воде на растопыренных усах, как орел на распростертых крыльях. Он и на спине может плавать, и “Мертвые петли” проделывать, и головой пикировать.
В общем, неиссякаемый каскад маневров, выполняемых циклопом, очень сходен с фигурами высшего пилотажа.
Циклопы – хищники и причем для мелких животных весьма опасные: справляются с червями и личинками комаров, причем более крупными, чем они сами. Не гнушаются и каннибализмом.
Циклопы проявляют и своеобразную заботу о потомстве. Оплодотворенные яйца самка носит по бокам хвоста, причем яйца склеены в два комка, пока из них не выведутся личинки.
В заключение хочу сказать: опасайтесь циклопов, т.к. они могут быть заражены пренеприятными паразитами человека.
Зал 2 – Ракообразные, сиднем сидящие.
Есть раки, которые подобно губке, с места сдвинуться не могут. Лишь личинки их плавают. А как сядет личинка на дно, прилепится к нему усиками, превратится во взрослого рака, так и всю жизнь и сидит на камне, скале, на раковине моллюска, на панцире краба, бывает и на коже китов, и акул и даже на зубах кашалота, в общем на том месте, к которому личинка прикрепилась. Сидит и усами шевелит.
А усов у рака - пышный веер. Он его то раскидывает, то складывает пучком загоняя в рот воду, а вместе с ней и всякий планктон (но не крупнее 1мм)
Этих животных, поэтому и называют усоногими ракообразными. Они живут в раковинах с крышечками, сложенных из известковых пластинок. Тех из них, у которых раковинки прикрепляются к какому-нибудь предмету прямо своими широкими основаниями, называют морскими желудями. А если известковый домик сидит на стебельке другим своим концом прилепившемся к субстрату, то это будут морские уточки.
Морские желуди обычно поселяются близко друг к другу, так что образуют плотные обрастания камней и скал в приливно-отливной зоне и даже выше уровня воды, довольствуясь в этом случае, тем скудным пропитанием, которые доносят до них брызги прибоя.
Морские желуди приносят большой вред поверхностям корпусов кораблей. На 1м2 днища корабля порой поселяются до 45 тысяч личинок. Если учесть, что за сутки они увеличивают свой рост на 1 мм, то легко понять, что из-за морских желудей, теряются хорошая обтекаемость, отчего на треть снижается его нормальная скорость. Приходится заводить корабли в доки и очищать от обрастании.
Киты, в частности серый кит, обычно носит на себе тысячи пассажиров. Морским ракообразным – морским уточкам величиной не больше монеты – необходима твердая основа, к которой они могли бы прикрепиться. Огромная поверхность тела кита столь же хорошо подходит для них, как и скала или днище корабля. Питаются морские уточки крохотными организмами, всасывая и отцеживая их из воды. Узоры из этих раковин на спине кита помогают китобоям распознавать отдельных индивидов.
Зал 3 – жизнь и нравы мокриц.
Мокрица – это единственные из равноногих животных, освоивших жизненное пространство суши всех широт и климатов.
Есть, правда, некоторые примитивные мокрицы, которые еще не совсем расстались с привычками предков, не ушли далеко от моря – живут на его берегах. Они и плавать умеют проводили даже опыты, где их по 80 дней держали под водой и они не погибали. Все другие мокрицы давно бы “захлебнулись”, если бы их подвергли такому эксперименту.
Сухопутные мокрицы стараются держаться все-таки во влажных местах. Днем они прячутся от солнца под камнями, зарывшись в землю, или в норах, вырытых самими или чужих, ищут укрытия даже в муравейниках. Ночью вылезают из своих убежищ и грызут растения, пополняя их влагой свой жаждущий организм.
Пустынные мокрицы среди, членистоногих. Пожалуй, один из самых многочисленных обитателей лессовых пустынь и, судя по всему, имеют не маловажное значение в жизни пустыни. Эти мокрицы постоянно ищут новые, пригодные для существования места. Ползут медленно, одолевая за минуту около двух метров. Это когда относительно тепло +10 +15 0с в тени.
Пустынные мокрицы живут не в одиночестве, а всегда колониями, в которой порой бывает несколько миллионов семейств. Забота о чужом потомстве, принадлежащем своему виду – это одна из самых интересных черт биологии мокриц. Она не имеет аналогии среди других ракообразных.
Зал 4 Деканод
Речные и морские раки, крабы и креветки – это представители отряда десятиногих раков, или деканод. Отряд обширен: в нем 8500 видов. Название свое получил по той причине, что представляющие его животные ходят на десяти грудных ногах, причем первая их пара у многих преобразована природной в мощные клешни. На основаниях грудных ног размещаются у десятиногих и жабры, а к брюшным ножкам их самки прикрепляют яйца и лишь немногие креветки не носят на себе икру, а выметывают ее прямо в воду. Голова и грудь покрыты монолитным головогрудным щитом - карапаксом. У речного рака он похож на кирасу воина и сразу бросается в глаза. Позади него тянется уже одетое отдельными пластинами брюшко, которое заканчивается “хвостом” (тельсоном).
У берегов Африки, Америки и Европы живут огромные раки это омары и лангусты.
Европейский омар бывает длиной до 50 см. и массой 11 кг. Американский омар – длиной до 60 см, массой до 15 кг. На передней паре ходильных ног омара находятся мощные клешни. Одна из них более сильная – дробящая, другая – режущая. У лангустов клешней нет. В пределах России европейский омар встречается в Черном море по скалистым и галечным грунтам на глубине 30-80 м. Днем омар скрывается среди камней, а ночью охотится на моллюсков, червей, креветок. Растет он медленно, достигая половой зрелости только на шестом году. Самка откладывает на брюшные ножки около 32 тыс. икринок, из которых через год выходят плавающие личинки.
Лангусты по величине меньше омаров, (но были случаи когда встречали лангустов длиной до 75 см.) Эти раки обитают на небольших глубинах вдоль берегов Европы и Африки в Средиземном море, А ТАК ЖЕ В Тихом, Индийском и Атлантическом океанах. У лангустов заметны длинные усики, а грудь их покрыта многочисленными шитиками. В отличие от омаров лангусты не имеют на передних ногах клешней. Интересно, что при помощи размахивания усиков – антенн, которые трутся своим основанием о передний край панциря, лангусты издают громкий звук.
Лангустов и омаров считают пищевым деликатесом и ловят в большом количестве. Только у берегов Европы и Америки ежегодно добывают этих раков около 1000 тонн, а у берегов Кубы – около 8000 тонн.
Креветки принадлежат к подотряду плавающие (натанциа), в то время как омары и лангусты составляют подотряд ползающие (рентанциа). Креветки склоны поселятся в губках, т.к. они в них прячутся.
Некоторые креветки не редко находят безопасный приют под колониями медуз, между щупальцами актиний, в чашечках морских лилий, а также в губках.
Полосатая креветка, или креветка – уборщица, очищает жителей коралловых рифов от паразитов. Креветка при этом шевелит ногами и усами, чтобы животные знали, что ее есть не следует.
В основной своей массе креветки это свободноплавающие обитатели, морских, солоноватых и пресных вод.
Некоторые из них – гермафродиты (исключение среди десятиногих раков). В молодости, когда превратится из личинок во взрослых, они – самцы. Прожив два года, перерождаются в самок. Креветки даже способны менять свою окраску под цвет дна.
Камчатский краб, его жизнь своеобразна. Он населяет Японское, Охотское, Берингово мря. Панцирь самца этого вида шириной в среднем 16 см, а в заливе Аляски – 28 см.
Расстояние между концами средних ходильных ног таких крупных особей 1,5 м, а общая масса тела до 7 кг. Камчатский краб, хотя и десятиногий имеет “в ходу” только четыре пары ног. Одну пару ног он прячет под панцирь и чистит ими жабры. Первая пара ног с клешнями. Правая клешня большая и крепкая. Ею краб раскрывает раковины мидий, разламывает панцири морских ежей. Левой клешней он размельчает пищу и отправляет в рот.
Камчатские крабы – настоящие путешественники, причем каждый год повторяют один и тот же маршрут. Крабы зимуют на глубине до 250 метров. Весной они возвращаются к побережью для линьки и размножения. Осенью вновь уходят на глубину. Самка откладывает от 20 до 300 тысяч яиц и носит их, подобно самке рака, на своих брюшных ножках в течение 11,5 месяцев.
В промысле крабов добывают самцов (самок добывать запрещено) длиной до 13см и более. Правая клешня с ее члениками – это самый ценный продукт крабового промысла. Обрабатывают крабов на плывучих заводах. Панцири и внутренности перерабатывают в прекрасное удобрение.
Зал 5 Рак – отшельник.
Еще отец зоологии – великий Аристотель две с лишним тысячи лет назад обратил внимание на странных раков.
Партнеры раков – отшельников – это актинии, или морские анемоны, которые живут в море всюду, например в коралловых рифах, где животные живут вместе или на других животных. Так им легче добывать пищу или находить защиты.
У рака – отшельника нет своей собственной раковины, поэтому он живет внутри старых морских раковин. На коралловых рифах морские анемоны делят жилище с раками – отшельниками. Анемоны своими жгучими щупальцами защищают себя и раков – отшельников. А те, в свою очередь, поставляют массу пищевых остатков, которые подъедают анемоны.
Более высокий этап в развитии симбиоза представляет “дружба” рака Придо и актинии адамсии.
Адамсия, если ее отделить от рака, умирает через 2-3 месяца, а рак Придо погибает еще быстрее: впервые же дни он становится жертвой алчности хищных рыб и осьминога. Рака ведь не защищают теперь стрекающие батареи актинии.
Мало кому приходилось видеть рака Придо без актинии. Сама актиния тоже лишь в юном возрасте живет без рака. Сидит на камне этакий розовый бутончик размером с наперсток. Крупных адамсий никто в море не встречал, иначе как на раковинах Придо. Поэтому и неведомо зоологам, достигают ли эти актинии полной зрелости без помощи рака, ведя свободный образ жизни.
Рак ощупывает актинию усиками и если ее завернуть в тряпку, он и тогда не ошибется: отличит свою акцию от чужой. Наверное, узнает по запаху. Он осторожно берет ее клешней за самый низ, за подошву, чтобы не повредить ее и сажает ее на раковину. Актиния же не жалит рака. Хотя опыты показали что раки–отшельники не восприимчивы к яду актинии. В их крови образуется вещество, обезвреживающее этот яд.
Зал 6 Цепочка жизни в море.
Жизнь в море начинается с фитопланктона – мельчайших водорослей. Именно они создают первичную продукцию – биомассу, на основе которой существуют практически все остальные обитатели моря.
Не видимая простым газом маленькая зеленая клетка, парящая у поверхности моря первой улавливающая энергию солнца, и в ходе фотосинтеза преобразует ее в питательные органические вещества. В течение одного года в Мировом океане образуется около 500 миллионов тонн органического вещества. С фитопланктона начинается пищевая цепочка.
Ее следующим звеном является зоопланктон – это микроскопические животные, обитающие в толще морской воды и питающиеся водорослями. Главным образом это ракообразные. Зоопланктон поедают мелкие рыбешки образующие еще одно звено. В свою очередь они могут стать добычей более крупной рыбы. Следующим звеном могут стать птицы или звери. Интересно, что суммарная масса живых существ в каждом последующем звене примерно в 10 раз меньше, чем в предыдущем.
В завершении нашей экскурсии мы можем сделать вывод:
Что разнообразен и прекрасен мир ракообразных, которые в свою очередь являются вторым звеном в цепи питания в реках, озерах, морях и океанах.
V. Закрепление.
- Тестовое задание.
- Составить цепочку питания включая в неё представителей ракообразных.
- Кроссворд составить.
VI. Домашнее задание стр. 148-149.