Задачи: раскрыть особенности строения систем внутренних органов птиц в связи с полетом.
Средства обучения: влажный препарат «Внутреннее строение птицы»; диск 1С:Школа. Биология.7 кл.; диск Электронный атлас школьника- Зоология; компьютер; интерактивная доска, карточки.
I. Актуализация знаний
Индивидуальная проверка знаний особенностей строения скелета и мускулатуры птиц, связанных с полетом. (Ответы учащихся с использованием скелета птицы.)
- Зарисуйте схему сокращения мышц и расскажите о функциях мышц.
Один из учеников работает на интерактивной доске с заданием выбора правильного ответа.
II. Изучение нового материала
- Пищеварительная система, обмен веществ.
- Дыхательная система
- Кровеносная система.
- Нервная система и органы чувств.
- Органы выделения
1. Особенности строения пищеварительной системы птиц в связи с ее функциями
Пищеварительная система птиц по сравнению с таковой у пресмыкающихся имеет большее число отделов, выполняющих разные функции. Зуб у птиц отсутствует, его частично заменяет роговой клюв, острые края которого позволяют захватывать, удерживать и иногда размельчать пищу. Во рту она смачивается слюной. Длинный пищевод у зерноядных и хищных птиц расширяется в зоб.
Под влиянием слюны пища размягчается и набухает. Затем она поступает в железистый желудок, где подвергается воздействию желудочного сока. Из железистого желудка пища переходит в мускульный. Стенки его образованы мощными мышцами, а в его полости, выстланной плотной оболочкой, находятся мелкие камешки. Эти камешки птица заглатывает с пищей. При сокращении мышечных стенок они перетирают пищу. Остатки пищи (шерсть, кости, твердый хитин), которые невозможно переварить, отрыгиваются – это так называемые погадки.
Перетертая пища поступает в кишечник. В передний отдел тонкой кишки открываются протоки поджелудочной железы, желчного пузыря и печени. Под влиянием ферментов пищеварительных желез пища переваривается. На границе тонкого и толстого кишечника находятся два слепых отростка. Толстая кишка короткая, фекалии в ней не задерживаются, переходят в клоаку и быстро выбрасываются наружу, что важно для облегчения веса тела птицы в полете. В клоаку открываются также мочеточники и протоки половых желез.
Птицы потребляют много пищи из-за интенсивного обмена веществ и больших затрат энергии на полет. Так, масса пищи, потребляемой певчими птицами за день, составляет до 50-80 % массы их тела. Пища быстро переваривается. Например, ягоды рябины у свиристеля перевариваются за 8-10 мин, мышь у домового сыча – за 4 ч. У воробьев от заглатывания гусеницы до выведения ее остатков с пометом проходит 15-20 мин, жуков – около 1 ч, зерна – 3-4 ч.
2. Особенности строения дыхательной и кровеносной систем птиц, связанные с полетом
- Каким образом птицы получают достаточно кислорода для поддержания высокого уровня обмена веществ?
- Чем различается строение кровеносной системы птиц и пресмыкающихся?
Какую роль в жизнедеятельности птиц сыграло полное разделение сердца на правую и левую половины?
- Чем объяснить высокую частоту сердечных сокращений у птиц? Механизм реберного дыхания птицы: голубой цвет — легкие, фиолетовый — воздушные мешки, стрелка — движение грудной клетки. При вдохе объем грудной клетки расширяется с движением ребер. В отличие от пресмыкающихся, ребра птиц состоят из двух подвижно соединенных частей, благодаря чему они работают как меха.
Кровеносная система. В отличие от пресмыкающихся у птиц четырехкамерное сердце. Потоки крови не смешиваются. В левой половине сердца кровь артериальная (насыщенная кислородом). Она поступает ко всем органам и тканям организма по большому кругу кровообращения. В правой половине сердца кровь венозная (насыщенная углекислым газом), она направляется в легкие по малому кругу кровообращения.
Кровеносная система. У птиц венозная и артериальная кровь нигде не смешиваются.
Дыхательная система. У птиц она имеет важные черты, связанные с полетом. От глотки отходит длинная трахея, которая разделяется на два центральных бронха. В месте разделения трахеи на бронхи имеется расширение – нижняя гортань, играющая роль голосового аппарата, – в ней находятся голосовые связки. Нижняя гортань хорошо развита у певчих птиц и тех, кто издает громкие звуки. Легкие птиц в отличие от легких рептилий представляют собой плотные губчатые тела. Основную их массу составляют многочисленные трубочки – вторичные и третичные бронхи.
Центральные бронхи проводят воздух в задние воздушные мешки. Затем из задних воздушных мешков воздух проходит в легкие. Обогащение крови кислородом происходит в стенках третичных бронхов (бронхов или парабронхов) легких, обильно оплетенных кровеносными капиллярами. Из легких воздух переходит в передние воздушные мешки, а из них через центральный бронх и трахею выводится наружу. Через легкие воздух всегда идет в одном направлении и при вдохе, и при выдохе – из задних воздушных мешков в передние. Таким образом, воздушные мешки играют важную роль в механизме дыхания. Их объем в 10 раз больше, чем у легких, что уменьшает плотность тела птицы. Поступление свежих порций воздуха в задние воздушные мешки, расположенные между органами, предохраняет тело птицы от перегрева во время полета. Интенсивный обмен веществ у птиц обеспечивается эффективным газообменом в легких, быстрой доставкой кислорода и питательных веществ c кровью к органам и тканям, а углекислого газа – к легким, продуктов обмена – к почкам.
Быстрое движение крови по сосудам достигается интенсивной работой сердца. Так, у сизого голубя сердце сокращается со скоростью 350 ударов в минуту, у мелких певчих птиц – более 1000 раз в минуту.
3. Особенности выделительной системы птиц в связи с ее функцией
Система органов выделения у птиц приспособлена к интенсивному обмену веществ, в результате которого в организме увеличивается объем вредных продуктов белкового обмена, подлежащих быстрому удалению.
Крупные почки лежат в углублениях тазовых костей. От них отходят мочеточники, впадающие в клоаку. Основным продуктом выделения служит мочевая кислота, которая не требует большого расхода воды и быстро выводится в виде кашицеобразной массы через клоаку вместе с фекалиями.
Обмен веществ у птиц по сравнению с пресмыкающимися проходит гораздо интенсивнее. Это связано с быстрым перевариванием пищи, более совершенными дыханием и кровообращением. При окислении органических веществ в организме птиц выделяется много энергии, которая расходуется на работу мышц и поддержание высокой и постоянной температуры тела.
4. Особенности строения нервной системы и органов чувств
Хорошее развитие полушарий переднего мозга птиц, связанное с их сложным поведением.
Нервная система. Ее центральный отдел у птиц имеет более сложное строение, чем у рептилии. Особенно хорошо развиты полушария переднего мозга, средний мозг и мозжечок.
У птиц головной мозг много крупнее, чем у пресмыкающихся тех же размеров. Особенно велики большие полушария, а в них — полосатые тела, которые выполняют те же функции, которые у млекопитающих выполняет кора. Хорошее развитие полушарий переднего мозга связано со сложным поведением птиц: строительством гнезд, уходом за потомством, миграциями, добыванием корма и избеганием опасности.
У птиц быстро вырабатываются условные рефлексы (реакции на внешние раздражения, изменения условий жизни). Птицы могут предвидеть наступление событий, то есть способны к экстраполяции (опасаются человека с ружьем, находят спрятанный корм, искусно избегают угрозы хищников и т.п.). Хорошее развитие зрительных бугров среднего мозга связано с совершенствованием зрительного анализатора. Сложное строение мозжечка обеспечивает точную координацию движений в полете.
Органы чувств. У птиц наиболее развиты зрение и слух. Зрение у них развито лучше, чем у всех других позвоночных животных. Хищные птицы способны видеть подвижную добычу с расстояния 1 км. На сетчатке глаза у птиц больше чувствительных клеток, чем у человека, значит, они могут лучше рассмотреть детали предмета. Птицы обладают цветным зрением: различают не только основные цвета, но и их оттенки и полутона.
IV. Обобщение и закрепление знаний по теме урока
- Закрепление знаний проводится с использованием интерактивной доски.
- Учащимся предлагается выполнить следующие виды заданий:
1. Выбрать из списков те органы, которые относятся к показанной на рисунке системе.
Дальше меняется рисунок и закрепляется следующая система внутренних органов.
2. Заполнить рамочки, выбирая из списка название нужного органа.
3. Проводится беседа об особенностях внутреннего строения и жизнедеятельности птиц в связи с полетом по вопросам, приведенным в конце §46.
V. Домашнее задание
- Изучить § 46 учебника, ответить на вопросы 1, 2, 5.
- Выполнить задания в дидактических карточках 47-52 (ч. 2), по выбору.