Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №15/2002

Я ИДУ НА УРОК

Т.В. ГУСЕВА,
учитель биолологии с.ш. № 5,
п. Первомайский, Читинская обл.

Головоногие моллюски

Головоногие моллюски

Головоногие моллюски: 1– каракатица; 2 – осьминог; 3 – кальмар

Оборудование: таблица «Моллюски»; самодельные таблицы с изображениями кальмара; каракатицы, осьминога; схема движения кальмара; натуральный кальмар; консервная банка с изображенным на ней кальмаром, резиновая присоска, раствор CuSO4; пробирка с челюстями кальмара.
Урок расчитан на 2 часа.

ХОД УРОКА

В качестве вступления учитель сообщает, что к головоногим моллюскам относятся кальмары, каракатицы, осьминоги (спруты) – всего около 700 современных видов. Головоногие – самые необычные, самые крупные и самые высокоорганизованные из моллюсков, у них нет даже раковины, столь типичной для мягкотелых.
Обитают эти животные исключительно в океанах и морях, содержание соли в воде которых составляет не менее 33%. Поэтому их нельзя встретить ни в Черном, ни в Балтийском морях.
После вступления учитель обращает внимание учеников на проблемный вопрос и план, написанные на доске.
Проблемный вопрос: почему головоногие так резко отличаются от других моллюсков и в чем выражается их более высокая организация?

 

План

1. Места обитания головоногих.
2. Внешнее строение головоногих (на примере кальмара):

— отделы тела;
— органы, имеющиеся на голове;
— «нога» (ее строение);
— передвижение;
— органы, измельчающие пищу;
— наличие раковины;
— принцип действия присосок;
— способы защиты.

3. внутреннее строение головоногих (кровеносная, дыхательная системы).
4. нервная система и органы чувств.
5. размножение.
6. значение головоногих.
7. Происхождение головоногих.

Три глубоководных вида кальмаров (сверху вниз):  Phasmatopsis, Abralia, CallitheuthisДалее учитель демонстрирует на подносе дальневосточного кальмара.
Рассматривая моллюска, ученики различают у него два главных отдела – голову и туловище, на голове обнаруживают десять щупалец («ног») – восемь коротких и два длинных (ловчих), ротовое отверстие и глаза. Ребята сами объясняют, почему этого моллюска называют головоногим: видоизмененная «нога», мускулистый орган, помещается на головном отделе тела. Учитель поясняет, что передняя часть ноги, расщепившись, превратилась в щупальца , а задняя – в воронку, которая находится на брюшной стороне тела позади головы. Воронка имеет вид конической трубки, открывающейся широким концом в мантийную полость, а узким в воду. Ученики отмечают, что тело кальмара – хорошо обтекаемое, с обоих концов заостренное, замечают, что спинная сторона тела темная, а брюшная – светлая, находят плавники.

Учитель подчеркивает, что кальмар, обитатель открытого моря, – великолепный пловец, он может мчаться под водой со скоростью поезда – около 50 км/ч. Используя схематический рисунок, разъясняет механизм действия реактивного передвижения. На таблице ученики находят воронку, мантийную полость и вход в нее – поперечную широкую щель. Стенка мантии имеет сильную мускулатуру.

Три глубоководных вида кальмаров (сверху вниз): Phasmatopsis, Abralia, Callitheuthis

Плывущий кальмар сначала засасывает воду через широко открытую щель внутрь мантийной полости. Затем щель закрывается. Куда устремится вода при уменьшении мантийной полости, если вход в нее будет закрыт? Рассуждая, ученики приходят к выводу, что вода будет с силой выбрасываться наружу через воронку. В этот момент, говорит учитель, кальмар толчком передвинется в сторону, противоположную выброшенной струе воды, по тому же принципу устроен реактивный двигатель. Поэтому кальмар плывет толчками, задним концом вперед.

Кальмар – хищник, питается в основном рыбой и проплывает за ее стаями тысячи километров. Учитель демонстрирует в пробирке роговые челюсти кальмара – «клюв». Настигнув добычу, кальмар хватает ее длинными ловчими щупальцами, удерживает остальными щупальцами около рта и откусывает по кусочку острыми роговыми челюстями. Потом пища перетирается в глотке с помощью специальной терки – радулы. Заглотить жертву целиком и даже кусками кальмар не может из-за узкого пищевода.

Все туловище кальмара покрывает мантия, от раковины осталась лишь роговая пластинка на спинной стороне тела. Учитель задает вопрос: почему у кальмара нет раковины? Ученики после обсуждения приходят к выводу – исчезновение раковины у головоногих связано с развитием хищного способа питания, переходом к очень подвижному образу жизни и соответствующим развитием мускулатуры.

Щупальца кальмара также имеют мощную мускулатуру и усажены рядами сильных присосок. Чтобы показать принцип их действия, используется резиновая присоска. Ученикам предлагается самим объяснить принцип действия вакуумной присоски на основе знаний из курса физики.

Далее учитель рассказывает о способах защиты кальмара:

– о чернильном мешке, содержимое которого выводится через кишку и воронку мантийной полости в воду. Защищаясь, моллюск выбрасывает черную жидкость и скрывается за образовавшейся завесой;
– о способности кальмара менять свою окраску в зависимости от цвета дна и воды благодаря пигментным клеткам, залегающим в покровах тела;
– о том, как, спасаясь от погони, кальмар может взлетать в воздух и в планирующем полете проноситься над волнами десятки метров.

Переходя к рассказу о внутреннем строении головоногих, учитель говорит о том, что кровь у них голубая, т.к. вместо гемоглобина, содержащего железо, в ней содержится гемоцианин, в состав которого входит медь, и демонстрирует раствор CuSO4.

Далее учитель рассказывает, что кальмар обладает хорошо развитой нервной системой – в частности, нервные головные узлы у него слились вместе и образовали нечто вроде головного мозга, который защищен хрящевой капсулой. Интересно, что мозг головоногих кольцом охватывает пищевод – именно поэтому они не могут глотать крупные куски, а вынуждены предварительно перетирать пищу до состояния пюре. Благодаря наличию мозга поведение кальмара может быть очень сложным. У кальмара очень хорошо развиты органы чувств, особенно глаза, которые по сложности могут конкурировать с глазами совы, кошки и человека. Глаз кальмара имеет роговицу, радужину, хрусталик, стекловидное тело и сетчатку. Хрусталик круглый, поэтому фокусировка глаза для разглядывания предметов, расположенных на разном расстоянии, осуществляется удалением или приближением его к сетчатке (как это происходит в фотоаппарате), а не изменением кривизны линзы, как у млекопитающих. Поэтому, кстати, у кальмаров не может быть близорукости или дальнозоркости.

Гигантский кальмарЕстественно, у учеников возникает вопрос: каких размеров могут достигать кальмары? Отвечая на него, учитель рассказывает, что далеко от берегов, в открытом океане встречаются глубоководные гигантские кальмары, вес которых может достигать нескольких тонн, длина тела – 5 м, а вместе со щупальцами – 18 м. Глаза у таких кальмаров величиной с автомобильную фару. Известен случай, когда шестиметровый кальмар выпрыгнул из воды, ударился о рыбачье судно, пробил его своим телом и потопил. Факт, свидетельствующий о том, что в открытом океане могут встретиться опасные для жизни человека кальмары, описан И.Акимушкиным: «В Атлантическом океане в марте 1941 г. английский транспорт «Британия» был потоплен немецким крейсером. Двенадцать человек команды спаслись на небольшом плоту, за который люди могли только держаться руками, оставаясь по горло в воде. Однажды ночью большой кальмар вынырнул из глубины и схватил щупальцами одного матроса. В секунду он оторвал его от плота и утащил под воду. Не успели потерпевшие кораблекрушение опомниться, как кальмар пришел за новой жертвой. Лейтенант Кокс почувствовал прикосновение упругих щупалец, обвившихся вокруг его ног... Неизвестно, по какой причине, но кальмар вдруг отпустил его и скрылся в глубине».

Не меньшей известностью среди головоногих моллюсков пользуются осьминоги. Они широко распространены как в холодных морях, так и в тропических водах, среди коралловых рифов. Осьминог (спрут) в отличие от кальмара не может долго плавать и держится у дна, где прячется в расщелинах скал, подкарауливая свою добычу*.

Учитель предлагает ученикам найти в строении осьминога особенности, отличающие его от кальмара и связанные с придонным образом жизни. Ученики, пользуясь изображением спрута, находят, что у него также два главных отдела тела, однако туловище сжато в спинно-брюшном направлении (почти шаровидное), как мешок. На голове восемь похожих друг на друга щупалец, при помощи которых эти моллюски могут передвигаться по дну «на цыпочках», то есть на самых кончиках вытянутых вертикально вниз щупалец. В критических ситуациях осьминоги, как и кальмары, движутся реактивным способом и могут развивать скорость до 15 км/ч.

Осьминог

Осьминог

У спрута есть роговой клюв. С его помощью он делает отверстие, например, в раковине моллюска и впускает туда токсичную слюну, которая расслабляет замыкающий раковину мускул. В глотке осьминога также имеется терка, перетирающая пищу.

Раковина осьминога (точнее, ее остаток) имеет вид двух хрящевых палочек, спрятанных под кожей спины, либо отсутствует вовсе. Не имея своей раковины, осьминоги всегда стремятся найти себе какое-то убежище. Они залезают во всевозможные щели, в пустые раковины моллюсков, панцири крабов (предварительно съев законных хозяев), а также в предметы, брошенные на дно моря человеком. Очень любят осьминоги прятаться в сосудах с узким горлышком, так как их лишенное раковины и скелета тело может сжиматься и как бы просачиваться сквозь совсем маленькие отверстия. В некоторых странах осьминогов даже ловят, специально разбрасывая по дну такие узкогорлые сосуды.

Спрут, как и кальмар, может менять окраску, а при опасности выпускать чернильную жидкость, принимающую в воде форму самого осьминога, что сбивает врага с толку. У осьминогов имеется еще одно интересное защитное приспособление – автотомия: схваченное врагом щупальце может оторваться за счет сильного сокращения мышц, которые в этом случае сами себя разрывают.

Говоря о внутреннем строении осьминога, учитель отмечает наличие у него, как и у других головоногих, трех сердец: одно (главное, состоящее из желудочка и двух предсердий) гонит голубую кровь по всему телу моллюска, а два других – жаберных – проталкивают ее через жабры.

Но самое удивительное у спрута – это высокоразвитый головной мозг, который имеет зачаточную кору. Состоящий примерно из 170 млн нервных клеток (для сравнения – нервная система краба содержит приблизительно 100 тыс. нервных клеток), он разделяется на много долей, каждая из которых выполняет свою функцию. Больше половины нервной ткани мозга приходится на зрительные доли. Считают, что глаза осьминога даже совершеннее человеческих.

Осьминоги – самые «умные» среди всех беспозвоночных. Они поддаются дрессировке, имеют хорошую память, различают геометрические фигуры. Они узнают людей, привыкают к тем, кто их кормит. Осьминоги, которые жили на Неапольской станции, стали совсем ручными. Они знали в лицо сторожа и очень его любили. Если он протягивал к ним руку, то животные обвивали его щупальцами и нежно гладили. Однако крупные осьминоги – а их общая (со щупальцами) длина может достигать 5 м – опасны, причем основную опасность представляют не сильные щупальца больших спрутов, а их ядовитая слюна, оказывающая парализующее действие на добычу. Однажды сотрудника Калифорнийского аквариума укусил в ладонь небольшой осьминог. В первую же ночь после укуса его рука распухла так, что не стало видно суставов. Опухоль спала только через четыре недели. Признаки болезни напоминали симптомы змеиного укуса. У берегов Австралии и Японии живут небольшие пятнисто-голубые осьминоги. Укус их может быть даже смертельным для человека.

Головоногие моллюски раздельнополы. Размножаются, они, как правило, один раз в жизни, откладывая крупные яйца на подводные предметы. Развитие прямое: из яйца выходит маленький моллюск, похожий на взрослого.

Переходя к предпоследнему пункту плана, учитель спрашивает: кто покупал и ел консервы из кальмаров? Демонстрирует консервную банку с изображением кальмаров. Но, оказывается, кальмара не только консервируют, но и вялят, жарят, варят. Еще в Древнем Риме искусно приготовленный осьминог был обычной пищей. В последнее время «гастрономический» интерес человека к головоногим моллюскам резко возрос, так как их мясо является полноценной белковой пищей, способной заменить рыбу. Кальмары же могут встречаться в море тысячными стаями, их легко добывать сетями. Спрутов ловят поодиночке – острогами или с помощью «кувшинных ловушек». В некоторых странах из чернильной жидкости головоногих моллюсков изготовляют краску, чернила.

Далее учитель предлагает сформулировать общие черты, характеризующие головоногих моллюсков, и ответить на поставленный в начале урока проблемный вопрос. В завершение урока делается вывод, что головоногие – наиболее высокоорганизованные из моллюсков и они появились на Земле позднее других мягкотелых.

Домашнее задание

1. Подготовить сообщение на тему «Размножение кальмаров» (используя дополнительную литературу).
2. В тетради записать признаки класса Головоногие (не путать с общими признаками типа Моллюски).

Литература

Биология. Животные. Учебник для 7–8-х классов.// Под. ред. М.А. Козлова.
Блинников В.И. Зоология с основами экологии.
Большой справочник для школьников и поступающих в вузы. – М.: Дрофа.
Верзилин Н.М. Биология.
Жизнь животных. Т. 2.
Молис. Книга для чтения по зоологии.
Феоктистова Н.Ю. Факиры морского дна. В сб. «Я иду на урок биологии: Зоология: Беспозвоночные». – М.: Первое сентября, 2000.

 

Рейтинг@Mail.ru