В процессе эволюции животные осваивали все новые и новые территории, виды пищи, приспосабливались к изменяющимся условиям жизни. Эволюция постепенно меняла облик животных. Для выживания необходимо было активнее искать пищу, лучше прятаться или защищаться от врагов, быстрее перемещаться. Изменяясь вместе с организмом, опорно-двигательная система должна была обеспечивать все эти эволюционные изменения. В процессе эволюции живые организмы изменялись, совершенствовались и их способы движения, а также обеспечивающие его органы и системы. Несмотря на многообразие способов передвижения животных их можно разделить на три основных типа. Самый, пожалуй, простой и древний способ перемещения организмов в пространстве был «изобретен» амебой. Подумайте, какое название он получил? Следующим по сложности является движение с помощью органоидов клетки, благодаря биению и волнообразной работе которых одноклеточные животные перемещаются. Попытайтесь назвать эти органоиды. А вот передвижение большинства многоклеточных животных осуществляется с помощью ________?__________. Для того, чтобы выяснить каков механизм каждого типа движения животных, вы будете работать по группам (на столах дополнительная литература по данной теме (Приложение 1) и таблица (Приложение 2)). I группа 1. Охарактеризуйте амебоидный тип передвижения животных. 2. Заполните таблицу (Приложение 2) II группа 1. Охарактеризуйте движение с помощью ресничек и жгутиков 2. Заполните таблицу (Приложение 2) III группа 1. Охарактеризуйте движение с помощью мышц. 2. Заполните таблицу (Приложение 2) Учитель физики: Вы убедились, что любой тип движения биологических объектов сопровождается изменением их формы. Как называется изменение формы тела? Какие силы возникают внутри деформированных тел? Какие виды деформации способны привести тело в движение? (Демонстрация модели движения пружины) Самые примитивные простейшие – корненожки, которые еще не имеют опорных структур, медленно передвигаются, перетекая с помощью ложноножек и постоянно меняя форму тела. Например, у таких простейших, как эвглена зеленая и инфузория-туфелька, появилась первая опорная структура – оболочка клетки. На поверхности тела инфузории-туфельки находится 12000 ресничек. Скорость движения тела составляет 2 мм/с (слайд 3). Она не только ограничила организм от внешней среды, но и позволила ему повысить скорость перемещения за счет жгутиков и ресничек. Итак, запишем в тетрадь. У простейших (эвглена зелена, инфузория-туфелька) появилась первая опорная структура-оболочка клетки. Многоклеточные животные имеют большое разнообразие опорных структур и приспособлений для движения. Плоские, круглые и кольчатые черви передвигаются благодаря кожно-мускульному мешку. Гидростатический скелет - жидкостный скелет, в котором опорой для тела служат насыщенные водой мягкие ткани (головоногие моллюски) или полость (круглые черви, кольчатые черви). Гидростатический скелет участвует в передвижении, давая животному широкий диапазон движений. Рассмотрим понятие наружного скелета Наружный скелет – твердые части, одевающие тело животного и служащее для его защиты и прикрепления мускулов (насекомые, паукообразные, ракообразные). Запишем достоинства наружного скелета: "Достоинства наружного скелета (членистоногие): значительно повысилась скорость передвижения за счет развития специализированных групп мышц, освоены новые способы перемещений, например, прыжки и полет. Как вы думаете, какие недостатки есть у наружного скелета? Да, верно. Недостатки наружного скелета: малорастяжимый, ограничивает размеры тела, делает животное уязвимым в момент линьки". Рассмотрим понятие внутреннего скелета. Все хордовые животные обладают внутренним скелетом, который имеет только достоинства – гибок, растет вместе с животным. Запишем в тетрадь, что же такое скелет: "Скелетом называют совокупность костей, хрящей и управляющих им связок. Скелет состоит из следующих частей: осевого скелета, скелета конечностей и черепа. Различают следующие виды соединения костей: неподвижное (кости черепа) и подвижное (суставы) Осевой скелет низших животных, например, ланцетника, представляет собой вытянутый, упругий стержень – хорду которая расположена на спинной стороне и тянется от головы до хвоста. ____________________________________________________________________________ Мышечные движения у многоклеточных: полёт насекомых, птиц; плавание рыб; движение по суше позвоночных животных (ползание, бег, ходьба и др.). Рычажные конечности. БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ Учитель биологии: А теперь познакомимся с разнообразием способов мышечного движения на примере животных разных систематических групп. У круглых червей поочередное сокращение продольных мышц вызывает характерные изгибы тела. За счет этих телодвижений червь двигается вперед. Кольчатые черви освоили новые способы движения. Обратите внимание на анимацию, демонстрирующую передвижение дождевого червя в почве и ответьте на вопросы: 1) Какие изменения формы тела дождевого червя вы наблюдаете? 2) При сокращении каких мышц один конец тела червя становится узким и длинным, а другой – толстым и коротким? 3) Какие дополнительные приспособления на поверхности тела существуют у дождевого червя? Пиявки освоили шагающие движения, используя для прикрепления присоски. У представителей класса Гидроидные передвижение происходит “шагами”. ( демонстрируется анимация способов передвижения гидры) -
Брюхоногие моллюски двигаются благодаря волнам сокращения, пробегающим по подошве ноги. Обильно выделяемая слизь облегчает скольжение и ускоряет движение. Двустворчатые моллюски двигаются с помощью мускулистой ноги, а головоногие освоили реактивный способ передвижения. -
Учитель физики: Пронаблюдайте модель реактивного движения. Почему тело движется? При каких условиях движение станет длительным?, быстрым? -
А теперь вспомните, какие изменения в строении опорно-двигательной системы произошли у членистоногих? Появление наружного скелета значительно повысило скорость передвижения животных и совершенствовало способы их перемещения. Используя иллюстрацию движения речного рака, объясните, как передвигаются ракообразные в толще воды и по грунту? Какие части тела они для этого используют? Подумайте, какие способы передвижения характерны для пауков и насекомых? ПОЗВОНОЧНЫЕ Учитель биологии: Мы рассмотрели способы передвижения беспозвоночных животных, а как двигаются позвоночные? Движение всех позвоночных, имеющих внутренних скелет, также осуществляется с помощью мышц. У более высокоразвитых позвоночных животных – рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих – достаточно хорошо развит позвоночник, состоящий из хрящевых или костных позвонков. Наиболее развитые мышцы спины и хвоста обусловливают способность рыбы к быстрому перемещению в воде. Учитель физики: При каких условиях тело способно плавать (держаться внутри или на поверхности жидкости)? В отличие от рыб земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие передвигаются за счет мышц конечностей, которые обеспечивают перемещение по твердой поверхности земли. Учитель физики: Движение животных будет устойчивым, если центр тяжести тела проецируется на площадь его опоры. Демонстрация модели движения животного по твердой поверхности. -
Движение земноводных по суше осуществляется прыжками. Прыгая, лягушка одновременно отталкивается от земли обеими длинными задними конечностями, последовательно разгибая их в каждом суставе. : «У земноводных в связи с водно-наземным образом жизни осевой скелет усложнился и состоит из трех отделов: шейный отдел, туловищный и крестцовый Итак, следующий класс, который мы рассмотрим это пресмыкающиеся. -
Пресмыкающиеся передвигаются на коротких конечностях, расположенных по бокам туловища, волоча брюхо и хвост по земле. Позвоночник пресмыкающихся имеет пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой Безногие пресмыкающиеся (змеи) передвигаются, совершая волнообразные изгибания тела. Позвоночник птиц имеет пять отделов, как у пресмыкающихся. Грудина многих птиц имеет выступ – киль, к которому прикрепляются грудные мышцы, активно работающие при полете Учитель биологии: У птиц наиболее развиты мышцы, обеспечивающие движение крыльев. Внимательно посмотрите видеофрагмент, назовите группу мышц, обеспечивающих движение крыльев. Позвоночник млекопитающих также состоит из пяти отделов: шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового Передние конечности состоят из плеча, предплечья и кисти. Задние конечности состоят из бедра, голени и стопы. Череп состоит из лицевого и мозгового отделов. Соотнесите изображенных на фотографиях животных со средой их обитания. Укажите способы их передвижения. А теперь сделаем вывод. Как изменялись способы передвижения животных в процессе эволюции? Записываем вывод в тетрадь: "Несмотря на значительное различие в строении опорно-двигательных структур у разных животных, их скелеты выполняют сходные функции: опоры тела, защиты внутренних органов, перемещения тела в пространстве". движение по суше позвоночных животных (ползание, бег, ходьба и др.). Рычажные конечности. Для передвижения по суше, то есть сформировались как приспособление к наземно-воздушной среде. Решение: Рычажные конечности удобны для передвижения по суше, то есть сформировались как приспособление к наземно-воздушной среде. Такие конечности есть у членистоногих и наземных хордовых животных. Каково значение скелета для животных? 1. Опора. Скелет помогает телу сохранять ту форму, которая для определённых условий существования является наилучшей. Например, для хищных рыб важна обтекаемая форма тела, а для придонных - сплющенная, как у камбалы. В процессе эволюции в живых системах функция опоры очень тесно соединилась с функцией движения, поэтому разграничить их работу невозможно. 2. Защита. Опорные структуры защищают организм от поедания или внутренние органы - от неблагоприятного воздействия факторов среды. Так, раковина защищает моллюсков от врагов, череп у позвоночных животных защищает головной мозг, а позвоночник - спинной мозг. 3. Движение. Скелет является местом прикрепления мышц. Например, у членистоногих к хитиновому экзоскелету прикрепляются мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели конечностей, а также мышцы крыльев у насекомых; у позвоночных мышцы прикрепляются к костям с образованием рычагов. На эту особенность обратил внимание ещё великий Леонардо да Винчи, который писал: «Мускулы начинаются и оканчиваются всегда в соприкасающихся костях и никогда не начинаются и не оканчиваются на одной и той же кости, так как они ничего не могли бы двигать, разве только самих себя». 4. Источник минеральных веществ. При потребности организма из скелета может поступать кальций. Некоторые растительноядные животные (олени, жирафы) даже могут поедать кости, чтобы обеспечить собственные потребности в этом важном для жизни химическом элементе. 5. Кроветворение. Кости позвоночных животных содержат костный мозг, в котором и происходит образование крови. Итак, опора животных - это функция животного организма, которая обеспечивает опору, активное перемещение в пространстве, характерную форму и защиту тела. |