Биология · 8 класс · углублённый уровень

Биология · углублённый уровень · 8 класс · Урок 14

Базовая опора: Покровы животных: защита, теплообмен и производные кожи

Повторение основы перед углублённым разбором. Сравним покровы беспозвоночных и позвоночных, объясним роль кожи в защите и выделении, а также пассивную и активную защиту.

Животные

Федеральная программа · углублённый уровень · 8 класс

Животные

Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:

Покровы беспозвоночных и усложнение кожи позвоночных
Кожа в выделении и теплоотдаче
Производные кожи: чешуя, перья, волосы и другие образования
Средства пассивной и активной защиты
Практика: сравнение покровов по готовым образцам

Авторская сравнительная схема: кутикула насекомого, влажный покров червя и эпидермис с дермой позвоночного различаются строением; рисунок не дан в масштабе.

Как это устроено

Наружная граница животного решает сразу несколько задач. Покровные клетки защищают от повреждения и потери воды, воспринимают сигналы, а у некоторых видов участвуют в газообмене и выделении. У насекомого жёсткая кутикула даёт опору, но при росте требует линьки. У дождевого червя влажный покров важен для газообмена; его высыхание опасно. Нельзя называть один тип покрова «идеальным» во всех средах.

У позвоночных кожа включает эпидермис и более глубокую дерму, но её толщина и производные зависят от линии. Рыбья чешуя находится в связи с дермой и покрыта слизью у многих видов; ороговевшие чешуи пресмыкающихся и перья птиц имеют другие особенности. Волосы млекопитающих удерживают слой воздуха и участвуют в терморегуляции. Сходное слово «чешуя» не является доказательством тождественного происхождения.

Теплообмен зависит от размера, покрова, кровотока, испарения и поведения. Млекопитающее может менять кровоток кожи и потеть, птица — менять положение перьев и поведение; у других групп важны поведенческий выбор тёплого места или тени. Кожа также может выделять воду и вещества, но почки и другие органы выполняют основные задачи выделения у многих позвоночных. Фраза «кожа дышит вместо лёгких» справедлива лишь для определённых групп и в соответствующей мере.

Защита бывает пассивной и активной, но граница не всегда жёсткая: окраска существует постоянно, а поведение «замереть» использует её лучше. Ядовитые вещества, шипы, панцирь, бегство и угрозы работают против разных хищников. В школьной практике покровы сравнивают по готовым изображениям, перьям или законно подготовленным образцам; неизвестных животных трогать нельзя.

Сравните три профиля на схеме. У насекомого кутикулу выделяют клетки покрова, мышцы прикрепляются к внутренней стороне жёстких участков, а рост требует её смены. У дождевого червя наружная поверхность должна оставаться влажной: кислород сначала растворяется во влаге, затем проходит к тканям и сосудам. У позвоночного эпидермис покрывает тело снаружи, дерма лежит глубже; сосуды и нервные окончания на схеме относятся к глубинному слою. Это разные конструкции, поэтому наличие «кожи» в обычной речи не означает одинаковый механизм дыхания, защиты или роста.

Словарь урока

Каждое понятие — с примером

Покровы тела

Наружные ткани и связанные с ними структуры, отделяющие животное от среды и участвующие в защите, газообмене, восприятии и регуляции воды и тепла.

Пример: Кожа лягушки участвует в газообмене, покров насекомого поддерживает тело.

Кутикула беспозвоночного

Неклеточный или частично клеточно-организованный наружный материал, выделяемый покровными клетками и выполняющий защитную или опорную функцию.

Пример: Хитинсодержащая кутикула насекомого образует наружный скелет.

Важно: Состав кутикулы разных беспозвоночных неодинаков.

Кожа позвоночного

Орган из наружного эпидермиса и более глубоких соединительнотканных слоёв с нервами, сосудами и у части групп железами.

Пример: Кожа млекопитающего включает эпидермис, дерму, волосяные фолликулы и потовые железы.

Эпидермис

Наружный клеточный слой кожи позвоночного из эпителиальной ткани; образует границу со средой и в разных линиях может включать слизистые клетки или образовывать ороговевшие структуры.

Пример: У многих пресмыкающихся наружные ороговевшие слои эпидермиса ограничивают потерю воды, но это не значит, что кожа совсем не пропускает вещества.

Дерма

Соединительнотканный слой кожи под эпидермисом; в нём находятся волокна, сосуды, нервные окончания и другие структуры, которые обеспечивают прочность и связь покрова с организмом.

Пример: Когда кровеносные сосуды кожи млекопитающего расширяются, к поверхности может поступать больше тёплой крови и меняться теплоотдача.

Производные кожи

Образования, развивающиеся из покровных тканей и их взаимодействия с глубинными слоями; они могут помогать защите, движению, восприятию сигналов или сохранению тепла.

Пример: Перо птицы помогает создавать силы при полёте и удерживать тепло, а волос млекопитающего в основном участвует в изоляции и осязании.

Важно: Рыбья и рептилийная чешуя не обязаны быть одинаковыми по происхождению и строению.

Терморегуляция

Поддержание подходящего теплового состояния организма изменением образования и отдачи тепла и поведением.

Пример: У млекопитающего изменение кровотока кожи и испарение пота помогают регулировать теплоотдачу.

Линька

Периодическое обновление наружного покрова или его частей при росте и развитии.

Пример: Насекомое сбрасывает старую кутикулу, чтобы увеличить размеры тела.

Пассивная защита

Свойства строения или окраски, снижающие вероятность повреждения без немедленного активного действия животного.

Пример: Панцирь черепахи и маскировочная окраска могут затруднить нападение.

Активная защита

Поведение или действие животного в ответ на угрозу, уменьшающее риск повреждения.

Пример: Бегство, предупреждающий сигнал или защитный укус относятся к активным действиям.

Пример по шагам

Дождевой червь и жук оба беспозвоночные. Почему нельзя утверждать, что им одинаково полезен сухой воздух?

У червя влажная кожа участвует в газообмене; высыхание нарушает его.
У жука кутикула ограничивает потерю воды, а воздух поступает через дыхальца и трахеи.
Общий ярлык «беспозвоночные» не описывает свойства покровов конкретных групп.

Вывод: Влияние сухости зависит от строения покровов и дыхания конкретного животного.

Практическая работа

Готовые образцы покровов

Получите от учителя фотографии или законно подготовленные образцы пера, шерсти, наружного покрова насекомого и рыбьей чешуи.
Под лупой отметьте видимые элементы, отдельно подпишите предполагаемую функцию и источник подтверждения.
Составьте таблицу «защита — тепло — движение — газообмен» и не ставьте отметку функции без данных для конкретного вида.

Что можно заключить: Покровы многофункциональны и различаются по происхождению; внешний вид даёт гипотезу, а не полный физиологический вывод.

Безопасность: Не сдирайте покровы с живых животных, не собирайте перья неизвестных диких птиц и не трогайте животных без разрешения учителя.

Попробуйте сами

Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.

Открываем задания…

Сверка содержания

Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.