Базовая опора: Кольчатые черви: сегменты дождевого червя и его роль в почве
Повторение основы перед углублённым разбором. Разберём движение по сегментам, сквозной кишечник, замкнутый транспорт и почему деятельность червей меняет структуру почвы.
Федеральная программа · углублённый уровень · 8 класс
Животные
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Общий план строения кольчатых червей
- Сегменты, мышцы, щетинки и движение дождевого червя
- Сквозной кишечник и замкнутая кровеносная система
- Кожное дыхание и влажная среда
- Размножение и кокон
- Роль дождевых червей в почвообразовании
- Практика: наблюдение внешнего строения без вреда животному
Как это устроено
Тело дождевого червя разделено на сегменты. Кольцевые и продольные мышцы меняют форму участков тела, жидкость в полостях создаёт опору, а щетинки помогают закрепиться в грунте. Червь не «тянет себя костями»: у него нет костного скелета позвоночного. У разных кольчатых червей число щетинок и образ жизни различаются, поэтому пример дождевого червя не следует считать описанием каждого представителя.
Пища проходит через рот, глотку и отделы сквозного кишечника, затем непереваренные остатки выводятся через задний конец. Кровь движется по сосудам, включая спинной и брюшной; соединительные сосуды помогают циркуляции. Газообмен идёт через влажную кожу. Если она высыхает, диффузия газов нарушается; поэтому влажная почва важна, но затопление тоже может ухудшить условия в зависимости от содержания кислорода.
Дождевые черви часто гермафродиты, однако обычное половое размножение связано с обменом половыми клетками между особями; поясок выделяет материал кокона. Не следует выводить из гермафродитизма, что каждый червь всегда размножается в одиночку. У пиявок и морских кольчатых червей размножение и развитие могут отличаться от описанной схемы.
Червь заглатывает органические остатки и частицы почвы, создаёт ходы и выделяет переработанный материал. Ходы влияют на аэрацию и движение воды, а деятельность червей вместе с микроорганизмами изменяет структуру и доступность органического вещества. Это вклад в почвообразование, а не универсальная гарантия плодородия: состояние почвы зависит также от климата, растений, микробов и хозяйственной деятельности человека.
Проследите движение на трёх последовательных кадрах, а не на одном рисунке. Кольцевые мышцы делают закреплённый жидкостью сегмент длиннее и уже, продольные — короче и толще; щетинки одних участков удерживаются в грунте, пока другие перемещаются. Жидкость целома служит гидростатической опорой, но не играет роль крови. Кровь остаётся в сосудах замкнутой кровеносной системы и переносит вещества между органами; разные жидкости нельзя объединять словом «внутренность».
Дыхание через кожу не значит, что червь «дышит землёй». Кислород должен раствориться во влаге на покровах, пройти внутрь и попасть к кровеносным сосудам; при высыхании этот путь нарушается. Но сильное затопление способно уменьшить доступ кислорода в почвенных порах. Поэтому появление червей после дождя может зависеть от нескольких факторов — влажности, содержания кислорода, условий перемещения; один выход на поверхность не доказывает единственную причину.
Почвенный эффект проверяют по измеримым признакам. Ходы могут повышать водопроницаемость и аэрацию, переработанный материал — участвовать в образовании агрегатов, а перемешивание остатков — менять доступность органического вещества микробам. Но на другом участке результат зависит от вида червей, исходной почвы, влажности, обработки земли и растительного покрова. Сравнение двух почв без учёта этих условий не доказывает, что различие создали только черви; отсутствие заметных червей тоже не означает полное отсутствие почвенной жизни.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Кольчатые черви
Группа животных с повторяющимися вдоль тела сегментами и рядом характерных внутренних систем; включает дождевых червей, многощетинковых червей и пиявок.
Пример: У дождевого червя заметны повторяющиеся кольца на поверхности тела.
- Сегмент
Один из повторяющихся вдоль тела участков кольчатого червя с определёнными наружными структурами и частично повторяющимися внутренними органами. Перегородки между многими соседними сегментами разделяют полости, но весь организм работает как единая система.
Пример: Когда передние сегменты дождевого червя вытягиваются, а щетинки других закреплены в почве, червь может переместить тело вперёд.
- Вторичная полость тела (целом)
Полость тела, полностью ограниченная тканью мезодермального происхождения и разделённая перегородками у многих кольчатых червей.
Пример: Жидкость полости сегментов участвует в гидростатической опоре дождевого червя.
- Щетинка
Небольшая жёсткая структура на сегменте некоторых кольчатых червей, помогающая удерживать тело на субстрате.
Пример: Щетинки дождевого червя цепляются за стенку почвенного хода.
- Замкнутая кровеносная система
Система транспорта, при которой кровь движется внутри сети сосудов и обменивается веществами через их стенки.
Пример: У дождевого червя кровь циркулирует по спинному, брюшному и соединительным сосудам.
- Кожное дыхание
Газообмен через покровы тела при условии, что их строение и влажность позволяют растворение и диффузию газов.
Пример: Кислород проходит через влажную кожу дождевого червя к сосудам.
- Поясок
Утолщённый участок тела половозрелого дождевого червя, клетки которого участвуют в образовании кокона для яиц.
Пример: На передней части тела взрослого дождевого червя заметен поясок.
- Кокон
Защитная оболочка, выделяемая при размножении ряда кольчатых червей; в ней оказываются яйца и условия для раннего развития потомства. Поясок взрослого дождевого червя участвует в её образовании, но кокон не является отдельным сегментом тела.
Пример: В почве можно найти оставленный дождевым червём кокон, но по одному кокону без определителя нельзя установить конкретный вид червя.
- Гидростатическая опора
Поддержание формы и передача усилия сокращающихся мышц с помощью жидкости внутри ограниченной полости тела. Жидкость почти не сжимается, поэтому при сокращении кольцевых или продольных мышц сегмент меняет форму предсказуемым образом.
Пример: При закреплённых щетинках удлинение передних сегментов помогает червю продвинуть передний конец через влажную почву.
- Почвенный агрегат
Устойчивое объединение мелких минеральных частиц и органического вещества почвы. Пространства между агрегатами влияют на поступление воды и воздуха; черви участвуют в их формировании, но не являются единственной причиной структуры почвы.
Пример: В обработанном материале из ходов червя можно изучать частицы и агрегаты, сопоставляя их с соседней почвой, а не объявляя весь участок одинаковым.
- Почвообразование
Длительное формирование и изменение почвы под действием минеральных, органических, климатических и биологических процессов.
Пример: Ходы червей улучшают проникновение воздуха и воды, а переработка органических остатков меняет почвенные агрегаты.
Важно: Черви важны, но почву создают не они одни.
Пример по шагам
После сильного дождя черви появились на поверхности. Можно ли заключить, что они «любят воду и не нуждаются в воздухе»?
- Кожный газообмен требует влажной поверхности, но кислород всё равно нужен.
- Затопленная почва может содержать мало доступного кислорода; выход наверх имеет несколько возможных причин.
- Одного наблюдения недостаточно, чтобы назвать единственную причину.
Вывод: Влажность полезна в определённых пределах; вода не заменяет кислород.
Практическая работа
Изучение внешнего строения по готовым материалам
- На качественной фотографии отметьте передний и задний концы, сегменты и поясок взрослой особи.
- По схеме мышц покажите, как закрепление щетинок превращает изменение формы сегментов в движение.
- Отдельно запишите, какие внутренние признаки невозможно установить по внешней фотографии.
Что можно заключить: Внешняя сегментация помогает объяснить движение, но не заменяет данных о сосудах и внутренних органах.
Безопасность: Используйте фотографии и модели. Если учитель разрешает наблюдать живого червя, не повреждайте его, не высушивайте и верните в подходящую влажную среду.
Практическая работа
Реакция дождевого червя на раздражитель
- Посмотрите школьную запись, где червь свободно движется во влажной среде до слабого внешнего стимула и после него; отметьте исходное движение.
- Запишите время и видимое изменение — сокращение сегментов, изменение направления или отсутствие заметного ответа; не подменяйте наблюдение словом «испугался».
- Сравните с повторной записью без стимула и обсудите, почему по одному движению нельзя установить ни переживание животного, ни точную нервную цепь.
Что можно заключить: Изменение движения после стимула может свидетельствовать об ответной реакции, но её механизм требует дополнительных данных.
Безопасность: Не колите, не нагревайте, не освещайте мощным светом и не высушивайте живого червя; используйте запись или только разрешённое учителем щадящее наблюдение.
Практическая работа
Внутреннее строение готового препарата
- По подписанному влажному препарату, микропрепарату или качественной цифровой микрофотографии найдите кишечник, полость тела и сосуды там, где они действительно различимы.
- Сопоставьте увиденное с поперечным и продольным срезом учебной схемы; не объявляйте невидимые органы найденными.
- Объясните, какие данные подтверждают сквозной кишечник и замкнутый кровоток, а какие невозможно получить из одного среза.
Что можно заключить: Разные препараты дают разные части доказательства внутреннего строения; общую систему восстанавливают сравнением нескольких видов материала.
Безопасность: Только готовые школьные препараты и изображения; учащиеся не вскрывают животных и не собирают биологический материал самостоятельно.
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.