Базовая опора: Пресмыкающиеся: кожа, лёгкие и амниотическое яйцо
Повторение основы перед углублённым разбором. Разберём, почему размножение многих пресмыкающихся меньше связано с открытой водой, чем у лягушки, и где школьная схема имеет исключения.
Федеральная программа · углублённый уровень · 8 класс
Животные
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Общий план и разнообразие пресмыкающихся
- Сухие ороговевающие покровы и производные кожи
- Лёгочное дыхание и кровообращение
- Внутреннее оплодотворение и амниотические оболочки
- Яйцекладущие и живородящие виды
- Развитие без водной личинки
- Терморегуляция и поведение
Как это устроено
Суша предъявляет три связанные задачи: не терять слишком много воды, получать кислород из воздуха и защищать зародыш. Ороговевающие покровы ящерицы снижают потерю воды; газообмен идёт через лёгкие, а не через влажную кожу как важный дополнительный путь у лягушки. Внутреннее оплодотворение и зародышевые оболочки уменьшают зависимость развития от открытого водоёма. Но это не значит, что каждое пресмыкающееся живёт в пустыне: крокодилы и многие черепахи связаны с водой.
Амнион содержит жидкость вокруг зародыша, хорион участвует в обмене, аллантоис связан с накоплением отходов и газообменом у яйцекладущих форм. Желток обеспечивает запас питательных веществ, а скорлупа или кожистые оболочки защищают яйцо и допускают газообмен. Конкретные оболочки и их соотношение различаются у пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Амниотическое яйцо — не просто «яйцо с твёрдой скорлупой»: ключевы именно эмбриональные оболочки.
У большинства рассматриваемых пресмыкающихся из яйца выходит молодая особь без стадии головастика. Есть и живородящие линии, у которых развитие внутри тела матери устроено по-разному. Сердце и сосуды также неодинаковы: у большинства чешуйчатых и черепах желудочек разделён не полностью, а у крокодилов сердце четырёхкамерное с особыми сосудистыми связями. Нельзя говорить «у всех пресмыкающихся сердце строго трёхкамерное».
Пресмыкающиеся регулируют температуру поведением и физиологическими механизмами; многие зависят от внешнего тепла для активности. Это не означает «холодную кровь» в буквальном смысле: ящерица на солнце может иметь высокую температуру тела. Отдельные ящерицы способны сбрасывать хвост при опасности, затем частично восстанавливать его, но утрата хвоста имеет цену для животного. Нельзя тянуть ящерицу за хвост ради наблюдения.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Пресмыкающиеся
Традиционная школьная группа амниотических позвоночных, включающая черепах, чешуйчатых и крокодилов, но обычно рассматриваемая отдельно от птиц.
Пример: Ящерица, змея, черепаха и крокодил — пресмыкающиеся в школьном курсе.
Важно: Современное эволюционное дерево помещает птиц внутри линии, происходящей от древних рептилий; традиционный школьный «класс» без птиц не образует полного естественного клада.
- Амниоты
Эволюционная группа четвероногих, у которых зародыш развивает амнион и другие оболочки; включает пресмыкающихся в широком смысле, птиц и млекопитающих.
Пример: Ящерица и птица имеют амниотические зародышевые оболочки, хотя условия развития различаются.
- Амниотическое яйцо
Яйцо или эмбриональный комплекс амниот с зародышевыми оболочками — амнионом, хорионом и аллантоисом; важен набор оболочек, а не обязательное наличие твёрдой скорлупы.
Пример: У ящерицы зародыш развивается в яйце с амниотической полостью, а у плацентарного млекопитающего эти оболочки формируются при развитии внутри матери.
- Амнион
Внутренняя зародышевая оболочка амниот, образующая заполненную жидкостью полость вокруг зародыша; жидкость защищает его от высыхания и механических воздействий.
Пример: На разрезе яйца ящерицы амнион находится ближе к зародышу, чем хорион, и окружает его жидкой средой.
- Аллантоис
Зародышевая оболочка амниот, связанная с накоплением азотистых отходов и, у яйцекладущих форм, с газообменом совместно с хорионом.
Пример: В яйце ящерицы отходы зародыша могут накапливаться в аллантоисе, а не выводиться сквозь сухую скорлупу наружу.
- Хорион
Наружная зародышевая оболочка амниот; у яйцекладущих форм совместно с аллантоисом участвует в обмене газов, у плацентарных млекопитающих участвует в образовании плодной части плаценты.
Пример: Кислород из воздуха проходит через пористую оболочку яйца и далее достигает сосудов, связанных с хорионом; это не прямое дыхание зародыша через скорлупу.
- Ороговение
Накопление структурных белков в наружных клетках кожи, повышающее её защитные свойства и уменьшающее потерю воды.
Пример: Чешуи ящерицы уменьшают высыхание кожи на суше.
- Внутреннее оплодотворение
Соединение гамет внутри тела самки после передачи спермы, что не требует выделения гамет в открытую воду.
Пример: У ящерицы оплодотворение происходит внутри тела.
- Поведенческая терморегуляция
Поддержание подходящей температуры тела выбором условий и действий, например солнца, тени или укрытия.
Пример: Ящерица утром может греться на солнце, а в жару уходить в тень.
Важно: Температура пресмыкающегося не всегда равна температуре воздуха и не всегда неизменна.
- Регенерация хвоста
Отрастание части хвоста после его утраты у некоторых ящериц, обычно с отличиями новой структуры от исходной.
Пример: Некоторые ящерицы могут сбрасывать и затем частично восстановить хвост.
Важно: Это не свойство всех пресмыкающихся и не означает полного восстановления костей исходного хвоста.
Пример по шагам
Школьник утверждает: «У ящерицы есть яйцо, значит она совершенно не зависит от влажности и всегда имеет трёхкамерное сердце». Что исправить?
- Амниотические оболочки уменьшают зависимость зародыша от открытой воды, но условия температуры и влажности для яиц всё равно важны.
- Пресмыкающиеся разнообразны; у крокодилов четырёхкамерное сердце, а у других устройство желудочка имеет особенности.
- Нельзя переносить один учебный рисунок на каждую линию и среду.
Вывод: Приспособления к суше не делают животных независимыми от условий и не устраняют разнообразие строения.
Практическая работа
Сравнение яиц на схемах
- На рисунках яйца лягушки и ящерицы подпишите оболочки и окружающую среду развития.
- Отдельно перечислите, что рисунок не доказывает: точную влажность, длительность развития и вид животного.
- Составьте таблицу «газообмен — вода — питание — отходы» для амниотического зародыша.
Что можно заключить: Приспособления зародыша связаны с несколькими оболочками и запасами, а не с одной скорлупой.
Безопасность: Не вскрывайте яйца диких животных и не тревожьте кладки; используйте готовые модели.
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.