§12.6. Хордові, риби, амфібії та цінність дикої природи

• Назад до змісту

Навчальне завдання. Які особливості риб та амфібій визначають їхнє значення у природі й для людини? Моделювання змісту теми. Хордові. Хребетні. Риби. Амфібії

Формулюю основні поняття теми:

ХРЯЩОВІ РИБИ: Група риб, що мають хрящовий скелет, у них відсутні зяброві кришки та плавальний міхур (акули, скати). Їхнє значення визначається регуляцією чисельності водних рослин і тварин, а також використанням людиною для отримання риб’ячого жиру, клею та шкіри.

ПРОМЕНЕПЕРІ РИБИ: Найчисленніша група з кістковим скелетом і плавцями з променями. Є основою світового рибного промислу, регулюють чисельність водних організмів, використовуються для біологічного очищення водойм.

ЛОПАТЕПЕРІ: Давня група риб (латимерія, дводишні) з м’ясистими плавцями. Мають виняткову наукову цінність для розуміння еволюції та виходу хребетних на суходіл.

АМФІБІЇ: Тварини, що живуть у двох середовищах (вода і суша). Мають важливе значення як регулятори чисельності комах-шкідників (комарів, слимаків) та як лабораторні об’єкти для біологічних досліджень.

Наводжу приклади значущості:

У природі: Риби та амфібії є ланками ланцюгів живлення (ними живляться птахи, змії, ссавці). Амфібії (наприклад, ропухи) знищують шкідників сільського господарства вночі. Риби-фільтратори (товстолобик) очищують воду.

Для людини: Джерело харчових продуктів (риба, ікра), сировина для ліків (отрута жаб, риб’ячий жир), естетична насолода (акваріумістика), модельні об’єкти науки.

Конструюю схему

Висновок: Біологічні знання про риб та амфібій дозволяють зрозуміти їхню незамінну роль у підтриманні екологічної рівноваги, раціонально використовувати ресурси (рибництво) та розробляти нові медичні препарати, що підтверджує величезну цінність дикої природи.

Розвивальне завдання. Які особливості риб та амфібій дикої природи є «цінними» для науковців? Проблемно-пізнавальна вправа. Сучасні наукові дослідження риб та амфібій.

Особливості модельних організмів:

Науковці обирають певні види риб та амфібій як модельні об’єкти через їхню плодючість, швидкий розвиток, прозорість зародків (зручно спостерігати за розвитком) або унікальні властивості (регенерація).

Ілюструє прикладами застосування знань для розв’язання проблем сучасності

Котяча акула дрібноплямиста (Біологія розвитку): Використовується в біології розвитку для вивчення ембріогенезу хребетних.

Даніо-реріо (Генетика, етологія): Завдяки прозорості ембріонів є ідеальним об’єктом для генетики та вивчення розвитку органів. У 2023 році Китай запланував відправити їх на космічну станцію для дослідження замкнених екосистем.

Риба-фугу (Генетика, онкологія): Її геном компактний, що полегшує генетичні дослідження; отрута тетродотоксин цікавить онкологів та нейрофізіологів.

Жаба трав’яна (Екологія, нейрофізіологія: Класичний об’єкт для вивчення рефлексів, фізіології м’язів та екологічного моніторингу.

Шпоркова жаба гладенька (Репродуктивна медицина): Її ікра використовується в репродуктивній медицині та ембріології.

Тритон гребінчастий (Регенеративна медицина): Унікальна здатність до регенерації (відновлення кінцівок, хвоста, кришталика ока) досліджується для потреб регенеративної медицини.

Пояснення значущості:

Дослідження цих тварин допомагає вирішувати проблеми лікування хвороб людини (серцево-судинних, онкологічних), розуміти механізми спадковості та адаптації живих організмів до змін довкілля, включаючи космічний простір.

Ціннісне завдання. Чому слід виявляти допитливість та пізнавальний інтерес до природничих

Виконання за критеріями (Р, В, К, С)

Ціннісна категорія

Тема «Інвазійні види» вчить нас категорії екологічної безпеки та рівноваги. Природа — це не просто ресурс, а тонка система, де кожен вид має своє місце.

Ціннісне ставлення:

Дика природа є самоцінною. Ми повинні оберігати її від втручання, адже знищення місцевих видів через нашу недбалість — це незворотна втрата для планети.

Короткий висновок проєкту:

Інвазійні види риб та амфібій — це «біологічне забруднення». Головна небезпека полягає у витісненні місцевих видів та руйнуванні екосистем. Найкращий спосіб боротьби — профілактика (не випускати домашніх рибок чи жаб у природні водойми).

Проєкт: «Небезпека інвазійних видів риб та амфібій»

1. Що таке інвазійні види?

Це «чужинці» — види, які випадково або навмисно були занесені в нове середовище, де вони раніше не жили. Оскільки на новому місці у них немає природних ворогів, вони починають безконтрольно розмножуватися.

2. Аналіз проблеми: У чому небезпека?

• Харчова конкуренція: Вони з’їдають їжу, якою зазвичай харчуються місцеві види.
• Хижацтво: Інвазійні види часто поїдають ікру, личинок та молодняк рідних для регіону риб чи жаб.
• Перенесення хвороб: Чужинці приносять із собою бактерії та віруси, до яких у місцевих видів немає імунітету.
• Зміна середовища: Деякі види риб (наприклад, ротан-головешка) можуть повністю знищити біорізноманіття невеличкого ставка.

3. Приклади небезпечних «чужинців»

1. Ротан-головешка (Perccottus glenii): Маленька, але надзвичайно агресивна риба, що виїдає все живе в українських водоймах.
2. Сонячний окунь: Витісняє місцевих окунів та пліток.
3. Американська жаба-бик: Величезна амфібія, яка поїдає інших жаб, пташенят та навіть дрібних гризунів.

РЕЗУЛЬТАТ

ЗНАННЯ

1. Називаю найотруйніші види променеперих риб

А риба-камінь, або бородавчатка та Б риба–фугу, або бурий скелелаз

2. Для якого гельмінта проміжними хазяями є риби?

Б сисун котячий

3. Шкіра озерної жаби гола, має багато залоз, що виділяють слиз. Яке основне призначення цього пристосування?

В сприяє диханню

4. Орган, який є в більшості кісткових і якого немає в хрящових риб, - це

А плавальний міхур

5. Яка тварина має такі ознаки: живе в ґрунті; тіло червоподібне, шкіра гола, вкрита слизом, серце має три камери, кінцівки відсутні?

Б черв’яга кільчаста

6. Представники двох видів – Рак річковий вузькопалий і Окунь річковий – пристосовані до водного середовища. Їхньою спільною адаптацією до умов існування є

Г обтічна форма тіла

УМІННЯ

7. Яке значення риб у природі?

1. Біологічне очищення водойм: риби-фільтратори та фітофаги регулюють кількість планктону та рослин.
2. Регуляція чисельності: риби регулюють кількість інших водних тварин (безхребетних, дрібних хребетних).
3. Участь у ланцюгах живлення: риби є кормом для багатьох інших тварин (птахів, ссавців, рептилій) та створюють місця існування для паразитичних організмів (як хазяї).

СТАВЛЕННЯ

8. Яке значення амфібій для людини?

• Знищення шкідників: амфібії поїдають комах (зокрема комарів), слизняків та інших безхребетних, що завдають шкоди сільському господарству та переносять хвороби.
• Наукова цінність: є об’єктами медико-біологічних досліджень (вивчення регенерації, фізіології, пересадки органів).
• Медичне застосування: отрути деяких амфібій використовують для виготовлення ліків (знеболювальні, для регуляції тиску тощо).
• Харчова цінність: у деяких країнах м’ясо певних видів жаб та саламандр вживають у їжу.

ДОСВІД ТВОРЧОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Біологія + Географія. Називаю архіпелаг

В Галапагоські острови

САМО+…

№ ЗНАННЯ 1. Визначаю зміст понять «ХОРДОВІ», «ХРЕБЕТНІ», «РИБИ», «АМФІБІЇ»

ХОРДОВІ — це двобічно-симетричні вториннороті тварини, визначальними ознаками яких є хорда (внутрішній осьовий скелет), нервова трубка, глоткові щілини, ендостиль та хвіст.

ХРЕБЕТНІ — це хордові тварини, які мають осьовий скелет — хребет, що поєднується з черепом, щелепний апарат, парні кінцівки для активного руху, розвинені головний мозок та органи чуттів.

РИБИ — це холоднокровні тварини, пристосовані до життя у водному середовищі. Визначальними ознаками є обтічна форма тіла, плавці, луска, плавальний міхур, зябра, двокамерне серце, бічна лінія.

АМФІБІЇ (Земноводні) — це хребетні холоднокровні тварини, у яких п’ятипалі кінцівки та легеневе дихання для життя на суші, але розмноження й розвиток (метаморфоз) пов’язані з водою.

№ ЗНАННЯ 2. Називаю визначальні особливості хрящових риб

• Наявність масивного хрящового скелета.
• Несиметричний хвостовий плавець (верхня лопать більша).
• Відсутність зябрових кришок (видно зяброві щілини).
• Відсутність плавального міхура (потрібно постійно рухатися, щоб не потонути).
• Плакоїдна луска (має дентин й емаль).
• Внутрішнє запліднення (яйцевідкладання або живородіння).

№ ЗНАННЯ 3. Описую особливості променеперих риб за планом

1. Скелет: Кістковий, міцний та легкий.
2. Плавці: Мають кісткові промені (радіалії).
3. Покриви: Шкіра з кістковою лускою, що росте шарами (має річні кільця) та вкрита слизом.
4. Органи дихання: Зябра, прикриті зябровими кришками.
5. Гідростатичний апарат: Наявний плавальний міхур (у більшості видів).
6. Розмноження: Переважно зовнішнє запліднення, непрямий розвиток (ікра — личинка — мальок — доросла особина).

№ ЗНАННЯ 4. Самостійно перетворюю знання про лопатеперих у табличну форму

№ ЗНАННЯ 5. Оцінюю відмінності амфібій від риб

1. Кінцівки: У риб — плавці, у амфібій — п’ятипалі важільні кінцівки для пересування твердою поверхнею.
2. Дихання: У риб — зябра, у дорослих амфібій — легені та шкіра (зябра зберігаються у пуголовків).
3. Кровоносна система: У риб — двокамерне серце і одне коло кровообігу; у амфібій — трикамерне серце і два кола кровообігу (мале і велике).
4. Органи чуття: У амфібій з’являються повіки, слізні залози та середнє вухо з барабанною перетинкою.

№ ЗНАННЯ 6. Моделюю знання теми

• Безчерепні (Ланцетники): Хорда все життя, немає черепа та серця.
• Риби (Хрящові та Променепері): Поява черепа, щелеп, парних плавців, зябер, серця.
• Амфібії: Вихід на сушу, поява легень, п’ятипалих кінцівок, другого кола кровообігу, трикамерного серця.

Усі ці групи об’єднані спільним планом будови (хорда/хребет, нервова трубка), але демонструють адаптацію від водного до наземно-водного способу життя.

№ УМІННЯ 1. Визначаю пізнавальну ситуацію щодо ознак ускладнення хордових

Ситуація полягає у переході від пасивного способу життя (фільтратори, як покривники чи ланцетники) до активного хижацтва. Це спричинило ускладнення:

1. Заміну хорди на міцний хребет (опора для м’язів).
2. Розвиток черепа та щелеп (захоплення здобичі).
3. Розвиток головного мозку та органів чуття (координація складних рухів).
4. Появу парних кінцівок (§ 12.1).

№ УМІННЯ 2. Формулюю проблему дослідження зв’язку будови і функцій у хрящових риб

Проблема: Як відсутність плавального міхура та кісткового скелета вплинула на спосіб життя та внутрішню будову акул?

Обґрунтування: Через відсутність плавального міхура акули повинні постійно рухатися, щоб не потонути. Це, у свою чергу, вимагає потужної мускулатури, обтічної форми тіла та ефективного дихання, яке також залежить від швидкості руху (омивання зябер) (§ 12.2).

№ УМІННЯ 3. Пояснюю пристосувальні особливості будови окуня річкового

Форма тіла: Обтічна, сплющена з боків — для зменшення опору води.

Плавці: Спинний (стабілізатор), грудні та черевні (маневрування), хвостовий (рух вперед).

Луска: Розміщена черепицеподібно, вкрита слизом — захист і ковзання.

Забарвлення: Темна спина і світле черево, поперечні смуги — маскування у заростях водяних рослин.

Бічна лінія: Дозволяє орієнтуватися у каламутній воді.

№ УМІННЯ 4. Аналізую будову плавців лопатеперих у зв’язку з походженням чотириногих

Парні плавці лопатеперих риб (наприклад, латимерії) мають м’ясисті лопаті, всередині яких міститься скелет із довгих кісток, що кріпляться до поясів кінцівок (плечового та тазового). Така будова гомологічна будові кінцівок наземних чотириногих і дозволяла предкам амфібій спиратися на дно або переповзати між водоймами.

№ УМІННЯ 5. Оцінюю пристосувальні особливості амфібій

До води: Гола шкіра зі слизом (шкірне дихання), плавальні перетинки на лапах, розмноження ікрою, личинка (пуголовок) дихає зябрами.

До суходолу: Легені, повіки та слізні залози (захист очей від висихання), середнє вухо (слух у повітрі), п’ятипалі кінцівки (рух по землі).

Оцінка: Ці пристосування дозволяють жити у двох середовищах, але обмежують поширення лише вологими місцями.

№ УМІННЯ 6. Створюю інфографіку «Сучасні наукові дослідження риб та амфібій»

Космічні дослідження: Рибки даніо-реріо на космічних станціях (дослідження замкнутих екосистем).

Медицина та регенерація: Тритони як модель для вивчення відновлення втрачених органів (кінцівок, очей, серця).

Фармакологія: Вивчення отрут амфібій (жаб, саламандр) для створення ліків проти гіпертонії, для загоєння ран.

Екологія: Моніторинг змін клімату через спостереження за міграціями риб та чисельністю амфібій.

№ СТАВЛЕННЯ 1. Визначаю зміст ціннісної категорії «ЦІННІСТЬ ДИКОЇ ПРИРОДИ»

Цінність дикої природи — це сукупність значень природних явищ та об’єктів для людини і самої природи. Вона включає:

Зовнішню цінність: Користь для людини (їжа, ліки, відпочинок, естетика, наука).

Внутрішню цінність: Право природи на існування незалежно від користі для людини, свобода та автономія природних процесів.

№ СТАВЛЕННЯ 2. Наводжу приклади щодо цінності досліджень імунітету акул

Акули мають стійку імунну систему. Дослідження цієї особливості є цінним для медицини, оскільки може допомогти зрозуміти механізми захисту від інфекцій, вірусів та, можливо, онкологічних захворювань у людей.

№ СТАВЛЕННЯ 3. Висловлюю міркування про значення плавального міхура для риб та можливості використання цих знань у діяльності людини

Для риб: Плавальний міхур — це гідростатичний апарат, що дозволяє рибі зависати у товщі води без витрат енергії, а також бере участь у диханні та утворенні звуків (§ 12.2).

Для людини: Принцип дії плавального міхура використовується в інженерії (біоніка) для створення підводних човнів та батискафів (регулювання плавучості шляхом заповнення баластних цистерн).

№ СТАВЛЕННЯ 4. Обґрунтовую твердження щодо наукової цінності латимерій

Латимерії — це «живі викопні», які не змінилися протягом 400 млн років. Їхня наукова цінність полягає в тому, що вони є ключем до розуміння еволюції хребетних, зокрема виходу тварин на сушу. Вивчення їхньої анатомії (лопатеві плавці, хорда, будова черепа) дозволяє реконструювати будову давніх предків чотириногих.

№ СТАВЛЕННЯ 5. Застосовую знання для відбору достовірних тверджень про амфібій

Амфібії корисні, бо знищують комах-шкідників (комарів, жуків).

Отрута наших амфібій (наприклад, ропух) переважно безпечна для людини при звичайному контакті, але захищає їх від хижаків.

Жаби не викликають бородавок (це міф).

Амфібії є індикаторами чистоти довкілля.