Тема урока: «Органы чувств. Регуляция деятельности организма»

Тема урока: «Органы чувств. Регуляция деятельности организма»

Цели урока:

• В результате овладения содержанием материала проследить эволюцию органов чувств животных.

• Уметь сравнивать представителей разных классов и типов животных.

• Выявлять усложнения в строении органов чувств.

• Доказывать взаимосвязь организмов с окружающим миром, благодаря органам чувств.

• Продолжить формирование умений работать в группах с научной информацией.

• Обобщать материал.

• Готовить выступления на заданную тему.

Тип урока: комбинированный урок с элементами практической работы

Оборудование:

Рисунки, иллюстрирующие строение органов чувств животных различных типов и классов; микроскопы; культуры простейших (инфузорий, амебы, эвглены); лабораторное оборудование для эксперимента с простейшими; Словари биологических терминов; информационные тексты для учащихся.

Методы обучения:

Проблемный. Как животные получают необходимую информацию из окружающей среды.

Исследовательский: выявление токсинов у простейших.

– Добрый день, ребята! Мне хотелось, чтобы вы были сегодня активными, ваши ответы были правильными и аргументированными.

 ОЦЕНКИ

Таблица 1

Приложение 1

Реакция простейших на воздействие внешней среды

У простейших нет нервной системы и органов чувств. При этом они реагируют на воздействия среды как целостные организмы. Исследования многих ученых показали, что реакции простейших носят активный характер и обеспечивают выживание данного вида.
Простейшие способны различать степень интенсивности различных раздражителей и
соответственно отвечать на них.

Реакции простейших на внешнею среду выражаются изменением направления движения. Эти реакции получили название ТАКСИСОВ. Таксисы могут быть положительными или
отрицательными. Так пищевое поведение амебы связано с проявлением положительного
хемотаксиса (движется к водоросли). У них также обнаружен вибротаксис в виде положительной реакции на источник механических колебаний частотой 50 Гц. (Герц - число колебаний в секунду).

Жгутиконосцы имеют стигму - это светочувствительный аппарат, воспринимающий свет и определяет направление движения животного в сторону источника света - положительный фототаксис. Инфузории, подобно амебам, жгутиконосцам, реагируют на свет, температуру, химические, энергетические и другие воздействия. Наиболее чувствительным к прикосновению является передний конец туфельки, в особенности околоротовое углубление. В этой области находится зона восприятия химических и теоремических раздражений. Опыты показывают, что у туфельки существует отрицательный хемотаксис на хлорид натрия и положительный - на присутствие бактерий. Светочувствительные элементы отсутствуют у туфельки, зато в опытах обнаружен положительный гальванотаксис к катоду.

Кишечнополостные

Наибольшей чувствительностью у кишечнополостных обладают щупальца, где в большей степени, чем в других частях тела, сосредоточены клетки, воспринимающие различные воздействия среды, в том числе и стрекательные клетки.

У медуз есть светочувствительные, обонятельные и другие органы чувств. Они расположены по краю зонтика и называются краевыми тельцами, они же обеспечивают и поддержание равновесия. Чувствительные клетки удлиненной формы и расположены под прямым углом к поверхности эктодермы. Помимо отдельных чувствительных клеток в эпителии есть органы чувств более высокого порядка в виде глазков и статоцистов - органы равновесия и общей регуляции двигательного аппарата. Они способны улавливать вибрацию волн с частотой 8-13 Гц. Принцип работы статоцистов был изучен биониками и положен в основу создания прибора, который заблаговременно сигнализирует о приближении шторма.

Органы чувств червей

Плоские ресничные черви имеют глаза, состоящие из бокала, имеющей пигментную выстилку. В бокал погружены зрительные колбы, чувствительные к свету, которые являются продолжением (ряс.) рецепторных клеток, лежащих вне бокала и составляющих сетчатку глаза. Щупальца несут хеморецепторы, помогающие находить пищу. Между глаз расположен орган равновесия в виде статоциста.

У сосальщиков органы чувств представлены нервными осязательными окончаниями, расположенными в гиподермальном слое. Имеются также органы химических чувств.

У ленточных червей органы чувств не развиты.

У нематод специальных органов чувств нет. Кожа их отличается малой чувствительностью. В ней встречаются чувствительные щетинки и сосочки, особенно в головном и анальном частях тела, являющиеся рецепторами химических чувств и осязания. Иногда у свободноживущих нематод имеются пигментированные глазки, даже с линзой.

Полихеты обладают хорошо развитыми глазками значительной величины и сложности. У некоторых по своей организации они напоминают глаза позвоночных. К органам осязания

принадлежат различные чувствительные клетки, расположенные в коже, а также органы равновесия на переднем конце тела в виде статоцистов (пузырьки с отолитом). У олигохет в коже имеются разного рода рецепторы в форме светочувствительных, осязательных, химических и других клеток. Светочувствительные клетки (глазки) расположены на головной лопасти.

Органы чувств моллюсков

Брюхоногие моллюски имеют глаза в виде ямки или пузыря. В полости глаза имеется стекловидное тело и хрусталик. Однослойная сетчатка состоит из пигментных и бесцветных клеток. Органы равновесия в виде пары статоцистов помещается в ноге. Органы осязания расположены на щупальцах. У основания жабры или в мантийной полсти есть орган химического чувства - осфрадий, с помощью которого распознается качество воды, поступающей в мантийную полость.

У двустворчатых моллюсков отсутствие головных органов чувств эффективно восполнено щупальцами, располагающимися по краю мантии. В ноге помещаются статоцисты, а в разных местах тела - осфрадии, т. е. органы химических чувств.

У головоногих глаза сложно устроены, что почти аналогичны глазам млекопитающих. Считают, что органы чувств у моллюсков выражены слабо, однако до сих пор ученые не могут объяснить способности моллюсков, точно возвращаться на "насиженное место". Причем, они не только возвращаются к своему подводному дому, но и садятся на ту самую точку камня, от которой были оторваны. Двустворчатые предчувствуют шторм. Ученые предполагают, что кальций в раковинах служит детектором предштормовых сигналов.

Приложение 2

Органы чувств у ракообразных

Перед ротовым отверстием на голове имеются две пары антенн, которые служат органами чувств. Они богаты различными чувствительными щетинками, осуществляющими функции обоняния, осязания и чувства химического состава воды. В основном членике коротких усиков (антеннулы) помещается орган равновесия. Он представляет собой ямку с волосками, внутри песчинки. В зависимости от положения тела рака, песчинки давят на разные группы волосков, раздражения передаются в надглоточный узел, который и «отвечает» за положение тела в пространстве. Полагают, что орган равновесия одновременно функционирует и в качестве органа слуха.

Обычно у ракообразных есть пара сложенных фасеточных глаз. Иногда глаза сидят на стебельках, иногда непосредственно на поверхности головы. У некоторых ракообразных сложные глаза сливаются в один непарный глаз. У веслоногих есть один простой глаз, так называемый науплиальный глаз. У глубоководных подземных видов глаза исчезают. Задний край головы многих ракообразных снабжен покрытой кутикулой складкой - это карапакс - определяет направление токов воды. Органы осязания -длинные усики (антенны).

Органы чувств у паукообразных

У паукообразных глаза имеются в разном числе: до 5 пар у скорпионов, 4 пары у пауков, 2-1 пара у других. Многие клещи слепы. Глаза построены по типу простых глазков (оцелл). В глазу есть хрусталик, стекловидное тело, а под ним слой чувствительных клеток. Зрительные возможности арахнид ограничены, они воспринимают вариации освещенности и движение. Слабое зрение компенсируется осязанием, играющим первостепенную роль в поведении арахнид. На теле и конечностях имеются многочисленные осязательные волоски. Кроме того, имеются специальные волоски, воспринимающие колебания - трихоботрии. Уарахнид имеются и органы химического чувства – мировидные органы на туловище и конечностях. Более сложно устроены обонятельные тарзальные органы на лапках передних ног. Чувствительные вкусовые клетки найдены в стенках глотки у пауков.

Органы чувств насекомых

У насекомых имеется множество различных воспринимающих клеток, чувствительных к определенным типам стимулов. Насекомые улавливают большой диапазон звуков, энергию излучения в форме тепла и света, силу тяжести, количество летучих веществ в воздухе. Насекомые обладают хорошо развитым чувством обоняния и вкуса.

Глаза у насекомых бывают двух типов - фасеточные и простые. Фасеточные глаза всегда располагаются по бокам головы. Число фасеток у них огромно. У стрекоз, например, бывает до 28000 фасеток, у бабочек - до 17000, у комнатной мухи - 4000. У многих насекомых имеются по 3 или 2 простых глаза, расположенных между сложными глазами на лбу. Органы слуха появляются у некоторых насекомых под утонченными участками кутикулы на туловище или на ногах. Органы вкуса сосредоточены на антеннах, ротовых органах, лапках.

Приложение 3

Органы чувств у рыб

В ориентации и общении костных рыб особенно важную роль играют органы химических чувств.

Орган обоняния представлен парой слепых мешков в переднем конце головы, дно которых выстлано обонятельными складками. Впереди каждого глаза помещается по два отверстия ноздри, ведущие в слепой мешок.

Орган вкуса представлен вкусовыми почками на коже или на нижней челюсти. Там же находятся и осязательные клетки. У некоторых рыб на голове есть осязательные усики. Глаза рыб имеют шарообразный хрусталик и плоскую роговицу. Рыбы могут видеть только на близком расстоянии. Органы слуха снаружи не видны, они помещаются в костях задней части черепа. Это внутреннее ухо. Как и у всех позвоночных, оно состоит их трех полукружных каналов и улитки. Внутреннее ухо заполнено жидкостью, в которой плавают отолиты. В проведении звуковых колебаний к внутреннему уху, принимает участие плавательный пузырь, который связан с областью внутреннего уха с помощью веберовых косточек. Опыты показали, что рыбы могут слышать шаги человека, идущего по берегу, звон колокольчика, выстрел. Для рыб характерен особый орган чувств - боковая линия. Снаружи тела виден ряд отверстий, они связаны с каналом, расположенным в коже. В канале находятся чувствительные элементы невромасты, которые реагируют на возмущения, распространяющиеся в воде, информируя рыбу о движущихся вблизи предметах.

Органы чувств у земноводных

Органы боковой линии есть у всех личинок и взрослых с водным образом жизни. Это скопление чувствительных клеток, которые разбросаны по всему телу. Они воспринимают температурные, болевые, тактильные ощущения, изменение влажности и химического состава среды.

Органы обоняния - с каждой стороны головы небольшая наружная ноздря, которая ведет в удлиненный мешок, заканчивающийся хоаной. Они открываются в ротовую полость. Спереди от хоан имеется по мешку, которые открываются в носовую полость. Это вомероназальный орган. Его функция состоит в получении обонятельной информации о пище.

Органы зрения имеют строение, характерное для наземного позвоночного. Это выражается в выпуклой форме роговицы, в хрусталике, имеющем вид двояковыпуклой линзы, и в присутствии подвижных век, защищающих глаза от высыхания.

Орган слуха устроен по наземному типу. Кроме внутреннего уха он содержит второй отдел - среднее ухо, иди барабанную полость, в которой помещается слуховая косточка - стремя.

Органы чувств пресмыкающихся

Усложнение движений и поведение животных связано с прогрессивным развитием органов чувств.

Орган вкуса - вкусовые луковицы, располагаются преимущественно в глотке.

Орган тепловой чувствительности находится на лицевой ямке между глазом и носом с каждой стороны головы. Особенно развит у змей.

Орган обоняния представлен хоанами, выстланными чувствительным эпителием и вомероназальным органом.

Интересен способ использования этого органа: раздвоенный кончик языка периодически стремительно высовывается изо рта наружу, и собранные языком химические вещества попадают в слизь чувствительного эпителия.

Орган слуха. Это внутреннее и среднее ухо, снабженные барабанной перепонкой, слуховой косточкой - стременем и евстахиевой трубой. Во внутреннем ухе улитка принимает большие размеры и появляется круглое окно. Это ведет к лучшей передаче звуковых колебаний.

Орган зрения отличается от органа зрения лягушки некоторыми изменениями, главное из которых развитие в ресничном теле поперечно-полосатой мускулатуры, которая способна не только перемещать хрусталик, но и изменять его форму (двойная аккомодация или наводка глаза на рупость).

Приложение 4

Органы чувств у птиц

ЗРЕНИЕ

Если среди всех живых существ планеты устроить соревнования на самое лучшее зрение, то птицы займут на нем все призовые места.

Главный приз достанется пернатым хищникам. Острота зрения у некоторых хищных птиц в 8 раз выше, чем у человека. Степной орел видит суслика с высоты нескольких сотен метров, сапсан голубя - за километр. Канюк устремляется в траву за кузнечиком, разглядев его со стометровой высоты. Грифы различат труп мелкой антилопы с расстояния 3- 4 километров.

Причина превосходного зрения пернатых - в особом устройстве их сетчатки-внутреннейвыстелки глазного яблока.

Птицы видят мир во всем богатстве его цветов и оттенков. По своему внутреннему устройству глаза пернатых мало чем отличаются от глаз других позвоночных животных, но заметно выделяются своими очень крупными размерами. Глаз африканского страуса по величине не уступит глазу слона. У некоторых крупных хищных птиц глаза бывают крупнее, чем у людей. В черепе птицы глаза занимают очень много места, правое и левое глазные яблоки настолько велики, что почти соприкасаются друг с другом, будучи разделенными лишь тонкой межглазничной перегородкой.

У большинства пернатых зрение преимущественно монокулярное. Глаза из-за своего большого размера смотрят в разные стороны, предмет птица может видеть только одним глазом. Это порождает определенные трудности. Пернатые частично выходят из положения, рассматривая интересующий их объект попеременно то правым, то левым глазом.

Пернатые хищники, атакующие подвижную добычу обзавелись бинокулярным зрением. Оба глаза у них обращены вперед, что позволяет точно определять расстояние до цели.

Совы, филины и сычи прекрасно видят в темноте, которая на взгляд человека выглядит как полная. Но под открытым небом абсолютной темноты никогда не бывает. Совиный глаз подобен светосильному телеобъективу. Его огромный зрачок использует самое ничтожное количество света и позволяет сове отчетливо видеть мышь на расстоянии до 600 метров от горящей свечи. Днем, вопреки распространенному заблуждению, совы видят не хуже других птиц.

СЛУХ

Разглядеть птичьи уши непросто. У всех птиц ушные отверстия открываются под глазами, полностью срыты под оперением и снаружи не видны.

Слышат птицы хорошо, однако по остроте слуха большинство видов пернатых уступают млекопитающим. Совы по остроте слуха превосходят всех птиц. Прежде всего совы имеют некоторые подобие ушных раковин. Их образуют особые складки кожи, и по размеру они настолько велики, что смыкаются наверху и внизу головы. Затем вокруг клюва и глаз у сов растут особые жесткие перышки, расположенные на подобие лица и маски. Этот лицевой диск представляет собой специальное перьевое покрытие громадных ушных отверстий и играет важную роль в слуховом восприятии сов. Слух у сов не только отличается поразительной остротой, но и обеспечивает точную локацию источника звука. Некоторые виды птиц, по примеру летучих мышей, научились «видеть ушами», т.е. приспособились использовать слух для ориентации в пространстве. Вкусовые луковицы располагаются преимущественно в глотке. Вкус у птиц развит: многие виды распознают сладкое, соленое, горькое.

Есть у птиц и термодетекторы, они регистрируют изменение температуры тела.

Органы кожного осязания – скопление чувствительных клеток, реагируют на изменение положения перьев.

Осязательные тельца – расположены у видов, добывающих корм в мягком грунте, в специальных углублениях на клюве и помогают в обнаружении добычи. Орган обоняния развит слабо. Большинство птиц лишены возможности воспринимать запах.

Органы чувств у млекопитающих

СЛУХ хорошо развит у многих млекопитающих, причем для 20% их видов он во многом заменяет зрение. Слуховой аппарат состоит из трёх основных частей. Млекопитающие -единственная группа животных с хорошо развитым наружным ухом. Ушная раковина улавливает звуковые волны и направляет их на барабанную перепонку. С внутренней стороны от нее находится следующий отдел - среднее ухо, заполненная воздухом камера с тремя косточками (молоточком, наковальней и стремечком), которые механически передают колебания от барабанной перепонки к внутреннему уху. Оно включает в себя улитку -спирально закрученную, заполненную жидкостью трубку с волосовидными выростами внутри. Звуковые волны вызывают колебания жидкости и, опосредованно, движение волосков, что служит стимуляцией нервных клеток у их основания.

Частотный диапазон воспринимаемых звуков зависит от вида животного. Многие мелкие млекопитающие слышат «ультразвук» с частотами, которые слишком высоки для слуха человека. Ультразвук особенно важен для видов, использующих эхолокацию – улавливание отраженных звуковых волн (эха) для распознавания объектов в окружающей среде. Такой способ ориентации характерен для летучих мышей и зубатых китов. С другой стороны, многие крупные млекопитающие могут улавливать низкочастотный «инфразвук», который человек также не слышит.

ОБОНЯНИЕ связано с тонкими чувствительными мембранами (обонятельной слизистой) в задней части носовой полости. Они улавливают молекулы пахучих веществ, присутствующие во вдыхаемом воздухе. Обонятельная слизистая состоит из нервных и опорных клеток, покрытых слоем слизи. Окончания ее нервных клеток несут пучки обонятельных «ресничек» числом до 20, которые в совокупности образуют как бы ворсистый ковер. Реснички служат рецепторами запахов, причем густота их «ковра» зависит от вида животного. У человека, например, их бывает до 20 млн. на площади 5 см, а у собаки - более 200 млн. Пахучие молекулы растворяются в слизи и попадают в особые чувствительные ямки на ресничках, стимулируя нервные клетки, которые посылают в головной мозг импульсы для анализа и распознавания.

Органы осязания служат особые длинные и жесткие волосы (так называемые «усы»). Большая часть их располагаются около носа и глаз. Приблизив голову к исследуемому предмету, млекопитающие одновременно обнюхивают, рассматривают и осязают его. У обезьян основными органами осязания служат кончики пальцев. Органами вкуса служат вкусовые луковицы, располагающиеся в основном на языке.

ОРГАНЫ ЗРЕНИЯ

Основная структура глаза – глазное яблоко, стенки образованы тремя слоями: склерой, сосудистой оболочки и сетчаткой. Аккомодация достигается исключительно формой хрусталика под влиянием сокращения ресничной мышцы.

Учитель биологии _____________________О.И.Баранцева