Урок экологии Экологические группы рептилий. Рептилии Крыма.

Тема: Многообразие пресмыкающихся. Экологические группы рептилий. Рептилии Крыма.
Цели:
Помочь развить представления учащихся о взаимосвязи особенностей внешнего и внутреннего строения и среды обитания, продолжить работу по формированию умений выявлять частные признаки процессов жизнедеятельности пресмыкающихся и находить на их основе общие биологические закономерности, строить доказательства происхождения рептилий и обосновывать их, знакомство с таксономическими единицами класса Пресмыкающиеся, помочь в раскрытии значения рептилий в природе и жизни человека, мер по их охране,
Создать содержательные и организационные условия для развития у детей таких умственных способностей, как мышление, память, запоминание, эмоции; для развития умений устанавливать причинно- следственные связи, учить объяснять, наблюдать, аргументировать; развивать коммуникативные способности
Воспитывать уважительное отношение к мнению одноклассников; воспитывать желание узнавать новое в области биологии и экологии, прививать стремление к самостоятельной работе
Оборудование: таблица «Пресмыкающиеся» видеоматериал «Пресмыкающиеся»
Ход урока
Организационный этап
Фронтальный опрос
Какими особенностями обладают представители класса рептилии?
Какие отряды составляют класс Пресмыкающиеся? Чем представители различных отрядов отличаются между собой?
Изучение нового материала
Беседа, лекция, работа с тетрадью
Современные пресмыкающиеся являются лишь небольшой частью многочисленной группы наземных позвоночных животных, которая появившись в конце палеозоя, достигшее своего расцвета в мезозое, дав много разнообразных форм, теперь вымерших.
Ископаемые рептилии населяли не только сушу - некоторые из них были приспособлены к жизни в водной среде или в летания. Достаточно вспомнить морских плезиозавров, мозазавров и ихтиозавров и летающих рептилий из группы птерозавров. Многие формы приспособления к различным условиям жизни можно наблюдать и у современных рептилий. Хотя общей особенностью пресмыкающихся является то, что они оставили водную среду и сделались вполне наземными животными, однако отдельные группы приспособились к жизни в воде. Это, кроме упомянутых ископаемых форм, морские змеи, часть черепах, отчасти крокодилы и некоторые ящерицы (морская игуана, пресноводный нильский варан). Такое приспособление является вторичным явлением и для класса в целом составляет исключение. Следует подчеркнуть, что исключительно водными является сравнительно немного форм, которые получили ряд специальных черт, в частности стали живородящими (морские змеи, ихтиозавры). Другие крайней мере на время размножения остаются связанными с сушей (морские черепахи). Очень важным фактором в жизни пресмыкающихся, как животных с выраженной терморегуляцией, является температура окружающей среды. Именно поэтому большинство из них живет в теплых странах, населяя и тропические и субтропические леса, и степи, и безводные полупустыни и пустыни. Известно много форм ящериц, змей и черепах, приспособленных к условиям жизни в пустыне. Одним из главных приспособлений для таких условий является сведение к минимуму потребности в воде необходимое количество влаги, а также путем абсорбции через кожу из песка, в который они закапываются. Из других приспособлений вспомним те, которые предотвращают перегрев тела животного и заключаются чаще всего в соответствующем поведении (ночная активность, закапывание на время наибольшей жары в песок, карабканье на кусты и т. п.), и приспособления к жизни в сыпучих песках (способность бегать, не увязая; быстро закапываться и т. д.).
Многие жители тропических лесов приспособились к жизни на деревьях. Таковы хамелеоны и большинство гекконов, некоторые ящерицы, например летающий дракон, древесные змеи и др. Известны среди пресмыкающихся также формы приспособления для подземного образа жизни (амфисбены), к жизни на отвесных скалах и т. п. Очень немногие виды способны жить в условиях типа тундровых с присущими им сравнительно низкими температурами. Примером может быть высокогорная тибетская круглоголовка - живородящая ящерица, в меньшей степени - обыкновенная гадюка и веретеница.
1. Экология пресмыкающихся
Современные пресмыкающиеся приспособлены к различным условиям существования. С экологической точки зрения их можно разбить на следующие, порой трудно разграничимые, группы:
· живущих на твердом грунте,
· в сыпучих песках,
· ведущих подземную роющую жизнь,
· древесных,
· водных.
К первой группе относятся почти все настоящие ящерицы (род Lacerta), многие агамы и игуаны, все веретеницевые, большинство варанов и змей, гаттерия, все сухопутные черепахи. Это наиболее многочисленная и нейтральная в смысле специализации группа, имеющая либо хорошо развитые конечности, либо безногое, змеевидно-удлиненное тело. При этом змеевидно-удлиненная форма тела выработалась конвергентным путем у ряда систематически далеко отстоящих групп: у ряда сцинковых, веретеницевых и представителей других семейств ящериц.
Наоборот, у форм, живущих среди сыпучих песков (барханы), имеется ряд узких приспособлений. К таким приспособлениям относятся, во-первых, роговые зубчики, обрамляющие пальцы задних конечностей и препятствующие ноге тонуть в сыпучем песке. Такое строение лап имеют некоторые круглоголовки и игуаны, сцинковый и гребнепалый гекконы, скаптейры (из Lacertidae). Иногда к этому присоединяется еще расширенное и уплощенное тело, мешающее погружению в песок, но зато у круглоголовок, имеющих именно такое туловище, по бокам его тянется особая складка кожи, снабженная выступающими чешуями, и круглоголовка, плотно прижавшись к грунту, боковыми движениями тела забрасывает себе на спину песок и погружается в него. Подобное же приспособление имеют некоторые песчаные змеи. Для этой группы чрезвычайно характерна желтоватая окраска, порой в совершенстве гармонирующая с песком. Многие (если не большинство) ящерицы и змеи, живущие в сыпучих песках, могут зарыться в песок, а некоторые -- даже ползать под ним, например степной удав. Характерно, что у этих форм рыльцевый щиток, играющий роль лопаты, расширен и снабжен заостренным краем.
У ящериц и змей, ведущих подземный образ жизни, тело змеевидное, и независимо от того, в каком грунте они роются, конечности либо совсем отсутствуют, либо они в большей или меньшей степени недоразвиты. Далее, глаза у них малы или совсем атрофированы, чешуя гладкая или отсутствует (амфисбены), слуховой проход редуцирован, подвижных век нет. Типичные представители: двуходковые, слепун, большинство сцинков.
Типично древесные формы, каковы многие игуаны, некоторые агамы (кровососы), а также все хамелеоны, имеют высокое, сжатое с боков тело, зеленую окраску и либо длинные пальцы, вооруженные сильными когтями, либо особые расширения на концах пальцев, действующие как присоски, либо, наконец, пальцы их сращены в две противополагающиеся группы, действующие подобно клешне (хамелеоны). Такие же присоски имеют многие гекконы, лазающие по отвесным скалам, стенам и т. д. Змеи, ведущие древесный образ жизни, также часто имеют сильно сжатое с боков тело и зеленую окраску. Среди древесных ящериц имеются и формы, обладающие планирующим полетом. Наиболее известная из них -- летучий дракон, который, надувшись воздухом и расправив ребра, может не только перелетать скользящим полетом метров на 20, но и ловить на лету насекомых.
Наконец, водные пресмыкающиеся, морские змеи, некоторые ящерицы и крокодилы имеют сжатый с боков хвост, выполняющий роль весла, а водяные черепахи -- видоизмененные в ласты конечности. Наконец, у мягкокожистых черепах и морских змей, могущих часами оставаться под водой, в глотке развиваются многочисленные, богатые кровью выросты, которые при открытом рте омываются водой и служат добавочными органами дыхания. Кроме того, у многих водяных черепах имеются парные анальные пузыри, открывающиеся в кишку с обеих сторон между задней кишкой и клоакой и могущие наполняться через нее свежей водой. Эти пузыри, представляющие собой тонкостенныег богатые кровеносными сосудами мешки, служат тоже органами дыхания и у некоторых черепах настолько велики, что продолжаются вперед до легких.
Пресмыкающиеся обладают рядом приспособительных черт для защиты и нападения. Как защитное приспособление во многих случаях следует рассматривать гармонирующую с окружающей средой окраску, свойственную очень многим ящерицам и змеям. Именно, зеленую окраску многих древесных видов и видов, живущих в траве, и песчаную окраску пустынных форм. Некоторые пресмыкающиеся могут изменять свою окраску в зависимости от изменения основного фона среды, например, при перемещении с желтого песка на черный, а также в зависимости от полового и иного рода возбуждения. Особенную известность в этом отношении получил хамелеон, окраска которого может изменяться от оранжевого до сине-зеленого и от серого до черного и фиолетового. Способность эта зависит от того, что в коже хамелеона расположены в два слоя крупинки красящего вещества (пигмента) и сужение или расширение соответствующих хроматофор обусловливает изменение окраски, которая совершается непроизвольно. Из наших ящериц изменение окраски под влиянием нервного раздражения сильно развито у степной агамы(Agamasanguinolenta). Если схватить самца этой ящерицы, брюшная сторона его тела, начиная от подбородка, быстро синеет и доходит до цвета синьки, у самки же бурые пятна на спине приобретают ярко оранжевую окраску.
Далее, к защитным приспособлениям следует, по-видимому, отнести и «позу угрозы», которую принимают некоторые ящерицы и змеи при нападении на них врагов. Так, ушастая круглоголовка в этом случае расправляет широкие, розовые с внутренней стороны, складки, расположенные по бокам рта, разевает пасть, шипит и подпрыгивает навстречу врагу, а очковая змея высоко приподнимает голову и расширяет шею.
1.1 Зависимость распространения пресмыкающихся от температуры окружающей среды
Распространение пресмыкающихся очень зависит от температуры окружающей среды. Если за Полярным кругом их живет всего 2 вида, на России - 70, то в Туркмении, где температура воздуха доходит до 580С,- 77 видов. В горы они поднимаются до высоты 4000 м, редко до 5000 м, что также зависит от температуры. То есть здесь наблюдается вертикальное распространение видов. Например, в Таджикистане из 44 видов пресмыкающихся, в пустынях и полупустынях, где высота 300-800 м над уровнем моря, живет 35 видов, в перед горной зоне (высота 900- 1100 м) - 18, в горной (выше 1100 м) - 12 видов. Чрезмерно высокой температуры (более 40 0С) пресмыкающиеся различными способами избегают. Некоторые животные залезают на кусты, где температура ниже, чем на поверхности почвы, другие - зарываются в песок. Влияние температуры сказывается и на питании пресмыкающихся. В летний период при высокой температуре большинство пресмыкающихся залегает в летнюю спячку или становится мало подвижной.
Температура влияет на дневную и сезонную цикличность пресмыкающихся. Особенно ощутимое влияние температуры в зимний период. Так, когда повышается температура, некоторые рептилии вылезают из своих убежищ, чтобы погреться на солнце. В жизни пресмыкающихся большую роль играют рельеф и почву. Например, скальная ящерица держится на скалистых участках гор, разноцветная ящурка - на песчаных холмистых местах.
Влажность, солнечная радиация, давление влияют распространение лишь отдельных видов пресмыкающихся. Например, степная гадюка живет в более засушливых местах, чем обычная.
1.2 Значение биотических факторов
Большое значение имеют также и биотические факторы. Пресмыкающимися питаются многие позвоночных животных, поэтому в них есть различные приспособления к защите - от защитной окраски к ядовитых желез.
Позвоночные и беспозвоночные становятся жертвой пресмыкающихся, поэтому между ними установились сложные связи, разного рода приспособления. В организме пресмыкающихся и на их теле паразитирует много разных гельминтов, клещей. Некоторые змеи питаются, растительной пищей. Все сухопутные черепахи - травоядные животные. Важную роль в жизни пресмыкающихся играет растительность как среду для жизни. В последнее время очень влияет на пресмыкающихся окультуривание ландшафта, которое приводит к изменению их мест обитания, а иногда и к уменьшению или исчезновению ряда видов, которые не смогли приспособиться к новым условиям. Некоторые виды достаточно хорошо чувствуют себя в новых условиях. Так, в Средней Азии с уменьшением площади целинных земель сократилась и численность животных, исчезли серый варан, сцинковий геккон, полосатая ящерица, одновременно распространяются такие виды, как пустынный гологлаз, серый голопалий геккон, водяной уж и некоторые другие. В последнее время много видов пресмыкающихся охраняется законом, организованы заповедники.
1.3 Цикличность
У пресмыкающихся, как и в других позвоночных животных, суточная цикличность меняется в зависимости от сезона года. Значительная часть пресмыкающихся ведет дневной образ жизни и лишь незначительная (гекконы, тропические виды) - ночной. Поэтому суточная цикличность зависит от температуры в течение суток. Суточная активность (около 12 часов в сутки) в дневных видов начинается после выхода из хранилищ утром обогреванием на солнце, затем наступает время добывания пищи в разных как в освещенных, так и затененных местах, что зависит от температуры почвы и воздуха. В летние дни большинство пресмыкающихся активны в утренние и вечерние часы. Оптимальные температуры для них - от 20 до 40 градусов. Благодаря перемещению пресмыкающиеся избегают неблагоприятных температур, которые меняются в течение суток. Осенью, когда общая температура значительно ниже, они более активны в дневные часы. Сезонная цикличность в основном характерна для животных умеренного климата, где очень меняются температурные параметры в течение года. С этим связаны в пресмыкающихся зимняя спячка и миграции, периоды размножения, линьки (1 или 2 раза в год), активное питание и т.д. Зимняя спячка на разных широтах продолжается неодинаковое время. Так, в кавказской агамы в Туркмении- 100-110 дней; в степной черепахи - 240-270 дней. Зимуют пресмыкающиеся в трещинах скал, руинах, различных пустотах, под камнями, между корнями, в заброшенных норах, некоторые зарываются в песок. Зимуют как в одиночку, так и группами (агамы до 30 особей, скальные ящерицы, ужи до 100 и более особей).
Сезонные миграции характерны для многих пресмыкающихся, в основном они происходят на незначительные расстояния. Только морские черепахи мигрируют на места откладывания яиц, преодолевая тысячи километров (зеленая черепаха проплывает до 2 тыс. км).
1.4 Размножение пресмыкающихся
защитный пресмыкающийся биотический размножение
Размножаются пресмыкающиеся половым способом. Оплодотворение внутреннее.
Большинство пресмыкающихся становятся половозрелыми на 2-м году жизни, гадюки - на 5-му, а крокодилы - на 8-10-му. Первыми начинают размножаться старше по возрасту животного. Часть пресмыкающихся имеет индивидуальные участки, с которых прогоняет животных другого пола. В таких животных хорошо развит половой диморфизм, который особенно четко проявляется в период размножения. Например, у самцов зеленой ящерицы пятно на горле и бокам шеи становится ярко-голубой. В некоторых пресмыкающихся различие в окраске между полами оказывается только в период. В период размножения у животных изменяется также и поведение. Они становятся агрессивными, демонстрируют свою окраску, набирают определенных поз. Некоторые пресмыкающиеся в настоящее время держатся группами, собираясь в клубки (змеи).
Большинство пресмыкающихся откладывает яйца. Количество яиц в одной кладке бывает разной в зависимости от вида: каспийский геккон откладывает 1-2 яйца, средиземноморский (крымский) - 2, желтобрюхая полоз - 9-11, прыткая ящерица - до 12, болотная черепаха- до 16, аллигатор - 20-60, нильский крокодил - 25-95, морские черепахи (зеленая, бисса) - до 590 яиц. Количество яиц в кладке зависит и от возраста животного. Молодые и относительно старые животные откладывают меньшее количество яиц, чем животные среднего возраста. Большинство пресмыкающихся откладывает большие яйца с крепкими оболочками. У некоторых они даже покрыты известняковой скорлупой. Яйца откладываются в почву, в гниющие растительные остатки, а ужи - часто в навоз. Инкубация яиц длится разный срок, зависит от температуры окружающей среды и от определенного вида пресмыкающихся. Для некоторых пресмыкающихся характерно живорождения. Животное откладывает яйца, в которых эмбрион уже частично развит. Например, у обыкновенного ужа задержка иногда составляет 30 дней, и отложенные яйца имеют наполовину сформированного эмбриона. Второй этап этого процесса - яйцеживорождения (живородящая ящерица, веретильница, медянка), то есть задержка яиц вплоть до момента вылупления малышей. В обыкновенной гадюки и некоторых сцинков, ящериц волокнистые оболочки яйца редуцируются и хорион непосредственно прилегает к яйцеводу Таким образом, питание и обмен веществ в значительной степени происходит за счет материнского организма. Подобно гадюк происходит живорождения и в морских змей, то есть зародыш в них связан с материнским организмом тонкими кровеносными сосудами (примитивной плацентой). Рождается разное количество малышей: в кавказского щитомордника- 5-6, степной гадюки - 8-10, в обыкновенной гадюки-8-12.
1.5 Значение пресмыкающихся (сообщение учащихся)
Пресмыкающиеся играют существенную роль в биоценозах, поскольку питаются различными животными и сами являются кормовой базой для позвоночных животных.
Среди пресмыкающихся много видов змей, яд которых опасен для животных. Для человека и сельскохозяйственных животных опасными считаются 250 видов змей. На земном шаре от укусов змей ежегодно умирает несколько тысяч человек. Однако, яд змей широко используют в медицине. Яд берут за помощью специального электроприбора, ее можно хранить в высушенном виде до 20 лет.
Рептилии Крыма (сообщение) герпетофауна (компьютерная презентация, сообщения) Видов рептилий на Крымском полуострове обитает немного – 14 видов.1. Черепаха болотная – Emys orbicularis L. В Крыму встречается редко, хотя в Керчи, например, ее можно встретить прямо в черте городе. Хорошо плавает и ныряет. Длина верхнего панциря взрослой черепахи достигает 20 см. Кормится болотная черепаха как в воде, так и на суше. В воде поедает насекомых, ракообразных, моллюсков, головастиков, лягушек, реже - рыбу. На суше поедает насекомых, мокриц, кивсяков. В неволе не живёт, а в естественных условиях достигает весьма почтенного возраста – 120 лет.2. Крымский геккон – Gymnodactylus kotschyi danilewskii Str.Небольшая «ящерица» редко достигающая 10 см длины. Эндемик Крыма. Впервые был описан в 1886 году в Ялте А.А. Штраухом. Распространён на южнобережье, а в Севастополе и окрестностях обитает наиболее плотная популяция гекконов.Великолепно бегает по стенам и потолкам. Излюбленное место обитания – развалины древних и старых построек. Ночное и сумеречное животное с большими глазами, которые постоянно облизывает, так как у него нет век. В брачный период самцы «поют» песни, похожие на негромкое покашливание: «кпик…кпик…кпик…».3. Желтопузик - Pseudopus apodus.Реликт Крыма. Довольно крупная безногая ящерица длиной до 1 метра и толщиной в руку взрослого человека. Обитает в южнобережной полосе от Севастополя до Феодосии, в горах в окрестностях Бахчисарая и на Керченском полуострове.Замечательная особенность желтопузика – никогда не кусается, даже если засовываешь ему в рот палец - только часто-часто начинает моргать. Желтопузики высоко ценится сельскими хозяевами как прекрасный истребитель грызунов и саранчи. На Керченском полуострове приманивается на частные подворья и дачные участки как «домашнее» животное. 4. Уж обыкновенный – Natrix natrix L.Излюбленные места обитания – окрестности водоёмов по всему полуострову. Иногда образуют жутковатые скопления для совместной кладки яиц. В одной из таких кладок я насчитал в 1997 году 402 яйца. Уж обыкновенный самая хитрая крымская змея - очень любопытно его поведение при опасности. Если уж ещё маленький, длиной до 50 см, то, встретив врага, например человека, ужик надкусывает себе язык, выпускает из клоаки испражнения, переворачивается светлым брюхом кверху и прикидывается дохлым. Представьте себе такую картину: полз, полз ужик и вдруг мгновенно “сдох” - изо рта течет кровь, весь испачкан. Разумеется, что от увиденного шарахнется и самый голодный хищник. Если уж длиннее 50 см, но не больше 70 см, то поведение его резко меняется: увидев приближающегося хищника или человека, он имитирует поведение гадюки. Точно так же как и гадюка, уж сворачивается в кольцо и делает выпады в голову врага, целясь в глаза. Если демонстрация угрозы не подействовала, уж старается побыстрее юркнуть в какую-нибудь щелку и затаиться там. Но вот если уж больше 70 см, то он становится действительно опасен, так как бескомпромиссно бросается в глаза обидчику и пребольно кусает. А если учесть, что у ужей на зубах частенько остаются кусочки старой протухшей пищи, то укушенному заражения крови не миновать.5. Уж водяной – Natrix tessellate Laur.Водяного ужа можно встретить и в пресных водоёмах полуострова и в Чёрном и Азовском морях. Чаще всего и в наибольшем числе встречается у горы Опук и мыса Казантип, где нередко образует значительные по числу особей скопления, наводящие ужас на курортников.
6. Желтобрюхий полоз – Coluber jugularis L. Самая крупная змея Крыма - до 2,17 м! Не ядовит, но очень прожорлив и ест практически всех мелких крымских животинок: прыткую, крымскую, скальную ящериц, ужей, сусликов, полевок, лесных мышей, хомячков и землероек и птиц. Ценится сельскими хозяевами как истребитель домовых мышей: однажды на моих глазах полоз, за раз неспеша, заглотил 9 штук мышей.7. Леопардовый полоз – Elaphe situla L. Самая редкая и самая красивая змея Крыма. Встречается на узкой полосе суши от Севастополя до Судака на каменистых склонах поросших кустарником, на высоте до 300 м над уровнем моря и выше. Наверняка можно увидеть у горы Дорсан под Ялтой. Максимально зафиксированная длина тела леопардового полоза - 97,3 см. Занесен в Красную книгу как редкий, исчезающий вид. Возможно, причиной вымирания вида является то любопытное обстоятельство, что из каждых 5 яиц вылупляется одна самка, а остальные – самцы. 8. Четырёхполосый полоз – Elaphe quatuorlineata Lacer.Редок, охраняется. Один из крымских регуляторов численности мышевидных грызунов.9. Медянка – Coronella austriaca Laur.Самая маленькая змея Крыма. Максимальная длина ее тела около 60 см. Неядовитая. Редкая. Распространение: горные леса, очень редко – степи. У медянки замечательные яйца: сквозь практически прозрачную оболочку внутри яйца видны малюсенькие змейки, которые выходят почти сразу после яйцекладки.10. Степная гадюка – Vipera ursinii Christ.Единственная ядовитая змея полуострова, но её яд не смертелен. Самая маленькая змея Крыма – длина менее 55 см. Часто встречается на Керченском полуострове и в степи. Очень редка в предгорьях, но зато встретить её можно с начала марта и до конца ноября, а частенько и зимой в оттепель.Легко приручается, чем активно пользуются производители клубники: гадюки охотно поедают слизней – главных вредителей плантаций садовой земляники.11. Прыткая ящерица – Lacerta agilis exigua Eichw.Самый распространенный в Крыму вид рептилий – на 1 га насчитывается до 250 экземпляров, в горах поднимается до отметки 1400 м над уровнем моря; синантропный вид. И в природе и в городской черте охотно роют норы-укрытия, а при опасности активно нападают и кусаются. Очень прожорливы – едят практически всё подряд, в том числе и пищевые отходы в мусорных баках.12. Крымская ящерица – Lacerta taurica Pall.Широко распространена на ЮБК и в Горном Крыму, отсутствует в северо-восточной части полуострова. С каждым годом встречается реже и реже, так как вытесняется прыткой ящерицей.13. Скальная ящерица – Lacerta saxicola lindholmi Lantz et Сyren.Обитает преимущественно в горах до 1200 м над уровнем моря, предпочитает ущелья и окрестности водопадов. Насекомых ловит даже на лету, подпрыгивая за ними на хвосте. При опасности совершает сильный прыжок на хвосте высотой до 30 см.14. Разноцветная ящурка – Eremias arguta deserti Gm. Обычный обитатель песчаных пляжей Феодосии, Керчи, Казантипа, Арабатской стрелки, Сак, Евпатории. При опасности закапывается в песок за 5 сек.