§45. Опорно-двигательная система птиц. Опорно-двигательная система животных (эволюция строения) Особенности опорно двигательной системы птиц

Строение птиц удобно рассмотреть на примере городского сизого голубя.

Скелет. Птицы обладают прочным и легким скелетом (рис. 158). Все длинные кости трубчатые, имеют воздушные полости; небольшие воздушные полости есть и в некоторых плоских костях. Прочность скелету придает срастание многих костей. Единую кость представляет собой череп, в котором подвижно соединена только нижняя челюсть.

Рис. 158. Скелет птицы:1 - нижняя челюсть; 2 - верхняя челюсть; 3 - череп; 4 - шейный отдел позвоночника; 5 - ключицы; 6 - коракоид (воронья кость); 7 - лопатка; 8 - плечо; 9 - предплечье; 10 - пряжка; 11 - фаланги пальцев; 12 - ребра; 13 - грудина; 14 - киль грудины; 15 - сложный крестец; 16 - хвостовой отдел позвоночника; 17 - копчиковая кость; 18 - бедро; 19 - голень; 20 - цевка; 21 - фаланги пальцев

Позвоночник состоит из пяти отделов: шейного (9-25 позвонков), грудного (3-10 позвонков), поясничного (шесть позвонков), крестцового (двапозвонка) и хвостового (пять позвонков срослись со сложным крестцом, шесть остались свободными, четыре последних срослись в копчиковую кость). Грудные позвонки срастаются в единую спинную кость. Она соединена суставом со сложным крестцом. К грудным позвонкам причленяются ребра. Каждое ребро состоит из спинного и брюшного отделов, соединенных подвижно. Брюшные отделы ребер соединяются с грудиной. Грудные позвонки, ребра и грудина образуют грудную клетку, защищающую внутренние органы.

У летающих птиц крупная грудина имеет высокий киль, к которому прикрепляются сильные грудные мышцы, двигающие крылья. С позвоночником срастаются тазовые кости. Поясничные, крестцовые и часть хвостовых позвонков образуют сложный крестец, создающий надежную опору для задних конечностей. Таз у птиц открытый - лобковые кости не срастаются, а широко расходятся в стороны. Это позволяет птицам откладывать крупные яйца, покрытые жесткой скорлупой.

Пояс передних конечностей состоит из парных мечевидных лопаток, двух сросшихся в вилочку ключиц (они амортизируют резкие толчки при опускании крыльев) и двух крупных коракоидов (вороньих костей), упирающихся в грудину. Скелет передней свободной конечности - крыла, как и у других наземных позвоночных, состоит из трех отделов: плеча, предплечья и кисти. Часть костей запястья и пясти срастаются в единый отдел - пряжку. Сохраняются остатки (рудименты) второго, третьего и четвертого пальцев. Скелет свободной задней конечности состоит из бедренной кости, костей голени, сросшихся вместе, и стопы. Часть костей предплюсны и все плюсневые кости срослись и образовали единую кость - цевку. Ноги большинства птиц четырехпалые: три пальца направлены вперед, один назад. У бегающих птиц число пальцев сокращается до трех, а у африканского страуса - до двух.

Мускулатура. Важное значение для полета имеют большие грудные мышцы, опускающие крылья (рис. 159). Они прикрепляются к килю грудины и заканчиваются сухожилиями на костях крыла. Под этими мышцами расположены поднимающие крылья подключичные мышцы. Хорошо развиты мышцы шеи. Более 30 мышц обеспечивают движения задних конечностей. Они начинаются на костях таза, бедра, голени. К пальцам подходят длинные сухожилия, которые при посадке птицы на ветку натягиваются, сжимая пальцы, поэтому птицы не падают с веток во время сна. Межреберные и некоторые другие мышцы обеспечивают подвижность грудной клетки. Есть специальные мышцы, двигающие перья.

Рис. 159. Схема сокращения мышц при поднятии (А) и опускании (Б) крыльев: 1 - большие грудные мышцы; 2 - подключичные мышцы

Лабораторная работа № 9

Тема. Строение скелета птицы.

Цель. Изучить особенности строения скелета птиц. Отметить черты, связанные с полетом.

Оборудование: скелет птицы, пинцет.

Ход работы

1. Рассмотрите скелет птицы. Определите форму черепа. Рассмотрите костную основу клюва и большие глазницы, соединения нижней челюсти с черепом и черепа с позвоночником.
2. Рассмотрите отделы позвоночника. Назовите их.
3. В шейном отделе обратите внимание на строение первых двух позвонков, на седловидную форму и подвижное соединение других позвонков. Отметьте значение этой особенности в жизни птицы.
4. Найдите грудной отдел позвоночника, обратите внимание на неподвижное соединение позвонков. Рассмотрите строение грудины и ребер.
5. Назовите кости пояса и свободных передних конечностей. Обратите внимание на кости плеча, предплечья, пряжки, пальцев.
6. Найдите пояс задних конечностей. Рассмотрите его, обратив внимание на прочность соединения костей таза с позвоночником. Объясните значение этой особенности строения скелета в жизни птицы.
7. Рассмотрите кости задних конечностей. Назовите их. Обратите внимание на цевку - длинную кость стопы. Подсчитайте число пальцев.
8. Отметьте в строении скелета птицы черты приспособленности, связанные с полетом. Запишите их в тетрадь.

Опорно-двигательная система хорошо отражает приспособленность птиц к полету. Скелет легкий и прочный. Легкость обеспечивается пневматично-стью костей, прочность - их срастанием. В кисти кости срослись в пряжку, в стопе - в цевку. Наиболее крупные и сильные летательные мышцы начинаются на киле грудины и сухожилиями прикрепляются к костям крыльев.

Упражнения по пройденному материалу

1. Какие изменения в строении скелета птиц по сравнению с рептилиями произошли в связи с приспособленностью к полету?
2. Каковы особенности расположения и строения мышц птиц? Объясните причины.
3. Почему у летающих птиц высокий киль?
4. Каковы особенности строения таза птиц? С чем связано такое строение?

Птицы - это позвоночные животные, приспособленные к полету, их передние конечности превращены в крылья, тело покрыто перьями, имеют обтекаемую форму тела. Ныне живущих видов более 9000. Птицы живут фактически во всех климатических зонах, занимают разнообразные экологические ниши.

По-сравнению с пресмыкающимися у птиц произошел ряд крупных ароморфозов, позволивших им стать более активными и меньше зависеть от условий окружающей среды. Это возникновение терморегуляции (теплокровности), полное разделение венозного и артериального кровотока, возникновение четырехкамерного сердца. Другие множественные адаптации птиц уместней считать приспособлениями к полету.

Перьевой покров птиц

Перьевой покров птиц эволюционно возник из роговых чешуй пресмыкающихся. Каждое перо развивается в перьевой сумке, в ней же остается нижний конец пера (очин), через который происходит питание пера.

В пере выделяют ствол и опахало. Опахало состоит из роговых бородок первого, и отходящих от них второго порядка. У бородок второго порядка есть крючочки, которыми они сцепляются с соседними бородками второго порядка. Таким образом опахало становится монолитным, не пропускает через себя потоки воздуха, что играет немаловажную роль в способности птиц к полету.

Перьевой покров птиц растет не по всему их телу, а только в так называемых птерилиях . В аптериях перья не растут, однако они прикрыты перьями, выросшими в птерилиях. У птиц перьями не покрыты только нижняя часть ног и клюв (у некоторых видов еще и шея).

Перья птиц не одинаковы. Различают контурные, пуховые перья, пух и др. Контурные перья бывают покровными, рулевыми (находятся на хвосте), маховыми (на крыльях). Маховые и рулевые перья имеют важное значение для полета. Пух выполняет функцию теплоизоляции.

Для птиц характерна линька, когда перьевой покров сменяется. У одних видов это происходит так, что они сразу теряют почти все старые перья. У других линька происходит постепенно.

Кожа птиц сухая, тонкая. У них есть единственная железа - копчиковая. Хорошо развита у водоплавающих птиц. Ее жировым секретом птицы смазывают перья, что предотвращает их намокание.

Опорно-двигательная система птиц

Опорно-двигательная система птиц претерпевает ряд существенных изменений, связанных с полетом. Это касается как скелета, так и мышечной системы.

Кости птиц становятся более легкими, во многих есть полости. Многие кости скелета срастаются между собой, что дает дополнительную прочность во время полета.

Череп птиц прочный с большими глазницами. Клюв образован челюстями, покрытыми роговыми чехлами (надклювье и подклювье ). Клюв разных видов птиц приспособлен к добыванию и обработке определенных видов пищи. Зубы отсутствуют у всех птиц.

Шейный отдел позвоночника отличается большой подвижностью. Количество позвонков зависит от вида птиц. Грудные позвонки срастаются. Также срастаются поясничные, крестцовые и первые хвостовые позвонки, образуя сложный крестец , дающий мощную опору тазовому поясу и задним конечностям. Последние хвостовые позвонки также срастаются, к ним крепятся рулевые перья.

От грудных позвонков отходят ребра. Каждое ребро птицы состоит из верхней и нижней части, подвижно соединенных между собой. Нижние части ребер прикреплены к достаточно большой грудине. Ребра птиц имеют крючковидные отростки. У подавляющего большинства птиц от грудины отходит киль , к которому крепятся мощные мышцы, обеспечивающие подъем и опускание крыльев в полете.

Плечевой пояс птиц состоит из удлиненных лопаток (лежат вдоль позвоночника), мощных коракоидов (соединены с началом грудины) и ключиц. Ключицы срастаются между собой и образуют вилочку , которая играет роль своеобразной распорки при движении крыльев. Кости передних конечностей гомологичны таковым у пресмыкающихся. В крыле птиц сохраняется плечевая, локтевая и лучевая кости. Однако ряд костей запястья и пясти срастаются между собой образуя пряжку . Пальцы на крыльях у птиц редуцируются, остаются только три, из которых хорошо развит только один.

Кости тазового пояса (подвздошные, седалищные и лобковые) сращены между собой с каждой стороны и неподвижно приращены к сложному крестцу. Обе лобковые кости между собой не срастаются. Также между собой не срастаются седалищные кости. Это делает таз птицы открытым, что дает возможность нести крупные яйца. Скелет задней конечности состоит из бедренной кости, костей голени, цевки , пальцев (обычно четыре, три из которых повернуты вперед). Цевку образует ряд костей предплюсны и кости плюсны.

Мышцы птиц более дифференцированы, чем у пресмыкающихся. Кроме того в ряде отделов мышечная система очень мощная. Так у птиц сильно развиты грудные и подключичные мышцы, отвечающие за подъем и опускание крыльев. Хорошо развиты мышцы шеи и хвоста.

Дыхательная система птиц

Дыхательная система птиц во многом уникальна, для них характерно так называемое двойное дыхание . При нем через легкие проходит свежий воздух и при вдохе и при выдохе. Для осуществления такого дыхания у птиц есть воздушные мешки (несколько пар, также могут быть непарные).

На вдохе воздух поступает в легкие и задние воздушные мешки. На выдохе воздух из легких преимущественно переходит в передние воздушные мешки, а в легкие поступает из задних. Из передних мешков воздух удаляется через трахею.

Легкие птиц представляют собой плотную губчатую ткань, что увеличивает их поверхность.

Воздушные мешки, заполненные воздухом, уменьшают плотность тела птицы, делают его более легким.

В покое птицы дышат за счет расширения и сокращения грудных мышц. В полете грудь птиц остается почти неподвижной и создает дополнительную опору для крыльев. Поэтому расширение и сжатие воздушных мешков происходит за счет движения крыльев. Причем чем чаще и мощнее взмахи крыльев, тем чаше птицы дышат, и тем сильнее наполняются воздухом их воздушные мешки.

Кровеносная система птиц

В кровеносной системе птиц венозная и артериальная кровь не смешиваются. В отличие от пресмыкающихся у птиц из левого желудочка сердца выходит только одна (правая) аорта.

Сердце четырехкамерное. Правые предсердие и желудочек содержат только венозную кровь. Левые - только артериальную. Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии. Малый (легочный) круг кровообращения начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии.

Большое сердце птиц сокращается часто, в полете очень часто (сотни раз в минуту).

Пищеварительная система птиц

Для птиц характерно быстрое пищеварение. У многих пища проходит через их пищеварительных тракт менее чем за час.

У многих птиц пищевод имеет расширение (зоб), где на время откладывается проглоченная пища. Есть слюнные железы.

Особенностью пищеварительной системы птиц является наличие двух желудков. В первом (железистом) происходит ферментативная обработка пищи. Во втором (мускульном) пища перетирается как мощными стенками желудка, так и заглоченными камешками.

Толстая кишка у птиц короткая, открывается в клоаку, прямая кишка отсутствует. Таким образом остатки не задерживаются в организме, что облегчает тело птицы для полета.

Выделительная система птиц

Основным продуктом выделения у птиц является мочевая кислота, также как у пресмыкающихся. Для ее выделения требуется мало воды. Выведение вредных веществ из организма происходит быстро, что связано с интенсивным обменом веществ.

У птиц достаточно крупные почки, мочеточники открываются непосредственно в клоаку. Мочевой пузырь отсутствует.

Нервная система и органы чувств птиц

В нервной системе птиц происходит более сильное развитие полушарий переднего мозга (отвечают за сложное поведение и выработку условных рефлексов), также увеличивается средний мозг (связано с совершенствованием зрения) и мозжечок (отвечает за координацию движений, что для птиц имеет большое значение в связи с полетом).

Основным органом чувств птиц является зрение. Это связано с тем, что при полете надо видеть предметы с далекого расстояния, птицы хорошо различают цвета и их оттенки. В глазах птиц больше чувствительных клеток, чем у млекопитающих.

Немаловажное значение в жизни птиц имеет и слух. У ряда птиц (например, сов) он очень тонкий, позволяет улавливать в темное время суток звуки, издаваемые добычей.

У подавляющего большинства птиц обоняние плохо развито.

Размножение и развитие птиц

В качестве органов размножения у самцов птиц функционирует пара семенников. В период размножения они сильно увеличиваются. По семяпроводам сперма поступает в клоаку и впоследствии впрыскивается в клоаку самки. У птиц бывает только внутреннее оплодотворение.

У самок сохраняется только один яичник. Это связано с образованием крупных яйцеклеток (содержащих большое количество желтка), превращающихся в половых путях самки в крупные яйца. Два таких яйца не смогли бы пройти через таз птицы.

Оплодотворение яйцеклетки происходит в верхней части яйцевода. Продвигаясь к клоаке яйцо покрывается оболочками: белковой (содержит большой запас воды), двумя подскорлуповыми, скорлупой (известь в последствии частично используется на формирование скелета), надскорлуповой оболочкой. Длительность формирования яйца у разных видов птиц различна. В среднем около суток.

На поверхности желтка путем дробления образуется зародышевый диск. Желток подвешен в яйце на белковых нитях - халазах.

Одним из проявлений сложного поведения птиц является выраженная забота о потомстве. Птицы насиживают кладку, после вылупления птенцов еще долго заботятся о них. Птенцы бывают двух типов: выводкового и гнездового. Первые почти сразу после вылупления способны следовать за родителями, самостоятельно питаться. При вылуплении они уже покрыты пухом. Гнездовые птенцы появляются голыми, слепыми и беспомощными. Родители выкармливают их в гнезде.

Экология птиц

Высокая скорость обмена веществ за счет совершенствования в первую очередь кровеносной, дыхательной и пищеварительной систем привели к теплокровности птиц (способности к поддержанию постоянной температуры тела). Это привело к меньшей зависимости от условий окружающей среды, чем у пресмыкающихся. Птицы расселены по Земле достаточно широко, они встречаются в том числе и в Антарктиде.

Для птиц характерны сезонные миграции, связанные с перемещением в лучшие места для питания, размножения, избежания неблагоприятных условий. Выделяют оседлых, кочующих и перелетных птиц . Оседлые птицы обычно живут круглый год в одном и том же месте. Кочующие птицы в послегнездовой период улетают на сотни километров. Перелетные птицы пролетают тысячи и десятки тысяч километров. Обычно они улетают на зиму в те места, где нет сильных холодов (например, из Европы в Африку).

Среди птиц выделяют три большие группы: типичные птицы, пингвины и страусы. Представители последних двух не летают. Виды страусовых являются самыми крупными из ныне живущих птиц. Пингвины приспособлены к плаванию. Подавляющее большинство типичных птиц летают. Они наиболее многочисленны и разнообразны (более 20 отрядов).

Выделяют различные экологические группы птиц по местам обитания (птицы леса, открытых пространств, водоплавающие, обитающие у водоемов), местам гнездования (в кронах, кустарниках, наземные, гнездящиеся в дуплах и др.), типу питания (растительноядные, насекомоядные, хищные, падальщики, всеядные) и др.

План- конспект проведенного открытого урока по биологии в 7В классе.

Фотоотчет на сайте:http://bal-sch30.edumsko.ru/about/news

Лазарева Тамара Васильевна МБОУ «Школа №30» г. Балашиха

Стаж работы

Биология

Учебник для учащихся 7 класса общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. В.М. Константинова

Тема урока

«Опорно-двигательная система птиц»

http://bal-sch30.edumsko.ru/about/news

Характеристика класса

Качество обученности класса в I и II учебные четверти 93 % . В основном все учащиеся умеют общаться, могут делать самостоятельные выводы, анализировать, мыслить проводить рефлексию. Класс работоспособный. Практически все владеют навыками самостоятельной работы и групповой деятельности.

Технологическая карта урока:

Тема открытого урока: «Опорно-двигательная система птиц».

Цель урока: Создать условия для усвоения учащимися особенностей строения и приспособленности опорно-двигательной системы птиц к полету

I. Актуализация знаний

«Внешнее строение птиц»:

Птицы - холоднокровные (теплокровные) животные, передние конечности которых, в связи с приспособлением к полету, превратились в крылья. Тело покрыто перьями и делится на голову, --(шею) , туловище, хвост, конечности. Голова небольшая, несёт короткий клюв, состоящий из надклювья и подклювья. У основания подклювья ( надклювья ) лежат ноздри. По бокам головы расположены большие глаза, снабженные подвижными веками и мигательной перепонкой. Позади глаз лежат ушные отверстия, затянутые барабанной перепонкой и прикрытые перьями. Голова сидит на длинной неподвижной (подвижной) шее. Туловище птиц яйцевидное, компактное. Хвост короткий, к нему крепятся рулевые перья. Передние конечности - крылья - расположены по бокам тела. Задние конечности выполняют опорную функцию при передвижении по земле.

Кожа птиц тонкая, сухая, не лишена (лишена) кожных желез. Только над корнем хвоста сохраняется хвостовая (копчиковая) железа. Её жироподобный секрет служит для смазывания перьев. Особенно сильно она развита у лесных (водоплавающих) птиц. Секрет копчиковой железы на солнце превращается в витамин Д, который заглатывается птицей при чистке пера. Разрастания рогового слоя эпителия образуют роговые чехлы нижней и верхней челюстей, чешуи на цевке и пальцах ноги, когти. К роговым образования кожи относится и перьевой покров, состоящий из контурных и пуховых перьев.

Контурное перо состоит из стержня, очина и плоскостей (опахала) . Опахало образовано отходящими от стержня с двух сторон роговыми пластинками - бородками первого порядка, от которых отходят многочисленные бородки второго порядка с расположенными на них крючками. Крючочки соседних бородок, сцепляясь друг с другом, соединяют их в лёгкую упругую пластинку опахала. Нижняя, лишённая опахала часть ствола, называется очином . Основание его погружено в кожу и укреплено в перьевой сумке. Контурные перья черепицеобразно налагаются друг на друга, покрывая всё тело. Длинные и прочные контурные перья, образующие плоскость крыла, называются маховыми, расположенные на хвосте – направляющими (рулевыми) .

Под контурными перьями лежат рыхлые (пуховые ) перья. Они имеют очень тонкий стержень, а бородки не несут крючьев, поэтому не образуют опахала. Пух - это пуховые перья с очень укороченным стержнем и сильно опушенными бородками, которые отходят пучком от очина. Пуховые перья и пух обеспечивают вентиляцию (теплоизоляцию) , т.к. содержат между бородками много воздуха.

Дополнительные вопросы:

1. Какие особенности внешнего строения птиц подтверждают их способность к полету?

2. Почему птицы тщательно ухаживают за своими перьями?

3. Почему водоплавающие птицы не переохлаждаются в холодное время на воде?

II. Работа над темой:

Задача урока – выяснить особенности строения опорно-двигательной системы птиц в связи с приспособленностью к полету.

Почему собаки не летают?

Какие особенности внешнего и внутреннего строения птиц обеспечивают способность к полету?

А. Скелет птицы. Работа с учебным пособием:: стр. 211

а) значение скелета (опора, форма тела, движение, защита и др.)

б)какие изменения в строении скелета птиц по сравнению с рептилиями произошли в связи с приспособленностью к полету? (Скелет прочный и легкий. Кости имеют воздушные полости. Многие кости срослись.)

Б.Лабораторная работа № 7 Инструктивная карта стр.212-213

Тема. Строение скелета птицы.

Цель. Изучить особенности строения скелета птиц. Отметить черты, связанные с полетом.

Оборудование: скелет птицы, пинцет.

Ход работы

Рассмотрите скелет птицы. Определите форму черепа. Рассмотрите костную основу клюва и большие глазницы, соединения нижней челюсти с черепом и черепа с позвоночником.

Рассмотрите отделы позвоночника. Назовите их.

В шейном отделе обратите внимание на строение первых двух позвонков, а седловидную форму и подвижное соединение других позвонков. Отметьте значение этой особенности в жизни птицы.

Найдите грудной отдел позвоночника, обратите внимание на неподвижное соединение позвонков. Рассмотрите строение грудины и ребер.

Назовите кости пояса и свободных передних конечностей. Обратите внимание на кости плеча, предплечья, пряжки, пальцев.

Найдите пояс задних конечностей. Рассмотрите его, обратив внимание на прочность соединения костей таза с позвоночником. Объясните значение этой особенности строения скелета в жизни птицы.

Рассмотрите кости задних конечностей. Назовите их. Обратите внимание на цевку - длинную кость стопы. Подсчитайте число пальцев.

Отметьте в строении скелета птицы черты приспособленности, связанные с полетом. Заполните таблицу

Особенности строения, связь с полетом

Череп костный, отличается лёгкостью и объёмной мозговой коробкой. Спереди он заканчивается клювом, а с боков несёт большие глазницы. Зубы и вторичное нёбо отсутствуют.

Позвоночник

Грудные позвонки (от 3 до 10), срастаясь неподвижно, образуют сложную грудную кость. Все поясничные, крестцовые и часть хвостовых позвонков срастаются и образуют сложный крестец, с которым неподвижно сращены кости таза. Копчиковые позвонки образуют хвостовой отдел. Несколько последних хвостовых позвонков срастаются в копчиковую кость. К ней прикрепляются рулевые перья.

Грудная клетка

Каждое ребро птиц состоит из двух частей - спинной и брюшной, которые соответственно сочленены с грудным отделом позвоночника и с грудиной. Обе части рёбер соединены друг с другом также подвижно. На грудине у всех птиц (кроме страусов) расположен высокий киль. К нему прикрепляются мышцы, двигающие крыло.

Пояса конечностей

Плечевой пояс образован тремя парными костями, лопаткой, коракоидом и ключицей. Ключицы срастаются снизу и образуют вилочку.

Тазовый пояс даёт прочную опору задним конечностям за счёт неподвижного срастания сложного крестца с подвздошной костью. Благодаря тому, что тазовые кости в брюшном отделе широко расставлены и не срастаются между собой, птицы могут откладывать большие яйца. По бокам таза расположены суставные впадины для головок бедренных костей.

Конечности

Передние конечности видоизменены в крылья и состоят из плечевой кости, костей предплечья (локтевой и лучевой). Кости запястья и пясти срастаются в непарную пястно-запястную кость. Из пальцев сохраняются только три, соответствующие 2, 3 и 4 пальцам пятипалой кисти. Сокращение числа пальцев и образование пястно-запястной кости обеспечивает прочность этого отдела крыла во время полёта.

Задняя конечность состоит из бедра, голени, цевки и стопы. Большая и малая берцовая кости голени сращены. В связи с слиянием костей плюсны и предплюсны образовалась цевка. Пальцев на стопе у большинства птиц четыре: три направлены вперед и один назад.

В.Сообщение учащегося (опережающее задание):

1. Два первых шейных позвонка представлены атлантом и эпистрофеем. Угол поворота головы достигает обычно180°, а у сов даже 270°.

   Дятлы могут безболезненно долбить кору деревьев благодаря особому строению черепа. В отличие от других птиц, клюв у дятлов не соединён напрямую с остальной частью черепа. Между ними имеется специальная ткань, выполняющая ту же функцию, что и амортизатор в автомобиле. В 1995 году пара дятлов принесла значительный ущерб американскому космическому концерну НАСА, продолбив множество дырок в изоляции топливного бака Шаттла Дискавери. Астронавты были вынуждены перенести старт на два месяца.

   Колибри - это единственная птица, способная летать назад.

Г. Мускулатура птиц:

а)Какие мышцы опускают крылья?

б)К чему они прикрепляются?

в)Какие мышцы поднимают крылья?

г)Сколько мышц обеспечивают движение задних конечностей?

Мышечная система в связи с разнообразием и сложностью движений более дифференцирована, чем у пресмыкающихся. Наиболее мощные мышцы находятся на туловище и осуществляются движения конечностей. Самая крупная - грудная мышца, служит для опускания крыльев. С одной стороны она прикрепляется к грудине, коракоиду и килю, а с другой к плечевой кости. Подключичная мышца располагается под грудной и поднимает крыло. Она начинается от коракоида и грудины и прикрепляется к головке плеча. В движении задней конечности принимают участие около 30 мышц. Особенно сильно развиты они у бегающих птиц. Хорошо развиты мышцы шеи. К ребрам прикрепляются межреберные мышцы.

III . Закрепление знаний:

Выполнение задания №11 (устно) и 18 в тетради из интерактивного учебного пособия «Животные. Наглядная биология»

IV . Домашнее задание:

выучить §45, вопросы3, 4 . стр. 213

V . Использованный материал:

Учебник для учащихся 7 класса «Биология» общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. В.М. Константинова

Фото отчет о проведенном открытом уроке на сайте: http://bal-sch30.edumsko.ru/about/news

Тема урока: Особенности опорно-двигательного аппарата птиц в связи с приспособленностью к полету.

Цели урока: Ознакомить учащихся с особенностями опорно-двигательной системы птиц в связи с приспособленностью к полету;

Оборудование: Скелет костистой рыбы, лягушки, птицы, таблица «Го­лубь». Раздаточный материал карточки-ксерокопии рисунка «Строение ске­лета птицы» без обозначений.

I. Организационный момент

И. Актуализация опорных знаний.

1.Индивидуальный опрос: работа по карточкам 1--5.

Какими перьями образована летательная поверхность крыла птицы? К каким костям скелета они прикрепляются?

По каким признакам внешнего строения птицу можно узнать среди других по­звоночных животных?

Чем различаются птицы между собой?

1. Какие виды перьев вам известны?

2. Чем они различаются между собой?

3. Каковы их функции?

1. Тело птицы не сплошь покрыто перьями. Голые или почти голые участки тела имеются на животе, боках тела и шее. Как можно объяснить наличие у птиц участков кожи, лишенных перьевого покрова?

2. Какова роль перьевого покрова в жизни птицы? __________

Как тело птиц приспособлено к полету?

2.Фронтальный опрос.

-Где обитают птицы?

-Чем птицы отличаются по внешнему строению от пресмыкающихся?

-Какие признаки сходства можно отметить в их строении?

3.Тест.

Выпишите номера правильных суждений.

1.Все птицы способны к полету.

2.Птицы - самый крупный класс по числу видов среди других классов наземных позвоночных животных.

3.У птиц на ногах обычно по 4 пальца: три из них направлены вперед, а один назад.

4.Клюв птицы - это видоизмененные верхняя и нижняя челюсти, ли­шенные зубов.

5.Летательная поверхность крыла образована контурными перьями.

6.Перьевой покров голубя не имеет пуха.

7.Пуховые перья и пух - это одно и то же.

8.Контурное перо состоит из стержня и опахала.

9.Туловище птицы покрыто кроющими и пуховыми перьями.

10.Маховые перья у большинства птиц прикрепляются к локтевой кости и костям кисти.

Ответ: 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10.

III. Изучение новой темы

Перейдем к изучению нашей темы,- знакомству с особенностями опор­но-двигательной системы птиц и попытаемся вспомнить, как эти приспособ­ления связаны с полетом. Для этого выполним лабораторную работу «Строение скелета птицы» (стр. 253.).

-Почему птицы относятся к типу Хордовые, подтипу Позвоночные?

-Какое значение имеет скелет для животных?

-Перечислите основные части скелета позвоночных.

Скелет птицы в общих чертах похож на скелет других известных вам позво­ночных животных, но у него имеется и ряд отличительных особенностей. Об­ратите внимание на скелет голубя. Он очень легкий благодаря наличию в костях воздухоносных путей. Общая масса скелета составляет 8-18% массы всего тела, в то же время скелет птицы является прочным из-за срастания ряда костей между собой.

В осевом скелете - позвоночном столбе выделяют пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый, хвостовой. Число шейных позвонков ко­леблется в зависимости от вида птиц от 11 (голубь) до 23-25 (лебедь). Первый позвонок - атлант, у большинства птиц имеет форму костного кольца, вто­рой - эпистрофей сочленяется с ним зубовидным отростком, который обес­печивает подвижное соединение головы с туловищем. Остальные шейные позвонки седлообразные, что обусловливает значительную подвижность поз­вонков относительно друг друга. Особенности шейных позвонков позволяют птицам свободно поворачивать голову на 180°, а некоторым (совы, попугаи) - и на 270°. Это дает возможность производить сложные и быстрые движения головой при схватывании подвижной добычи, чистке оперения, постройке гнезд и т.д.

Грудных позвонков у птиц 3-10. Срастаясь между собой, они образуют спинную кость и очень прочным суставом соединены со сложным крестцом. Благодаря этому туловищный отдел осевого скелета неподвижен, что важно при полете.

К грудным позвонкам причленяются ребра. Каждое ребро состоит из двух отделов - спинного и брюшного, подвижно соединяющихся друг с другом и образующих угол, направленный вершиной назад. Ребра подвижными сустав­ами сочленяются с позвонками и грудиной, что наряду с развитой межреберной мускулатурой обеспечивает изменение объема полости тела (что имеет важное значение для осуществления дыхания). Прочность грудной клетки увеличива­ется крючковидными отростками, укрепленными на спинных отделах и нале­гающими на последующее ребро. Грудина большая и имеет киль, к которому прикрепляются мышцы, опускающие крылья.

Все поясничные, крестцовые (их два) и часть хвостовых позвонков непод­вижно сращены друге другом в монолитную кость - сложный крестец. Всего в него входит 10-22 позвонка, границы между которыми не видны. С ним не­подвижно соединены кости тазового пояса (седалищная, лобковая и подвз­дошная). Это обеспечивает неподвижность туловищного отдела, что очень важно при ходьбе.

Свободные хвостовые позвонки (их 5-9) сращены в копчиковую кость - пигостиль, к которому веером прикреплены рулевые перья.

Обратите внимание на череп птиц. Он образован тонкими губчатыми кос­тями, границы между которыми видны лишь у молодых птиц. По сравнению с рептилиями в черепе птиц намного больше объем мозговой коробки, глазни­цы большие, челюсти лишены зубов и образуют клюв.

У птиц, по сравнению с земноводными и пресмыкающимися, значитель­ным изменениям подвергся скелет передней и задней конечностей. Скелет передней конечности упрочняется за счет срастания костей кисти и уменьше­ния числа пальцев до трех. Пояс передних конечностей тоже приспособлен к полету: мощные воронья кости (коракоиды), сросшиеся ключицы,

образующие вилочку, обеспечивают движение крыльев.

Строение скелета задней конечности позволяет птицам двуногое хожде­ние. Кости стопы слиты в одну кость - цевку, являющуюся добавочным ры­чагом, увеличивающим длину шага. К цевке подвижно прикреплены фаланги пальцев.

А сейчас, используя инструкцию, выполните за 20 мин предлагаемые зада­ния письменно, используя текст учебника, рисунок с. 236, соответствующую таблицу на доске и заполните таблицу в тетрадях:

-Итак, какие же приспособления к полету имеются в скелете птицы?

& Отсутствие зубов;

jsS наличие грудины с килем, к которому крепятся мышцы;

& ребра, состоящие из двух частей, - такое сочленение обеспечивает их подвижность при дыхании птицы в полете;

& сокращение числа пальцев, слияние мелких костей кисти обеспечивает прочность этого отдела крыла, несущего самую большую нагрузку в по­лете;

jss прочное соединение между собой позвонков грудного и пояснич­но-крестцового отделов скелета служит надежной опорой туловищу во время полета.

Хорошо развита у птиц и мускулатура. Наиболее развиты (до 25% от массы птицы) мышцы, двигающие крыльями. Они смещены на грудь, и это, с одной стороны, облегчает движущийся орган (крылья), а с другой - делает неподвиж­ным центр тяжести тела, что очень важно для прямолинейного полета. Наибо­лее развиты у птиц большие грудные мышцы, опускающие крылья, которые составляют 50% массы всей мускулатуры. Поднимают крылья подключичные мышцы, которые также хорошо развиты и расположены под большими груд­ными. Сильно развиты у птиц мускулы задних конечностей и шеи.

IV. Закрепление

1.Исключите лишнее:

а) лопатки; в) вороньи кости;

б) ключицы; г) плечевая кость.

2.Между предложенным первым и вторым понятием существует опреде­ленное соответствие. Найдите аналогичное соответствие между третьим и од­ним из пяти данных понятий:

Локтевая кость - предплечье <=> большая берцовая кость - ?

а) цевка; б) стопа; в) голень; г) бедро; д) кисть.

3.Обобщите следующие понятия одним:

локтевая кость, плечевая кость, кости кисти - ...

4.Одинаковыми по смыслу являются понятия «атлант» и:

а) шейный отдел; в) второй шейный позвонок;

б) первый шейный позвонок; г) крестец.

5.Наука о птицах - это:

а) птицеводство; в) кинология;

б) орнитология; г) зоология.

Ответы". 1 - г; 2 - а; 3 - передняя конечность; 4 - ; 5 - б.

Домашнее задание

§ 54, ответить на 1,4 вопросы учебника, стр. 165.

Урок №5.

Тема: Эволюция опорно-двигательного аппарата у животных.

Класс: 7 Б

Цели:

Изучить особенности опорно-двигательной системы млекопитающих.

Изучить усложнение опорно-двигательной системы в ходе эволюции.

Задачи:

образовательные:

Изучить строение и функции опорно-двигательной системы млекопитающих.

Изучить строение и функции опорно-двигательной системы в ходе эволюции.

Выяснить черты усложнения у представителей опорно-двигательной системы разных таксонов.

развивающие:

Формирование умения устанавливать причинно-следственные связи.

Развитие умения работы с книгой и таблицами.

воспитательные:

Провести обобщение комплекса знаний о эволюции опорно-двигательной системы.

Тип урока: объяснение нового материала.

Метод: наглядно-иллюстративный.

Форма: групповая.

Должен знать после урока:

Строение и функции опорно-двигательной системы начиная от одноклеточных и кончая хордовыми.

Черты усложнения строения опорно-двигательной системы у представителей разных таксонов.

Ход урока:

Организационное начало:

Учитель: Здравствуйте ребята, садитесь! Откройте, пожалуйста, ваши тетради и запишите тему нашего урока: «Эволюция опорно-двигательной системы».

Изучение нового материала:

Учитель: В течении длительного эволюционного пути животные осваивали новые территории, виды пищи, постоянно приспосабливались к условиям окружающей среды. Для того, чтобы выжить, животным надо было искать пищу, лучше прятаться или защищаться от врагов, перемещаться быстрее. Изменяясь вместе с организмом, опорно-двигательная система должна была обеспечить все эти эволюционные изменения.

Как вы думаете, какие животные являются самыми приметивными?

Ученик: Самыми примитивными являются корненожки, у которых нет опорной системы, двигаются медленно, перетекая с помощью ложноножек, при этом постоянно меняют форму.

Учитель: Впервые скорость движения изменяется у жгутиконосцев и инфузорий. Ребята, вы должны помнить, у каких животных сформировался наружный скелет?

Ученик: Наружный скелет сформировался у ракообразных, паукообразных и насекомых. Он представлен хитиновой кутикулой, хитиновым панцирем, который пропитан известью. К данному покрову прикрепляются мышцы, что позволяет передвигаться этим животным довольно быстро. В настоящее время членистоногие являются самым распространенным типом животных.

Учитель: А какие недостатки имеет такой скелет?

Ученик: Надо отметить, что наружный скелет имеет и свои недостатки: он не растет вместе с животным, и во время роста необходимо несколько раз линять животному, при этом животное становится совершенно беззащитным и становится легкой добычей для врагов.

Учитель: Ребята, давайте запишем в таблицу сведения, которые мы с вами проговорили:

Учитель: Ребята, на ряду с наружным имеется внутренний скелет. Скажите, пожалуйста, какими достоинствами обладает внутренний скелет?

Ученик: Внутренний скелет лишен таких недостатков - он растет вместе с животным и позволяет еще более специализировать отдельные мышцы и их группы, достигая при этом рекордных скоростей перемещения тела. У всех хордовых внутренний скелет.

Учитель: Скелет большинства позвоночных животных образован костями, хрящами, сухожилиями. Кости скелета могут соединяться либо неподвижно - срастаясь, либо подвижно - с помощью сустава. Мышцы к костям прикрепляются таким образом, что кости приводятся в движение. В скелете различают следующие части:

Осевой скелет;

Скелет конечностей;

Скелет черепа.

У рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих хорошо развит позвоночник, который состоит из позвонков. Каждый позвонок состоит из тела, верхних и нижних дуг. Концы срастаются и образуют канал, в котором располагается спинной мозг. Хорда сохраняется на протяжении всей жизни у белуги и осетра.

Ребята, из каких частей состоит позвоночник у рыб?

Ученик: Позвоночник у рыб состоит из туловищного и хвостового отделов.

Позвоночник образован двояковогнутыми позвонками, между которыми сохраняются остатки хорды. Позвонки туловищного отдела имеют верхнюю дугу и верхний отросток, снизу к ним причленяются ребра. В хвостовом отделе позвонки имеют верхнюю, нижнюю дуги и остистые отростки.

Череп состоит из мозгового и лицевого отделов. Лицевой отдел представлен челюстями, подъязычной дугой и жаберным аппаратом.

Скелет плавников представлен костными лучами, пояс передних конечностей соединен с черепом,. Кроме парных плавников - грудных и брюшных, имеются непарные плавники - спинной и анальный.

Учитель: Ребята, давайте запишем то, что мы сейчас с вами сказали.

А как вы думаете, какие основные особенности скелета у земноводных?

Ученик: У земноводных в связи с водно-наземным образом жизни осевой скелет усложнился и представлен шейным отделом, состоящим из одного позвонка, туловищного - из семи позвонков с ребрами, которые оканчиваются свободно. Крестцовый отдел состоит из одного позвонка, к нему прикреплены кости таза. Хвостатые амфибии имеют несколько позвонков в хвостовом отделе. Череп подвижно сочленяется с шейным позвонком.

Мускулатура утрачивает метамерное строение, представлена множеством отдельных мышц.

Скелет лягушки, как и у всех позвоночных животных, разделяют на четыре отдела: осевой скелет, скелет черепа, скелет конечностей и скелет поясов конечностей.

Осевой скелет представлен позвоночником, у которого в дополнение к туловищному и хвостовому отделам, свойственным рыбам, появились шейный и крестцовый отделы.

Череп лягушки подвижно сочленяется с единственным шейным позвонком, что обеспечивает движение головы в вертикальной плоскости (в горизонтальной плоскости голова двигаться не может).

Число позвонков туловищного отдела у лягушки – семь . Ребер у лягушки нет, но у хвостатых земноводных на позвонках туловищного отдела развиваются короткие верхние ребра, а у безногих - настоящие ребра.

Крестцовый отдел включает в себя один позвонок, несущий на себе длинные поперечные отростки, к которым причленяются подвздошные кости таза.

Хвостовой отдел лягушки оканчивается хвостовой костью - уростилем - косточкой, которая представляет собой несколько позвонков, слившихся в процессе эмбрионального развития.

Передние конечности четырехпалые (первый палец редуцирован), состоят из трех отделов: плечо - плечевая кость, предплечье - сросшиеся лучевая и локтевая кости и кисть , представленная косточками запястья, пясти и фалангами пальцев.

Задние конечности состоят из трех отделов: бедра , голени и стопы . Бедро состоит из бедренной кости, голень - из сросшихся большой и малой берцовых костей, стопа - из костей предплюсны, плюсны и фаланг пальцев .

Плечевой пояс лягушки широким полукольцом опоясывает тело и закрепляется в мускулатуре. Он представлен несколькими парными костями: лопатками, заканчивающимися широкими надлопаточными хрящами, вороньими костями и ключицами, а также одной непарной костью - грудиной.

Тазовый пояс состоит из трех парных, сросшихся в связи с большими нагрузками костей: подвздошных, лобковых и седалищных. С помощью подвздошных костей тазовый пояс прикреплен к поперечным отросткам крестцового позвонка.

Учитель: Ребята, с помощью заполните, пожалуйста, вашу табличку.

А теперь, давайте разберемся, какие особенности имеет опорно-двигательная система пресмыкающихся. Я слушаю ваши ответы.

Ученики: Позвоночник пресмыкающихся имеет пять отделов: шейный; грудной; поясничный; крестцовый; хвостовой.

В шейном отделе позвонки соединены подвижно. Они обеспечивают подвижность головы - необходимое условие существования на земле. Грудные и поясничные позвонки несут ребра. У некоторых ребра соединяются с грудиной, образуя грудную клетку, обеспечивает защиту органам и лучшее поступление воздуха в легкие. Крестцовый отдел состоит из двух позвонков. Хорошо развит хвостовой отдел. У змей все отделы позвоночника несут ребра, кроме хвостового. Надо отметить, что ребра заканчиваются свободно, что позволяет им заглатывать крупную пищу.

Учитель: С помощью учебника, запишите, пожалуйста перечисленные особенности в табличку.

Давайте разберемся, а в чем же усложнение опорно-двигательного аппарата у птиц?

Ученики: Позвоночник птиц имеет пять отделов, как и у пресмыкающихся. В шейном отделе от 9 до 25 позвонков, соединенных подвижно. Сросшиеся грудные позвонки и ребра, соединенные с грудиной, образуют грудную клетку. Грудина многих птиц имеет особый выступ - киль. К килю прикрепляются мышцы, активно работающие при полете. Конечный грудной, поясничный, крестцовый и первый хвостовой позвонки срослись, создав мощный крестец, служащий для опоры задних конечностей, что повышает прочность скелета - приспособленность к полету. Кости птиц легкие, многие из них полые внутри.

Несмотря на некоторые различия, скелет выполняет сходные функции:

опора тела;

защита внутренних органов;

перемещение тела в пространстве.

Но в то же время скелет легок и прочен из-за тонкости костей и их пневматичности.

Мозговой отдел черепа крупный, сочленяется с позвоночником одним мыщелком, как и у рептилий.

В лицевом отделе огромные глазницы и вытянутые челюсти, видоизмененные в клюв.

Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки . Позвоночник включает пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Для шейных позвонков характерны седловидные суставы, что обеспечивает большую подвижность шеи (у сов угол поворота головы достигает 270 градусов).

Задние грудные, поясничные, 2 крестцовых и передние хвостовые срослись в сложный крестец.

Средние хвостовые остались свободными, последние слились, образовав копчиковую кость.

Грудная клетка образована ребрами, состоящими из двух косточек, соединенных суставом под углом друг к другу. Благодаря такому строению ребер, грудина может приближаться и отодвигаться по отношению к позвоночнику во время дыхательных движений.

На верхней части ребер находятся плоские выросты, накладывающиеся на задние ребра, что увеличивает прочность грудной клетки.

У большинства птиц на грудине имеется киль, к которому прикрепляются грудные мышцы, приводящие в движение крылья.

Передние конечности состоят из плечевой кости, предплечье представлено локтевой и лучевой костью, кисть состоит из сросшихся косточек запястья и пясти, образующих общую кость - пряжку , и трех пальцев: второго, третьего и четвертого.

Таз птиц открытый , седалищные и лобковые кости не срастаются, связано это с откладыванием крупных яиц.

В связи с тем, что основная нагрузка при ходьбе приходится на задние конечности, тазовые кости массивные, прочно срастаются с задними грудными, поясничными, крестцовыми позвонками, а также с частью хвостовых позвонков, образуя сложный крестец.

Учитель: Молодцы ребята, давайте заполним оставшиеся графы таблицы с помощью вашего учебника.

Учитель: Теперь ребята давайте посмотрим на скелет млекопитающих и так же опишем его: