ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ В СУРОВЫХ УСЛОВИЯХ АНТАРКТИКИ

Казахстан, Северо-Казахстанская область, Акжарский район

КГУ «Ащигольская средняя школа»

учитель географии

Бижанова Карлыгаш Амантаевна

учитель химии и биологии

Боранбаева Самал Абылаевна

(ГЕОГРАФИЯ — БИОЛОГИЯ) 7 класс

Цели и задачи:

— сформировать у учащихся знания особенностей взаимо­связи растений и животных с природными условиями Антарктики, опираясь на изученный материал по географии и биологии, устано­вить причинно-следственные связи в природе.

— расширить и конкретизировать знания по экологии, сфор­мировать у учащихся убежденность в необходимости охраны при­роды этого материка.

— сформировать познавательный интерес учащихся, приви­вать интерес к самостоятельному поиску знаний, развивать творче­ское мышление.

Форма организации урока: урок-экспедиция, урок-дискуссия.

Оборудование: физическая карта мира, карта Антарктики картина «Животный мир Антарктиды», географический атлас, гербарий, музыка, глобус, стихи об Антарктиде.

Ход урока:

В начале урока организационный момент, учащиеся делятся на группы, каждая из которых получает опережающее задание.

Ученый (учитель биологии) сидит за столом, на котором на­ходятся стопки книг, бумаги, глобус, биологические экспонаты.

Ученый. Сегодня мы с вами проводим дискуссию на тему «Могут, ли живые организмы выжить в Антарктиде, а если могут, то, как им это удается в столь суровых условиях?».

В это время в класс (под музыку) входит путешественник (учитель географии).

Путешественник. Были ли вы в удивительном месте, на самом краю земли, где жестокое солнце, морозы и страшная пурга? А вот я там был. Да, я был в Антарктике.

(Путешественник походит к ученому, рассказывает ему о том, что видела, но ученый не верит. Тогда путешественник просит ребят помочь ей доказать правоту).

Путешественник. Я был на обширной равнине, и у меня кружилась голова, шла из носа кровь, как будто я поднялась высоко в горы. Почему это происходило?

(Средняя высота льда Антарктиды 2 км, поэтому её ещё на­зывают «Землёй за облаками»)

Вокруг меня был снег, а я была в солнечных очках и загорела, как в тропиках. Почему?

(Антарктида — страна жестокого солнца. Здесь шесть ме­сяцев полярный день, чистый и прозрачный воздух и белый снег, который отражает солнечный свет, бьющий в глаза, от чего можно даже временно ослепнуть.)

Я видела птиц, у которых яйца не в гнёздах, а при себе, в сумке. Что это за птицы?

(Пингвины императорские носят яйцо на лапах, закрыв его жировой складкой живота, покрытого тёплым пухом.)

Там было два растительных организма, живущих как одно целое. Что я видела?

(Лишайник — симбиоз гриба и водоросли.)

Морские животные выходят сухими из воды. Возможно ли это? (Подкожный жир смазывает шкуру, и вода скатывается с неё, не смачивая поверхность.)

А ещё я видела слона, льва и леопарда, живущих в воде. Как это может быть?

(Это виды тюленей — морской лев, морской слон, морской ле­опард.)

Ученый. Как интересно то, что вы рассказали. Как мы вам завидуем! Нам тоже хочется увидеть все собственными глазами. Кто из вас хочет поехать со мной в Антарктику, чтобы все понять и проанализировать на месте? Нашим проводником будет путешест­венник. Итак, мы едем в Антарктиду. Настоящие путешественники всегда записывают свои наблюдения в экспедиционный дневник, и нам тоже нужны такие дневники. Удобнее всего делать записи в таблице. Сделайте в ваших тетрадях-дневниках такую таблицу.

Приспособляемость живых организмов к суровым условиям Антарктики

Природные условия	Растения	Особенности приспособления	Животные	Особенности приспособления

(Данная таблица заполняется записями учащихся во время докладов)

Ученый. Прежде чем отправиться в путешествие, нам на­до решить, что взять с собой и какую одежду подобрать.

Путешественник. Это верно. Я-то знаю, какие там ус­ловия, но вы мне верите с трудом, пусть ребята вам расскажут са­ми, что знают об этом, и постараются убедить вас. Это очень важно для нас.

1-я группа учащихся характеризует климат Антарктики. Ос­тальные учащиеся фиксируют ответы в таблице («Природ­ные условия»).

1-группа. Самый суровый и холодный на Земле климат фор­мируется под влиянием географического положения и ледникового покрова. Снежно-ледяная поверхность континента поглощает толь­ко 10-20 % солнечного излучения, остальные 80 % отражаются снежной поверхностью и уходят в космическое пространство. Над материком формируются холодные и сухие антарктические воз­душные массы. Над ледяным куполом образуется гигантский анти­циклон с нисходящими потоками воздуха из высоких слоев атмо­сферы. Тяжелый холодный воздух с высокого ледяного купола из центра материка растекается во все стороны, образуя стоковые ветры. Особенно суровы в Антарктиде зимы, средняя температура достигает -60 °С. На станции «Восток» зарегистрирован абсолют­ный минимум температуры для всей планеты -89,2 °С. Летние температуры во внутренних областях редко поднимаются выше -36 °С. По направлению к океанам на ледниковом склоне и осо­бенно в прибрежной полосе средние температуры воздуха значи­тельно выше: летние температуры — от О °С до -16 °С. Количество осадков изменяется от центра к побережью. В центре материка, на ледниковом плато, осадков мало — 30-50 мм в год, на склоне осадки в виде снега — 100-200 мм в год. На побере­жье осадков выпадает до 700 мм в год, главным образом в виде снега, и лишь изредка идут дожди. Из-за разницы атмосферного давления над сушей и океаном возникают стоковые ветры. Направляясь на север, эти холодные массы воздуха сталкиваются с более теплыми, влажными воздуш­ными массами, перемещающимися с океана. Поэтому в полосе ледникового склона шириной 700-800 км и в прибрежных частях бывают особенно сильные штормовые ветры с пургой и метелями. Скорость ветра достигает 50-60, а иногда и 90 м/с, но бывает и до 320 м/с.

Ученый. Я читала об этом ветре в дневниках английского исследователя Антарктики начала XX века Дугласа Моусона. Вот как он описывает его: «Всем нам привычное слов «ветер» мало подходит для определения этого беснующегося воздушного потока, насыщенного снегом, в котором воздух кажется плотным, как вода. Два человека, не связанные веревкой, разойдясь на 5 шагов, могут больше не найти друг друга. Кричать бесполезно, так как рев ура­гана заглушает все».

Путешественник: Что же мы возьмем с собой? (Теп­лую одежду, темные очки, компас, веревку, запас пищи.)

— Теперь мы можем отправляться.

Ученый: После таких рассказов особенно интересно по­смотреть, какие из живых организмов могут выжить в таких суро­вых условиях.

Путешественник: Итак, в путь (читает стихи):

На самом-самом юге, как, впрочем, и на севере,

Так много интересного, почти нам неизвестного и сказочного чуда.

К загадочной Антарктике, стране снегов и льда,

С урока путешествовать по атласам и каргам несется наш фрегат.

Здесь круглый год не тает лед, лежат кругом снега,

Ну а пингвин не прячет нос, когда на улице мороз и сильная пурга.

Полгода ночь, полгода день, бежит полярный круг…

И нам за ним бежать не лень, нам машет ластами тюлень,

Наш новый милый друг.

(Звучит музыка, ученый вешает на доску карту Антаркти­ды, картину «Животный мир Антарктики».)

Путешественник. Вот мы и прибыли. (Слышны звуки плещущихся волн). За дело! Нам нужно показать ученому, какие организмы встречаются здесь и как они могут выжить. Запишем информацию в полевые дневники. (По ходу выступления ученый и путешественник вносят дополнения)

2 группа учащихся характеризует растительность Арктики.

Учащиеся. Лишайники — пионеры среди растений (их здесь около 300 видов). Они неприхотливы, встречаются на побе­режье, в антарктических оазисах и даже в 300 км от Южного полю­са. Выглядят они очень разнообразно по виду и цвету — от ярко-оранжевого до черного и темно-серого.

Ученый. Лишайники бывают по виду листовидные — на­подобие цветочков, кустистые — как кустики. Но все они накипные, то есть очень плотно прилегают к поверхности скал в виде корок, так что их можно отскоблить только ножом. Это помогает им про­тивостоять суровым антарктическим ветрам. Некоторые лишайни­ки селятся на поверхности мха.

Учащиеся. Лишайники — это симбиоз гриба и водоросли (два организма в едином целом).

Ученый. Почему большая часть лишайников черная или темно-серая? (За счет такого цвета эти растения потребляют максимально возможное количество солнечной энергии и тепла.)

Учащиеся. Мхи — наиболее высокоорганизованные из низших растений. Здесь представлены в основном подушечные мхи. Встречаются они в прибрежных оазисах, защищенных от вет­ра местах.

Путешественник. Почему на протяжении нескольких лет растения остаются такими маленькими? (Мхи и лишайники растут очень медленно, их развитие в условиях Антарктики осо­бенно угнетено.)

Учащиеся. Водоросли — низшие растения, около 800 ви­дов, особенно много диатомовых. Встречаются в океане и в антарк­тических озерах, в оазисах.

В океане встречаются гигантские водоросли макроцистис, образующие целые подводные леса. Встречаются также лессопия и дюрвиллея. В антарктических водах много криля. Норвежским термином «криль» называют эуфаузиды, которые именуются рачками-черноглазками; они питаются диатомовыми водорослями.

Пищевая ценность криля в том, что он содержит микроэле­менты и аминокислоты. Стаи его встречаются на глубине 5-100 м и служат основной пищей китов.

Рыбы: белая щука (ледяная рыба — прозрачная), макрорус, мраморная нототения, путассу — питаются крилем, сами служат пищей птицам и тюленям. Встречаются головоногие моллюски — кальмары. Они являются пищей китов.

Путешественник. Почему у кальмаров нет раковин? (Из-за большой подвижности раковина видоизменяется или совсем исчезает.)

3 группа учащихся характеризует млекопитающих и птиц Антарктики.

Учащиеся: Морской слон относится к семейству на­стоящих тюленей. Он обитает в морях Уэдделла, Росса. Встреча­ются крабоед, морской леопард. К семейству ушастых тюленей от­носятся морские котики, морские львы. У них толстый слой жира и жировая смазка шкуры, питаются они рыбой.

В водах Антарктиды обитают самые крупные животные на­шей планеты — синие киты. Длина их достигает иногда 30 м, а вес до 130 т, тело этих животных длинное и стройное, а окраска — серо- голубая.

Китенок рождается длиной до 4,5 м, а весом около тонны. В день детеныш получает 500 л молока и потому очень быстро наби­рает в весе — 100 кг ежесуточно. До 5-6 месяцев молоко является единственной пищей детеныша. К концу вскармливания 10-11- месячный детеныш достигает длины 8-9 м.

Касатка — хищное животное. Питается тюленями, рыбой. Ввиду того, что у касаток сильно выражен стадный инстинкт, на тюленей и дельфинов они охотятся стаей, что напоминает охоту волков. Касатки быстро привыкают к человеку, обучаются дель­финьим трюкам.

В Антарктике обитает более 44 видов птиц — поморники, бу­ревестник, альбатрос и символ Антарктики — нелетающая птица пингвин. Пингвины прекрасно плавают (средняя скорость 30-40 км/ч), питаются рыбой, моллюсками и рачками. Пингвинов — не­сколько видов. Самый распространенный вид — пингвины Адели и императорские. Императорские пингвины являются самыми боль­шими (рост 120 см, вес 60 кг). Они не строят гнезд, а «выстаивают» яйца на лапах, прикрывая их жировой складкой живота, покрытого теплым пухом. Птенцы появляются в разгар зимы, чтобы к лету они могли окрепнуть. Сначала пингвин-отец, а затем самка добы­вают пищу. Птенца отец передает матери, и та его кормит, держа под складкой живота. Пингвины прекрасно плавают (средняя ско­рость 30-40 км/ч), имеют слой подкожного жира, они смазывают им свои перья. Главными врагами для них являются морской лео­пард, а для детеныша — поморник.

Большинство птиц гнездится на прибрежных скалах, образуя «птичьи базары», численность которых достигает нескольких сотен тысяч; питаются рыбой.

Путешественник. Почему птицы образуют «птичьи базары»? (Для сохранения тепла в суровых условиях Антарктики и для защиты от нападений.)

Ученый: Очень, очень интересно. А попробуйте составить цепь питания этих организмов. (Поочередно выходят ребята, на них головные уборы с символами организмов, берутся за руки, об­разуя пищевую цепь)

Солнце: Я — единственный источник энергии на Земле для всего живого.

Диатомовая водоросль: Я — очень важное звено, я — основа пищевой цепи.

Криль: Где моя любимая водоросль? Съем!

Кальмар: Люблю криль! Очень питательная белковая пища.

Кит. Какое разнообразие пищи! Очень вкусно!

Рыба. Мне чего-нибудь оставили поесть?

Тюлень, пингвин (хором). Где наша еда? О, да ее тут много! Всем хватит.

Касатка. Я нахожусь на самом верху цепи, я хищник. Где мой пингвин?

Учащиеся составляют в тетрадях схему.

Солнце —-Диатомовая водоросль—— Криль——— Кальмар

                                                                                      Кит

                             Рыба

Тюлень                                   Пингвин                    Касатка

Ученый. Давайте сделаем вывод о том, как же организмы приспосабливаются к суровым условиям Антарктики.

Вывод (запись в полевых дневниках по ответам учащихся).

Приспособленность организмов к суровым условиям Антарктики

Растения:

• темный цвет — притяжение большего количества света
• плотное прикрепление к скалам в виде подушек (защита от ветра)

Животные:

• наличие подкожного жира
• жировая смазка шкуры и перьев
• питание за счет моря
• пища с большим содержанием белка

Путешественник. Мы изучили все вокруг, и вот уже пора нам возвращаться на урок.

Ученый. Мы побывали с вами в удивительном уголке зем­ли. Природа и животный мир Антарктики уникальны. Большинство видов являются эндемиками. С другой стороны, Антарктика — это источник биологических ресурсов, необходимых человеку. Уже с начала XIX века здесь хищнически истребляли тюленей и китов.

Общее загрязнение планеты сказалось и на этом отдаленном уголке Земли. В связи с этим давайте задумаемся: почему природа Антарктики тре­бует охраны, бережного отношения и как можно ее сохранить при активной деятельности человека?

Учащиеся. Природа Антарктики развивается в суровых, экстремальных условиях. Все растет и развивается здесь очень медленно. Количество пищи ограничено. Природа будет очень медленно восстанавливаться в случае ее нарушения, а может и во­обще не восстановиться. Она очень уязвима!

Мы предлагаем сле­дующие меры по ее охране:

• запрещение охоты на животных и птиц;
• ограничение числа туристов;
• составление списка заповедных районов и видов;
• охрана биологических ресурсов.

Путешественник. А теперь, ребята, давайте проверим, внимательны ли вы были во время нашего путешествия.

Вопросы:

1. Почему жизнь обитателей Антарктики связана с океаном?
2. Где расположены гнезда императорских пингвинов?
3. Почему в Антарктике не тает лед, хотя она получает сол­нечного тепла больше, чем экваториальные области Земли?
4. Как живые организмы приспособлены к суровым условиям Антарктики?
5. Что является в Антарктике перспективным источником животного белка?

Домашнее задание.

Как известно, Джеймс Кук счел безрассудным дальнейшее движение на юг и поиск южного материка во время плавания 1772— 1775 гг. Он посчитал, что «будучи открытым и исследованным (этот южный материк), все равно не принес бы пользы ни морепла­ванию, ни географии, ни биологии, ни другим отраслям науки». Как вы сегодня прокомментируете это высказывание великого анг­лийского путешественника?