Урок-кейс "Загальна характеристика типу Молюски"

Тема: Загальна характеристика типу молюски

Мета: 

сформувати в учнів знання про тип молюски, ознайомити учнів з особливостями будови, процесів життєдіяльності молюсків у зв’язку із середовищем існування;

• розвивати вміння та навички: правильно користуватися навчальною літературою, аналізувати матеріал, виділяти головне, робити висновки; порівнювати й аналізувати навчальний матеріал.

• виховувати етично-ціннісне ставлення до природи.

Тип кейсу: навчальний

Робота по кейс-технології:

1.Організаційний момент та введення в тему 3 хв

2. Ознайомлення  з кейсами  5 хв

3. Обговорення завдань ,формулювання висновків  30 хв

4. Підсумок. Повернення до мети уроку. Оцінювання груп

Яка інформація мене тут чекає?

– Хто такі молюски?

– Чим відрізняються двостулкові, черевоногі і головоногі молюски?

– Як рухаються молюски?

– Як вчені використовують молюсків?

–– Як утворюється перлина і яке відношення до цього мають молюски?

– Як  я зможу використовувати отримані знання в подальшому житті?

6 розгорток з предметів, явищ та практик:

Біологія

Наука

Фізика

Медицина і кулінарія

Хімія

Література і міфологія

Технології і виробництво

Кейс №1 Біологія

Тип молюски включає три класи: повільно повзають черевоногі, малорухливі двостулкові і рухливі головоногі. Тип налічує близько 130 000 видів. Наявність захисної черепашки, механізмів зовнішнього та внутрішнього запліднення, легенів і зябер дозволило молюскам завоювати як  суходіл, так і воду. У рухливих молюсків раковина, що заважає при русі, редукується.

М'яке тіло молюсків не почленоване, у більшості підрозділяється на голову, тулуб і ногу. Під черепашкою знаходиться шкірна складка - мантія. Кровоносна система незамкнена, кров виливається в порожнини тіла. Органи дихання у більшості водних молюсків представлені зябрами. Наземні форми дихають за допомогою легенів. Видільна система має будову, схожу з кільчастими червами. Нервова система вузлового типу, нервові вузли, розташовані в різних відділах тіла: голови, ноги, тулуб і сполучених між собою нервовими стовбурами. Більшість молюсків різностатеві, але є і гермафродити. Запліднення у більшості внутрішнє.

Клас Черевоногі: Раковини спірально закручені або мають вигляд ковпачка.  Органи чуття представлені щупальцями, парою очей, органами хімічного чуття, статоцистами — органами рівноваги;

Клас Двостулкові: Раковина складається із двох стулок, скріплених зв'язкою і замикаючим м’язом,голова повністю редукована. Органи чуття розвинені слабо. Головних щупалець і очей немає, але є статоцисти і світлочутливі вічка.

Клас Головоногі: Тіло диференційовано на голову, тулуб і щупальця, в які перетворилася нога. Черепашка недорозвинена, збережена тільки на спинній стороні.Хижаки, добре розвинені нервова система і зір.

Фішка для допитливих

• У равлика, молюска класу черевоногих, близько 25 000 зубів.
• Устриці можуть змінювати стать. Один сезон дівчинка, інший – хлопчик.
• У восьминога прямокутна зіниця.

Завдання: Розкажіть коротко(2-3 речення), що нового ви дізнались з інформації кейсу?  Чим відрізняються двостулкові, черевоногі і головоногі молюски?

Задача:Товщина і міцність раковини у морських молюсків різні. Особливо міцну і товсту раковину мають панцирні молюски — хітони, що живуть в смузі прибою. Поясніть, з чим пов'язана різниця в товщині черепашки у молюсків?

Кейс №2 Фізика

Реактивний рух – це рух, що виникає при відділенні від тіла з деякою швидкістю якої-небудь його частини. Ви можете спостережити реактивний рух,якщо надуєте кульку й відпустите її.

Багато морських тварин користуються для пересування реактивним рухом, серед них медузи, морські гребінці, восьминоги, кальмари, каракатиці, сальпи, деякі види планктону. Всі вони використовують реакцію струменя води,що викидається, відмінність полягає в будові тіла, а отже в способі забору і викиду води.

Морський молюск - гребінець рухається за рахунок реактивної сили струменю води, викинутої з раковини при різкому стисненні її стулок. Він застосовує цей вид руху в разі небезпеки.

Каракатиці і восьминоги набирають воду в зяброву порожнину через бічну щілину і особливу воронку попереду тіла, а потім енергійно викидають струмінь води через лійку. Каракатиця направляє трубку лійки в бік або назад і стрімко видавлюючи з неї воду, може рухатися в різні боки. Восьминоги, складаючи щупальця над головою, надають своєму тілу обтічну форму і можуть таким чином керувати своїм рухом, змінюючи його напрям.

Кальмар засмоктує воду всередину мантійній порожнини, а потім різко викидає струмінь води через вузьке сопло і з великою швидкістю рухається поштовхами назад. Сопло забезпечене спеціальним клапаном, і м'язи можуть його повертати, змінюючи напрямок руху. Двигун кальмара дуже економічний і здатний розвивати швидкість до 60 - 70 км/год. Згинаючи складені пучком щупальця вправо, вліво, вгору або вниз, кальмар повертає в ту або іншу сторону.

Інженери вже створили двигун, подібний двигуну кальмара. Його називають водометом. В ньому вода засмоктується в камеру, а потім викидається з неї через сопло; судно рухається у бік, протилежний напрямку викиду струменя. Вода засмоктується за допомогою звичайного бензинового або дизельного двигуна.

Фішка для допитливих

Найкращий пілот серед молюсків - кальмар стенотевтис. Моряки називають його - «летючий кальмар». Він переслідує риб з такою стрімкістю, що нерідко вискакує з води, стрілою проносячись над її поверхнею. До цього прийому він вдається і рятуючи своє життя від хижаків - тунців і макрелей. Розвинувши у воді максимальну реактивну тягу, кальмар-пілот стартує у повітря і пролітає над хвилями більше п'ятдесяти метрів. Апогей польоту живої ракети лежить так високо над водою, що літаючі кальмари нерідко потрапляють на палуби океанських судів.

Завдання: Розкажіть коротко, що нового ви дізналися? Чи можете  ви запропонувати ще якісь методи використання руху молюсків?

Задача:

Ставковик великий може довго перебувати біля поверхні водойми, тримаючись підошвою за плівку поверхневого натягу води. Якщо молюска злегка при цьому штовхнути, щоб він занурився у воду, то буде видно, як тварина знову спливе на поверхню. Чим це пояснити?

Кейс №3 Хімія

Кров  Головоногих молюсків містить дихальний пігмент гемаціанін,  до складу якого входить Купрум. Це надає крові блакитне забарвлення. Коли кров насичена киснем, вона інтенсивно-блакитна, коли вуглекислим газом - блідо-блакитна. Купрум має меншу спорідненістю до кисню, ніж Ферум, тому м'язова система цих молюсків швидко послаблюється - через брак кисню у них розвивається м'язова втома. Так, осміног пропливає з максимальною швидкістю всього 15-20 метрів, потім завмирає в безсиллі. З цієї ж причини головоногі не здатні довго утримувати в "обіймах" свою жертву.

Для захисту від ворогів головоногі можуть випускати «чорнильну бомбу» і влаштовувати «димову завісу» , під прикриттям якої йдуть від погоні. Темну рідину, «чорнило» , виробляє особливий орган, який так і називають — чорнильний мішок. Барвником чорнила є органічна фарба з групи меланінів, яка близька за складом до пігменту, що міститься в нашому волоссі.  Колір чорнила різний — у каракатиць він синьо-чорний, у восьминогів — чорний, у кальмарів — коричневий.

Сучасні дослідження показали, що випущене чорнило не одразу розчиняється у воді. Воно довго, протягом десяти і більше хвилин, висить у воді компактною темною краплею, і розчиняється ця крапля не раніше, ніж на що-небудь наткнеться. Найбільш вражаючим є те, що форма краплі за обрисами схожа на свого господаря, що випустив її. Хижак в гонитві за молюском хватає цю краплю замість жертви, і ось тоді-то цей темний згусток рідини «вибухає» і огортає ворога «димовою завісою». Крім того, саме чорнило досить їдке— воно може викликати тимчасову втрату орієнтації хижака не тільки з-за поганої видимості в «димової завісі» , але ще і через подразнення очей та органів нюху. Але і це ще не все. Головоногі, перед тим як випустити чорнильну бомбу, спочатку змінюють свій колір — сильно темніють і лише після цього випускають темного двійника, а потім різко бліднуть і тікають. Таким чином, ефект «двійника» посилюється різкою зміною забарвлення.

У кухні Японії існує дуже цікаве блюдо під назвою «танцюючий кальмар».  Тільки що вбитого молюска поміщають в чашу з рисом, поливають зверху соєвим соусом і саме в цей момент кальмар починає свій танець, перебираючи щупальцями. Цей ефект пояснюється незвичайною будовою нервових волокон, які навіть після своєї смерті реагують на натрій, що міститься в соусі, і цим змушують м'язи скорочуватися.

Як і інші морепродукти, молюски насичені вітамінами групи В, містять вітамін A, C, ніацин, рибофлавін, B6, B12 і фолієву кислоту. Вражає своїм багатством мінеральний склад молюсків: кальцій і магній, залізо, фосфор, калій, натрій, цинк, мідь, марганець і селен.

Перлини, які утворюють молюски, складаються з карбонату кальцію  – мінералу арагоніту, у виняткових випадках – кальциту; вони обов'язково містять конхіолін – органічна речовина білкового типу. Клітини конхиоліном утворюють каркас перлини – тонку сітку, в дрібних комірках якої (не помітних неозброєним оком) осідають мікроскопічні кристали арагоніту. Середній хімічний склад перлів: СаСО_З -91,72%, конхіолін – 5,94%, вода – 2,23%.

Завдання: Чи вдалось вам прослідкувати зв'язок будови і функцій молюсків з наукою хімією? У чому саме?

Задача: Слинні залози деяких хижих черевоногих молюсків, що харчуються іншими молюсками, містять вільну 2-4% сульфатну кислоту H₂SO₄, що полегшує їм добування їжі. Яким чином хижі молюски використовують кислоту?

Кейс №4 Наука

Молюски існують на Землі з кембрійського періоду. Палеонтологи виявили більше двох десятків родів головоногих, що борознили океани світу більше 500 мільйонів років тому. Вивчаючи копалини, палеонтологи встановили існування двох нині вимерлих класів молюсків. Rostroconchians - жили в Світовому океані приблизно 530-250 мільйонів років тому, і, можливо, були предками сучасних двостулкових. Helcionelloida - жили 530-410 мільйонів років тому, і мають багато спільних характеристик з сучасними черевоногими.

Мінералізована черепашка молюсків добре зберігається у викопному вигляді.  Тому в палеонтології викопні молюски служать «геологічними годинниками», що дозволяють з великою точністю робити датування шарів порід.

Вік молюсків можна визначити за кількістю кілець на стулці раковини. Кожне кільце відрізняється від попереднього за рахунок особливостей споживаної їжі в цей період, стану екології, температури і кількості кисню у воді.

Восьминоги, кальмари і каракатиці - найбільш розвинені молюски. Ці морські безхребетні мають разюче складні нервові системи, які забезпечують їх маскуванням і навіть вирішують певні типи завдань (наприклад, восьминоги, як відомо, тікають зі своїх акваріумів в лабораторіях, ковзають по холодній підлозі і залазять в інші резервуари, де містяться смачні двостулкові). Восьминоги вважаються  найрозумнішими серед усіх безхребетних і розумнішими навіть деяких хребетних тварин. Наприклад, вони можуть розрізняти геометричні фігури, звикають до людей, що їх годують, піддаються дресируванню і навіть стають ручними. Восьминоги ретельно дбають про чистоту своїх осель, «підмітаючи» їх струменем води і складаючи відходи зовні в сміттєву купу.

Фішка для допитливих

Молюск-хижак рапана прибув в Чорне море в 1947 році з Японського моря на днищах перекинутих звідти радянських торпедних катерів і до теперішнього часу з'їв майже всіх устриць, мідій і морських гребінців. Так сильно розплодитися рапана змогла тому, що внаслідок невисокої солоності води в морі відсутні її природні вороги — морські зірки.

Завдання: Розкажіть коротко(2-3 речення), що нового ви дізнались з інформації кейсу?

Задача: Англійський письменник Джеймс Олдрідж так описав цікаву особливість восьминога: «Восьминоги на диво швидко і гармонійно забарвлюються під колір навколишньої місцевості... Це я спостерігав одного разу сам, поклавши видобутого восьминога на газетний лист...  Восьминіг моментально змінив забарвлення, зробившись смугастим, білу і чорну смужку». Поясніть, чому восьминоги змінюють забарвлення.

Кейс №5 Медицина і кулінарія

Молюски представляють великий інтерес для розробки лікарських препаратів. Особливу увагу на себе звертають молюски, в травному тракті яких мешкають симбіотичні бактерії. Можливо, речовини, що виділяються цими бактеріями, знайдуть своє застосування як антибіотики або нейрологічні речовини.

В фармацевтичних лабораторіях широко використовують витяжку із залоз каракатиць, яка потім йде на виробництво лікарських препаратів. На даний момент відомі наступні корисні властивості чорнила каракатиці:

• покращують настрій,
• борються з дратівливістю та іншими емоційними проблемами;
• лікують хвороби репродуктивного характеру;
• зменшують біль у животі і інші симптоми порушення травлення;
• знімають головні болі і болі в попереку;
• ефективні в терапії захворювань шкіри: екзема, почервоніння і свербіж, кропив'янка, дріжджові та грибкові інфекції.

Нові наукові дані доводять, що чорнило каракатиці може захистити здорові клітини ракових хворих при хіміо - і променевій терапії. Агресивні методи боротьби з онкологією призводять до руйнування червоних кров'яних клітин і лейкоцитів. В гомеопатичних дозах цей морепродукт мінімізує шкоду, заподіяну кістковому мозку і селезінці – органам, який продукує клітини крові.

Внутрішній панцир каракатиці має цікаві лікувальні властивості  і використовується в традиційній китайській медицині для лікування астми, кровотеч, прориву виразки шлунка і дванадцятипалої кишки. Скелет молюска-хамелеона містить карбонат кальцію, який нейтралізує шлункові кислоти, знижує активність пепсину, нормалізує pH вмісту кишечника і сприяє загоєнню виразок на стінках травної системи. Стоматологи використовують цей натуральний матеріал для зупинки кровотечі після видалення зуба.

Чорнило молюсків – популярний інгредієнт кулінарії Середземномор'я та Адріатики. Продукт використовується для приготування різотто, паельї, спагетті  з чорнилом каракатиці. Один з ресторанів Риги пропонує своїм гостям покуштувати дивний чорний хліб, приготований з додаванням чорнила. Також на основі чорнила каракатиці створюються неповторні соуси, які відрізняються яскравим, специфічним смаком. Кулінарами практикується додавання чорнила на різних етапах приготування страви.У Південно-Східній Азії каракатиць сушать і використовують як закуску, додають в каррі, супи і тушковані овочі. В Італії популярна паста з чорнилом каракатиці, а в Іспанії ними приправляють паелью.

Завдання: Яке значення мають молюски для здоров’я людини?

Задача: У деяких країнах, наприклад у Франції, на спеціальних фермах розводять виноградних равликів, яких використовуються в їжу. Помічено, що для швидкого зростання равликів до їх основної їжі—виноградного листя—необхідно додавати кускову крейду. Поясніть, чому?

Кейс №6 Література і міфологія

В людській культурі сформовані стійкі стереотипи по відношенню до трьох найбільш відомих класів молюсків — черевоногих, двостулкових і головоногих.

Черевоногі. Стереотип равлика у  культурі і літературі — це, як правило, образ маленької, вайлуватої і беззахисної істоти. Образ «равлик на схилі», від якої нічого не залежить і яка нічого не може змінити, використаний у назві однойменного роману братів Стругацьких. Разом з тим в Японії в образі равлика шанувався дух — «Хазяїна води». Крім японців, равлики є центральними персонажами алтайської, бурятської, меланезійської міфологій, а також міфології жителів Науру. У християнстві повільність равликів послужила тому, що вони стали символом смертного гріха — лінощів.

Двостулкові молюски у давньогрецькій культурі були пов'язані з культом Афродіти. Так, на картині «Народження Венери» кисті Боттічеллі Венера пливе до берега на стулці раковини. Раковина присутня і на фресці з аналогічним сюжетом, знайденої в Помпеях.  Зображення морського гребінця, а часом і саму раковину, у часи Середньовіччя прикріплювали до одягу мандрівники, які вирушили у паломництво до Святих Місць. Подібна раковина служила одночасно і духовним, і абсолютно земним цілям, як то посудиною для збору милостині і тарілкою для їжі. З-за звички паломників прикрашати себе подібним чином у французьку мову увійшло сучасне позначення морського гребінця — «раковина Св. Якова» (фр. coquille St. Jacques).

Образ головоногого морського чудовиська є одним з найбільш популярних стереотипів молюсків.

Міфічна істота кракен описувалася як гігантське головоноге настільки переконливо, що навіть увійшло в перше видання «Системи природи» Ліннея. 

Слово «спрут» стало стійким евфемізмом для позначення злочинної організації, як, наприклад, в однойменному телесеріалі. Сучасний образ головоногого чудовиська, Катацуморидако, був створений братами Стругацькими і описаний у романі «Хвилі гасять вітер»

Образ гігантського восьминога або спрута, що представляє небезпеку для кораблів і людей, був неодноразово зафіксовано як в літературі (наприклад, сцена боротьби зі спрутами в романі Жуля Верна «Двадцять тисяч льє під водою»), так і в живописі і кінематографі (наприклад, в серії фільмів «Пірати Карибського моря»).

Фішка для допитливих

Найбільший молюск у світі– гігантський кальмар під назвою Architeuthis dux. Його довжина складає більше 18 метрів. А очі розміром з футбольний м'яч. Він мешкає в прибережних водах Тихого океану. Якщо вірити легендам, то цей кальмар вважався міфічною істотою, і перші згадки про нього з'явилися ще в 1555 році. Багато вчених довго сумнівалися в його існування, поки в 2007 році група японських вчених не змогла його сфотографувати. В даний час в одному з Британських музеїв природознавства зберігається 9-тиметровий представник.

Завдання: Чи можете ви навести свою приклади використання образів молюсків у літературі , кінематографі?

Задача: Чому слимак може переповзти через лезо гострого ножа і повзати по прямовисних травинках?

Кейс №7 Технології і виробництво

Людина здавна використовувала молюсків для власних потреб. Ґудзики, зроблені з стулок раковин – перламутрові, переливаються, то синім, рожевим, зеленим кольором. У магазині пропонують біноклі, прикрашені перламутром, світильники, інкрустовані перламутром. У ювелірному відділі – сережки, кулони, намиста та інші прикраси. А ще давайте заглянемо в господарський відділ, де можна купити фарбу, шифер, виготовлені з раковин молюсків. Раковини морського гребінця використовують як черепицю для покриття дахів будинків. Такі дахи переливаються різними кольорами веселки, витримують різні зміни погоди, дуже міцні і не вимагають ремонту.

Інший представник черевоногих - мурекс - культивувався стародавніми греками через барвник, що міститься в ньому, відомого як "імперський пурпур". Плащі деяких грецьких правителів були сплетені з довгих ниток просочених в цьому барвнику.

У США в Айові є центр виготовлення перламутрових гудзиків на базі регулярного виловлювання в р. Міссісіпі та її притоках прісноводних двостулкових молюсків роду Unio. Їх раковини служать матеріалом для гудзиків. Більшість молюсків, мають раковини, утворюють перлини.

Коли на початку ХХ століття японці навчилися штучно вирощувати білі перлини, ювеліри всього світу зустріли цю звістку з натхненням. Натуральні перли утворюються в результаті випадкового попадання всередину раковини стороннього предмета. Це може бути крихітна піщинка або черв'ячок-паразит, який, проникнувши в тіло молюска, викликає роздратування. Молюск, не в силах позбутися непроханого гостя, обволікає стороннє тіло перламутровою речовиною. Перлина зростає від центру до периферії концентричними шарами, які послідовно відкладаються навколо центрального ядра.

Крім перлів, молюски служать джерелом деяких інших предметів розкоші. Так, пурпур добувають із залоз деяких іглянок. За свідченням історика IV століття до н. е. Феопомпа, пурпур цінувався на вагу срібла. Велика кількість раковин иглянок, виявлених на Криті, підтверджує припущення, що Мінойська цивілізація була піонером у використанні пурпура вже в XX—XVIII століттях до н.е. Донні двостулкові молюски фільтрують воду, чим очищають її не тільки від органічних, але і від мінеральних частинок.

Молюски служать кормом для інших тварин, в тому числі їх їдять птахи, ссавці і людина. Серед численних видів черевоногих молюсків особливо відомі завдяки гарним черепашкам — морські. Їх використовують в якості сувенірів, з раковини дуже дрібного молюска каурі деякі народи Африки та Азії виготовляють гроші, прикраси.

Із вмісту чорнильного мішка каракатиць і кальмарів виробляють коричневу фарбу — сепію, натуральну китайську туш. У кишечнику кашалотів із неперетравлених решток головоногих утворюється особлива речовина — амбра, що використовується у парфумерній промисловості для надання стійкості запаху парфумів.

Поряд з користю багато молюсків можуть наносити і шкоду - деякі морські двостулкові руйнують деревину, чим можуть викликати пошкодження суден і гідротехнічних споруд. Наземні слимаки і равлики можуть шкодити садам і виноградникам. Деякі види молюсків є проміжними хазяїнами паразитів людини і домашніх тварин. Так, бичачий ціп'як на личинкової стадії паразитує в тілі молюска.

Фішка для допитливих

Найбільшим молюском з нині живучих видів вважається двостулковий молюск Тридакна гігантська (Tridacna gigas). Приблизно в 1817 р. на північно-західному узбережжі Суматри була виявлена раковина довгжиною 1.37 м і масою 230 кг. Враховуючи, що маса тіла самого молюска не перевищує 30 кг, маса живого молюска разом з раковиною повинна була складати близько 250 кг. Вік таких гігантських екземплярів перевищує 100 років.  Подібно іншим молюскам, тридакни утворюють перлин . Найбільшу у світі перлину знайшли саме в такій раковині. Вага цієї перлини склала 6.37 кг, за формою вона нагадувала голову людини в чалмі.

Завдання: Сигнальна мотузка з важким каменем на одному кінці, кошик, дерев'яний спис. Кому і для чого слугувало таке спорядження?

Задача: У Франції, Англії у першій половині 19 століття устриці вважалися їжею для бідняків, які не могли собі дозволити купити м'ясо. Однак  у II половині 19 століття вони дуже подорожчали, ставши при цьому делікатесом. Як вигадаєте,чому?

Домашнє завдання

• п.32
• Творче завдання «Уявіть ,що ви равлик. Опишіть свої відчуття»