Progresywne cechy budowy i biologii głowonogów, Streszczenia z Biologia

Pobierz Progresywne cechy budowy i biologii głowonogów i więcej Streszczenia w PDF z Biologia tylko na Docsity!

Progresywne cechy budowy i biologii głowonogów

Wprowadzenie Przeczytaj Mapa myśli Sprawdź się Dla nauczyciela

Według naukowców z University of Chicago ośmiornice to pierwsze tak bystre, zdolne do rozumienia, kojarzenia i zapamiętywania organizmy na naszej planecie, których inteligencja rozwinęła się ok. 230 mln lat przed ssakami. Dzięki badaniom m.in. neurobiologa prof. Cliftona Ragsdale’a wiadomo, że genom ośmiornicy zawiera większą liczbę genów kodujących białka (ok. 33 tys.) niż genom człowieka (ok. 21 tys.), a ośmiornice mają dziesięć razy więcej specjalnych genów ukierunkowanych na rozwój komórek nerwowych niż większość ssaków. Podziw budzi także budowa oka głowonogów, które pod względem złożoności nie ustępuje narządowi wzroku kręgowców.

Twoje cele

Omówisz progresywne cechy budowy i fizjologii głowonogów. Na przykładzie budowy i fizjologii układu krwionośnego wykażesz wyższość głowonogów nad innymi bezkręgowcami. Porównasz budowę oka głowonoga i kręgowca.

Głowonogi potrafią wykonywać sztuczki wykraczające poza możliwości większości ssaków. Źródło: Pixabay, domena publiczna.

Progresywne cechy budowy i biologii głowonogów

Ośmiornica zwyczajna ( Octopus vulgaris) pływa, wlokąc za sobą ramiona. Źródło: albert kok, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ważne!

W swojej budowie i biologii głowonogi wykazują wiele cech, które świadczą o ich wyższości nie tylko nad innymi mięczakami, ale też bezkręgowcami. Do progresywnych cech budowy i biologii głowonogów zaliczane są: budowa i organizacja układu krwionośnego , budowa układu nerwowego oraz narządów zmysłów , wysoka inteligencja oraz opieka nad potomstwem.

Układ krwionośny głowonogów

Budowa i fizjologia układu krwionośnego pozwalają na aktywny tryb życia głowonogów. Liczba przedsionków serca układowego jest równa liczbie skrzeli. Wszystkie płaszczoobrosłe (Coleoidea) oddychają dwoma skrzelami – występują u nich dwa przedsionki.

Serce starszego ewolucyjnie łodzika ma cztery przedsionki, co jest związane z obecnością dwóch par skrzeli.

Serce układowe wszystkich głowonogów ma jedną komorę (z przegrodą u ośmiornic).

Dodatkowo występują dwa serca skrzelowe , których skurcz powoduje wzrost ciśnienia krwi przepływającej przez skrzela, co poprawia wydajność wymiany gazowej u zwierząt

o tak dużych rozmiarach ciała.

Krew krąży w prawie zamkniętym systemie naczyń (krew tylko w niewielu miejscach wylewa się do jamy ciała). W układzie krwionośnym głowonogów wyróżnia się naczynia krwionośne : tętnice i żyły, które połączone są naczyniami włosowatymi.

Zapamiętaj!

W układzie krwionośnym głowonogów występuje analogia do układu krwionośnego kręgowców - dwa krwiobiegi: duży (serce - ciało - serce) i mały (serce - skrzela - serce).

Krew utlenowana z naczyń skrzelowych wpływa do przedsionka, a następnie do komory serca. Jej skurcz wypycha krew pod dużym ciśnieniem do aorty, która rozgałęziając się na drobne naczynia tętnicze, doprowadza ją do komórek ciała. Odtlenowana krew wraca drobnymi żyłkami, które łączą się w większe naczynia żylne i żyłami głównymi uchodzi do znajdujących się u podstawy skrzeli serc skrzelowych. Ich skurcz podtrzymuje ciśnienie krwi, pozwalając na jej szybki przepływ przez skrzela (gdzie zachodzi wymiana gazowa), a następnie powrót do serca. Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ważne!

Progresywne cechy obserwuje się u głowonogów nie tylko w odniesieniu do budowy układu krwionośnego, ale także samej krwi. Krew tej gromady zwierząt bogata jest bowiem w barwnik oddechowy – niebieską hemocyjaninę. Dzięki temu krew głowonogów ma większą zdolność wiązania tlenu niż krew pozostałych mięczaków.

Narządy zmysłów głowonogów

Wzrok

Oczy głowonogów umieszczone są po bokach głowy, a ich masa może sięgać nawet 25% masy ciała.

W grupie tej występują dwa rodzaje oczu: kubkowe oraz pęcherzykowe.

Bardziej prymitywne są oczy kubkowe występujące u łodzików, będące wpukleniami

Źródło: Fir0002/Flagstaffotos, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-NC 4.0.

Średnica oka kałamarnicy olbrzymiej ( Architeuthis dux) może sięgać nawet 40 cm! Długość ciała największego znanego okazu tego gatunku, znalezionego w 1887 r. w Nowej Zelandii, wynosiła ok. 18 m (z czego ok. 12 m miały macki).

Dotyk

Zmysł dotyku u głowonogów również jest bardzo dobrze rozwinięty. Ramiona nie zderzają się ze sobą, ponieważ receptory dotyku rozpoznają naskórek osobnika, co chroni przed zaczepianiem się o siebie.

Film dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DZ677qzNG Sposób przemieszczania się ośmiornicy zwyczajnej ( Octopus vulgaris). Jej układ nerwowy pozwala ramionom poruszać się z pewną autonomią. Źródło: MilesTeg, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Film przedstawia sposób poruszania się ośmiornicy w akwarium. Pompuje ona wodę do środka ciała, rozkłada szeroko wszystkie swoje ramiona a następnie przesuwa się w górę wypuszczając zassaną wodę. Jej ramiona poruszają się autonomicznie, każde z ramion może wykonywać innych ruch.

W ramionach płaszczoobrosłych znajdują się specjalne receptory napięcia , dzięki którym zwierzę rejestruje, czy ramiona są wyciągnięte czy nie. Informacje dostarczane z tych receptorów nie wystarczają jednak mózgowi głowonogów, by ustalić położenie całego ciała bądź ramion. Ośmiornica nie tworzy także mózgowej reprezentacji kształtu przedmiotu, który trzyma. Potrafi wykryć odmienne tekstury, jednak nie posiada umiejętności integracji tych informacji, by utworzyć większy obraz.

Smak i węch

Głowonogi mają narząd umożliwiający im odczuwanie smaku – narząd podtarkowy. Znajduje się on przy dolnej szczęce. Przyssawki umieszczone na ramionach zawierają chemoreceptory, które umożliwiają np. ośmiornicy rozpoznawanie smaku.

Zapachy są rozpoznawane dzięki brodawkom odbierającym wrażenia węchowe, umieszczonym w pobliżu oczu głowonogów.

Rozmnażanie, rozwój i opieka nad potomstwem

Głowonogi należą do zwierząt rozdzielnopłciowych. Zapłodnienie wewnętrzne odbywa się w jamie płaszcza. Przechodzą rozwój prosty.

Samce giną kilka tygodni po zapłodnieniu, a samice zaraz po wykluciu się młodych z jaj, których strzegą. W związku z tym rodzice nie przekazują potomstwu umiejętności nabytych w ciągu ich życia. Głowonogi żyją zazwyczaj od 2 do 5 lat.

Samica ośmiornicy olbrzymiej ( Enteroctopus dofleini) składa zapłodnione jaja w postaci sznurów. Chowa je w szczelinach skalnych i tam opiekuje się nimi przez około sześć miesięcy, napowietrzając je i dbając o ich czystość. Samica w tym okresie nie pobiera pokarmu, przez co po wykluciu się młodych ginie śmiercią głodową. Źródło: FriedC, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 2.0.

Układ nerwowy, inteligencja i zachowania głowonogów

innych w poszukiwaniu pożywienia, a ośmiornice żyjące w naturze mogą nawet wchodzić na łodzie rybackie i do ładowni, by zjadać złowione kraby.

Dla zainteresowanych

Legenda o morskim potworze krakenie powstała prawdopodobnie w wyniku spotkania człowieka z kałamarnicą olbrzymią. O krakenie pisał Pliniusz Starszy, żyjący w pierwszym stuleciu naszej ery. Potwór miał blokować Cieśninę Gibraltarską, uniemożliwiając przepływanie statków i okrętów.

W skórze głowonogów znajdują liczne komórki barwnikowe – chromatofory zawierające całą gamę barwników: od jasnych, jaskrawych (czerwonych, żółtych czy pomarańczowych) po ciemne (brązowe i czarne). W skórze głowonogów obecne są także irydocyty. Zdolność zmiany koloru , a zarazem widzenia barwnego (u niektórych gatunków) pozwala na wykorzystywanie ubarwienia nie tylko jako kamuflażu , ale również do ostrzegania , wzajemnego porozumiewania się czy też w celu przywabienia partnera w okresie godowym.

Barwy ostrzegawcze trującej ośmiornicy Hapalochlaena lunulata. Źródło: Jens Petersen, Wikimedia Commons, licencja: CC BY 2.5.

Film dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DZ677qzNG Głowonogi potrafią błyskawicznie dostosować się kolorem, wzorem, a nawet fakturą naskórka do otoczenia (są w tym bardziej skuteczne niż kameleony). Źródło: reż. Silke Baron, Wikimedia Commons, licencja: CC BY 2.0.

Film przedstawia ośmiornicę, która znajduje się na fragmencie rafy koralowej. Przybiera formę postrzępionych gałęzi, tak by upodobnić się do tego, na czym akurat się znajduje.

Chwilę później ośmiornica przemieszcza się na gładkie dno morskie. Wtedy powierzchnia jej ciała zmienia się i staje się również gładka.

Ważne!

Głowonogi, zmieniając barwy ciała, potrafią wyrażać stany emocjonalne. Podrażniony głowonóg przyjmuje barwę czerwonobrązową, przestraszony –popielatą z czarnymi pręgami, a zadowolony – pomarańczową i czerwoną.

Słownik

akomodacja

zdolność dostosowania układu optycznego oka do ostrego widzenia przedmiotów znajdujących się w różnej odległości od patrzącego – między tzw. punktem bliży i punktem dali

chromatofory (komórki chromatoforowe)

komórki zawierające w swojej cytoplazmie barwniki nadające np. zabarwienie skórze zwierząt

genom

kompletny zestaw informacji genetycznej organizmu; u zwierząt jest to materiał genetyczny znajdujący się w jądrze komórkowym i mitochondriach

hemocyjanina

barwnik krwi; białko zawierające miedź, transportujące tlen; występuje we krwi bezkręgowców, zwłaszcza mięczaków i stawonogów (skorupiaków i pajęczaków); po utlenowaniu nazywane oksycyjaniną, przybiera wówczas intensywnie niebieską barwę

irydocyty

komórki tęczowe; cienkie, blaszkowate komórki występujące w głębszych łącznotkankowych warstwach wora powłokowego głowonogów, zawierające złogi związków załamujących światło, które nadają metaliczny lub perłowy połysk powierzchni ciała tych zwierząt

jama płaszczowa

przestrzeń/jama między płaszczem a resztą ciała, w której znajdują się skrzela oraz ujście układów wydalniczego, pokarmowego i rozrodczego

Mapa myśli

Głowonogi płaszczoobrosłe Płaszcz Wymiana i transport gazów oddechowych wspomagają ruchy oddechowe płaszcza Tempo wdechów i wydechów jest podobne jak u śpiącego człowieka Układ krwionośny [br] prawie zamknięty[br]dwuobiegowy Krew zawiera hemocyjaninę Dwa serca skrzelowe Tłoczą krew przez skrzela Utrzymują wysokie ciśnienie krwi Serce zbudowane z dwóch przedsionków i komory Tłoczy krew do komórek ciała. Pracuje tylko wtedy, gdy zwierzę chodzi (pełza) Naczynia krwionośne Żyły Tętnice Naczynia włosowate Oko Budowa analogiczna z okiem kręgowca Barwna tęczówka Zdolność do odróżniania barw i ostrego widzenia kształtów Akomodacja soczewki Chrzęstna puszka[br] mózgowa Tkanka chrzęstna po raz pierwszy pojawia się u głowonogów Stanowi element szkieletu wewnętrznego Chroni zwoje mózgowe Układ nerwowy

Progresywne cechy budowy i biologii głowonogów. Mapa myśli dotyczy głowonogów płaszczoobrosłych, do których należą m.in. mątwy, ośmiornice, kałamarnice i wampirzyce. Pominięto cechy łodzikowców. Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 1

Polecenie 2

Silnie scentralizowane zwoje mózgowe tworzące mózg Bardzo dobrze unerwione, sprawne ramiona Intelekt i zachowania Uczą się, obserwując zachowania przedstawicieli swojego gatunku Potrafią kojarzyć i rozwiązywać problemy Samice przez 6 miesięcy opiekują się jajami W okresie godowym wykazują zachowania godowe, np. tańce Potrafią pozbierać leżące na dnie kamienie i zbudować sobie jaskinię Dostrzegłszy rybę w innym akwarium, potrafią wyjść ze swojego zbiornika, by ją upolować

W oparciu o mapę myśli oraz tekst w sekcji Przeczytaj opisz progresywne zachowania głowonogów świadczące o ich wyższości nad innymi bezkręgowcami.

W oparciu o mapę myśli oraz inne źródła wiedzy wymień trzy cechy, które odróżniają łodziki od pozostałych głowonogów.

Ćwiczenie 3

Budowa kałamarnicy. Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wybierz odpowiednie wyrażenia uzupełniające poniższy tekst.

Narząd oznaczony na schemacie symbolem literowym X to serce układoweserce skrzelowe, które odpowiada za przepompowywanie krwi utlenowanej do skrzelitłoczenie krwi odtlenowanej do skrzelitłoczenie krwi utlenowanej do komórek ciała.

Ćwiczenie 4

Oceń, które zdania dotyczące cech progresywnych głowonogów są prawdziwe, a które fałszywe.

Prawda Fałsz W skład układu krwionośnego głowonogów wchodzą serce układowe oraz serca skrzelowe. Oko głowonogów ma zdolność do regulacji ostrości widzenia przedmiotów. Mózg tworzą silnie scentralizowane zwoje trzewiowe. Głowonogi mają chrzęstny szkielet wewnętrzny.

Ćwiczenie 5

Schemat krwioobiegu głowonoga. Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Na podstawie analizy schematu uzupełnij zapis krwioobiegu dużego i małego, przeciągając właściwe pojęcia.

Krwiobieg duży:

Krwiobieg mały:

ciało serce skrzelowe serce układowe skrzela serce układowe

serce skrzelowe

Ćwiczenie 8

Głowonogi to aktywne drapieżniki morskie. Poruszają się, pełzając po dnie przy pomocy ramion lub ruchem odrzutowym, wyrzucając pod ciśnieniem strumień wody z jamy płaszczowej. Głowonogi mają miękkie, silnie umięśnione ciało, które u łodzików jest schowane w muszli stanowiącej szkielet zewnętrzny. U młodszych filogenetycznie głowonogów muszla została zredukowana do wapiennej, wewnętrznej płytki, która całkowicie zanika u ośmiornic.

Wyjaśnij, na czym polega związek między redukcją muszli (wytworzeniem szkieletu wewnętrznego) a aktywnym poruszaniem się głowonogów.

Dla nauczyciela

Autor: Anna Juwan

Przedmiot: biologia

Temat: Progresywne cechy budowy i biologii głowonogów

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie rozszerzonym

Podstawa programowa: Zakres rozszerzony Treści nauczania – wymagania szczegółowe X. Różnorodność zwierząt. Uczeń:

3. wymienia cechy pozwalające na rozróżnienie gąbek, parzydełkowców, płazińców, wrotków, nicieni, pierścienic, mięczaków, stawonogów (skorupiaków, pajęczaków, wijów i owadów) i szkarłupni;

Kształtowane kompetencje kluczowe:

kompetencje cyfrowe; kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się; kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii.

Cele operacyjne ( językiem ucznia):

Omówisz progresywne cechy budowy i fizjologii głowonogów. Na przykładzie budowy i fizjologii układu krwionośnego wykażesz wyższość głowonogów nad innymi bezkręgowcami. Porównasz budowę oka głowonoga i kręgowca.

Strategie nauczania:

konstruktywizm; konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

z użyciem komputera; rozmowa kierowana; ćwiczenia interaktywne; mapa myśli; prezentacja.