Rozmnožování a vývoj ptáků, Biologie

Na demonstračním stole je model slepičí vejce a hračka s názvem „Vanka-vstanka“.

Lekce

I. Aktualizace kognitivní činnosti.

• Jaký druh a třídu zvířat studujeme? (Typ strunatci, podtyp obratlovci, třída ptáci).
• S jakými třídami tohoto typu již známe? (Ryby, obojživelníci, plazi).
• Pamatujte si, co v první řadě spojuje obojživelníky s vodou? (Reprodukce je spojena s vodou).
• Jaký je zásadní rozdíl mezi rozmnožováním obojživelníků a plazů? (Rozmnožování plazů probíhá na souši).
• Jaké transformace umožnily plazům rozmnožovat se na souši? (Vejce pokrytá skořápkou, oplodněná vajíčka jsou bohatá na žloutek, velká zásoba živin poskytuje možnost přímého vývoje).

• Existují nějaké podobnosti v rozmnožování a vývoji plazů a ptáků?
• Co bylo dřív, slepice nebo vejce?

3. Krátký exkurz do historie.

Horké slunce svítilo nad nekonečnou rovinou karbonského období. Pod jeho neustálým žárem začaly tu a tam bažiny vysychat, jako by nějaká neviditelná ruka rozšiřovala písky. Hrozící katastrofa, vycházející ze spalujícího slunce a vysušujícího bažiny, nutila obojživelníky, aby si na vejcích postavili další skořápku, chránící je před vyschnutím. A kdo myslí na potomstvo, myslí na budoucnost.

• Co je to ochranná skořápka? Proč vznikla? (Klimatické změny, potřeba ochrany před vysycháním).
• Jaké problémy mělo embryo v důsledku tvorby husté membrány? (Problém s metabolismem)

• Studujte strukturu slepičího vejce
• Odhalit význam transformací, které vznikly ve struktuře a vývoji.

II. Studium nového materiálu.

1. Vezměte si slepičí vejce a prozkoumejte jeho tvar. Najděte tupý a ostrý konec. K čemu slouží ostrý konec (elipsoidní tvar – díky ostrému konci se vejce snáze pohybuje po vejcovodu). Proč je vejce kulaté? Jak se tento tvar používá v architektuře? (diskuse ve skupinách a hypotetické odůvodněné odpovědi studentů).

Laboratorní práce ve skupinách.

Cíl: Studium struktury slepičího vejce.

Existuje názor, že ptačí vejce lze přirovnat k modelu vesmírné lodi. Je to pravda? Diskutujte o odpovědi ve skupinách. (Stejné řešení biologických problémů).

2. Jak se v těle ptáka tvoří vejce? Dozvíme se to poslechem sdělení. (Na plátno se promítají diapozitivy, student vypráví příběh).

3. Doplňující informace od učitele vysvětlujícího název slepičího vejce – amniotické.

Ve vyvíjejícím se vajíčku se tvoří tři embryonální membrány: amnion, chorion a allantois. Funkcí těchto membrán je zajistit, aby se embryo ve vajíčku vyvíjelo nezávisle na prostředí.

Například alantois je „úložištěm“ metabolických produktů embrya. Amnion tvoří kolem embrya film naplněný tekutinou. Tato tekutina se nazývá amniotická. Proto se vajíčko nazývá amniotické. Třetí embryonální membrána tvoří speciální „vnější“ dýchací orgán – charioalantois.

Po poslechu a zaznamenání informací uveďte nezbytné podmínky pro vývoj embrya. (Vysoká teplota, určitá vlhkost, kyslík a živiny).

Věnujte pozornost kresbě embrya ptáka a plaza. Jaká je jejich podobnost? Co to naznačuje? (O vztahu obratlovců).

Vrzání kuřete, stejně jako pláč dítěte, je začátkem osobního dýchání. Embryonálním zoubkem – tuberkulem na zobáku, kuře prorazí skořápku vajec a vyleze z ní.

• Je stupeň fyziologické zralosti těchto kuřat v okamžiku vylíhnutí stejný? Diskutujte a zdůvodněte odpověď ve skupinách. (Studenti vyjádří své předpoklady a poté je porovnají s článkem v učebnici „Prekociální a hnízdící kuřata“).

III. Zobecnění. Závěry.

Co bylo dřív – vejce, nebo slepice? (Vejce bylo první – ptákům ho „dali“ plazi).

Proč byl vznik amniotického vajíčka kritickým krokem v evoluci zvířat? (Odstranil závislost vyvíjejícího se embrya na vodě a změně klimatu.)

IV. Konsolidace.

(Probíhá formou aukce znalostí)

Otázka je vydražena. Tým, který dá správnou odpověď, obdrží žeton ve tvaru modelu vajíčka. Tým, který „koupil“ nejvíce otázek, vyhrává.

1. Jakou souvislost vidíte mezi hračkou „Vanka-vstanka“ a modelem slepičího vejce? (Když se vejce a hračka otočí, embryonální disk a horní část hračky se vždy nacházejí nahoře).
2. Hádanka říká: „Vezmeš-li led, získáš stříbro; vezmeš-li stříbro, získáš zlato.“ Co se v hádance odráží? (Vejce: skořápka, bílek, žloutek).
3. Dobré hospodyňky, které si na trhu kupují slepičí vejce, si každé vejce zatřesou u ucha. Tato metoda jim umožňuje odlišit dobré vejce od „míchaného“. Proč? („Míchaná“ jsou vejce s natrženými bílkovinnými šňůrami).
4. Vzduchová komora je nezbytným prvkem slepičího vejce. Zajišťuje normální vývoj embrya. Jakou roli hraje? (Vzduchová komora je rezervoárem vzduchu, který vstupuje póry. Během inkubační doby se bílkovina a žloutek zahřívají a rozpínají směrem k „komoře“).
5. Na stole máte dvě vejce – vařené a syrové. Jak je od sebe rozeznáte? Proč? (Tekuté části vejce – bílek a žloutek – mají různou rychlost otáčení. Vnitřní tření syrového vejce určuje jeho krátkodobou rotaci. Vařené vejce jako celek se otáčí déle).
6. Mohou slepice snášet vejce bez skořápky? Proč? (Ano! Protože skořápka se netvoří, pokud krmivo obsahuje málo minerálů).
7. Platí rčení: „Vejce slepici neučí“? Proč? (Ne! Protože kuřata (embrya) si dávají signály navzájem i matce. Signalizují, když jim je horko nebo zima. Kvočna reaguje činy).
8. Proč je nutné pravidelně otáčet vejce v inkubátorech? (embryo může vyschnout až na skořápku).

V. Shrnutí.

Určení nejlepších expertů, udělení známek.

VI. Reflexe.

Na papíry, které leží na vašich lavicích, napište, s kým se dnes ve třídě ztotožňujete: se zrnkem písku v moři, s mravencem tahajícím těžký náklad nebo s jasně hořící pochodní.

Podívejte se na obrázky 277, 278 a určete, jaké jsou znaky stavby reprodukčních orgánů ptáků. Jaká je stavba ptačího vejce?

Vlastnosti reprodukčních orgánů ptáků. Stejně jako ostatní obratlovci mají samice ptáků vaječníky a samci varlata (obr. 277). V souvislosti s adaptací na let funguje u většiny druhů ptáků pouze levý vaječník. Pravý vaječník je obvykle nedostatečně vyvinutý. To snižuje hmotnost ptáka během letu. Vajíčka ve vaječníku nedozrávají současně, protože jsou velká a mohla by výrazně zvýšit hmotnost ptáka. Během vývoje vstupují do vejcovodu, kde se slučují se spermiemi zavedenými do kloaky samice. Vejce prochází vejcovodem, jehož stěny jsou bohaté na žlázy, a je pokryto silnou vrstvou bílkovin a dalších membrán. Rýže. 277. Reprodukční orgány ptáků Struktura vajíčka. Většinu vejce zabírá samotné vejce – žloutek, pokrytý žloutkovou membránou. Na straně žloutku směřující nahoru je světlá skvrna – embryonální disk. Vyvíjí se před snůškou vejce a skládá se z cytoplazmy a jádra. Žloutek obsahuje rezervu živin a vody nezbytných pro vývoj embrya (obr. 278). Obr. 278. Struktura ptačího vejce

Žloutek je vždy uprostřed vejce, jako by byl zavěšen. V této poloze je držen provazci – shluky bílkovin vyčnívajícími ze skořápkové membrány. Embryonální disk je vždy otočen nahoru, protože spodní část žloutku je těžší.

Silná vrstva bílku obklopující žloutek je od skořápky oddělena dvouvrstvou skořápkovou membránou. Na tupém konci vejce se odděluje a vytváří vzduchovou komoru. Bílek slouží jako hlavní zdroj vody pro vyvíjející se embryo.

Vápenitá skořápka je prostoupena četnými póry, kterými dochází k výměně plynů mezi embryem a vnějším prostředím. Skořápka je zvenku pokryta velmi tenkou skořápkovou membránou.

Po vytvoření skořápky vylučují žlázy stěn vejcovodů mnoha ptáků barvicí látky a vejce získávají různé ochranné barvy (obr. 279). Obr. 279. Rozmanitost ptačích vajec: 1 – vejce hruškovitého tvaru; 2 – oválná vejce

Někteří ptáci, například alkouni, kladou vejce kuželovitého tvaru. Když fouká silný vítr, tato vejce se neskutálejí ze skalních říms, ale otáčejí se na místě.

Vývoj embrya ve vajíčku. Samice většiny ptačích druhů kladou vejce do předem postavených hnízd. Hnízda obvykle staví oba rodiče. Ptačí hnízda: pomáhají udržovat vejce kompaktní, udržují vzduch teplý a vlhký pod inkubujícím ptákem. Hnízda jsou postavena na odlehlých místech na zemi nebo vysoko na větvích stromů, takže jsou pro predátory často nepřístupná.

U většiny ptáků je vývoj embryí ve snesených vejcích pozastaven a obnoví se až poté, co je samice (často samec) začne inkubovat. Vývoj embryí probíhá při vysoké teplotě (kolem 39 °C) a určité vlhkosti. Takové podmínky vytváří pták v době líhnutí. Embryo ve vejci se vyvíjí rychle.

V raných fázích vývoje jsou ptačí embrya velmi podobná embryím plazů (obr. 280) a dalších obratlovců. Druhý nebo třetí den se zakládají základy oběhové a nervové soustavy, zrakových orgánů, části střeva a v oblasti krku se objevují žaberní štěrbiny. Přední končetiny embrya se zpočátku podobají zadním končetinám a je patrný dlouhý ocas. První den po zahájení inkubace embrya tvoří chord, neurální trubici a tělní dutinu. Na začátku šestého dne vývoje se obvykle objevují ptačí rysy struktury (obr. 280). Obr. 280. Vývoj embrya ptáka a plaza

Ke konci vývoje kuřete se skořápka vejce stává méně odolnou, protože část z ní je vynaložena na formování kostry embrya. Vytvořené kuře strčí zobák do vzduchové komory a vdechuje vzduch. Na konci zobáku kuřete je rohovitý zub. S ním prorazí skořápku a vyjde ven.

Typy vývoje kuřat. Podle stupně vývoje kuřat v době jejich vylíhnutí z vajec se všichni ptáci dělí do dvou skupin – prekociální a altriciální (obr. 281, 282). Obr. 281. Mláďata prekociálních ptáků Obr. 282. Potomci altriciálních ptáků
У precociální ptáci (tetřev obecný, tetřev obecný, křepelka, bažant, kachna) Mláďata se rodí vidoucí, pokrytá hustým peřím. Po oschnutí mohou běhat a samostatně si najít potravu. Slepice vede jejich mláďata (odtud název), zahřívá je teplem svého těla, dává signály nebezpečí, chrání je před nepřáteli, volá je k nalezené potravě.

У kuřecí ptáci Mláďata (holubi, špačci, sýkory, vrabci, vrány) se z vajec líhnou bezmocná, slepá, nahá nebo s řídkým prachovým peřím. Rodiče je v hnízdě zahřívají vlastním teplem, nosí jim potravu, chrání je před nepřáteli. Malí altriciální ptáci opouštějí hnízdo 10–12 dní po vylíhnutí. Rodiče je dále krmí a učí je hledat potravu ještě 1–2 týdny poté, co opustí hnízdo.

➊ Proč má většina druhů ptáků pouze jeden funkční vaječník? ➋ Proč je embryonální terčík v ptačím vejci vždy otočen nahoru? ➌ Jaké podmínky nezbytné pro vývoj embryí pták vytváří při inkubaci vajec? ➍ V čem se embrya ptáků podobají embryím plazů? ➎ V čem se liší prekociální a altriciální mláďata? ➏ Jak se ptáci starají o své potomstvo?