Кругосветное путешествие Ч.Дарвина

Интегрированный урок по биологии, географии

Цель урока — по результатам виртуального путешествия по маршруту Ч.Дарвина подойти к осознанию закономерностей взаимосвязи морфологических признаков растений и животных с условиями их обитания как теоретической основы эволюционного учения.

Материалы и оборудование к уроку: карты материков и океанов Земли, контурные карты, цветные карандаши, тетради, презентации (изображения животных), учебные фильмы по темам: «Южная Америка», «Галапагосские острова», «Австралия».

Тип урока — деловая игра.

В группах ребята самостоятельно распределяют задания:

• составить физико-географическую характеристику одного места остановки экспедиции (Южная Америка. Галапагосские острова. Австралия);

• описать морфологические особенности и особенности образа жизни животных, обитающих в данной местности.

Внутри группы учащиеся также распределяют роли участников игры: географов, зоологов, экологов (оформление Красной книги), экскурсоводов.

КРУГОСВЕТНОЕ ПУТЕШЕСТВИЕ

Чем больше мы познаем неизменные законы

природы, тем все более невероятными

становятся для нас чудеса.

Ч. ДАРВИН

Учитель биологии. Вам известно, что царство животных самое большое по видовому разнообразию. Животные заселили практически все уголки нашей планеты, и каждый материк характе ризуется особенностями их видового состава. Так, ягуары живут только в Южной Америке, а кенгуру — только в Австралии. Еще древние ученые, описывая и систематизируя животных, задумывались об их происхождении и закономерности расселения по планете. Перед учеными встала необходимость создания научной теории, которая объясняла бы эти факты. Такой теорией стала эволюционная теория Чарльза Дарвина.

Чарльз Дарвин родился 12 февраля 1809 г. в Шрусбери, графство Шропшир, в родовом имении Маунт Хаус (Mount House), а умер 19 апреля 1882г.

Свое учение Дарвин сформулировал после многолетней научной работы, прежде всего по результатам исследований и наблюдений, сделанных во время кругосветного путешествия. В 1831 г., по окончании университета, он отправился в это путешествие в качестве натуралиста на экспедиционном судне королевского флота «Бигль». В Англию Дарвин вернулся лишь 2 октября 1836 г. — путешествие продолжалось без малого пять лет. Большую часть этого времени Дарвин проводил, изучая геологию и собирая коллекции по естественной истории, тщательно записывая свои наблюдения, делая теоретические выкладки.

В Пунта Альта, в Патагонии, он обнаружил останки гигантского исчезнувшего млекопитающего, костный панцирь которого походил па панцирь гигантского броненосца. Находка была особенно важна еще и потому, что рядом с панцирем были обнаружены раковины современных видов моллюсков и не были никаких признаков изменения климата или произошедшей катастрофы.

На Галапагосских островах Дарвин заметил, что некоторые представители птиц семейства пересмешниковых отличаются от таковых в Чили, а кроме того, различны на разных островах; форма панцирей сухопутных черепах варьирует в зависимости от острова, на котором они обитают.

Увиденные им в Австралии сумчатые кенгу ровые крысы и утконос поразили его воображение.

Учитель географии. Давайте рассмотрим маршрут, по которому нам предстоит пройти.

Остановки во время кругосветного путешествия корабля «Бигль» (27 декабря 1831 г. – 2 октября 1836 г.):

• Атлантическое побережье Южной Америки;

• Галапагосский архипелаг;

• Южные берега Австралии;

• Коралловые острова Индийского океана;

• Малайский архипелаг.

Мы с вами посетим места только трех первых остановок. В ходе подготовки к уроку вы составили физико-географическую характеристику Южной Америки, Галапагосских островов и Австралии.

Учитель биологии. При подготовке к уроку вы также собрали сведения о морфологических особенностях животных, обитающих в этих местах, и попытались выяснить взаимосвязь их строения с условиями обитания.

Перед тем как отправиться в путешествие, давайте повторим терминологию. (Учитель записывает термины на доске. )

ВИД — группа особей с общими морфологическими и физиологическими признаками, занимающих в природе определенный ареал, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство,

АРЕАЛ — область распространения вида.

ФАУНА — совокупность видов животных, обитающих на определенной территории.

ЭНДЕМИК — животное (или другой живой организм), встречающееся только на ограниченной, иногда небольшой, территории.

ИНТРОДУЦИРОВАННЫЕ ВИДЫ — виды случайно или специально завезенные на территорию, где они не обитали раньше.

ЗОНАЛЬНОСТЬ — последовательная смена природных зон, обусловленная неравномерным распределением энергии Солнца и осадков от экватора к полюсам.

ПРИРОДНАЯ ЗОНА СУШИ — участок суши, расположенный преимущественно в одних широтах, для которого характерны сходные температуры и увлажнение, благодаря чему формируется определенный для зоны состав почв, растительного покрова и животного мира.

ЭВОЛЮЦИЯ — исторический процесс развития живого мира на Земле.

А теперь — в путь!

«Отплытие корабля» можно оформить фрагментом фильма, музыкой, звоном рынды. Далее по ходу мероприятия ученики устно представляют подготовленный материал, используя при этом карты и презентации. (Ниже приведены варианты выступлений.)

Ученик первой группы. Первая остановка — Южная Америка — южный материк Западного полушария, между Тихим океаном на западе и Атлантическим океаном на востоке. В рельефе выделяются мощный горный пояс Анд (г. Аконкагуа, 6960 м) на севере и западе и платформенный, равнинно-плоскогорный восток. Поднятиям платформы соответствуют плоскогорья Гвианское на северо-востоке и Бразильское на востоке, разделенные прогибом, занятым Амазонской низменностью. В краевых и предгорных прогибах между плоскогорьями и Андами лежат равнины и низменности: Ориноко и Внутренние равнины: к югу от них, на юго-востоке, поднимаются до 2200 м плато Патагонии. На плоскогорьях имеются крупные месторождения железных и марганцевых руд, бокситов, цветных и редких металлов; в предгорных и межгорных прогибах Анд — месторождения нефти и газа; в горах — месторождения медных, полиметаллических, оловянных руд и др.

Климат большей частью субэкваториальный и тропический, в Амазонии — экваториальный, на юге — субтропический и умеренный. Вся северная равнинная часть Южной Америки имеет среднемесячные температуры +20...+28 °С. На юге материка температура летом (в январе) снижается до +10 °С, зимой (в июле) на Бразильском плоскогорье температура опускается до +12 °С, в Пампе до +6 °С, на плато Патагонии — до +1 °С и ниже. Наибольшее количество осадков в год получают наветренные склоны Анд в Колумбии и на юге Чили. Засушливы (150–200 мм осадков в год и менее) области к западу от Пампы, Патагония, юг Центральных Анд и особенно тихоокеанский склон между 5–27° ю.ш. Большинство рек принадлежит бассейну Атлантического океана; наибольшие — Амазонка, Парана с Парагваем. Ориноко. Реки плоскогорий порожисты и богаты гидроэнергией. На низменностях крупные реки судоходцы. В почвенном покро ве и жарком поясе преобладают латеритные (с низким содержанием кремнезема, богатые алюминием и железом) красноцветные типы почв, в субтропиках — красновато-черные и серо-коричневые, и умеренных широтах — бурые (лесные на западе и полупустынные на востоке). Амазония и восточные склоны плоскогорий покрыты вечнозелеными влажными экваториальными и тропическими лесами с ценными видами деревьев (каучуконос гевея, красное дерево, какао, хинное и др.), на остальных равнинах и плоскогорьях — саванны и редколесья; в субтропиках — прерии, степи и полупустыни, в умеренном поясе на западе — вечнозеленые смешанные леса, на востоке — кустарниковые полупустыни. Очень богатая и своеобразная фауна Южной Америки отличается большим количеством эндемиков: ленивцы, муравьеды, броненосцы, широконосые обезьяны, пума, ягуар, пекаря, нутрия, морские свинки и др. Из птиц — нанду, гоацин, туканы и др. Разно об разна фауна пресмыкающихся, рыб и насекомых. Па территории Южной Америки расположены государства: Аргентина, Боливия. Бразилия, Венесуэла, Гайана, Колумбия, Парагвай, Перу, Суринам, Уругвай, Чили и Эквадор, а также зависимые территории Французская Гвиана, Фолклендские (Мальвинские) острова.

Учитель географии. Предлагаю задание: 24 августа 183-1 г. корабль «Бигль» прибыл к восточному побережью Южной Америки. С согласия капитана Ч.Дарвин высадился на берег в порту города Байя-Бланка (38° ю.ш.) с тем, чтобы вновь подняться на борт в порту Буэнос-Айреса (34° ю.ш.). Рассчитайте, какое расстояние преодолел Дарвин, передвигаясь по суше.

Решетит: 1° широты соответствует 111 км. Расстояние в 4° (38 – 34 = 4) составит 444 км.

Ученики первой группы коротко рассказывают об основных представителях южноамериканской фауны: гуанако и капибаре, колибри, очковом медведе, ламантине, пираньях и т.д.

Также рассматриваются природоохранные проблемы, в частности вырубка лесов и бассейне Амазонки. Территорию Южной Америки населяют многочисленные виды растений и животных, но из-за хозяйственной деятельности человека, в том числе сельского хозяйства, более 50% видов птиц и млекопитающих окапались под угрозой исчезновения. Хотя в странах Южной Америки насчитывается большое количество заповедников, многие природные зоны недостаточно оценены по степени риска. Более того, многие заповед ные зоны являются таковыми только на бумаге и практически никак не охраняются.

Ученик второй группы. Вторая остановка — Галапагосские острова — архипелаг в Тихом океане, в 972 км к западу от Эквадора, состоящий из 13 основных вулканических островов, 6 небольших островов и 107 скал и намывных территорий. Считается, что первый остров возник здесь 5–10 млн. лет назад в результате тектонической активности. Самые молодые острова — Изабелла и Фернандина — до сих пор в стадии формирования. Галапагосские острова территориально принадлежат государству Эквадор. Население архипелага составляет около 12 тыс. человек. Площадь — 7880 км2.

Острова известны прежде всего своей эндемичной фауной и проведенными здесь Чарльзом Дарвином исследованиями, на основании которых позже была сформулирована теория происхождения видов.

Хотя первые природоохранные законы на архипелаге были приняты еще в 1934 г., до конца 1950-х гг. не было предпринято никаких действий по защите местной флоры и фауны. Лишь в 1955 г. Международный союз охраны природы совершил ознакомительную миссию по обследованию архипелага. Спустя два года ЮНЕСКО при содействии правительства Эквадора организовало экспедицию для изучения ситуации по сохранению природы на архипелаге и постройки исследовательской станции.

В 1959 г. правительство Эквадора объявило о создании на островах Национального парка. В том же году был основан Международный фонд Чарльза Дарвина со штаб-квартирой в Брюсселе. Цели Фонда — сохранение уникальной экосистемы Галапагосских островов и продвижение научных исследований, необходимых для охраны природы.

Ученики второй группы коротко рассказывают об основных представителях фауны островов: галапагосской черепахе, морской игуане, наземной галапагосской игуане, голубоногой олуше, морском льве.

Рассматриваются природоохранные проблемы. Главную угрозу для архипелага представляют интродуцированные виды растений и животных, такие как дикие козы, кошки или крупный рогатый скот. Собаки и кошки нападают па птиц и разрушают их гнезда, ловят игуан и морских черепах. Свиньи наносят еще больший вред, разрушая гнезда черепах и уничтожая растительность. С появлением черной крысы исчезла крыса-эндемик. Короны и ослы поедают всю доступную растительность в округе. Быстрый рост числа домашних птиц способствует росту инфекционных заболеваний среди диких видов.

На акватории вокруг Галапагосских островов осуществляются незаконная ловля рыбы, охота на местных акул и сбор «морских огурцов» — голотурий. Также вызывает озабоченность бурное развитие индустрии туризма и быстрый прирост местного населения. Недавняя авария на нефтяном танкере «Джессика», в результате чего появилось большое нефтяное пятно, вызвала в мире всплеск общественного внимания к проблемам архипелага.

Ученик третьей группы. Третья остановка — Австралия.

Австралийский материк был открыт Биллемом Янсзоном в 1606 г. Население страны в то время составляли австралийские аборигены. В 1770 г. страна была объявлена колонией Английской империи, а в 1901 г. все австралийские колонии объединились в Австралийский союз.

Австралия — шестая в мире страна по размеру территории, и это единственное государство, занимающее целый континент. Австралийский союз включает в себя Австралийский материк и несколько островов, крупнейшим из которых является Тасмания. Хотя большую часть континента занимают полупустыни и пустыни, в Австралии имеются разнообразные ландшафты: от альпийских лугов до тропических джунглей. Австралия стала домом для уникальных видов флоры и фауны, большинство которых не встречаются в других уголках планеты. Примерно 85% растений, 84% млекопитающих, 45% птиц. 89% пресноводных рыб Австралия — эндемики. Многие растения и животные, включая гигантских сумчатых, были уничтожены аборигенами; другие (например, тасманийский сумчатый волк или сумчатый тигр) исчезли с появлением европейцев.

Австралия — это безоблачное синее небо, яркое солнце, многокилометровые пляжи с белоснежным песком и океан до горизонта. Вдоль северо-восточного побережья Австралии протянулся Большой Барьерный риф (гряда коралловых рифов и островов в Коралловом море), где расположен уникальный морской национальный парк, внесенный в список Всемирного наследия.

Австралийский континент расположен в пределах трех основных теплых климатических поясов южного полушария: субэкваториального (на севере), тропического (в цен тральной части) и субтропического (на юге). Только небольшая часть острова Тасмания находится в пределах умеренного пояса. Субэкваториальный климат, характерный для се верной и северо-восточной частей континента, отличается ровным ходом температур (в течение года средняя температура воздуха +23 ...+24 °С) и большим количеством осадков (от 1000 до 1500, а местами более 2000 мм в год). Чем дальше на юг, тем сильнее заметна смена времен года. В центральной и западной частях материка летом (декабрь-февраль) средние температуры поднимаются до 30 °С, а иногда и выше, а зимой (июнь-август) снижаются в среднем до +10... +15 °С. В центре континента в летнее время года температура днем поднимается до 45 °С, ночью падает до нуля и ниже (-4...-6 °С). На юге континента в зимнее время иногда выпадает снег, но быстро тает.

Учитель географии. Предлагаю задание: рассчитайте расстояние между двумя крайними точками Австралийского материка: южной — мыс Саут-Ист-Кейп (39° ю.ш.) и северной — мыс Йорк (12° ю.ш.). Нанесите эти точки на контурную карту.

Решение: Расстояние в 27° (39 – 12 = 27) составит 2997 км.

Ученики третьей группы коротко рассказывают об основных представителях австралийской фауны: утконосе, ехидне, кенгуру, тасманийском сумчатом дьяволе, вомбате, сумчатой кунице, сумчатом муравьеде, коале, эму, какаду, кукабарре, синекольчатом осьминоге (и т.д. — на выбор).

Рассматриваются природоохранные проблемы, которые касаются в первую очередь прибрежных и морских зон, где происходит плохо контролируемый вылов больших объе мов рыбы и других морских животных. Развитие портов и транспорта привело к серьезно му загрязнению прибрежных зон, где нередко располагаются свалки, склады оборудования и топлива для судов. Но самый серьезный ущерб наносит сброс и море индустриального мусора и канализационных отходов.

СОСТАВЛЕНИЕ КРАСНОЙ КНИГИ ПУТЕШЕСТВИЯ

Красная книга — список редких и находящихся под угрозой исчезновения животных, растений и грибов с их описаниями и перечислением угрожающих им факторов. Красные книги бывают различного уровня: международного, национального, регионального. Виды в списках Красной книги обычно подразделяются на несколько категорий: «вероятно исчезнувшие»: «находящиеся под угрозой исчезновения»; «с неуклонно сокращающейся численностью»; «редкие»; «неопределенные по статусу»; «восстанавливаемые и восстанавливающиеся» и т.п.

Как сообщает Всемирный союз охраны природы (IUCN), за последние 500 лет вы мерло 844 вида животных и растений. Но этот «черный список» далеко не полон. В недавно опубликованном отчете Global Biodiversity Outlook-2 (http://www.cbd.ini/gbo2/) гово рится, что нынешнее вымирание животных является самым крупным со времен исчезновения динозавров. О продолжающемся в наши дни вымирании рассказывает заведующий сектором палеонтологии Государственного Дарвиновского музея Андрей Шаповалов.

«Черный список» — это список тех видов, которые вымерли начиная с 1600 г. Существование этих видов было зафиксировано в памятниках культуры. Есть сведения о наблюдении этих животных естествоиспытателями или путешественниками. То есть эти виды однозначно зафиксированы в живом состоянии. Но сегодня мы можем утверждать, что они больше не существуют. Вот эти виды и заносят в «черный список». «Черный список» публикуется в Красной книге на первых ее страницах. Все виды имеют некий статус уязвимости. «Черный список» — это так называемый статус ноль. Это — список пополняемый и несокращаемый. В исчезновении большинства видов непосредственно виноват человек».

Ученик (рассказывая о представителях «черного списка», демонстрирует их изображения).

Дронт — вымершая в XVII-XVIII вв, птица отряда голубеобразных. Дронты обитали на Маскаренекнх островах (Маврикии. Реюньон, Родригес) в Индийском океане. Дронты были крупными птицами, масса их тела достигала 20 кг. Летать они не умели, гнездились на земле. В кладке дронтов было одно яйцо, и высиживала его самка 2 недели. Дронты были уничтожены человеком и привезенными домашними животными.

Сумчатый волк. Хищное сумчатое млекопитающее. Обитал в Австралии, где был выбит аборигенами, и на острове Тасмания, где его истребили уже европейцы. Окончательно исчез в XX в.

Пещерный медведь. Исчез около 10 тыс. лет назад, возможно, немного позже. Наиболее вероятная причина его вымирания такова: вслед за окончанием последнего ледникового периода лесостепная зона быстро покрылась густыми лесами, лишив медведя привычной среды обитания; особи же, выбравшие себе в качестве убежищ пещеры, были перебиты людьми.

Стеллерова корова. Интенсивная охота на нее ради мяса, кожи и жира привела к полному исчезновению к 1768 г.: всего 27 лет понадобилось человеку для истребления целого вида крупных морских млекопитающих.

Саблезубые кошки исчезли в Северной Америке 8-10 тыс. лет назад, в Евразии и Африке — раньше. Причины вымирания этих сильных и опасных хищников окончательно не ясны, в качестве возможных выдвигаются версии: жесткая конкуренция с настоящими кошками (лев, тигр, ягуар и пр.), климатические изменения и прессинг со стороны человека.

Дипротодон, или сумчатый бегемот, — огромное травоядное животное из Австралии, самые крупные особи которого достигали 3 м в длину и 1,8 м в высоту.

Тераторны — огромные американские грифы, родственные современным кондорам. Размах крыльев самого крупного из них, аргентависа, мог достигать 8м — это рекорд среди летающих птиц.

Гениорнис — нелетающая птица, обитавшая в лесах и степях Австралии, достигал в высоту 2 м и весил 200–240 кг. Скорее всего, был растительноядным. Исчезли эти удивительные птицы около 40 тыс. лет назад, через некоторое время после заселения материка людьми.

Учитель биологии. Вымирание менее приспособленных видов и появление новых, более приспособленных, — естественный процесс в природе. Но с появлением человека и развитием промышленности, сельского хозяйства вымирание видов ускорилось во много раз. Если не остановить этот процесс, то очень многим животным и растениям грозит уничтожение. Хочется верить, что человек сможет не только изучить многообразие видов, существующих па Земле, разгадать тайну развития живого мира, но и сохранить все это созданное природой многообразие!