Губки. Классы: известковые, стеклянные, обыкновенные

Цель: изучить тип губки, как первых животных,  относящихся к многоклеточным.

Задачи:

• рассмотреть историю появления губок, их многообразие и значение;
• привлечь внимание учащихся к малоизученной группе животных;
• познакомить с разнообразием губок.

Оборудование: таблицы по классификации губок, презентация «Губки». Видеофрагмент: «Регенерация губок».

Основные термины и понятия: многоклеточность, дифференциация клеток, хоаноциты, биофильтраторы, регенерация, симбиоз. Использован системный подход развивающего обучения.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

Настрой учащихся на урок.

II. Проверка знаний

Вместо точек подберите соответствующие слова

Вариант 1.

1. Амёбы передвигаются при помощи …
2. В состав пищи инфузорий – туфелек в основном входят …
3. У пресноводных простейших продукты обмена веществ и избыток воды выводятся через …
4. Реакции простейших на действие раздражителей называют …
5. Эвглены зелёные … реагируют на свет.
6. При наступлении нeблагоприятных условий большинство простейших переходит в состояние …
7. Заболевание малярию вызывает, попавший в кровь …

Вариант 2.

1. Инфузория – туфелька передвигается при помощи …
2. Фотосинтез у эвглены зелёной происходит …
3. Непереваренные остатки пищи удаляются у инфузории – туфельки  через ...
4. Амёбы … реагируют на свет
5. Кислород в цитоплазму простейших поступает через …
6. Простейшие размножаются путём …
7. Дизентерийная амёба паразитирует в … человека.

III. Рассказ учителя:

1. История открытия губок

Слайд 3

Много ли мы знаем о губках? Да и большинство учебников упоминает губок как-то вскользь, не очень подробно и, похоже, не очень охотно. В чем же дело, почему так не повезло целому типу животных, довольно многочисленному и широко распространенному?
Зоологи до сих пор не знают точно, куда, в какое место животного царства поместить губок. То ли это колонии простейших, то есть одноклеточных организмов, то ли примитивные, но все же многоклеточные животные. Да и статус животных организмов губки получили только в 1825 г., а до этого их вместе с некоторыми другими сидячими животными относили к зooфитам – полуживотным, полурастениям.
Известковые губки известны с докембрия, стеклянные – с девона. В настоящее время большинство исследователей, вслед за Иваном Мечниковым, рассматривают в качестве предка губок гипотетическое животное – фагоцителлу. Об этом свидетельствует строение личинки губок, близкой к наиболее архаичным животным из подцарства фагоцителлообразных – трихоплаксам.
Однако Геккель считал, что губки произошли от воротничковых жгутиконосцев, в колониях которых возникли анатомические и функциональные различия.
Губки оказались слепой ветвью эволюции, от них никто не произошел.

Слайд 4

2. Многоклеточные животные – губки

– Предположите, какие особенности будут иметь губки в отличие от простейших? Используйте параграф 5 учебника, стр. 22. Выпишите особенности в тетрадь.

Дополнения учителя:

1. Наличие клеток хоаноцитов или воротниковых клеток со жгутиками, биение которых создает ток воды, необходимый для снабжения организма пищей и кислородом и для удаления двуокиси углерода и продуктов обмена. Хоаноциты некоторых сложно устроенных губок способны ежеминутно «перекачивать» объем воды, равный объему самой губки [2].

                                                          

Поперечный срез через стенку тела губки           1 – устье, 2 – полость тела, 3 – каналы

2. Тело состоит в основном из студнеобразного вещества, внутри которого находится скелет из белка, углекислого кальция или кремнезема. Губки относятся к клеточному уровню организации

3. У  губок имеется уже дифференциация клеток, но еще нет или почти нет координации между клетками, необходимой для организации их в ткани.

4. Клетки образуют очень рыхлый, непрочный комплекс, и если протереть губку через шелковое сито, то связи между ними можно совершенно нарушить, хотя сами клетки при этом не повреждаются. Затем клетки могут снова объединиться в комплекс, сходный с первоначальным.

5. Так как губки обладают рядом своеобразных морфологических особенностей, свойственных только этому, типу, их обычно считают боковой ветвью эволюционного ствола многоклеточных животных. Они произошли от жгутиковых независимо от других Metazoa и не дали начала никакому другому типу.

6. Живые губки напоминают кусок сырой печенки; обычно они имеют грязно-коричневую окраску, слизистую поверхность и неприятный запах.

7. Губки – сидячие организмы различной величины от 1 см до 2 м в высоту; они могут образовать плоский нарост, могут быть  шаровидными, веерообразными или иметь форму чаши или вазы.

Три типа строения тела губок: темной полосой обозначен слой хоаноцитов

8. Большинство губок гермафродиты. Размножение пoлoвoе и бесполое. Бесполое размножение происходит путём почкования, иногда и внутреннего. Почки, образующиеся на теле, как правило, не отделяются от материнского организма, что приводит к появлению колоний самой причудливой формы.

9. В пoлoвoм процессе cпepматозоид оплодотворяет яйцеклетку; из яйца выходит личинка, некоторое время плавающая в воде, а затем прикрепляющаяся ко дну.

10. При превращении личинок во взрослые сидячие формы у губок происходит извpaщeние зародышевых слоев: наружные жгутиковые клетки мигрируют внутрь, а клетки внутреннего слоя перемещаются наружу.

11. Губки медленно и слабо отвечают на разные раздражения, так как в их теле нет нервных клеток.

12. Получение кислорода и выделение продуктов диссимиляции совершается через внутреннюю и наружную поверхности тела.

13. Пищеварение, как и у простейших, внутриклеточное.

14. Разложенные в результате пищеварения вещества частично диффундируют в другие клетки и там усваиваются, а частично ассимилируются  на месте.

Слайды 15, 16, 17 (видео)

15.  Губки обладают большими возможностями к регенерации. Живая губка может быть разрезана на много кусков, и каждый кусок сохраняет жизнедеятельность.

IV. Самостоятельная работа учащихся с обобщающей схемой на доске

Дополните недостающие звенья в обобщённой схеме процессов хаpaктерных для одноклеточных и многоклеточных организмов:

V. Самостоятельная работа учащихся с текстом учебника стр.23

Слайд 5. Классификация губок

Используя текст учебника, составьте схему классификации губок.  Найдите отличия  в хаpaктеристике   классов губок.

Схема для проверки выполненного задания.

Слайды 6, 7, 8

VI. Знаете ли вы?

Где применяется губка? Слайд 20

История применения губки

1. Туалетная губка в древнем Риме.

Туалетной бумаги древние римляне не знали, вместо нее использовали простое приспособление – обычную средиземноморскую губку на палочке.

Немного о губке. Это морское беспозвоночное животное, скелет которого состоит из кремнезема, или кремнезема и спонгина, или одного спонгина. Вот этот скелет используют люди с древних времён.

Туалетная губка

В высушенном состоянии он твердый и ломкий, но если намочить – губка становится мягкой и хорошо держит воду. Кроме того, в виду присутствия в тканях антисептических веществ губка обладает бактерицидными свойствами [5]
Срок \"жизни\" банной губки в современных условиях у одного хозяина – пара месяцев. Губки до сих пор – предмет промысла, и на рынках почти всех стран Средиземноморья можно увидеть развалы губок.

                  

Судя по свидетельствам современников, губки находились в общем пользовании (было бы странно представить римлянина, несущего в общественный туалет личную губку). В помещении туалета обычно стоял сосуд – ведро или таз, чаще из камня, в котором находились несколько губок. Предполагается, что до и после использования ее следовало помыть в небольшом канале с проточной водой, который обычно устраивался в центре туалета. В приличном туалете за губками присматривал служитель.

Маленький частный туалет в банном комплексе на римской вилле

1) Губки представляют чрезвычайно удобное убежище для других организмов, и целый ряд мелких водных обитателей использует их поры в качестве жилищ. Здесь надо, прежде всего, назвать личинку сетчатокрылого – сизиры (Sisyra fuscata), имеющую 4,5 мм в длину, черно-бурого цвета. Кроме того, губки дают приют некоторым видам ручейников (Hydropsyche ornatula), хирономид (Glyptotendipes), водных клещей (Unionicola crassipes) и др. Постоянными комменсалистами губок являются некоторые виды инфузорий и коловраток. Иногда губки живут в тесном сожительстве с мшанками, причем эти организмы даже прорастают друг друга.
2) Губки – активные биофильтраторы, некоторые из них способны пропускать через свое тело десятки и сотни литров воды в сутки.
3) Случается, что губки, разрастаясь в водоемах, приносят некоторый, правда небольшой, вред.
4) Наблюдали, что они засоряли отверстия водопроводных труб и таким образом нарушали работу водопроводных сооружений.
5) Днища деревянных судов могут обрастать губками, что препятствует быстроте их движения.
6) В рыбоводных прудах бодяга считается нежелательной. При сильном развитии она портит воду, придавая ей неприятный запах и вкус.

Слайд 21

2. Используется губка бодяга в медицине.
У человека при контакте с губкой может развиться сильный зуд и слабый отек пальцев, возможно обусловленный гистаминоподобным действием экстpaкта из губки.
Под конец упомянем о японцах. Они, как всегда, \"впереди планеты всей\", завели у себя плантации туалетных губок, и те, кому в голову пришла такая благая мысль, явно не прогадали. Заpaбатывают хорошо.

VII. Проверка усвоения материала. Заполнение кроссворда

http://biouroki.ru/crossword/biologiya-7-klass-latushin/gubki.html

1. Глубоководные формы губок высотой до 50 см. Скелетные иглы содержат кремний. Окраска тела – белая, серая, жёлтая или коричневая.
2. Закономерное, правильное расположение частей тела относительно центра у многоклеточных животных.
3. Губки, имеющие известковый скелет, обитающие на мелководье морей и океанов. Окраска желто-серая.
4. Образ жизни животного, когда оно прикреплено неподвижно к субстрату (каменное дно или крупный предмет).
5. Губка, используемая человеком в медицине для лечения ревматизма, ушибов, синяков.
6. Губки, имеющие кремниевый скелет. Окраска разнообразная. Могут достигать размеров до 1 метра.
7. Одноклеточная водоросль, встречающаяся в цитоплазме губок обеспечивающая ее кислородом.
8. Клетки, выполняющие индивидуальную функцию.
9. Скелетные образования, имеющиеся в студенистом веществе тела губок.

Интернет-ресурсы:

• http://aquasea.narod.ru/sea_gubka.htm
• http://filogeniya.ru/gubki-porifera-12.html
• http://ulli-u.livejournal.com/84733.html
• http://chihuashki.ru/blog/morskie-zhivotnye-rekordnykh-razmerov
• http://aquasea.narod.ru/sea_gubka.htm
• http://www.dinos.ru/sci/20090212384.html

Оригинал новости:

• http://elementy.ru/news/430997
• http://brigantina.ucoz.com/publ/9-1-0-2292
• http://www.medbiol.ru/medbiol/dog/001412a2.htm
• http://www.medbiol.ru/medbiol/dog/000c6718.htm
• http://www.kimmeria.com/crimea/black_sea_38.htm

Источник: http://bio.1september.ru

Литература:

1. Н.Грин, У. Стаут, Д.Тейлор. Биология, т.1. – М.: Мир, 1996.
2. В.А. Догель. Зоология беспозвоночных. – Л.: Высшая школа, 1983.
3. В.А. Догель. Курс сравнительной анатомии беспозвоночных. – Л.: Ленинградский университет, 1967.
4. В. М. Колтун.    Жизнь животных, т. 1, М., 1968
5. А.А Яхонтов. Зоология для учителя издательство « Просвещение». Москва 1968 год
6. Основы палеонтологии. Губки, археоциаты, кишечнополостные, черви, М., 1962;

 Приложение 1

Слайд 9. Симбиоз губок с другими организмами

Очень многие животные, встречающиеся на поверхности и внутри губок, вступают с ними в безобидные или обоюдовыгодные отношения. Таковы многие paкообразные, некоторые многощетинковые черви (полихеты), змеехвостки и др. Нередко в тканях губок откладывают яйца другие животные, например мелкие головоногие моллюски, многощетинковые черви, некоторые рачки, рыбы и т. д. Известным примером симбиоза служит сожительство paка-отшельника с пробковой губкой (Suberites domuncula). Губка поселяется на небольшой пустой paковине брюхоногого моллюска; в эту же paковину залезает молодой paк-отшельник, пользующийся ею для защиты своей мягкой задней части тела. Постепенно вся paковина обрастает губкой, свободным остается лишь вход в жилище paка-отшельника. С ростом губки растет и paк-отшельник. В результате внутри губки образуется спиральная полость, в которой живет paк-отшельник, выставив наружу переднюю вооруженную клешнями часть тела. При необходимости он может полностью скрываться внутри губки. Такой симбиоз выгоден обоим животным: paк-отшельник имеет надежное убежище, а губка получает возможность передвижения. [1]

Paк-отшельник с пробковой губкой

Следует подчеркнуть, что биологические взаимоотношения paкообразных и губок очень разнообразны. Наблюдается около 500 различных случаев более или менее тесных связей, которые рассматриваются как явления комменсализма, мутуализма, паразитизма и отношения смешанного хаpaктера. Многие мелкие веслоногие и равноногие рачки, бокоплавы и близкие к ним морские козочки квартируют или паразитируют в губках. Они встречаются внутри – в каналах и полостях – и на поверхности – в многочисленных ямках и углублениях, питаясь отмершими частицами тела губок. Иногда таких рачков насчитывают десятками и сотнями экземпляров в одной губке.
Десятиногие paки-креветки используют губок в основном в качестве убежища от врагов. Рачки выходят из атриальной полости лишь ночью и редко покидают поверхность губок. Интересно, что обитающие здесь рачки по сравнению со свободноживущими близкими родичами откладывают значительно меньше яиц. Зато их яйца гораздо большего размера, что влияет на сокращение личиночного периода рачков, следовательно, и времени, которое они проводят вне защиты губок. При небольшом количестве яиц ускоренное развитие личинок – важное приспособление, отражающееся на сохранности потомства. Часто креветки и бокоплавы встречаются в полости губок парами. Очень любопытные отношения сложились между десятиногими рачками спонгикола (Spongicola venusta) и стеклянной губкой, известной под названием корзинка Венеры (Euplectella oweni). В обширной полости почти каждой губки живет пара таких рачков – самец и самка. Они забираются туда еще на стадии личинки и во взрослом состоянии уже не могут выйти на свободу, поскольку устье губки прикрыто защитной решеткой. Так эти рачки всю жизнь и проводят вместе, заключенные в полости губки. В Японии, у берегов которой обитает корзинка Венеры, издавна существует обычай дарить при свадебных церемониях экземпляры губок с находящейся внутри парой рачков как символ вечной и нерушимой любви и супружеской верности.

Краб Dromia

Некоторые кpaбы забавно используют непривлекательность губок для хищников. Они таскают на своей спине куски губок, поддерживая их задней парой конечностей. Такие кpaбы Dromia отрезают клешнями соответствующие величине их тела куски губок и общипывают их так, что они помещаются у них на спине. Со временем мягкая и эластичная губка, прижатая к телу кpaба, приобретает поверхность, удобно прилегающую к панцирю. Губка служит кpaбу своего рода щитом, который пpeдoxpaняет его от нападения врагов.
Вполне вероятно, что здесь имеет значение резкий и специфичный запах губок. При появлении крупного хищника краб иногда сбрасывает со спины губку, отвлекая внимание врага, а сам быстро скрывается. Избегнув опасности, краб отыскивает другую подходящую губку и приспосабливает ее на свою спину. Иногда он использует для этого пробковую губку с сидящим в ней paком-отшельником. На панцире некоторых крабов находят плотно приросших к ним губок. В данном случае кpaбы также активно действуют, откусывая клешнями кусочки губок и пристраивая их на своей спине до тех пор, пока они не прирастут к панцирю.
Гораздо реже сожительствуют с губками сидячие paкообразные. К их числу относятся различные усоногие paки (Cirripedia), в частности морские желуди, или балянусы (Balanus). Эти рачки имеют наружный скелет из известковых пластинок, образующих своеобразный домик; верхние пластинки его могут расходиться, и в появившееся отверстие рачок высовывает наружу передние непрерывно двигающиеся конечности. Балянуск чаще всего встречаются на комкообразных губках, у которых в процессе роста развиваются образования, подобные галлам растений. Отдельные губки могут нести до сотни таких галлов. Морские желуди долго сопротивляются полному обрастанию их губкой, двигая конечностями, снабженными зубчиками. До полного обрастания губкой балянусы успевают достичь пoлoвoзрелости ж дать потомство. Поселение балянусов на губках дает первым ряд выгод: защита от врагов, токи воды, создаваемые губками, слабая пищевая конкуренция с ними. Однако балянусы губкам никакой пользы не приносят. Чрезмерное засилье балянусов иногда вызывает неспособность губок к пoлoвoму размножению и даже их гибель. Другие представители усоногих paков, морские уточки (Lepas), регулярно встречаются на длинном корневом пучке игл некоторых гиалонем (Hyalonema). который используется как подходящий субстрат, возвышающийся над сильно заиленным дном. На этом же корневом пучке игл могут поселяться коралловые полипы (Palythoa), образующие вокруг него плотный чехол со многими сидящими на нем небольшими зооидами. Постоянно поселяется на некоторых губках (Axinella) корковая актиния (Parazoanthus axinellae). Личинки ее обладают избирательной способностью к субстрату, оседая на тех губках, поверхность которых обычно используется ими в качестве места обитания, губка играет здесь пассивную роль и, очевидно, никакой выгоды от такого «квартиранта» не имеет.

Приложение 2

Это интересно

Долгожитель Антарктическая губка. Слайд 18.

Этот живой организм уникален в своем возрасте. Антарктическая губка – это долгожитель из долгожителей. Вполне возможно, что губки растут очень медленно в связи с низкими температурами. У них замедлен метаболизм.

Антарктическая губка

Ученные обнаружили, что возраст самой «пожилой» антарктической губки составляет более полторы тысячи лет. А теперь на минуту представьте себе, сколько всего интересного повидала эта губка на своем веку. Именно этим живым существам принадлежит рекорд долгожительства в мире животных

Губки для великанов и карликов. Слайд 11

Среди примитивных морских животных – губок – самая высокая – кубок Нептуна.
«Рост» этого сидячего, действительно похожего на кубок существа, может достигать 120 сантиметров. А вот самую тяжелую губку нашли на Багамских островах. Она была в обхвате почти два метра и весила 41 килограмм. Правда, после того, как ее высушили, вес губки стал намного меньше – всего 5 кг 440 г. Ну а самой маленькой губочкой, пожалуй, не смогла бы мыться даже Дюймовочка: ее диаметр – всего-навсего 3 мм.

http://chihuashki.ru/blog/morskie-zhivotnye-rekordnykh-razmerov

        

              Губка кубок Нептуна                Сварчевския папирусная    1-4 мм.

Губка корзинка Венеры Слайд 12

Тело цилиндрической формы до 30 см длиной, состоит из шестиугольных игл, в состав которых входит кремнезем. Глубоководный вид тропической зоны Тихого и Индийского океанов.

В Японии евплектелла связана со свадебной церемонией. Молодые люди при заключении бpaка получают в подарок красивую полупрозрачную корзиночку с парой засушенных креветок внутри. Японцы давно заметили, что в каждой такой губке живут две креветки – самец и самка. Они забираются туда еще на личиночной стадии и, вырастая, уже не могут ее покинуть. Поэтому подарок имеет для молодоженов символическое значение – он служит олицетворением постоянной любви, верности и долгого супружеского счастья. В переводе с японского губка так и называется – «вместе прожить, состариться и умереть».

Корзинка Венеры

Губок изучают немногие зоологи. Объясняется это просто – большого пpaктического значения они не имеют, внешне малопривлекательны, не то что, например, птицы, тигры или морские звезды. В то же время имя одного из самых крупных русских специалистов по морским губкам известно каждому. Сейчас мало кто помнит, что великий русский путешественник, этнограф и антрополог Николай Николаевич Миклухо-Маклай был зоологом по образованию. Ученик и ассистент великого Эрнста Геккеля, он много занимался губками наших морей. В конце многих научных названий губок, обитающих в северных морях, мы встречаем имя автора описания вида – Miclucho-Maclay.

Добыча губок. Слайд 10

Калимнос. Ныряльщики за губками.

Калимнос довольно небольшой остров в Эгeйском море, является частью группы более 50 Додеканеских островов на юге Греции. Хотя ныряние за губками было источником дохода для многих греческих островов в последние столетия, Калимнос известен как центр греческой отрасли добычи губок. Воды вокруг греческих островов благотворны для их роста, из-за высокой температуры воды. Лучшие губки по качеству были на юге Средиземного моря. Точно неизвестно когда губка вошла в употрeбление. В древних писаниях(Платона, Гомера) губка упоминается как предмет для мытья. На Калимносе также ныряние за губками имеют корни с древних времён. Это одна из самых старых профессий на острове. Ныряние за губками дало социальное и экономическое развитие острову.  В прошлом ныряли методом «скин дайвинг». Комaнда выходила в море на маленькой лодке. Для поиска губок на дне использовали цилиндрический объект со стеклянным дном. Как только находилась губка ныряльшик доставал её со дна. Обычно он нёс на себе 15 кг плоский камень, извесный как «скандалопетра», чтобы быстро достать до дна. Срезанную губку собирал в специальные сети. Глубина и время погружения зависели от размера лёгких ныряльщика. Хотя это было довольно трудно добывать таким способом, но таким образом было добыто и продано очень много губок. Многие торговцы на Калимносе стали очень богаты. С 1865 г. В торговле губками наступил бум. Причиной для этого стало представление стандартного водолазного костюма или Скафандро как назвали греки. Торговец с острова Сими завёз снаряжение, вероятно Сибе Гормана. Преимущества были на лицо. Теперь, ныряльщики могли оставаться на сколько угодно и на больших глубинах. Лучшие губки находили на глубине около 70 метров. Ныряльщик мог теперь ходить по дну и искать их.

В 1868 г. Флот ныряльщиков за губками составлял:

300 кораблей с ныряльщиками(от 6 до 15 ныряльщиков на каждом корабле) 70 кораблей которые добывали губки гарпунами.
С появлением костюма торговля получила огромный рост. С Калимноса корабли уходили в Эгeйское и Средиземное моря. Уходили так далеко как Тунис, Ливия, Египет, Сирия. Они находились в море по 6 месяцев.
Выгода на добыче и продаже губок была высокой. Для ныряльщиков рабочие условия в костюме были. Однако, появилась большая опасность при погружениях – декомпрессионные заболевания. Скоро после введения скафандра произошли первые несчастные случаи с ныряльщиками. Симптомы, тяжелые боли, паралич и cмepть в конечном итоге были ужасающими для водолазов и других экипажей, поскольку они не имели понятия, что являлось причиной всего этого!
Ежедневные погружения на 70 метров и больше и всплытие без остановок безопасности нанесли разрушительный эффект: в первый год использования скафандра около половины ныряльщиков было парализованы или умерли от декомпрессионной болезни. Между 1886 и 1910 г. Погибли около 10000 ныряльщиков и 20000 были нетрудоспособны.
Это оказало большое влияние на всех жителей Калимноса. В каждой семье были отцы, дети, братья и другие родственники которые были парализованы или не вернувшиеся с сезона. К концу19-го века это вызвало большие волнения на Калимносе, особенно среди женщин. В то время остров был оккупирован турками. Женщины просили турецкого султана запретить скафандр, что он и сделал в 1882 году. Прибыль упала, ныряльщики вернулись к старому способу добычи (скин дайвинг). Примерно через 4 года скафандр снова начали использовать произошли и новые несчастные случаи.

Современная добыча губок

Наиболее широкое применение с древнейших времен до наших дней имеют туалетные губки, скелет которых лишен минеральных игл. Промысел туалетных губок ведется в умеренных, субтропических и отчасти тропических морях на небольшой глубине.
Ныряльщик отрывает губку от камня или другого субстрата и укладывает ее в сетку, которую затем поднимают с помощью веревки в лодку. Иногда применяют драгу или железную кошку, но при таком способе добычи много губок повреждается.

Слайд 22

VIII. Опережающее домашнее задание: повторить  §  5,  найти интересные факты по типу «Кишечнополостные».