i.dlaczego kaczka nie tonie?

I.DLACZEGO KACZKA NIE TONIE?
Cezary Wójcik
PODSTAWOWE INFORMACJE.
Ptaki, dzięki piórom potrafią nie tylko latać, ale takŜe unosić się na powierzchni wody.
Niektóre z nich sprawnie pływają na powierzchni i doskonale nurkują. Łabędzie, gęsi, kaczki,
perkozy, kormorany i inne ptaki wodne mogą Ŝyć w środowisku wodnym lub jego pobliŜu dzięki
wielu przystosowaniom w budowie ciała.
Pióra.
Ciało ptaka jest dobrze izolowane, gdyŜ upierzenie nie przepuszcza wody. Pomaga w
tym szczególnie silnie rozwinięty gruczoł kuprowy - połoŜony pod nasadą ogona (nazywanym
u ptaków kuprem). Ten skórny gruczoł ptaków wydziela substancję, którą natłuszczane są
pióra, aby zabezpieczyć je przed przemoknięciem. Tłustą wydzielinę ptaki roznoszą za pomocą
dzioba. Natłuszczone z zewnątrz ściśle przylegające pióra konturowe tworzą coś w rodzaju
poduszki, wypełnionej od środka ogrzanym przez ciało powietrzem oraz warstwą miękkich piór
puchowych. Takie warstwy doskonale izolują skórę ptaka od wody, dlatego ptaki nie czują teŜ
jej niskiej temperatury. Dodatkowo w izolacji od zimna bardzo pomocna jest podskórna
warstwa tłuszczu, szczególnie silnie rozwinięta w okresie zimowym.
Nieprzepuszczalna dla wody warstwa piór to z jednej strony atut, a z drugiej utrudnienie
podczas nurkowania. Dlatego teŜ, np. perkozy potrafią usuwać powietrze spomiędzy piór i z
worków powietrznych, silne przyciskając skrzydła do ciała, by szybko i głęboko się zanurzyć.
Kolejnym przystosowaniem do nurkowania jest bocznie spłaszczony tułów ptaka i wydłuŜona
klatka piersiowa. Jej Ŝebra chronią narządy wewnętrzne przed ciśnieniem wody na duŜych
głębokościach.
Ciekawe przystosowanie do nurkowania mają kormorany, przebywając pod wodą stają się
cięŜsze, bo ich pióra namakają, a tym samym ułatwia im przezwycięŜenie siły wyporu. Później
na lądzie, suszą swoje zmoczone skrzydła szeroko je rozkładając. Zwykle ptaki dobrze
nurkujące między innymi: alki, perkozy są słabymi lotnikami, gdyŜ mają relatywnie większy
cięŜar ciała, do powierzchni nośnej skrzydeł. RóŜne gatunki ptaków mają niejednakowy czas i
głębokość nurkowania. Rekordzista – pingwin cesarski schodzi nawet do 250 metrów i moŜe
wytrwać pod wodą około 10 minut. Ze spotykanych w Polsce ptaków dość głęboko nurkują
kaczki morskie: lodówka, uhla (do 30 m) oraz nury i perkoz dwuczuby. Najlepsi jednak
nurkowie Bałtyku to – zgodnie z nazwą - nurzyki, które w ciągu 2 minut mogą zejść pod woda
do 60 metrów.
Nogi.
Nogi wielu ptaków wodnych są umieszczone w tylnej części tułowia, dlatego nie
pozwalają im zbyt sprawnie poruszać się na lądzie. Dodatkowo kości udowe, szczególnie u
gatunków nurkujących są skrócone, natomiast kości podudzia relatywnie dłuŜsze. Widać to
zwłaszcza u poruszających się na lądzie perkozów, czy nurów, a i przysłowiowy chód kaczek,
czy łabędzi nie jest zbyt elegancki. Wyjątek stanowi tu łyska i inne chruściele, które dosyć
sprawnie biegają na brzegu. Na wodzie i pod wodą nogi, a właściwie ptasie stopy są
najwaŜniejszą częścią ciała słuŜącą do poruszania się (u niektórych np. u alek bardzo waŜne są
jeszcze skrzydła podczas nurkowania). Podczas wiosłowania stawy skokowe umoŜliwiają
swobodny ruch obrotowy, a boczne spłaszczenie kości skokowych zmniejsza opór wody. Nogi
ptaka niczym śruba okrętowa napędzają tułów, głównie dzięki błonie pławnej (kaczki, gęsi,
mewy), płaskim wyrostkom na palcach (łyska) lub spłaszczeniu palców (perkozy).Mechanizm
wiosłowania u ptaków polega na naprzemiennym ruchu nóg. Gdy prawa noga wysuwa się do
przodu, lewa podąŜa do tyłu, po czym następuje zmiana. Podczas ruchu do przodu palce i
błona pławna są złoŜone. Natomiast przy ruchu w tył następuje zagarnianie wody przy rozpiętej
błonie. U wiosłonogich (kormorany, głuptaki) błona obejmuje 4 palce, a u blaszkodziobych
(kaczki, gęsi, łabędzie) – 3. Kciuk jest wolny. Stopy ptaków wodnych mogą mieć róŜną
powierzchnię i kształt. Oprócz pływania stopy ptaków wodnych spełniają inne funkcje.
Łabędziom błony pławne pomagają przy wznoszeniu się w powietrze, kiedy szybko i
naprzemiennie uderzają nogami o gładką powierzchnię wody, jednocześnie machając
skrzydłami. Pomocne są takŜe przy lądowaniu na wodzie.
Stopy ptaka to takŜe narząd termoregulacji. W czasie chłodnych słonecznych dni
ptaki wystawiają ciemne stopy z szeroko rozpiętymi błonami pławnymi na słońce, zyskując
DLACZEGO KACZKA NIE TONIE? 2.
przez to dodatkowe ciepło. Dzięki innemu specjalnemu przystosowaniu ptaki wodne nie tracą
zbyt wiele ciepła swojego ciała, trzymając nogi w chłodnej wodzie. Specjalny układ naczyń
krwionośnych w nodze ptaka sprawia, Ŝe ciepła krew w tętnicach, gdy płynie do stóp ptaka,
oddaje swoje ciepło połoŜnym bardzo blisko Ŝyłom, którymi płynie z kolei krew z nóg z do
tułowia. Do stóp dociera natleniona, ale zimniejsza krew tętnicza. Tak, więc ciepło nie
wydostaje się z ciała ptaka w nadmiarze. Z kolei latem podczas upalnych dni, dzięki duŜej
powierzchni stóp, ptak moŜe obniŜyć temperaturę ciała.
Dziób.
Łabędzie, kaczki i gęsi zaliczane są do rzędu blaszkodziobych. Nazwa ta wzięła się od miękkich
płytek - blaszek, umiejscowionych na krawędziach, zarówno górnej, jak i dolnej części dzioba.
Podczas zdobywania pokarmu ptaki wciągają wodę do jamy dziobowej, a następnie zatrzymują
znajdujące się w niej skorupiaki i części roślin. Wodę wypuszczają pomiędzy blaszkami na
zewnątrz. Dodatkowo ich język i wnętrze dzioba pokryte jest stoŜkowatymi brodawkami.
Łabędzie i kaczki takie jak krzyŜówka, czy roŜeniec zanurzają tylko przednią część ciała w
poszukiwaniu pokarmu lub znajdują go na powierzchni wody. RóŜne gatunki gęsi, czy teŜ
często świstuny i łabedzie odŜywiają się szukając pokarmu na lądzie, „pasąc” się na
trawiastych murawach, polach. Gatunki nurkujące, zwane grąŜycami np. głowienka, czy
czernica nurkują w poszukiwaniu jadalnych części roślin i bezkręgowców. Inne ptaki wodne
mają takŜe dzioby przystosowane do pobierania pokarmu. Tracze mają dzioby długie i wąskie,
a ich wewnętrzna powierzchnia dolnej części jest drobno karbowana i przypomina tarkę.
UmoŜliwia to łapanie i przytrzymanie pod wodą małych ryb, czy bezkręgowców. Z kolei dzioby
perkozów i nurów są zwykle długie i z ostrymi krawędziami. Dziób kormorana jest haczykowato
zagięty w dół. Najbardziej „uniwersalne” dzioby mają mewy, która odŜywiają się róŜnorodnym
pokarmem.
POZIOM NAUCZANIA: szkoła podstawowa kl. IV-VI, gimnazjum
CZAS REALIZACJI: 45 minut
CELE GŁÓWNE: Poznanie przystosowań ptaków wodnych do środowiska ich Ŝycia.
CELE SZCZEGÓŁOWE
Z zakresu wiadomości – uczeń potrafi:
wyjaśnić pojęcia: gruczoł kuprowy,
wymienić przystosowania ptaków wodnych do Ŝycia w środowisku wodnym,
wyjaśnić znaczenie piór w termoizolacji ptaków wodnych,
wymienić pospolite gatunki ptaków wodnych.
Z zakresu umiejętności - uczeń:
przyporządkować poszczególne kształty dziobów do rodzaju pokarmu jakim odŜywiają się
ptaki wodne,
opisać inne przystosowania ptaków wodnych do Ŝycia w środowisku wodnym,
rozpoznać organizm na podstawie opisu i ilustracji.
Z zakresu postaw – uczeń potrafi:
docenić róŜnorodność przyrody naszego kraju,
rozwijać zainteresowania przyrodnicze i ekologiczne.
METODY: obserwacja, pogadanka, burza mózgów,
FORMY PRACY: indywidualna, grupowa
ŚRODKI DYDAKTYCZNE: foliogramy, gra dydaktyczna,
PRZYGOTOWANIE DO LEKCJI: dwie kartki papieru, łyŜeczka oleju i wody, foliogramy
wykonane na podstawie rysunków, przygotowanie gry edukacyjnej na podstawie materiałów,
przygotowanie ilustracji róŜnych ptaków wodnych.
PRZEBIEG LEKCJI:
Faza wprowadzająca
1.
Czynności organizacyjne, zapoznanie uczniów z tematem lekcji oraz celami.
2.
Przypomnienie wiadomości o rodzajach piór u ptaków: pióra puchowe, lotki, sterówki i ich
funkcji.
DLACZEGO KACZKA NIE TONIE? 3.
1.
2.
Faza realizacyjna:
Burza mózgów: uczniowie szukają odpowiedzi na temat: „Dlaczego kaczka nie tonie?”
Nauczyciel zapisuje przystosowania ptaków wodnych do Ŝycia w środowisku wodnym,
podawane przez uczniów.
Nauczyciel przeprowadza doświadczenie i prezentuje je uczniom.
Doświadczenie 1
Przygotowujemy dwie kartki papieru np. o wymiarach 10 cm x 10 cm. Jeden z
kawałków smarujemy cienką warstwą tłuszczu (najlepiej olejem). Po kilku minutach na
obydwie kartki nakładamy kilka – kilkanaście kropel wody. Obserwujemy, na której
kartce krople wody nie wsiąkają.
3.
Nauczyciel na podstawie doświadczenia wyjaśnia działanie gruczołu kuprowego oraz
tłumaczy izolacyjne znaczenie piór, skóry i warstwy tłuszczu (rysunek 1).
4.
Nauczyciel prezentuje rysunek 2 (tułów ptaka z nogami) i omawia znaczenie nóg dla
ptaka wodnego: jako napęd w wodzie, pod wodą, pomoc w starcie i lądowaniu na wodzie,
narząd termoregulacyjny.
5.
Nauczyciel rozdaje wcześniej przygotowane zestawy z nazwami gatunkowymi ptaków
wodnych: kormorana, krzyŜówki, łyski, perkoza dwuczubego, róŜnymi rodzajami dziobów
i nóg oraz ich opisami. Uczniowie na podstawie analizy wzrokowej i opisu
przyporządkowują poszczególne elementy do siebie - karta pracy 1.
6.
Pogadanka: „Jak kształt dzioba pomaga ptakowi w zdobywaniu pokarmu?”
Faza podsumowująca
1.
Nauczyciel prezentuje sylwetki głów róŜnych gatunków ptaków wodnych – rysunek 3.
Uczniowie po kształcie dzioba wnioskują, jakim rodzajem pokarmu się odŜywia (np. gęś
zboŜowa – trawa, nur i nurogęś – ryby i inne zwierzęta wodne, płaskonos – drobne
skorupiaki wodne, roślinność wodna)
2.
Nauczyciel zadaje prace domową: Uzasadnij w kilku zdaniach: „Po co łabędziowi długa
szyja?”
LITERATURA:
Attenborough D. 1999. Prywatne Ŝycie ptaków, Muza S.A., Warszawa
Jonsson L. 1998. Ptaki Europy i obszaru śródziemnomorskiego. Multico, Warszawa
Kerrod R. 1991.Ptaki wodne. Encyklopedia świata zwierząt. Wiedza i śycie.
Meissner W., Cofta T. 1998. Ptaki Bałtyku. Gatunki nurkujące. GBPW Kuling,
Wydawnictwo Gdańskie.
Meissner W., Cofta T. 1999. Ptaki Bałtyku. Łabędzie, gęsi i kaczki właściwe. GBPW Kuling,
Wydawnictwo Gdańskie.
MATERIAŁY DLA NAUCZYCIELA.
Karta pracy 1 (Pociąć wzdłuŜ przerywanych linii)
Do nazwy gatunkowej przyporządkuj opis dzioba i stopy ptaka oraz rysunek dzioba i stopy.
PERKOZ DWUCZUBY
Dziób długi, wąski zaostrzony na końcu.
Stopa z palcami silnie spłaszczonymi.
KRZYśÓWKA
Dziób płaski, szeroki zaokrąglony na końcu.
Stopa z palcami połączonymi błona pławną.
KORMORAN
ŁYSKA
Dziób długi, zagięty do dołu na końcu.
Stopa z palcami połączonymi błona pławną, zakończonymi
widocznymi pazurami.
Dziób krótki, wąski zaostrzony na końcu.
Stopa z palcami z szerokimi płatkami skórnymi, zakończonymi
widocznymi pazurami.
DLACZEGO KACZKA NIE TONIE? 4.
FOLIOGRAM
Rysunek 1.
Pióra okrywowe
Pióra puchowe
Skóra
Warstwa tłuszczu
ZANURZANIE
Rysunek 2.
LĄDOWANIE NA WODZIE
NURKOWANIE
Rysunek 3.
NUR LODOWIEC
GĘŚ ZBOśOWA
PŁASKONOS
TRACZ NUROGĘŚ