DLACZEGO KACZKA NIE TONIE?

Cezary wójcik

 

PODSTAWOWE INFORMACJE.

Ptaki, dzięki piórom potrafią nie tylko latać, ale także 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 żyć w środowisku wodnym lub jego pobliżu dzięki wielu przystosowaniom w budowie ciała.

Pióra.

Ciało ptaka jest dobrze izolowane, gdyż upierzenie nie przepuszcza wody. Pomaga w tym szczególnie silnie rozwinięty gruczoł kuprowy - położony 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 też 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 też, 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 wydłużona klatka piersiowa. Jej żebra chronią narządy wewnętrzne przed ciśnieniem wody na dużych głębokościach.

Ciekawe przystosowanie do nurkowania mają kormorany, przebywając pod wodą stają się cięższe, bo ich pióra namakają, a tym samym ułatwia im przezwyciężenie siły wyporu. Później na lądzie, suszą swoje zmoczone skrzydła szeroko je rozkładając. Zwykle ptaki dobrze nurkujące między innymi: alki, perkozy są słabymi lotnikami, gdyż mają relatywnie większy ciężar ciała, do powierzchni nośnej skrzydeł. Różne gatunki ptaków mają niejednakowy czas i głębokość nurkowania. Rekordzista - pingwin cesarski schodzi nawet do 250 metrów i może 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 dłuższe. 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 najważniejszą częścią ciała służącą do poruszania się (u niektórych np. u alek bardzo ważne są jeszcze skrzydła podczas nurkowania). Podczas wiosłowania stawy sko­kowe umożliwiają 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 podąża do tyłu, po czym następuje zmiana. Podczas ruchu do przodu palce i

 

błona pławna są złożone. 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 różną

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 także przy lądowaniu na wodzie.

Stopy ptaka to także narząd termoregulacji. W czasie chłodnych słonecznych dni ptaki wystawiają ciemne stopy z szeroko rozpiętymi błonami pławnymi na słońce, zyskując

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, że ciepła krew w tętnicach, gdy płynie do stóp ptaka, oddaje swoje ciepło położnym bardzo blisko żyłom, 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 dużej powierzchni stóp, ptak może obniżyć 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 stożkowatymi bro­dawkami.

Łabędzie i kaczki takie jak krzyżówka, czy rożeniec zanurzają tylko przednią część ciała w poszukiwaniu pokarmu lub znajdują go na powierzchni wody. Różne gatunki gęsi, czy też często świstuny i łabedzie odżywiają się szukając pokarmu na lądzie, "pasąc" się na trawiastych murawach, polach. Gatunki nurkujące, zwane grążycami np. głowienka, czy czernica nurkują w poszukiwaniu jadalnych części roślin i bezkręgowców. Inne ptaki wodne mają także dzioby przystosowane do pobierania pokarmu. Tracze mają dzioby długie i wąskie, a ich wewnętrzna powierzchnia dolnej części jest drobno karbowa­na i przypomina tarkę. Umożliwia 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 odżywiają się różnorodnym pokarmem.

 

POZIOM NAUCZANIA: szkoła podstawowa kl. IV-VI, gimnazjum

CZAS REALIZACJI: 45 minut

CELE GŁóWNE: Poznanie przystosowań ptaków wodnych do środowiska ich życia.

CELE SZCZEGóŁOWE

Z zakresu wiadomości - uczeń potrafi:

ü             wyjaśnić pojęcia: gruczoł kuprowy,

ü             wymienić przystosowania ptaków wodnych do życia w środowisku wodnym,

ü             wyjaśnić znaczenie piór w termoizolacji ptaków wodnych,

ü             wymienić pospolite gatunki ptaków wodnych.

Z zakresu umiejętności - uczeń:

ü             przyporządkować poszczególne kształty dziobów do rodzaju pokarmu jakim odżywiają się ptaki wodne,

ü             opisać inne przystosowania ptaków wodnych do życia w środowisku wodnym,

ü             rozpoznać organizm na podstawie opisu i ilustracji.

Z zakresu postaw - uczeń potrafi:

ü             docenić różnorodność przyrody naszego kraju,

ü             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, łyżeczka oleju i wody, foliogramy wykonane na podstawie rysunków, przygotowanie gry edukacyjnej na podstawie materiałów, przygotowanie ilustracji różnych 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.

 

Faza realizacyjna:

1.            Burza mózgów: uczniowie szukają odpowiedzi na temat: "Dlaczego kaczka nie tonie?" Nauczyciel zapisuje przystosowania ptaków wodnych do życia w środowisku wodnym, podawane przez uczniów.

2.            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, krzyżówki, łyski, perkoza dwuczubego, różnymi 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 różnych gatunków ptaków wodnych - rysunek 3. Uczniowie po kształcie dzioba wnioskują, jakim rodzajem pokarmu się odżywia (np. gęś zbożowa - 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:

ü             Attenborough D. 1999. Prywatne życie ptaków, Muza S.A., Warszawa

ü             Jonsson L. 1998. Ptaki Europy i obszaru śródziemnomorskiego. Multico, Warszawa

ü             Kerrod R. 1991.Ptaki wodne. Encyklopedia świata zwierząt. Wiedza i Życie.

ü             Meissner W., Cofta T. 1998. Ptaki Bałtyku. Gatunki nurkujące. GBPW Kuling, Wydawnictwo Gdańskie.

ü             Meissner W., Cofta T. 1999. Ptaki Bałtyku. Łabędzie, gęsi i kaczki właściwe. GBPW Kuling, Wydawnictwo Gdańskie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MATERIAŁY DLA NAUCZYCIELA.

 

Karta pracy 1 (Pociąć wzdłuż 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.
KRZYŻóWKA	Dziób płaski, szeroki zaokrąglony na końcu. Stopa z palcami połączonymi błona pławną.
KORMORAN	Dziób długi, zagięty do dołu na końcu. Stopa z palcami połączonymi błona pławną, zakończonymi widocznymi pazurami.
ŁYSKA	Dziób krótki, wąski zaostrzony na końcu. Stopa z palcami z szerokimi płatkami skórnymi, zakończonymi widocznymi pazurami.

 

 

 

 

 

 

FOLIOGRAM

Rysunek 1.

Pióra okrywowe

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rysunek 2.

ZANURZANIE	L¡DOWANIE NA WODZIE	NURKOWANIE

 

 

 

Rysunek 3.