Задание по естественнонаучной функциональной грамотности - кейс Земноводные

Кейс  Земноводные

Задание 1. Прочитайте текст и ответьте на вопросы

Хвостатое земноводное на фото — сибирский углозуб (Salamandrella keyserlingii), небольшая, длиной 12–13 см, саламандра, способная десятки лет лежать в мерзлоте и после этого как ни в чем ни бывало жить дальше. Это одна из немногих амфибий, которой удалось приспособиться к суровым условиям северных регионов, где температура опускается ниже –50°С, да еще и распространиться на существенную часть северо-восточной Палеарктики. По подсчетам исследователей, ареал сибирского углозуба охватывает 12 млн км² (почти 3/4 территории России) — это гораздо больше, чем ареалы других представителей семейства углозубов.

Ареал сибирского углозуба. Рисунок из статьи D. I. Berman, E. N. Meshcheryakova, 2012. Is the western boundary of the Siberian salamander (Salamandrella keyserlingii, Amphibia, Caudata, Hynobiidae) range determined by the specific features of its wintering?

      В природе углозубы живут до 8 лет. Как и другие амфибии северных регионов, они пережидают холода в состоянии анабиоза, с приходом весны оживают и отправляются на поиски водоема для размножения, а осенью ищут укрытие и готовятся к холодам. Переживать это состояние животным помогают криопротекторы — особые растворы жидкостей, которые понижают температуру замерзания воды. Без них замерзающая вода, расширяясь, разрывает клетки.

     В качестве криопротекторов разные группы амфибий используют разные вещества. Например, рекордсмен по охлаждению среди бесхвостых амфибий аляскинская лесная лягушка накапливает растворы глюкозы и мочевины, которые позволяют ей переживать температуры ниже –25°С (см. картинку дня Замороженная лягушка). Но даже эта лягушка не может пролежать замерзшей несколько лет и выжить.

    Сибирский углозуб пользуется другим криопротектором — глицерином — и отлично переносит температуру до –35°С. Осенью, когда становится холоднее, углозуб начинает готовиться к спячке и ищет для себя укромное место: забирается в стволы гниющих деревьев, в трещины и щели в почве на глубине 7–10 см. Если углозуб не успеет хорошо спрятаться, он иссохнет и мумифицируется.

      Перед зимовкой он также избавляется от излишков воды в организме, чтобы она, замерзая, не повреждала мембраны клеток. При подготовке к анабиозу углозубы теряют до 28% массы тела. Частично воду заменяет криопротектор, который образуется из гликогена, хранящегося в печени. Доля печени от массы тела перед зимовкой составляет около 37%, причем 14–16% приходится на гликоген. Перед зимовкой и в течение зимы запасы гликогена расходуются, и в конце спячки доля печени составляет всего 4–6% от массы тела, а гликогена становится совсем мало — 0,3–0,4%. При этом доля глицерина в организме заметно увеличивается до 17%. Когда температура опускается ниже –5°С, вода, оставшаяся во рту, брюшной и легочной полостях и между крупными мышцами, превращается в небольшие кристаллики льда, но кровь и внутренние органы из-за высокой концентрации криопротектора не замерзают.

       Случается, что углозубы надолго застревают в замороженном состоянии где-нибудь в мерзлоте, и через десятки лет их находят исследователи. После размораживания такие животные обычно погибают, но не всегда. 45 лет назад нашли углозуба в чукотском шурфе на глубине 11 метров— cкорее всего, он нечаянно туда провалился или заполз, чтобы спрятаться на зиму. После того как его разморозили, углозуб ожил и здравствовал в лаборатории еще полгода, пока его не умертвили. Радиоуглеродный анализ показал, что его возраст был 90±15 лет.

          Интересно, что кроме низких температур и длительного анабиоза сибирский углозуб способен переносить многократные циклы замораживания-размораживания. В экспериментах с четырьмя такими циклами выживало 80–100% животных. Вероятно, такая способность помогает углозубам, когда они весной идут к водоемам для размножения и не успевают добраться за один день, замерзая в пути.

         Зато тепло углозубы переносят плохо, не любят свет и прячутся от него. А при температуре +27°С эти животные погибают, даже находясь в тени.

Вопросы:

1.      Обитают  ли сибирские углозубы в Хабаровском крае?

2.      Что такое криопротекторы? Приведите примеры из текста.

3.      Каким методом можно  определить возраст животного?

Задание № 2.  Находки отпечатков древних земноводных

·         В 2007 году в скалах Пенсильвании обнаружили окаменевшие отпечатки саламандроподобных амфибий, которым более 330 миллионов лет. Ископаемые земноводные жили на 100 миллионов лет раньше первых динозавров.

·         В 2024 году в итальянских Альпах нашли следы древней экосистемы возрастом 280 миллионов лет. Среди находок — хорошо сохранившиеся отпечатки лап рептилий и земноводных, которые жили в пермский период (298–251 млн лет назад) — ещё до появления динозавров. 

·         В 2023 году на территории штата Аризона обнаружили отпечатки тел пока самых древних безногих беспозвоночных существ, обитавших на Земле примерно 220 млн лет назад, в конце триасовой эры. 

Предположим, тебе удалось найти отпечатки древних земноводных. На какие из перечисленных ниже вопросов, можно получить ответы, анализируя эти отпечатки? Обведи в таблице ответ «ДА», если это возможно, и «НЕТ» – если по отпечаткам следов нельзя ответить на данный вопрос.

Задание № 3

Прочитай текст, рассмотри таблицу  и ответь на вопросы.

     В 1931 году датско-шведская экспедиция   обнаружила в восточной Гренландии остатки в виде окаменелостей четвероногого позвоночного, обитавшего около 370 миллионов лет назад.  Это крупное — длиной в метр, а то и полтора — существо с большой тяжелой головой, огромной пастью, массивным туловищем и четырьмя настоящими лапами. Хвостовой плавник у ихтиостеги есть, но он гораздо слабее, чем у подавляющего большинства живших одновременно с ней кистеперых рыб. Передние лапы у нее сильнее задних.

Спинной плавник  находился по краю хвоста. Сам хвост обладал серией костистых опор, типичных для хвостовых опор, встречающихся у рыб. Другие признаки, сохраняющиеся у более ранних водных позвоночных, включают относительно короткую область морды, наличие преоперкулярной кости в области щеки, которая служит частью жабр, и множество мелких чешуек на теле. Продвинутые черты, характерные для четвероногих, включают ряд крепких костей, поддерживающих мясистые конечности, отсутствие жабр и сильных ребер.

Вопрос 1. Используя фрагмент геохронологической таблицы, установите эру и период, в которых  появилось это животное.

Вопрос 2. В какой среде  предпочитало жить это животное? Ответ поясните.

Вопрос 3. К какому Типу и Классу относится это животное?

Геохронологическая таблица

Задание № 4

Исполинская саламандра — очень странное и одно из самых редких животных на планете. Среди земноводных они — самые большие. По внешнему виду напоминает расплывчатую слизкую субстанцию огромного размера. С первого взгляда это неуклюжее и неповоротливое животное, но на самом деле все совершенно наоборот. Поймать саламандру очень сложно, и не только из-за ее скользкой кожи, но и из-за огромных размеров.

Длина туловища исполинской саламандры может достигать двух метров, а вес — до ста килограмм. Различают два вида этих земноводных — китайскую и японскую саламандру. Китайская немного меньше размером (1,5-1,6 метра), японская, соответственно, больше (1,7-1,8 метра). Внешне они очень похожи, различается лишь расположение шишек на голове. Эти два вида могут спариваться между собой, порождая скрещенный вид. Средний срок жизни этих животных — 55-60 лет. Растет исполинская саламандра всю жизнь, поэтому старые саламандры могут быть в разы больше молодых.

 К какому из отрядов относиться это Животное?

1)      Бесхвостые

2)      Хвостатые

3)      Безногие.

Скачано с www.znanio.ru