第五節 動物的節律行為(通用4篇)
第五節 動物的節律行為 篇1
教學目標
1.使學生了解動物的節律行為的概念和意義,了解晝夜節律、季節節律和潮汐節律的概念及主要行為分類,理解生物鐘的概念及其形成的原因。
2.通過對比動物的晝夜節律、季節節律和潮汐節律的概念,進一步理解動物的節律行為的概念和生物鐘的概念,培養學生的聯想及推理能力。通過練習畫概念圖,提高學生的構建知識結構的能力,訓練學生掌握一定的認知技巧。
3.通過觀察動物的節律行為,聯系人體生物鐘,對學生進行生命運動有其內在規律的唯物主義觀點的教育,使學生受到講科學、不迷信的教育。
重點、難點分析
1.本課的重點是有關動物節律行為的系列概念:晝夜節律、季節節律、潮汐節律的概念和生物鐘的概念。
植物和動物在自然界的活動都是有節律的,有的以日為周期,有的以月或年為周期。通過本課的學習,學生從動物的節律行為開始去認識生物節律,有利于學生對自然界的生命活動的內在規律的認識,有利于學生形成唯物主義的觀點。動物的節律行為是動物行為類型的一個重要組成,動物的晝夜節律、季節節律和潮汐節律的概念以及生物鐘的概念使動物的節律行為概念具體化了,因而這一系列概念是本課的教學重點。
2.對于生活在內陸、沒有見過大海的學生來說,潮汐節律是本課的難點。學生對生物鐘會有一些理解上的難度,是本課的教學難點 。
建議教師結合小學自然課和中學地理課學過的有關自然界的周期變化的知識,引導學生認識動物的節律行為是對自然界周期變化的適應,并根據學生的情況補充相關的地理知識,扶助學生突破難點。
教學過程 設計
一、本節課的參考課時為1課時
二、教學過程
1.復習:
可以以秋季大雁結隊向南飛為例,通過頭雁的地位及雁群的組織和通訊方式復習動物的社群行為,并為動物的季節節律埋下伏筆。
2.引入新課:
從大雁南飛適應季節變化屬于動物的節律行為引入新課。也可以從自然界的周期變化引入新課。
3.閱讀、比較和畫概念圖:
①瀏覽課文。了解本節課要學習的基本內容。
②慢而仔細地閱讀課文。細讀動物節律行為的概念,把自己感到不易懂的地方劃下來,隨手記下自己的問題。
③比較晝夜節律、季節節律和潮汐節律的概念,嘗試畫動物節律行為的概念圖。
④回憶自己曾知道哪些有關生物鐘的例子,比較書上所介紹的概念與自己原有的概念有何異同,記下自己的問題。
⑤思考“動動腦”提出的兩個問題。
⑥閱讀《課外讀》,了解鳥類的遷徙行為。
4.小組討論:
①在小組討論時,先討論在閱讀課文時各組員提出來的問題。教師在巡視時要特別留意學生提出的問題,在全班討論時請學生談談自己發現的問題和對該問題的假設。
②組內交流概念圖的畫法。通過交流概念圖,交流各自對動物的節律行為的概念的認識,對生物鐘的認識,相當于進行自學本節的過程與方法的交流。
③討論“動動腦”提出的兩個問題。
5.全班討論:
①請小組代表匯報本組同學發現了哪些問題,討論的結果如何。教師可以強調發現問題的重要性,鼓勵學生從書本中、從實際生活中、從社會中,發現與生物學相關的問題。
②交流概念圖,可以將部分學生的概念圖畫在投影膠片上,或請二三位學生將其概念圖畫在黑板上,討論概念圖設計的想法,進行自學交流。
6.請學生對本課做小結。教師可以用學生畫的被公認較好的概念圖做本節的板書,也可以引導學生進行小結時完成板書。
下課前再次提醒學生,以小組為單位繼續實施觀察計劃或完成實驗設計,要及時記錄觀察到的現象,或做實驗報告。
【板書設計 】
第五節(節標題略)
一、動物的各種節律行為
1.動物的晝夜節律
舉例:夜行性動物(貓頭鷹等)和晝行性動物(麻雀、蝴蝶等)。
概念:動物在一晝夜中有節律的活動。
2.動物的季節節律
舉例:候鳥的遷徙行為(大雁等);魚類的洄游行為(鱈魚等);動物的冬眠行為(蛙、蛇等)。
概念:動物隨季節改變而發生的周期性行為。
3.動物的潮汐行為
舉例:招潮蟹、牡蠣、珊瑚等。
概念:海洋生物與潮水漲退的變化相適應的節律行為。
二、動物的節律行為的概念和意義
概念:動物隨著地球、日、月的周期性變化,逐步形成的周期性的有節律的行為。
意義:有利于動物獲取食物、避開不良生活條件、獲得適宜的生活環境。
三、產生節律行為的原因——生物鐘的調節作用
概念:生物生命活動的內在節律性。
舉例:“調撥”蟑螂的生物鐘。
小資料
1.鴿子的飛行定向
鴿子擅長飛行認路。
晴天,鴿子靠太陽和生物鐘定向。如果人為“撥亂”鴿子的生物鐘,鴿子就不能正確地依靠大陽導航。有人曾做過這樣的實驗:將鴿子關在暗室中,每天夜間0時照明,中午關燈,將鴿子的生物鐘撥快6小時。過一段時間后,早6:00于鴿舍西方80.45km處放飛。該鴿沒有向東飛回鴿舍,其飛行的方向是東北方。這是由于該鴿子的生物鐘此時是中午,鴿子誤以為太陽在南面,按中午該飛的方向,故向東北方向飛去。
陰天,鴿子靠地球磁場定向。若陰天在鴿子頸上系一塊磁鐵,它們會迷失方向。
2.生物鐘的位置
生物鐘不是具體的形態結構,而是以生化過程為基礎的生理機制,很難確定其在生物體內的位置。用蠶蛾做腦組織的切除、嫁接實驗,證明生物鐘位于腦中。將一種蜥蜴的松果體離體培養,在其存活的一周內,松果體按晝夜節律分泌褪黑素。鳥類和獸類的一些實驗證明松果體有控制生物節律的作用。有些實驗證明,哺乳動物的生物鐘存在于丘腦中。破壞丘腦的某些神經中樞,可以破壞動物的一些正常節律,如心率、激素分泌節律等。
生物學家推測,生物鐘現象可能與細胞膜中的蛋白質或脂類有關。有人認為,也許動、植物體內有多種生物鐘機制,它們共同作用使生物具有適應環境周期性變化的能力。
第五節 動物的節律行為 篇2
教學目標
1.使學生了解動物的節律行為的概念和意義,了解晝夜節律、季節節律和潮汐節律的概念及主要行為分類,理解生物鐘的概念及其形成的原因。
2.通過對比動物的晝夜節律、季節節律和潮汐節律的概念,進一步理解動物的節律行為的概念和生物鐘的概念,培養學生的聯想及推理能力。通過練習畫概念圖,提高學生的構建知識結構的能力,訓練學生掌握一定的認知技巧。
3.通過觀察動物的節律行為,聯系人體生物鐘,對學生進行生命運動有其內在規律的唯物主義觀點的教育,使學生受到講科學、不迷信的教育。
重點、難點分析
1.本課的重點是有關動物節律行為的系列概念:晝夜節律、季節節律、潮汐節律的概念和生物鐘的概念。
植物和動物在自然界的活動都是有節律的,有的以日為周期,有的以月或年為周期。通過本課的學習,學生從動物的節律行為開始去認識生物節律,有利于學生對自然界的生命活動的內在規律的認識,有利于學生形成唯物主義的觀點。動物的節律行為是動物行為類型的一個重要組成,動物的晝夜節律、季節節律和潮汐節律的概念以及生物鐘的概念使動物的節律行為概念具體化了,因而這一系列概念是本課的教學重點。
2.對于生活在內陸、沒有見過大海的學生來說,潮汐節律是本課的難點。學生對生物鐘會有一些理解上的難度,是本課的教學難點 。
建議教師結合小學自然課和中學地理課學過的有關自然界的周期變化的知識,引導學生認識動物的節律行為是對自然界周期變化的適應,并根據學生的情況補充相關的地理知識,扶助學生突破難點。
教學過程 設計
一、本節課的參考課時為1課時
二、教學過程
1.復習:
可以以秋季大雁結隊向南飛為例,通過頭雁的地位及雁群的組織和通訊方式復習動物的社群行為,并為動物的季節節律埋下伏筆。
2.引入新課:
從大雁南飛適應季節變化屬于動物的節律行為引入新課。也可以從自然界的周期變化引入新課。
3.閱讀、比較和畫概念圖:
①瀏覽課文。了解本節課要學習的基本內容。
②慢而仔細地閱讀課文。細讀動物節律行為的概念,把自己感到不易懂的地方劃下來,隨手記下自己的問題。
③比較晝夜節律、季節節律和潮汐節律的概念,嘗試畫動物節律行為的概念圖。
④回憶自己曾知道哪些有關生物鐘的例子,比較書上所介紹的概念與自己原有的概念有何異同,記下自己的問題。
⑤思考“動動腦”提出的兩個問題。
⑥閱讀《課外讀》,了解鳥類的遷徙行為。
4.小組討論:
①在小組討論時,先討論在閱讀課文時各組員提出來的問題。教師在巡視時要特別留意學生提出的問題,在全班討論時請學生談談自己發現的問題和對該問題的假設。
②組內交流概念圖的畫法。通過交流概念圖,交流各自對動物的節律行為的概念的認識,對生物鐘的認識,相當于進行自學本節的過程與方法的交流。
③討論“動動腦”提出的兩個問題。
5.全班討論:
①請小組代表匯報本組同學發現了哪些問題,討論的結果如何。教師可以強調發現問題的重要性,鼓勵學生從書本中、從實際生活中、從社會中,發現與生物學相關的問題。
②交流概念圖,可以將部分學生的概念圖畫在投影膠片上,或請二三位學生將其概念圖畫在黑板上,討論概念圖設計的想法,進行自學交流。
6.請學生對本課做小結。教師可以用學生畫的被公認較好的概念圖做本節的板書,也可以引導學生進行小結時完成板書。
下課前再次提醒學生,以小組為單位繼續實施觀察計劃或完成實驗設計,要及時記錄觀察到的現象,或做實驗報告。
【板書設計 】
第五節(節標題略)
一、動物的各種節律行為
1.動物的晝夜節律
舉例:夜行性動物(貓頭鷹等)和晝行性動物(麻雀、蝴蝶等)。
概念:動物在一晝夜中有節律的活動。
2.動物的季節節律
舉例:候鳥的遷徙行為(大雁等);魚類的洄游行為(鱈魚等);動物的冬眠行為(蛙、蛇等)。
概念:動物隨季節改變而發生的周期性行為。
3.動物的潮汐行為
舉例:招潮蟹、牡蠣、珊瑚等。
概念:海洋生物與潮水漲退的變化相適應的節律行為。
二、動物的節律行為的概念和意義
概念:動物隨著地球、日、月的周期性變化,逐步形成的周期性的有節律的行為。
意義:有利于動物獲取食物、避開不良生活條件、獲得適宜的生活環境。
三、產生節律行為的原因——生物鐘的調節作用
概念:生物生命活動的內在節律性。
舉例:“調撥”蟑螂的生物鐘。
小資料
1.鴿子的飛行定向
鴿子擅長飛行認路。
晴天,鴿子靠太陽和生物鐘定向。如果人為“撥亂”鴿子的生物鐘,鴿子就不能正確地依靠大陽導航。有人曾做過這樣的實驗:將鴿子關在暗室中,每天夜間0時照明,中午關燈,將鴿子的生物鐘撥快6小時。過一段時間后,早6:00于鴿舍西方80.45km處放飛。該鴿沒有向東飛回鴿舍,其飛行的方向是東北方。這是由于該鴿子的生物鐘此時是中午,鴿子誤以為太陽在南面,按中午該飛的方向,故向東北方向飛去。
陰天,鴿子靠地球磁場定向。若陰天在鴿子頸上系一塊磁鐵,它們會迷失方向。
2.生物鐘的位置
生物鐘不是具體的形態結構,而是以生化過程為基礎的生理機制,很難確定其在生物體內的位置。用蠶蛾做腦組織的切除、嫁接實驗,證明生物鐘位于腦中。將一種蜥蜴的松果體離體培養,在其存活的一周內,松果體按晝夜節律分泌褪黑素。鳥類和獸類的一些實驗證明松果體有控制生物節律的作用。有些實驗證明,哺乳動物的生物鐘存在于丘腦中。破壞丘腦的某些神經中樞,可以破壞動物的一些正常節律,如心率、激素分泌節律等。
生物學家推測,生物鐘現象可能與細胞膜中的蛋白質或脂類有關。有人認為,也許動、植物體內有多種生物鐘機制,它們共同作用使生物具有適應環境周期性變化的能力。
第五節 動物的節律行為 篇3
教學設計一
教學目的
1.使學生了解動物節律行為的概念和生物學意義。
2.了解晝夜節律、季節節律和潮汐節律的概念,以及主要節律行為的分類。
3.了解動物體內生物鐘的概念。
教學重點
1.動物節律行為的概念。
2.動物晝夜節律、季節節律、潮汐節律的概念。
3.動物體內生物鐘的概念。
教學難點
1.潮汐節律的概念。
2.生物鐘的概念。
教學方法
講述法結合談話法。
教學準備
蝶和蛾晝夜節律實驗裝置。
教法建議
學生雖然對一般動物的節律行為有些感性認識,但缺乏系統地理解。因此,在解決難點時,教師應在課前做些更深入細致地準備。可在學生現有的自然科學知識水平和一般感性認識的基礎上,配合直觀教具,逐步深化,突破難點。
沒有到過海邊的學生,對海洋的潮汐現象不甚了解,了解潮汐現象的學生也不一定了解潮汐的規律。因此,學生理解海洋動物的潮汐規律更感困難。這就需要從日、地、月的運行規律講起,還要涉及到萬有引力的常識。學生對潮汐現象及最基本的規律了解后,對動物的潮汐節律行為也就容易了解了。潮汐現象不是生物課的重點內容,使學生一般了解便可,不必占用過多時間。
生物鐘的概念比較抽象,也是學生感到生疏的內容。在講述動物的晝夜節律、季節節律和潮汐節律的基礎上,說明動物的一切行為都是與環境相適應的,由于環境中年、月、日的變化有節律性,生命活動必然也會具有節律性。這種節律性像鐘表一樣,按照一定周期重復出現,時間很準確,但也可以延遲或提前,就像鐘表一樣。生命活動的節律在生物學中稱“生物鐘”,這只是一種比喻,應該使學生明白,動物的體內存在著類似鐘表結構的器官,由它可以調節生物生命活動的內在節奏性。還應向學生講明生物鐘在生物界廣泛存在,每一種生物的生命活動都能反映出來。
講述動物的晝夜節律時可以演示一個實驗:捕捉活的蝶和蛾各5只,1只蝶和1只蛾放入一個紙盒中為一組,共5組。講課時相繼打開每個盒蓋,蝶應立即飛出,蛾應無活動。以此說明,在正常的情況下,蝶類的生活節律是夜伏晝出,蛾是晝伏夜出。
教學過程
復習提問:
1.哪些動物有社群行為?與單獨生活的動物有什么不同的特點。
2.什么是動物的語言,舉例加以說明。
講授新課:
引言:日、月、星球都在運動。地球因自轉一天分為白晝和黑夜;由于公轉一年分成春夏秋冬四個季節。廣闊的海平面總是在起伏動蕩,潮水的漲落周而復始地進行。幾億年來,動物就生活在這樣的環境中,隨著地球、月亮、太陽運行的往復變比,逐漸形成一些周期性的行為,在一天中、一月中或一年中重復出現。動物的這種周期性出現的行為,叫動物的節律行為。
一、晝夜節律
教師:人一天的活動有沒有節律?
學生:有、白天活動,夜間休息,一日三餐。
教師:動物也是這樣,大部分動物不是晝夜都在不停地活動,有的白天活動,有的夜間活動,有的是早晨和黃昏時活動。根據晝夜活動不同的習性,可以分為夜行性動物和晝行性動物。請學生講一講自己知道有哪幾種夜行性動物。
學生:夜行性動物有老鼠、貓、貓頭鷹、蝙蝠等。
教師:空中既然有飛翔的蝙蝠,這時的空中是不是還應該有其他動物在活動?
學生:應該有大量的昆蟲在飛舞。
教師:大部分兩棲動物、爬行動物,一部分哺乳動物、昆蟲和少數鳥類屬于夜行性動物。大多數鳥類、一部分哺乳動物、昆蟲及少數兩棲動物、爬行動物屬于晝行性動物。有些動物,如許多種鳥類在拂曉和黃昏時活動,也有一些動物的活動沒有晝夜的區分。
演示實驗:蝶和蛾的晝夜節律。
這里有5個硬紙盒,每個盒里放著1只蝴蝶和1只蛾子。蝶類一般是夜伏晝出,蛾類一般是晝伏夜出。現在打開盒蓋,看看它們的活動情況。
相繼打開5個盒蓋。應該5個盒中的蝴蝶全部飛出,蛾子全部不飛出。如果有的蛾子也飛出,教師可向學生解釋這是動物的防御行為,不是節律行為。可引導學生觀察蝴蝶和蛾子各飛到什么地方去了,是飛出去活動還是藏匿起來了。
二、季節節律
以上學習的內容和看到的現象就是動物的晝夜節律。有些動物的活動隨著季節的變化而出現周期性的行為,這叫季節節律。請同學們舉幾個實例,說明動物的季節節律。
學生:每年的初夏布谷鳥便叫了。秋季,許多鳥飛到南方過冬,明年再飛回北方。
教師:這說的是鳥類的遷徙。除去鳥類的遷徙外,還有什么動物的行為也是隨著季節發生周期性的變化?
學生:蛙、蛇的冬眠,魚的洄游。
教師:結合教材說一說大雁一年兩次在什么時候遷徙,飛到什么地方,飛去干什么?
學生:每年秋季到來時,大雁便從北方飛向南方去過冬。第二年春又從南方飛回北方,進行繁殖。
教師:鳥類隨著季節的不同而變更生活地區的習性,就是鳥類的遷徙行為,有遷徙行為的鳥叫候鳥。如家燕、杜鵑(布谷鳥)、天鵝、丹頂鶴等都是候鳥。候鳥的遷徙和樹木的發芽、開花一樣,時間較為固定,每年前后相差不了幾天。像鳥類的這種季節節律行為,在許多其他動物也都存在,如海洋魚類的洄游,溫帶和寒帶蛙、蛇、蝙蝠、刺猬、土撥鼠(旱獺)的冬眠。有些動物只有在一定季節才發情、交配、產卵、育幼,這都屬于節律行為。
三、潮汐節律
動物除隨著晝夜、季節的變化發生節律行為外,還可以隨著海水的漲落發生潮汐節律。到過海邊的同學都知道,茫茫大海不但有永不休止的波濤起伏,一天之中,一月之中海平面都在有規律地起伏著。海面上升,海水向岸邊涌來,叫漲潮;海面下降,海水退去,叫退潮。潮汐就是海平面這種有規律的起伏變化。很多海洋生物的活動與潮水漲落的變化相適應。這種行為叫潮汐節律行為。
海灘上生活著一種招潮蟹,雄性個體右邊的螯肢特別大,像是拉提琴的姿勢,也叫提琴蟹。落潮時,在海灘上尋找食物,海水再次上漲前10分鐘便藏進洞穴中。潮汐現象有個規律,每天的漲潮、落潮總比前次晚來50分鐘,招潮蟹出來活動和鉆入洞穴中,每天也都推遲50分鐘。有人曾經作過一個這樣的實驗:把這種小蟹轉移到沒有潮汐更迭的環境中,既看不見海水,也聽不見海浪,但它們仍然按照原來的時間鉆入洞穴和出來活動,而且每次活動都比的一次推遲50分鐘。
除招潮蟹外,其他海洋生物有些也有潮汐節律行為。例如,牡蠣、蛤蜊在漲潮時張開貝殼在水小覓食,落潮時閉上貝殼靜止不動。有些珊瑚、海生環節動物和一些魚類,在海水達到高潮時才產卵。
四、生物鐘
上面我們講過的這些動物,它們的行為和生理活動為什么在時間上會與環境中的晝夜交替、四季更迭、潮漲潮落相呼應呢?公雞在黎明前啼叫,招潮蟹在漲潮前鉆入洞穴,大雁在秋季準時遷徙,旱獺準時進入冬眠。除動物外,許多開花植物也有在一定的時間內開花的現象。以上種種事實表明,生物的生命活動存在著節律性。這種節律是一種復雜的生理活動,是生物體內化學物質變化的結果。這種節律像是有一個鐘表在指示著時間,生物學家就把這種現象叫生物鐘。
鐘表可以撥快或撥慢,生物鐘能不能加以調節呢?生物學家用蟑螂做了一個實驗。蟑螂是一種晝伏夜出的昆蟲,傍晚最活躍。把蟑螂放在實驗室特制的箱子里,人為地用燈光把白天和黑夜顛倒,大約經過1周,蟑螂就在人造的“黑夜”里活動,這時室外實際是白天,這樣等于把蟑螂體內的生物鐘撥慢了12小時。這個實驗說明,外界環境的周期性因素可以影響生物體內生物鐘的節律。
動物在生活中表現出來的種種節律行為都是生物鐘在起著調節作用,這是動物長期生活在光照、溫度或海水發生周期性變化的環境中,適應這種節律變化的結果。節律行為對于動物獲得食物和適宜的生活環境,對于繁殖和躲避不良的生活條件等都有積極的意義。人們掌握了動物的節律行為,可以更有效地保護和利用有益的動物,限制和防除有害動物。
小結:這一節我們學習了動物的節律行為。節律行為是動物隨著地球、太陽、月亮周期性變化,逐漸形成的許多周期性的、有節律的行為。動物表現最多的是晝夜節律、季節節律和潮汐節律。節律行為受生物鐘的調節,是動物長期適應自然生活環境的結果。可通過下面兩個題目來檢查學生的了解程度:
1.什么是晝夜節律行為和季節節律行為,舉例說明。
2.招潮蟹每天推遲50分鐘出洞尋食和進洞藏匿,這屬于哪一種動物行為。
第五節 動物的節律行為 篇4
教學設計一
教學目的
1.使學生了解動物節律行為的概念和生物學意義。
2.了解晝夜節律、季節節律和潮汐節律的概念,以及主要節律行為的分類。
3.了解動物體內生物鐘的概念。
教學重點
1.動物節律行為的概念。
2.動物晝夜節律、季節節律、潮汐節律的概念。
3.動物體內生物鐘的概念。
教學難點
1.潮汐節律的概念。
2.生物鐘的概念。
教學方法
講述法結合談話法。
教學準備
蝶和蛾晝夜節律實驗裝置。
教法建議
學生雖然對一般動物的節律行為有些感性認識,但缺乏系統地理解。因此,在解決難點時,教師應在課前做些更深入細致地準備。可在學生現有的自然科學知識水平和一般感性認識的基礎上,配合直觀教具,逐步深化,突破難點。
沒有到過海邊的學生,對海洋的潮汐現象不甚了解,了解潮汐現象的學生也不一定了解潮汐的規律。因此,學生理解海洋動物的潮汐規律更感困難。這就需要從日、地、月的運行規律講起,還要涉及到萬有引力的常識。學生對潮汐現象及最基本的規律了解后,對動物的潮汐節律行為也就容易了解了。潮汐現象不是生物課的重點內容,使學生一般了解便可,不必占用過多時間。
生物鐘的概念比較抽象,也是學生感到生疏的內容。在講述動物的晝夜節律、季節節律和潮汐節律的基礎上,說明動物的一切行為都是與環境相適應的,由于環境中年、月、日的變化有節律性,生命活動必然也會具有節律性。這種節律性像鐘表一樣,按照一定周期重復出現,時間很準確,但也可以延遲或提前,就像鐘表一樣。生命活動的節律在生物學中稱“生物鐘”,這只是一種比喻,應該使學生明白,動物的體內存在著類似鐘表結構的器官,由它可以調節生物生命活動的內在節奏性。還應向學生講明生物鐘在生物界廣泛存在,每一種生物的生命活動都能反映出來。
講述動物的晝夜節律時可以演示一個實驗:捕捉活的蝶和蛾各5只,1只蝶和1只蛾放入一個紙盒中為一組,共5組。講課時相繼打開每個盒蓋,蝶應立即飛出,蛾應無活動。以此說明,在正常的情況下,蝶類的生活節律是夜伏晝出,蛾是晝伏夜出。
教學過程
復習提問:
1.哪些動物有社群行為?與單獨生活的動物有什么不同的特點。
2.什么是動物的語言,舉例加以說明。
講授新課:
引言:日、月、星球都在運動。地球因自轉一天分為白晝和黑夜;由于公轉一年分成春夏秋冬四個季節。廣闊的海平面總是在起伏動蕩,潮水的漲落周而復始地進行。幾億年來,動物就生活在這樣的環境中,隨著地球、月亮、太陽運行的往復變比,逐漸形成一些周期性的行為,在一天中、一月中或一年中重復出現。動物的這種周期性出現的行為,叫動物的節律行為。
一、晝夜節律
教師:人一天的活動有沒有節律?
學生:有、白天活動,夜間休息,一日三餐。
教師:動物也是這樣,大部分動物不是晝夜都在不停地活動,有的白天活動,有的夜間活動,有的是早晨和黃昏時活動。根據晝夜活動不同的習性,可以分為夜行性動物和晝行性動物。請學生講一講自己知道有哪幾種夜行性動物。
學生:夜行性動物有老鼠、貓、貓頭鷹、蝙蝠等。
教師:空中既然有飛翔的蝙蝠,這時的空中是不是還應該有其他動物在活動?
學生:應該有大量的昆蟲在飛舞。
教師:大部分兩棲動物、爬行動物,一部分哺乳動物、昆蟲和少數鳥類屬于夜行性動物。大多數鳥類、一部分哺乳動物、昆蟲及少數兩棲動物、爬行動物屬于晝行性動物。有些動物,如許多種鳥類在拂曉和黃昏時活動,也有一些動物的活動沒有晝夜的區分。
演示實驗:蝶和蛾的晝夜節律。
這里有5個硬紙盒,每個盒里放著1只蝴蝶和1只蛾子。蝶類一般是夜伏晝出,蛾類一般是晝伏夜出。現在打開盒蓋,看看它們的活動情況。
相繼打開5個盒蓋。應該5個盒中的蝴蝶全部飛出,蛾子全部不飛出。如果有的蛾子也飛出,教師可向學生解釋這是動物的防御行為,不是節律行為。可引導學生觀察蝴蝶和蛾子各飛到什么地方去了,是飛出去活動還是藏匿起來了。
二、季節節律
以上學習的內容和看到的現象就是動物的晝夜節律。有些動物的活動隨著季節的變化而出現周期性的行為,這叫季節節律。請同學們舉幾個實例,說明動物的季節節律。
學生:每年的初夏布谷鳥便叫了。秋季,許多鳥飛到南方過冬,明年再飛回北方。
教師:這說的是鳥類的遷徙。除去鳥類的遷徙外,還有什么動物的行為也是隨著季節發生周期性的變化?
學生:蛙、蛇的冬眠,魚的洄游。
教師:結合教材說一說大雁一年兩次在什么時候遷徙,飛到什么地方,飛去干什么?
學生:每年秋季到來時,大雁便從北方飛向南方去過冬。第二年春又從南方飛回北方,進行繁殖。
教師:鳥類隨著季節的不同而變更生活地區的習性,就是鳥類的遷徙行為,有遷徙行為的鳥叫候鳥。如家燕、杜鵑(布谷鳥)、天鵝、丹頂鶴等都是候鳥。候鳥的遷徙和樹木的發芽、開花一樣,時間較為固定,每年前后相差不了幾天。像鳥類的這種季節節律行為,在許多其他動物也都存在,如海洋魚類的洄游,溫帶和寒帶蛙、蛇、蝙蝠、刺猬、土撥鼠(旱獺)的冬眠。有些動物只有在一定季節才發情、交配、產卵、育幼,這都屬于節律行為。
三、潮汐節律
動物除隨著晝夜、季節的變化發生節律行為外,還可以隨著海水的漲落發生潮汐節律。到過海邊的同學都知道,茫茫大海不但有永不休止的波濤起伏,一天之中,一月之中海平面都在有規律地起伏著。海面上升,海水向岸邊涌來,叫漲潮;海面下降,海水退去,叫退潮。潮汐就是海平面這種有規律的起伏變化。很多海洋生物的活動與潮水漲落的變化相適應。這種行為叫潮汐節律行為。
海灘上生活著一種招潮蟹,雄性個體右邊的螯肢特別大,像是拉提琴的姿勢,也叫提琴蟹。落潮時,在海灘上尋找食物,海水再次上漲前10分鐘便藏進洞穴中。潮汐現象有個規律,每天的漲潮、落潮總比前次晚來50分鐘,招潮蟹出來活動和鉆入洞穴中,每天也都推遲50分鐘。有人曾經作過一個這樣的實驗:把這種小蟹轉移到沒有潮汐更迭的環境中,既看不見海水,也聽不見海浪,但它們仍然按照原來的時間鉆入洞穴和出來活動,而且每次活動都比的一次推遲50分鐘。
除招潮蟹外,其他海洋生物有些也有潮汐節律行為。例如,牡蠣、蛤蜊在漲潮時張開貝殼在水小覓食,落潮時閉上貝殼靜止不動。有些珊瑚、海生環節動物和一些魚類,在海水達到高潮時才產卵。
四、生物鐘
上面我們講過的這些動物,它們的行為和生理活動為什么在時間上會與環境中的晝夜交替、四季更迭、潮漲潮落相呼應呢?公雞在黎明前啼叫,招潮蟹在漲潮前鉆入洞穴,大雁在秋季準時遷徙,旱獺準時進入冬眠。除動物外,許多開花植物也有在一定的時間內開花的現象。以上種種事實表明,生物的生命活動存在著節律性。這種節律是一種復雜的生理活動,是生物體內化學物質變化的結果。這種節律像是有一個鐘表在指示著時間,生物學家就把這種現象叫生物鐘。
鐘表可以撥快或撥慢,生物鐘能不能加以調節呢?生物學家用蟑螂做了一個實驗。蟑螂是一種晝伏夜出的昆蟲,傍晚最活躍。把蟑螂放在實驗室特制的箱子里,人為地用燈光把白天和黑夜顛倒,大約經過1周,蟑螂就在人造的“黑夜”里活動,這時室外實際是白天,這樣等于把蟑螂體內的生物鐘撥慢了12小時。這個實驗說明,外界環境的周期性因素可以影響生物體內生物鐘的節律。
動物在生活中表現出來的種種節律行為都是生物鐘在起著調節作用,這是動物長期生活在光照、溫度或海水發生周期性變化的環境中,適應這種節律變化的結果。節律行為對于動物獲得食物和適宜的生活環境,對于繁殖和躲避不良的生活條件等都有積極的意義。人們掌握了動物的節律行為,可以更有效地保護和利用有益的動物,限制和防除有害動物。
小結:這一節我們學習了動物的節律行為。節律行為是動物隨著地球、太陽、月亮周期性變化,逐漸形成的許多周期性的、有節律的行為。動物表現最多的是晝夜節律、季節節律和潮汐節律。節律行為受生物鐘的調節,是動物長期適應自然生活環境的結果。可通過下面兩個題目來檢查學生的了解程度:
1.什么是晝夜節律行為和季節節律行為,舉例說明。
2.招潮蟹每天推遲50分鐘出洞尋食和進洞藏匿,這屬于哪一種動物行為。