师:亲爱的同学们,大家好!今天我们继续学习两栖动物和爬行动物。上节课我们以青蛙为例,了解了两栖动物的特征:幼体生活在水中,用鳃呼吸;成体大多生活在陆地上,也可在水中游泳,用肺呼吸,皮肤可辅助呼吸。像这样的动物就是两栖动物。这是两栖动物的典型代表青蛙,还有蝾螈。而蜥蜴是爬行动物的典型代表。两者外部形态结构相似,都有四肢和尾。那么它们有哪些区别呢?哪一个更适宜陆地环境呢?一个物种的延续什么最重要?当然是繁衍后代。通过上节课的学习,我们知道两栖动物的生殖和发育离不开水,青蛙的卵必须产在水中,而蜥蜴是将卵产在陆地上的,这说明蜥蜴的繁殖可以摆脱水的限制。请同学们观察这两张图片,对比两栖动物与爬行动物的卵,最明显的区别是什么?
生:两栖动物的卵没有卵壳,而爬行动物的卵有卵壳。
师:非常好。那么有卵壳的卵还能在水中进行体外受精吗?
生:显然不能。
师:所以蜥蜴的卵是在体内完成受精作用的。那么蜥蜴的卵具有什么样的结构,可以使其胚胎在卵内发育,使其生殖过程摆脱对水环境的依赖呢?这是蜥蜴卵的结构示意图。通过这幅图我们可以看出,蜥蜴的卵比较大,卵内养料较多,储存在卵黄中,从而满足了胚胎发育时对营养物质的需求。另外卵内还有一定的水分,卵外有坚韧的卵壳,这样的卵我们称为羊膜卵。那么卵壳有什么作用呢?
生:可以起到保护作用,还能有效地减少水分的蒸发,帮助它们适应陆地干燥的环境。
师:没错。因此,爬行动物的生殖和发育可以摆脱对水环境的依赖,这也是很多爬行动物可以终身生活在陆地上的重要原因。接下来我们来看一段视频。
(视频播放完毕)
师:通过视频我们知道了蜥蜴产卵时会在地面上挖一个小坑,然后把卵产在里面。产完卵之后它还会用土把卵覆盖上,并且还会整理地表,让其他动物很难发现它产卵的地方,蜥蜴真是个聪明的小家伙。那如果在野外我们没有看到动物产卵,通过外形能不能区分两栖动物和爬行动物呢?具有什么样特征的动物才是爬行动物?这些特征对爬行动物适应陆地生活有什么意义呢?这是蜥蜴,我们可以看出它的体表最明显的特征就是不再裸露,而是覆盖着角质的鳞片。那么请你推测一下角质的鳞片有什么作用呢?
生:蜥蜴生活在陆地,陆地环境干燥多变,角质鳞片既能保护身体,又能减少水分蒸发。而且鳞片有颜色,能形成保护色或警戒色,像变色龙就能改变体色伪装自己。
师:非常棒。除鳞片之外还有什么区别呢?同学们再仔细观察这两幅图片,蜥蜴头部与躯干部之间的距离与蝾螈有何不同?
生:蜥蜴头部与躯干部之间的距离要长一些。
师:这是因为蜥蜴有颈这一结构,爬行动物是最早出现颈这一结构的陆生脊椎动物。颈的出现对陆生脊椎动物有什么重要的意义呢?大家可以左右转一下自己的头感受下。
生:颈能使头更灵活,增加视野,有利于在陆地上找食物和发现敌害。
师:对,这是陆生脊椎动物的重要特征,也是其适应陆地环境的重要特征。不过,爬行动物的头部转动幅度有限,鸟类和哺乳类在这方面更完善。另外,从这幅图中我们还能看出,蜥蜴的四肢比较短小,不能像青蛙那样跳跃,但是它们能贴着地面迅速爬行,这就是它的运动方式。那么蜥蜴的运动离不开能量和呼吸作用,蜥蜴需要像两栖动物那样借助于皮肤来辅助呼吸吗?
生:蜥蜴体表覆盖角质鳞片且干燥,这样的皮肤不能辅助呼吸。
师:那它是如何解决氧气问题的呢?我们来看爬行动物与两栖动物肺的区别。
(展示对比图)
师:通过对比我们发现蜥蜴的肺相对发达,气体交换的表面积比蟾蜍大得多,因而它们的气体交换能力较强,所以只靠肺的呼吸就能够满足在陆地上对氧气的需求。接下来我们一起总结一下蜥蜴适于陆地环境的结构特点。
生:蜥蜴出现了颈,头部运动更灵活,增加了视野,便于找食物和发现敌害;四肢短小,能贴着地面迅速爬行;皮肤干燥,表面覆盖角质鳞片,能保护身体、减少水分蒸发,还能形成保护色伪装自己;肺发达,气体交换表面积大,仅靠肺呼吸就能满足陆地对氧气的需求;在陆地上产卵,卵内养料多,有卵壳保护,生殖和发育摆脱对水环境的依赖。
师:非常全面。除蜥蜴之外,爬行动物还有龟、鳖、蛇、鳄等等。它们的外形和蜥蜴有较大差别,但都具有以下主要特征:体表覆盖角质的鳞片或甲;用肺呼吸;在陆地上产卵,表面有坚韧的卵壳。这些特征让爬行动物更适于干燥复杂的陆地环境。尤其是羊膜卵的出现,为胚胎发育提供水和营养物质,让爬行动物的繁殖彻底摆脱水的限制,更深入陆地。接下来,我们来了解各种爬行动物。这是鳄类,现存鳄类大约有23种,是2亿多年前与恐龙同时代的最古老的爬行动物,也是迄今生存着的最原始的动物之一。左边是恒河鳄,它们的上下颚特别细长,牙齿也非常尖锐。右边是湾鳄,是鳄鱼品种中体型最大的,也是世界上最大的爬行动物。它们两者都是比较凶猛的食肉动物。这是扬子鳄,是小型鳄类,我国特有的一级保护动物,主要分布在安徽、江苏、浙江三省长江沿岸的局部地区,生活在水边的芦苇丛中或竹林地带,以田螺、鱼、蛙等为食。在扬子鳄身上至今还能找到早先恐龙类爬行动物的许多特征,因此人们称扬子鳄为“活化石”,它既古老,现存数量又稀少,是世界上濒临灭绝的爬行动物。为了使这种珍贵动物的种族延续下去,我国在安徽、浙江等地建立了扬子鳄自然保护区和人工养殖场,现已人工繁育成功。安徽宣城建有安徽省扬子鳄国家级自然保护区,是我国最大的扬子鳄保护基地。同学们如果感兴趣可以前往参观。这是龟鳖类的爬行动物,它们有强大的护甲,有些种类的龟遇到危险时能把头部缩回到龟壳里。海龟是比较罕见的龟鳖目动物,生活在温暖水域,十分擅长游泳。海龟没有脚,但长有鳍状肢,前肢帮助向前运动,后肢起方向舵作用,这是对水生生活的适应,在水生哺乳动物如鲸、海狮、海豹等中也有类似现象。鳖又名甲鱼,体型较小,人工养殖的鳖可食用,营养丰富,另外鳖甲还可入药。这是避役,也就是变色龙,它们是捕食林木害虫的高手,有三个特殊技能,接下来我们通过一个视频来了解一下。
