Дипломная работа (бакалавр/специалист) на тему Водные беспозвоночные Сасовского района Рязанской области

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 2
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ 20
ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ 33
3.1. География, климат, растительность 33
3.2. Характеристика модельных водных объектов 38
3.3. Методы исследования 43
3.4. Биоиндикация 45
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 48
ГЛАВА 5. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ШКОЛЬНИКОВ 68
ВЫВОДЫ 82
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 84

Введение:

Вода, как самый распространенный минерал на планете, играет очень важную роль в обеспечении жизнедеятельности всего живого.
Являясь универсальным растворителем, она обеспечивает проведение химических реакций и поддержание теплового баланса организмов. Не удивительно, что живые организмы и сами на 70, а то и более процентов состоят из нее. Уникальность оксида водорода также лежит так же в его способности находиться в трех агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном при обычных, а не экстремальных температурах окружающей среды, что не под силу другим химическим соединениям.
Гидросфера на сегодня представляет глобальную систему сообщающихся водных артерий и резервуаров, граничащих с атмосферой и литосферой. Ее образование на Земле стало важным моментом не только для дальнейшего развития жизни, но и, собственно, для самого ее появления. Ведь недаром гидросферу еще называют «колыбелью» жизни. В прошлые геологические эпохи именно она была средой, давшей толчок к дальнейшему развитию органического мира.
Тотальная индустриализация, появление несметного числа промышленных предприятий, привели к загрязнению природной среды сточными водами, качество очищения которых, к сожалению, оставляет желать лучшего. Кроме этого, промышленность на сегодня выступает одним из главных пользователей воды. Наиболее водоемкими считаются горнодобывающая, металлургическая, целлюлозно-бумажная и нефтехимическая отрасли промышленности, технологические циклы которых построены на постоянном участии в них воды. Сельское хозяйство тоже не отстает в данном вопросе, что подтверждается все растущими площадями орошаемых сельхозугодий.
Уже сегодня антропогенное вмешательство привело к существенной деградации многих пресноводных артерий Земли, выдвинув проблему дефицита качественной пресной воды на первый план. Не только сам человек страдает от этого. Неблагоприятное экологическое состояние многих пресноводных экосистем наносит существенный урон рыбным ресурсам водоемов и ставит под угрозу возможность не только развивать рыбную отрасль, разводя рыбу искусственно, но и просто рыбачить любительски. Неоспоримый факт, что во многих до этого «рыбных» водоемах количество водных обитателей не только сократилось, но кое-где вообще исчезло окончательно.
Все это вынуждает человечество предпринимать определенные меры, что подтверждается повышенным интересом в последние годы к вопросу экологического состояния пресных водоемов. Рассмотрим же некоторые моменты, обуславливающие его сегодня.
Глобальной проблемой не только биосферы, но и гидросферы вообще, является загрязнение. По сути, этот процесс означает внесение в среду новых, чужеродных ей веществ или агентов, либо попадание уже известных ей продуктов, но в чрезмерных количествах, от которых она не способна избавиться в ходе природных механизмов самоочищения. Помимо природного загрязнения, существовавшего еще до появления самого человека, главное беспокойство вызывает антропогенное, вызванное человеческой деятельностью.
Водные беспозвоночные — ракообразные (чаще всего ветвисто-усые рачки, дафнии) — широко применяются для оценки санитарно-гигиенического состояния вод. В качестве аналитического сигнала в этом случае используют некоторые физиологические показатели: выживаемость, поведенческие реакции, частоту движения ножек, период сокращения сердца (у дафний), окраску тел погибших организмов. Патологические процессы в организмах в зависимости от концентрации определяемого химического соединения могут протекать быстро: сначала наблюдается общее возбуждение, переходящее в депрессию, а затем в результате нарушения деятельности органов движения, дыхания, кровеносной и нервной систем наступают потеря подвижности и летальный исход.
Таким образом, актуальной представляется изучение водных беспозвоночных Сасовского района Рязанской области.
Объектом исследования являются водные беспозвоночные, а его предметом – водные беспозвоночные Сасовского района Рязанской области.
Объект и предмет исследования определили его цель – изучить фауну водных беспозвоночных Сасовского района. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Выявить таксономический сосав беспозвоночных окрестностей;
2. Оценить численность встреченных видов;
3. Исследовать пространственное распределение;
4. Выявить экологические группы беспозвоночных в исследованных водоемах;
5. Использовать полученные данные в процессе преподавания.
Научная новизна и теоретическая значимость данной темы заключается в том, что исследования беспозвоночных животных водоёмов г. Сасово и его окрестностей ранее не проводилось. Впервые нами выявлен экологофаунистический состав. Полученные данные вносят вклад в понимание организации и функционирования сообществ водных беспозвоночных
Практическое значение: полученные нами данные могут использоваться в школьном курсе биологи. Составленные коллекции водных беспозвоночных могут использоваться в качестве наглядного материала в изучении различных типов беспозвоночных животных.
Структура работы. Работа изложена на 60 листах, состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованных источников.

Заключение:

Беспозвоночные (Invertebrata) — группа животных, которые не имеют позвоночник и костный скелет. На сегодняшний день открыто около одного миллиона видов беспозвоночных, но это лишь малая часть от общего числа видов, которые населяют нашу планету. По предположениям ученых, существует около 30 миллионов видов беспозвоночных, хотя, по всей вероятности, мы никогда не будем знать точное количество видов беспозвоночных, с которыми мы разделяем эту планету. Помимо бесчисленного количества видов, не может удивлять тот факт, что более 97 процентов всех видов животных живущих сегодня, являются беспозвоночными. Люди и все другие млекопитающие, птицы, пресмыкающиеся, земноводные и рыбы относятся к группе позвоночных.
Есть более тридцати групп беспозвоночных. Наиболее известными группами являются членистоногие, иглокожие, кишечнополостные, моллюски, кольчатые черви и губки. К менее известным группам беспозвоночных относятся гребневики, плоские черви, нематоды, коловратки, плеченогие и мшанки.
Разнообразие беспозвоночных может создавать сложности для тех, кто пытается понять эту группу животных. Но, глядя на вариации этой группы, ученые смогли охарактеризовать и классифицировать беспозвоночных в более приемлемые подгруппы. Беспозвоночные были объединены в различные подгруппы на основе простых, наблюдаемых характеристик. Членистоногие, например, известны за то, что имеют сегментированные тела и членистые придатки. Иглокожие известны своей вторично-приобретенной радиальной симметрией тела. Стрекающие имеют гастроваскулярную полость с отверстием, которое окружено щупальцами.
Беспозвоночные настолько разнообразны, что подобрать общие характеристики для всех видов невозможно. Одна черта, которая объединяет всех беспозвоночных — это отсутствие позвоночника. Поэтому гораздо эффективней изучать характеристики основных групп беспозвоночных таких, как членистоногие, кишечнополостные, иглокожие, моллюски и т.д. На таком уровне классификации, легче говорить об общих приспособления, анатомии и эволюционной истории, чем для всей группы.
В ходе исследования выявлен таксономический состав изучаемых водных объектов. В реке Цна обнаружены все виды простейших водных беспозвоночных, кроме циклопа, инфузории туфельки, инфузории аурелии и коловратки. В реке Лея содержатся арцела, циклоп, инфузории туфелька и коловратка. В озере поселка Батьки наблюдается виды под номерами сувойки, арцелла, трубач, инфузории туфельки, инфузории аурелии. Что свидетельствует об абсолютно различном составе простейших в изучаемых водоемах. В случае с многоклеточными также наблюдается разнообразный видовой состав по все изучаемым водным объектам
В реке Цна в наибольшем количестве наблюдается водных беспозвоночных под номерами прудовик обыкновенный и живородка. В незначительном количестве в реке наблюдаются номера тинник, гребляк, клоп гладыш, пиявка малая, личинка стрекозы Бабки, клоп раната, медведка, пиявка коепсина и водяной ослик.
В реке Лея наблюдается повышенное содержание видов под номерами плащеноска слизистая, личинка красотки, тинник и клоп водомерка. Остальные виды либо отсутствуют вовсе, либо содержатся в незначительном количестве.
Видовое разнообразие озера Батьки наиболее обширное. Чаще всего в озере встречаются номера клоп водомерка, плавт, личинка стрекозы Бабки. Остальные виды, содержатся в умеренном или незначительном количестве.
Озеро поселка Батьки наиболее обогащено водными беспозвоночными, причем многие из них являются многочисленными.
На основании проведенного исследования также были разработаны методические рекомендации по изучению водных беспозвоночных на уроках биологии в школе.

Фрагмент текста работы:

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Термин «беспозвоночные животные» в биологии появился в конце XVIII века. Его предложил естествоиспытатель Жан Батист Ламарк для обозначения червей и насекомых. Сегодня он не используется в научной систематике, так как обозначает слишком неоднородную группу организмов. Ее представители отличаются образом жизни, внешним видом и поведением. Объединяет их только одно – ни у кого из них нет позвоночника.
Они представляют 95-97 % видов животных планеты. Они распространены на всех континентах и практически во всех водоемах, в самых немыслимых уголках мира. Некоторые из них способны летать, другие только ползают, а третьи и вовсе неподвижны. К беспозвоночным животным относятся около 30 типов организмов, наиболее известные из них [18]:
— кишечнополостные;
— плоские черви;
— круглые черви;
— кольчатые черви;
— моллюски;
— иглокожие;
— членистоногие.
Ранее к беспозвоночным относили и простейшие организмы, состоящие всего из одной клетки. В современной систематике их определяют в отдельное царство, а к беспозвоночным относят исключительно многоклеточных животных.
Внешнее и внутреннее строение беспозвоночных животных очень сильно различается. Наиболее просто устроены кишечнополостные и пластинчатые организмы, например губки, полипы, медузы, гидры и т. д. Их тело имеет радиальную симметрию, лишено конечностей и специализированных органов, а нервная система представлена нервным сплетением.
У червей с плоским или округлым вытянутым телом более высокий уровень развития. Многие из них имеют кишечник, органы дыхания и даже кровеносную систему (кольчатые черви). Все это есть и у моллюсков. Кроме того, они обладают специальными органами движения: у брюхоногих это нога, у головоногих – щупальца. Каракатицы, кальмары, осьминоги обладают одной из наиболее развитых нервных систем среди беспозвоночных животных [13].
По сложности строения тела и органов чувств лидерами являются членистоногие. Они оснащены подвижными конечностями, относительно развитыми внутренними органами, включая жабры, трахеи, легкие, сосуды и т. д.
Все позвоночные животные обладают хребтами, костями, суставами и хрящами, образующими внутренний скелет. Он спрятан под кожей и играет роль опоры, которая выдерживает большие нагрузки и помогает осуществлять сложные движения [26].
Позвоночник и внутренний костный скелет отсутствуют у беспозвоночных животных. Они появились в ходе эволюционного развития и характерны для существ с более сложным устройством, например для рыб, птиц, пресмыкающихся, млекопитающих. Зато многие беспозвоночные обладают прочным внешним скелетом, который защищает их тело и органы от повреждений. Он состоит из минеральных отложений или хитина и может принимать различные формы [20].
Примером внешнего скелета могут служить кораллы. Они состоят из известняка и образуют «сооружения» в виде разветвленных трубочек, в отверстиях которых живут колонии полипов. Моллюски защищены твердыми раковинами из карбоната, арагонита и других веществ. Они похожи на панцирь и принимают форму створок, спиралей и т. д. Насекомых почти полностью обтягивает хитиновая кутикула, разделенная на сегменты, как и само тело.
Беспозвоночные животные приспособились к жизни в самых разных условиях – от подземных и океанических глубин до заснеженных высокогорий и жарких пустынь. Губки, полипы, гидры, морские лилии ведут сидячий образ жизни, проводя все время на одном месте. Кальмары, каракатицы, паукообразные и другие животные активно передвигаются по земле или в толще воды. Насекомые даже оснащены крыльями, которые позволяют им преодолевать значительные расстояния по воздуху [24].
Говорить об интеллектуальных способностях губок, морских звезд, иглокожих и подобных беспозвоночных не приходится. Ряд из них обладает неразвитой нервной системой и руководствуется лишь примитивными рефлекторными действиями. А вот у головоногих моллюсков и насекомых наблюдается довольно сложное поведение, основанное не только на инстинктах, но и на способности обучаться и строить логические цепи. Так, пчелы легко запоминают места, где было много корма, и даже конкретные цветки, где они его получали. Шмели способны быстро определить самый рациональный и наименее затратный путь до нужного им объекта.
Среди беспозвоночных животных есть как крохотные создания, так и настоящие гиганты. Размеры губок, к примеру, могут варьироваться от нескольких миллиметров до 1-2 метров в диаметре. Пластинчатые животные не вырастают больше 3 мм в длину и 25-20 мкм в ширину [17].
Полипы, обитая в кораллах, могут образовывать обширные колонии. Возле берегов Австралии они сформировали Большой Барьерный риф площадью 344 400 тысяч км2. Известняковые коралловые отложения образуют платформы для целых островов.
Довольно крупными бывают и медузы. Арктическая цианея, обитающая в северных морях планеты, достигает до 2,5 метра в диаметре, а ее щупальца вырастают почти на 40 метров в длину. Гигантский и антарктический кальмары вместе с щупальцами достигают от 10 до 27 метров в длину и весят в районе 300-500 килограммов.
Водные беспозвоночные – это организмы, которые не имеют позвоночника и живут в воде. Примерами водных беспозвоночных могут служить черви, раки, улитки, моллюски и насекомые, например, стрекозы.