Tilpasning og sanser Lærerstyret undervisning - Lærervejledning

Transkript

1 Tilpasning og sanser Lærerstyret undervisning - Lærervejledning Pædagogisk ide Denne aktivitet er en lærerstyret undervisning i klassen. For at gøre forberedelsen til undervisningen og til besøget på Bornholms Rovfugleshow let tilgængelig, tilbydes her en lektion med diverse inspirerende informationer til eleverne - understøttet af billedmateriale. Aktiviteten er tænkt som en øjenåbner og ikke et fyldestgørende kompendium. Yderligere forståelse for delemner vil opstå i takt med de øvrige aktiviteter, i det samlede undervisningsmateriale samt under besøget på Bornholms Rovfugleshow. Lærerens opgave i denne aktivitet er; at oplæse/fortælle informationerne i takt med fremvisning af billedserien. Teksten udprintes af læreren og bruges som manuskript. Billedserien fremvises direkte fra filen via projekter/smartboard. Optimalt set bør der være tid til forundring og diskussion i klassen undervejs. Denne aktivitet bør efterfølges af aktiviteten: På jagt efter løsningen. Da der gennem årene i undervisningssektoren og i diverse skoletjenester er udviklet en del undervisningsmateriale om f.eks. fugles næb og klør og deres tilpasning til fødevalg og niche er der i dette materiale forsøgt at finde nye vinkler og delemner. Dog er vigtige universelle emner medtaget. Sammenligning med menneskekroppen og henvisninger til enkelte forståelsesfremmende aktiviteter indgår i aktiviteten. Udstyr PC + projekter/smartboard Et antal kikkerter (gerne 8x forstørrelse) Faglighed Der arbejdes med emner inden for flyvningens kunst samt tilpasning og sanser. Der fokuseres på: Fuglenes ophav Fjer Aerodynamik Termik Synssansen Høresansen Undervisningsministeriets Fælles mål: Herunder er listet nogle af de trinmål og arbejdsmetoder som berøres via denne aktivitet.

2 Trinmål for natur/teknik efter 4. klasse: Den nære omverden - kende flere navne på dyr og planter samt de vigtigste kendetegn, der henfører til systematiske grupper - stille spørgsmål til planter og dyrs bygning og levevis ved brug af begreberne fødekæde, tilpasning og livsbetingelser Trinmål for natur/teknik efter 6. klasse: Den fjerne omverden - beskrive og give eksempler på forhold, der har betydning for dyr og planters tilpasning til forskellige livsbetingelser, herunder vand, lys, næring, næringssalte og temperatur - beskrive forhold, der har betydning for livets udvikling, herunder variation, ændring af levesteder og naturlig udvælgelse Trinmål for biologi efter 8. klasse: De levende organismer og deres omgivende natur - kende udvalgte organismer og deres placering i fødekæden samt anvende begreber om deres livsytringer, herunder fødeoptagelse, respiration, vækst, formering og bevægelse - give eksempler på og sammenligne forskellige arters tilpasning i bygning, funktion og adfærd i forhold til føde, næringsstoffer, vand, oxygen og temperatur Arbejdsmåder og tankegange - præcisere biologiske erkendelser og sammenhænge ved brug af relevant fagsprog Trinmål for biologi efter 9. klasse: De levende organismer og deres omgivende natur - forklare sammenhængen mellem forskellige arters tilpasning i bygning, funktion og adfærd i forhold til forskellige typer af levesteder og livsbetingelser samt forholdet til andre organismer - redegøre for livets opståen og evolution i en naturvidenskabelig sammenhæng, herunder artsdannelse. Arbejdsmåder og tankegange - anvende biologiske begreber og viden om biologiske processer i forskellige sammenhænge

3 Tilpasning og sanser - flyvningens kunst Intro Fugle og alle andre skabninger på kloden, er et resultat af udvikling og tilpasning. Der findes omkring fuglearter i verden, i dag. Fuglene har tilpasset sig meget forskellige levevilkår og kan derfor være meget forskellige. Når I kommer til Bornholms Rovfugleshow, vil I komme helt tæt på nogle af dem som har tilpasset sig et liv som jægere. Derfor skal vi nu se lidt på nogle af de sanser som netop rovfuglene har udviklet. Men vi skal også og se lidt på nogle generelle egenskaber som gør fuglene specielle. Fjer Fuglene er de eneste nulevende dyr som er udstyret med fjer. Fjer gør det muligt at holde varmen, at beskytte sig mod vand, at kamuflere sig for fjender og at tiltrække sig opmærksomhed f.eks. når det er tid til parring. En fjer er typisk bygget op omkring en midterribbe, der kaldes skaftet. Ud fra skaftet udgår to modstillede rækker af parallelle stråler, som tilsammen danner en flade som man kalder fanen. Fra hver stråle udgår der yderligere to rækker af bistråler. Bistrålerne på den ene side af hver stråle er besat med kroge. Bistrålerne på den anden side er uden kroge. Bistrålernes kroge griber fat i den næste stråles bistråler dem uden kroge. Derved dannes den sammenhængende flade fjer. En fjer kan have mellem 50 og flere hunderede stråler som hver har et utal af bistråler. En enkelt stor vingefjer kan således have ikke mindre end 1,5 mio. bistråler og mange flere kroge. Så der er noget at holde styr på, når fuglene sidder og ordner fjerdragten med næbbet. Og når vi nu er ved tallene: En alm gråspurv har godt 1400 fjer på kroppen og en stor svane har over fjer ja der er nogen som har talt dem!!! Dino-fugle Tidligere troede man at det kun var fugle som havde fjer. Men i 1860 blev der i Tyskland fundet en velbevaret fjer i fossile aflejringer altså forstenede jordlag. Forskerne på den tid var meget overraskede over at finde en fjer fra en tidsperiode hvor man ellers kun troede at der levede forskellige krybdyr og dinosaurer. De kaldte den Archaeopteryx det kan oversættes til urgammel vinge. Få måneder efter fandt man det første skelet af en Archaeopteryx.

4 Archaeopteryx-skelettet havde fuldt udviklede svingfjer (altså vingefjer) på armene og halen ligesom fugle har i dag. Men moderne fugle har sammenvoksede og reducerede fingre inde i vingen. Archaeopteryx havde tre lange fingre med krumme kløer. Moderne fugle har reducerede og sammenvoksede halehvirvler men Archaeopteryx havde en lang hale med 22 hvirvler. ligesom krybdyr. For at spare vægten af en tung kæbe med tænder har moderne fugle et næb. Men Archaeopteryx havde spidse tænder i hele munden. Der er altså både ligheder og forskelle. Sidenhen har man, bla. i Kina, fundet flere andre dinosaurer med fjer. Og I dag ved man at fuglene nedstammer fra rovdinosaurerne bare ikke fra Archaeopteryx. Men netop fossilerne af Archaeopteryx er nok de mest omtalte fossiler i verden. Det er et glimrende eksempel på en mellemform mellem krybdyr og fugle. Når I kommer til Bornholms Rovfugleshow kan I i vores udstilling se en kopi af det ca. 146 millioner år gamle fossil og en model af hvordan dyret kan have set ud. Og hvis I kommer til NaturBornholm kan I se meget mere om dette emne. Størst og mindst i dag Siden Archaeopteryx levede har fuglene udviklet sig til mange former og størrelser. Verdens mindste fugl er en bikolibri, der blot vejer 2 gram, hannen helt ned til 1,6 gram, og er 5-6 cm lang incl. næb og hale. Kolibrien kan baske med vingerne 80 gange på ét sekund nogle kolibrier kan faktisk komme helt op på ufattelige 200 vingeslag i sekundet. Den kan flyve både forlæns, baglæns og sidelæns. Den kan også stå helt stille i luften som en helikopter. Verdens største og tungeste fugl er den afrikanske struds. En han-struds kan blive 2½ meter høj og veje helt op til 150 kg. Strudsen kan ikke flyve, men til gengæld løbe med en fart på over 65 km/t. Vandrealbatrossen er den fugl i verden, der har det største vingefang. Fra vingespids til vingespids kan den måle op til 3,6 meter - det er dobbelt så langt, som der er fra fingerspids til fingerspids på en voksen mand, når han spreder armene. Vandrealbatrossen tilbringer det meste af sit liv til havs, over de stormfulde sydhave rundt om Sydpolen. De enorme vinger kan, som et svævefly, bære fuglen oppe i timevis og den kan svæve dagen lang stort set uden at bruge kræfter på at slå med vingerne. På et år kan vandrealbatrossen svæve, hvad der svarer til fire-og-en-halv gang rundt om jorden - eller halvvejs til Månen! Når der er kraftig vind, kan en vandrealbatros flyve 110 kilometer i timen,

5 ligeså hurtigt som man må køre på motorvejen. Albatrossen kan sætte automatpilot på og tage sig en lur, mens den svæver. Vinger aerodynamik Fuglene er de bedste flyvere i verden. Det skyldes formen på deres vinger og fjer. En fuglevinge er det man kalder aerodynamisk. Aerodynamik beskriver hvordan luften opfører sig når den er i bevægelse og hvordan luften virker på ting som befinder sig i bevægelse i den. Med hjælp af aerodynamikkens love kan man beregne f.eks. hvor stor løftekraft en flyvinge har, luftmodstanden for en bil eller hvor krum banen bliver for en skruet bold. Forestil dig at fuglen flyver gennem luften. På tegningen kan du se hvordan en del af luften suser neden under vingen - og en del af luften suser oven over. På grund af vingens opadbuede form er der længere vej ovenover end under vingen. Derfor må den luft som skal oven over vingen bevæge sig hurtigere, end den luft som bevæger sig neden under vingen. Det skaber et sug - et undertryk - på oversiden af vingen, som suger vingen opad. Det er det som giver et løft. For at det ikke skal være løgn, har hver af de yderste fjer på vingen også den samme aerodynamiske form. Fuglen kan indstille stillingen af hver eneste fjer - og det gør den suveræn som flyver. Termik Nogle fugle udnytter et naturligt meteorologisk fænomen som hedder termik. Det hele begynder med at solen varmer jorden op. Den varme jord varmer så luften ovenover op. Når luften lige over jorden har nået en tilstrækkelig temperatur (det kan på varme dage ofte ses som en dirren i luften over varme overflader som asfalt), så vil den på et tidspunkt rive sig løs fra jorden og begynde at stige opad. Forklaringen er; at når luften bliver varmere - udvider den sig. Og luft der bliver større uden at tage på i vægt, får en mindre massefylde vægt i forhold til størrelse. Tænk på en candyfloss! Hvis den er presset sammen til en kugle, har den stor massefylde. Men når den er en almindelig luftig candyfloss har den en lille massefylde. Den varme luft med lille massefylde virker lettere og vil derfor bevæge sig ovenover køligere luft med højere massefylde. Altså stiger den opad. Normalt opstår termik kun i dagtimerne i sommerhalvåret, hvor Solen står højt nok på himlen til at opvarme jorden. Hastigheden som luften stiger med, er i Danmark normalt 1-3 m/s, men den kan nå op på over 5 m/s. Nærmere ækvator, hvor Solens styrke er større, kan endnu større hastigheder forekomme En tør overflade vil lettere udløse termik end en fugtig, og nogle gange vil et tørt område kunne udløse kontinuerlig termik - et sådant område kaldes for et hot spot.

6 Hemmeligheden ved svæveflyvning er at finde disse opadgående luftstrømme og cirkle rundt inde i dem. Og det er lige det som mange fugle er gode til. Derved kan de svæve meget langt og meget længe uden at bruge energi på at baske med vingerne. Tilsvarende er fuglene gode til at udnytte de opadgående luftstrømme som opstår ved forskellige landskaber for eksempel når vinden rammer skrænter, kyststrækninger, bjerge osv.. En god flyver skal veje så lidt som muligt. Derfor har fugle hule og derved meget lette knogler. Og de har et næb i stedet for en tung kæbe med tænder. En anden rigtig smart ting er at de lægger æg. - En top gravid hun ville nok ikke være en god svæveflyver! Men ved at lægge et antal æg og derefter ruge dem ud, har fuglen mulighed for at få betydelig flere unger, uden at skulle slæbe rundt på dem. Synssansen Fugle har generelt et udmærket syn. Rovfugle, ugler og gribbe har brug for at kunne se deres bytte på lang afstand og under vanskelige forhold. En flygtende fugl har derimod brug for at holde øje med fjenden. Men den har også brug for at kunne fokusere hurtigt på forhindringer i både lys og mørke, når den tumler gennem træer og buske for at komme i sikkerhed. Synssansen er tilpasset disse flyvende væsner. Det er den sans som giver flest mulige oplysninger på kortest mulig tid. Måske har vi netop blandt visse fugle nået toppen af hvad synsevnen kan præstere. For at have bedst muligt syn har fugle forholdsvis store øjne. Hvis et menneske skulle have lige så store øjne i forhold til vores hoved som en stær har skulle vores øjne være på størrelse med tennisbolde. Af samtlige dyr som lever på land, har strudsen de største øjne. De er fem gange så store som menneskets. Den kan jo ikke flyve så det er vigtigt at den kan holde øje med fjenderne. Hvis vores syn er rigtig godt, kan vi måske se en kanin bevæge ørerne på hundrede meters afstand. Men en musvåge kan se det samme på over 3 km s afstand. En musvåge har et syn som er 8 gange bedre end hos mennesker. Prøv at se ud af vinduet i klasseværelset. Se på et punkt så langt væk som muligt. Se så på punktet igennem en kikkert med 8 gange forstørrelse (mon ikke I har en kikkert i biologilokalet). Det giver et meget godt billede af hvor meget bedre musvågens syn er.

7 Gribbe som cirkler rundt højt oppe i luften kan opdage et ådsel fra flere kilometers afstand. En vandrefalk indleder gerne sin højhastighedsjagt på et bytte fra så stor afstand at vi kun ville kunne opdage byttet med en kikkert. Nogle rovfugle f.eks. tårnfalke har nærmest røntgensyn. Vi kan nogle gange undre os over at de lige kan dykke ned og fange en mus imellem græs og andre planter på en stor græsmark. Men når musene løber rundt på deres stier i græsset markerer de stierne med urin og ekskrementer. Desværre for musen, kan tårnfalken se disse urinspor. Urinen reflekterer nemlig ultraviolet lys (UV-lys), og i modsætning til mennesker kan nogle fugle se UV-lys. Nu behøver tårnfalken kun at svæve over disse spor og vente på at musen kommer forbi. For fugle er det at se ikke det samme for en der jager og en der bliver jaget. Forskellige behov har udviklet specialiserede sanser. Rovfuglenes øjne sidder længere fremme på hovedet end hos de fleste andre fugle. Det er den bedste placering når det gælder om at holde udkig efter et muligt bytte. Det bevirker også at rovfuglene kan bedømme afstanden nøjagtigt, fordi de to øjnes synsfelt overlapper hinanden, så de får et tredimensionalt syn. Det er det I kan se på tegningen her. Fugle som bliver jaget har et andet problem; faren kan dukke op hvor som helst, og derfor er deres øjne placeret på siden af hovedet, hvilket giver et bredere totalt synsfelt. Men til gengæld begrænses det felt hvor øjnene overlapper hinanden. Nogle fugle, f.eks. høns, holder typisk øje med fjender med det ene øje og ser efter mad med det andet. Det kan man se når man ser hønsene gå rundt med hovedet lidt på skrå. Et øje peger opad efter fjender. Et andet øje peger nedad efter mad. Skovsneppen som I kan se på tegningen, har med tiden fået flyttet øjnene så langt bagud på hovedet at den ser lige godt bagud og fremad. Så når den står med næbbet begravet i skovbunden kan den stadig holde skarpt udkig efter fjender.

8 Mange tror at ugler har dårligt syn om dagen. Det er ikke rigtigt. Men de har udviklet et syn som gør at de er særdeles gode til at opfange selv det mindste lys og derved er de gode til at se og jage om natten. Nogle ugler, f.eks. skovhornugler og slørugler, kan se i lys der er flere hundrede gange svagere end det lys, et menneske kan se. Til gengæld er de ikke så gode til at se farver man kan jo ikke få det hele De kan heller ikke bevæge øjnene så meget som mennesker kan. Men pyt med det de kan nemlig dreje hovedet135* til hver side. Høresansen Hørelsen kan også være ganske godt udviklet hos nogle fugle. Men derimod er lugte, smags og følesanserne ikke altid så gode hos fugle, som de f.eks. er hos pattedyr. Men tilbage til høresansen. Fuglene er på mange måder afhængige af hørelsen. Deres kald holder måske flokken sammen. Advarselsskrigene alarmerer de andre. Og fuglesangen markerer et territorium eller lokker hunner til. Lyden kan også spille en vigtig rolle når fuglene søger føde. Se på de to billeder af et fuglekranie. Det er set oppefra og forfra. Kan I se at kraniet er skævt? Højre og venstre øre er udformet forskelligt!!! Det ene øre peger lidt opad og det andet peger lidt nedad. Det er grunden til at bla. ugler har så god hørelse. Instinktivt kan de bruge den tidsforskel der er fra at lyden rammer det ene øre og derefter det andet øre til at bestemme hvor lyden kommer fra også selvom der kun er 0,15 millisekund til forskel. Kombinerer man dette med uglens gode nattesyn og specieldesignede vingefjer som giver lydløs flyvning får man en ekspert i natlig jagt. Hvis rovfuglene er luftens jagerpiloter så er uglerne nattens ninja er!!!