Jak poruszają się zwierzęta
W tej lekcji1/10
Dżdżownica nie ma ani jednej kości, a mimo to przeciska się przez ubitą glinę. Zamiast szkieletu ma pod skórą płyn pod ciśnieniem — dokładnie ten sam pomysł, dzięki któremu nadmuchany materac jest sztywny, a wypuszczony wiotki jak szmatka.
Mięsień umie tylko jedno
Mięsień potrafi się wyłącznie skrócić. Rozciągnąć się sam nie umie i pchać nie umie — może jedynie ciągnąć. Dlatego zawsze pracuje w parze: jeden mięsień zgina staw, drugi go prostuje. Taką parę nazywamy mięśniami antagonistycznymi.
Trzy pomysły na szkielet
Sztywne oparcie dla mięśni przyroda zbudowała na trzy sposoby:
Dlaczego stawonóg musi zrzucić pancerz, żeby urosnąć?
Środowisko wybiera sposób ruchu
Woda jest gęsta: stawia duży opór, ale za to niesie ciężar ciała. Powietrze nie niesie nic, za to prawie nie hamuje. Ląd daje pewne oparcie, lecz cały ciężar zwierzę dźwiga samo.
Jak dżdżownica przeciska się przez ziemię
- 1
Ruch dżdżownicy: cztery fazy, powtarzane kilkadziesiąt razy na minutę Kotwica z tyłu. Szczecinki na tylnych pierścieniach wbijają się w ścianę korytarza i trzymają ciało w miejscu.
- 2
Ruch dżdżownicy: cztery fazy, powtarzane kilkadziesiąt razy na minutę Mięśnie okrężne. Zaciskają ciało niczym pięść ściskająca balon: robak staje się cienki i długi, a jego przód wsuwa się w szczelinę między grudkami gleby.
- 3
Ruch dżdżownicy: cztery fazy, powtarzane kilkadziesiąt razy na minutę Kotwica z przodu. Teraz szczecinki przednich pierścieni chwytają się ziemi, a tylne puszczają.
- 4
Ruch dżdżownicy: cztery fazy, powtarzane kilkadziesiąt razy na minutę Mięśnie podłużne. Skracają ciało, więc tył podciąga się do przodu — dżdżownica robi się krótka i gruba.
- 5
Cały obieg naraz — to on przebiega przez ciało jako widoczna fala zgrubień Powtórka. Cykl powtarza się kilkadziesiąt razy na minutę i przez ciało przebiega wtedy widoczna fala zgrubień.
Wszystkie 5 kroków odsłonięte.
Co robią mięśnie ramienia w chwili, gdy prostujesz rękę w łokciu?
Ile kosztuje jeden kilometr
Za każdy przebyty metr trzeba zapłacić energią, ale rachunki wychodzą zaskakująco różnie.
Pułapka! „Ptak unosi się w powietrzu, bo macha skrzydłami”
Źle: machanie podrzuca ptaka do góry, tak jak wiosłowanie pcha łódkę.
Ściąga do zapamiętania
Jak poruszają się zwierzęta — szkielety, sposoby ruchu, koszt
MIĘSIEŃ POTRAFI TYLKO SIĘ SKRÓCIĆ, więc pracuje w parach ANTAGONISTYCZNYCH: jeden zgina staw, drugi prostuje. Do ruchu potrzeba trzech rzeczy: mięśnia, sztywnego oparcia (SZKIELET) i punktu oporu na zewnątrz. TRZY SZKIELETY: HYDRAULICZNY (dżdżownica — nieściśliwy płyn pod ciśnieniem; MIĘŚNIE OKRĘŻNE zwężają i wydłużają ciało, PODŁUŻNE skracają je i pogrubiają, a SZCZECINKI kotwiczą w glebie); ZEWNĘTRZNY (stawonogi — pancerz z CHITYNY, dobrze chroni, ale jest martwy i NIE ROŚNIE, więc trzeba go zrzucać, czyli LINIEĆ, i wtedy zwierzę jest bezbronne); WEWNĘTRZNY (kręgowce — kości rosną razem ze zwierzęciem, stąd największe rozmiary). ŚRODOWISKO WYBIERA SPOSÓB RUCHU: pływanie (opór wody, ale woda niesie ciężar), lot (lekki szkielet, pióra, mięśnie piersiowe; unosi KSZTAŁT SKRZYDŁA, machanie daje jazdę naprzód), chód i bieg, skok (długie tylne nogi, ścięgna jak sprężyny), pełzanie. KOSZT ENERGII na kilometr rośnie w kolejności: PŁYWANIE, LOT, BIEG.
Dla rodzicaJak pomóc dziecku w tym temacie?
- Jak pokazać w domu, na czym polega szkielet hydrauliczny?
Najlepiej działa długi balon albo jednorazowa rękawiczka napełniona wodą i mocno zawiązana. Dziecko ściska ją w jednym miejscu i widzi, że w innym natychmiast pogrubieje — płyn nie daje się ścisnąć, więc musi gdzieś uciec. To dokładnie to, co robią mięśnie dżdżownicy: okrężne zaciskają i wydłużają, podłużne skracają i pogrubiają. Warto potem powtórzyć próbę z balonem wypuszczonym z powietrza: wiotki balon nie stawia oporu i niczego nie da się nim przesunąć. Stąd wniosek, po co robakowi ciśnienie w środku, a nie sam worek ze skóry. Ta sama zasada trzyma w pionie łodygę niepodlanej rośliny, więc porównanie z zwiędłym listkiem bazylii domyka temat.
- Dziecko myli mięśnie antagonistyczne. Jak to utrwalić bez wkuwania?
Przez własne ciało, bo to jedyny model, który zawsze ma przy sobie. Dziecko kładzie dłoń na ramieniu drugiej ręki i powoli zgina oraz prostuje łokieć, mówiąc na głos, który mięsień właśnie twardnieje. Potem to samo z butelką wody w dłoni — napięcie jest wyraźniejsze. Trzecia próba jest najciekawsza: dziecko napina rękę tak, żeby jej nie ruszać. Oba mięśnie są wtedy twarde jednocześnie i nic się nie dzieje, co samo tłumaczy, dlaczego do ruchu potrzebne są dwa mięśnie działające NA ZMIANĘ, a nie razem. Zasada do zapamiętania jest jedna: mięsień ciągnie, nigdy nie pcha. Jeśli dziecko potrafi ją powtórzyć własnymi słowami, resztę wyprowadzi już samo.
- Co warto zaobserwować na spacerze po deszczu?
Dżdżownice wychodzące na chodnik to gotowa lekcja. Wystarczy przenieść jedną na kawałek mokrego papieru albo na dłoń — widać wtedy falę zgrubień biegnącą wzdłuż ciała i słychać ciche drapanie szczecinek o papier. Na szkle albo na gładkiej płytce dżdżownica prawie nie może się posunąć, bo szczecinki nie mają się o co zaczepić, i to najlepiej pokazuje, że do ruchu potrzebny jest punkt oporu na zewnątrz. Prosimy o dwie rzeczy: mokre ręce, bo dżdżownica oddycha całą powierzchnią ciała, i odłożenie jej po obserwacji na wilgotną ziemię albo trawnik, a nie na rozgrzany beton, gdzie w kilkanaście minut wyschnie. Obserwacja ma trwać chwilę, nie kwadrans.
Sprawdź się!
Odpowiedziano na 0 z 5 pytańSkróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.
Dlaczego mięśnie muszą występować w parach antagonistycznych?
Co jest największą wadą szkieletu zewnętrznego?
Który sposób ruchu kosztuje najmniej energii na przewiezienie kilograma ciała o kilometr?
Po co dżdżownicy szczecinki na pierścieniach?
Bocian potrafi krążyć kilkanaście minut bez ani jednego uderzenia skrzydłami. Jak to możliwe?