BRENT H. BREITHAUPT

ÚVOD

Jelikož pojmy čas, minulý život a zkameněliny jsou pro děti často obtížně pochopitelné a jelikož se v mnoha národních parcích a památkách nacházejí významné paleontologické zdroje, vypracoval Národní památník Fossil Butte průvodce vzdělávacími osnovami o zkamenělinách, který má pomoci učitelům prezentovat tyto principy žákům druhých a třetích tříd. Následující aktivity jsou upraveny podle této příručky (Leite, M. B. a Breithaupt, B. H., 1994, Teaching Paleontology in the National Parks and Monuments: A curriculum guide for teachers of the second and third grade: National Park Service, Fossil Butte National Monument, Kemmerer, WY 103 s.). Pro více informací o tomto průvodci učebními osnovami, který je distribuován prostřednictvím National Park Service, kontaktujte paní Marshu Fagnant, Fossil Butte National Monument, P.O. Box 592, Kemmerer, WY 83101.

PŘEHLED

Jak se z živé věci stane zkamenělina? Záhadné procesy, kterými se uchovávají doklady o minulém životě, prozkoumáte v těchto cvičeních. Přemýšlením a účastí na některých simulovaných sedimentačních procesech budou děti schopny odstranit velkou část tajemství, které se skrývá za zkamenělinami a fosilizací. Tato cvičení seznamují s pojmem, že zkameněliny jsou pozůstatky nebo stopy dávných živých organismů. Začnou také přemýšlet o tom, jak vzácnou událostí je zkamenění.

Cíl: Po absolvování těchto cvičení budou studenti schopni: zhodnotit význam zkamenělin pro naše znalosti o životě v minulosti; určit podmínky nutné pro zkamenění; sestavit možný scénář vzniku zkamenělin; pochopit, jak jsou organismy přizpůsobeny svému prostředí; a porozumět vztahům moderních a dávných společenstev s jejich prostředím (tj. ekologii a paleoekologii).

AKTIVITA I: FOSILIZACE

Zpráva: Ne všechny části živočichů zkameněly. Nemusí být možné zjistit některé podrobnosti o tom, jak vypadal dávný živočich nebo rostlina, protože mnohé části anatomie se nemusí stát zkamenělinami.
Materiály: Kresby koster koně a stegosaura. (Obrázky 1 a 2)
Diskuze: Fosilizace je vzácná událost. Šance, že se daný jedinec zachová ve zkamenělinách, je velmi malá. Některé organismy však mají větší šance než jiné vzhledem ke složení jejich koster nebo místu, kde žily. To platí i pro různé části organismů. Například rostliny a obratlovci (živočichové s kostmi) se skládají z různých částí, které se mohou po smrti oddělit. Jednotlivé části mohou být proudy přeneseny na různá místa a zachovat se odděleně. Na jednom místě může být nalezena fosilní kost palce u nohy a na jiném místě fosilní žebro. Mohli bychom se domnívat, že pocházejí z různých živočichů, i když ve skutečnosti pocházejí ze stejného zvířete.

Zpět na začátek

Při procesu fosilizace se mnoho informací ztrácí. Pomyslete například na obratlovce (jako jsme my). Mnoho z toho, co považujeme za důležité o naší vlastní biologii, se nachází v měkkých tkáních, jako je kůže, vlasy a vnitřní orgány. Tyto vlastnosti bychom ve fosilním stavu obvykle neznali, protože se většinou zachovaly pouze kosti a zuby (existují výjimečné případy, kdy se zachovaly měkké části). Kosti a zuby nejsou vždy zachovány společně. Cílem tohoto cvičení je přimět děti, aby se zamyslely nad kvalitou informací, které pocházejí ze zkamenělin.

Postupy:
1) Vyjmenujte fakta o živém živočichovi. Zde je použita kostra koně, ale existuje mnoho dalších možností (např. kráva, pes, kočka, ovce). Výčet faktů o koni může mimo jiné obsahovat: je velký, rychle běhá, žere trávu, má brousící zuby, má dlouhou srst místo hřívy a ocasu, kňučí, je inteligentní, je družný s ostatními koňmi, je dobrým domácím mazlíčkem.
2) Co bychom věděli, kdyby toto zvíře vyhynulo ? Podívejte se na schéma (obr. 1) a upozorněte na důležité zobecnění zkamenělin: Většinou se jako zkameněliny zachovávají pouze tvrdé části (kosti a zuby). Projděte seznam a zeptejte se třídy, co bychom o koni věděli, kdyby koně vyhynuli a my měli k dispozici pouze zkamenělé kosti a zuby koní. Věděli bychom, že to bylo velké zvíře, a pravděpodobně bychom mohli dobře odhadnout jeho hmotnost. Věděli bychom, že měl mlecí zuby, a proto bychom pravděpodobně mohli odhadnout, že se živil nějakou tvrdou vegetací, například trávou. Kopyta by se nedochovala, ale tvar kostí nohou by byl dobrým ukazatelem toho, že kopyta měl. Kostra by nám také pomohla zjistit, že to byl rychlý běžec. Nebyly by však známy žádné podrobnosti o srsti nebo kůži. Vše o sociálním chování a vokalizaci by také musely být jen dohady.
3) Co víme o zkamenělých zvířatech? Rozdejte schéma zkamenělého stegosaura (obrázek 2) a interpretujte ho ve světle toho, co víme. Použijte seznam, který jste vytvořili při diskusi o žijících zvířatech. To, co paleontologové vědí, pochází ze studia tvrdé anatomie, v tomto případě kostí a zubů. Vše ostatní jsou dohady, i když ve většině případů je možné odhady založit na zdravých biologických principech.
4) Použijte svou představivost. Jako shrnutí tohoto cvičení nechte třídu umístit svaly a kůži na schéma Stegosaura. Nezapomeňte, že barva a struktura kůže jsou z velké části volbou umělců, protože fosilní kosti nám nepomohou, i když některé otisky kůže byly nalezeny.

AKCE I / VARIACE I: Jak kůň, tak stegosaurus mají některé kosti, které nejsou společné pro druhého. Je to proto, že každý z nich je nějakým způsobem specializovaný. Kůň je přizpůsoben rychlému běhu, a proto se jeho nohy specializovaly na běh. Jsou jednodušší než u stegosaura, na každé noze mají pouze jednu prstní kost. Koně mají také velmi specializované mlecí zuby, zatímco zuby stegosaura jsou jednoduché řezáky. Stegosaurus má naproti tomu velmi efektní specializace v podobě obrovských pancéřových desek a ocasních hrotů. Některé specializace stegosaura slouží k obraně, protože nebyl rychlým běžcem. Jaké další rozdíly mezi koněm a můžete najít? Napadá vás možná adaptace těchto kostí?“

AKCE I / VARIACE II: Imaginární tvorové
Kreslete obrázek vymyšleného tvora s adaptacemi pro zvláštní způsob života. Příklady: rychlý letec, který se živí listím z vrcholků stromů; hrabající živočich, který hloubí díry tak rychle, že ho žádný jiný živočich nedokáže chytit. Popište, čím je toto zvíře zvláštní a jak dosahuje toho, co dělá. Mohli by se paleontologové o tomto způsobu života dozvědět z fosilního záznamu?“
Zpět na začátek

AKTIVITA II: HRA NA ZKAMENĚLINY

Zpráva: Není snadné stát se zkamenělinou. Materiály: Karty se zkamenělinami (Obrázek 3)
Diskuse: Zkameněliny jsou zkamenělé: Hra na fosilizaci je fantazijní a rolové cvičení, které dětem pomáhá pochopit procesy fosilizace.
Postupy:
1) Vyberte si prostředí. Hra začíná tím, že si třída nebo menší skupina vybere prostředí, ve kterém se nachází usazeniny, například jezero, rybník, potok, řeka v lese nebo mořské dno. Studenti mohou využít svou fantazii a popsat toto prostředí tak podrobně, jak si přejí.
2) Zvolte si role. Role, které si účastníci sami zvolí, představují možné živočišné nebo rostlinné obyvatele zvoleného prostředí. Například ve vodním prostředí jsou možnými rolemi nejen šneci, mlži, ryby, salamandři, želvy, aligátoři a další vodní živočichové, ale také koně, jeleni, opice, králíci a ptáci, kteří se tam přišli napít.
3) Zahajte hru. Když hra začne, děti sehrají své role, přičemž každé z nich se vystřídá ve vokalizaci nebo gestikulaci. Například dítě, které hraje rybu, může pohybovat tělem podobně jako ryba a ústy dělat hltavé pohyby. Dítě hrající prérijního psa může předstírat, že si vyhrabává noru, a vydávat vysoké štěkání. Mohou také vzájemně komunikovat jako ve svém přirozeném prostředí. Například masožravci mohou pronásledovat býložravce.
4) „Zastavte“ a rozhodněte o osudu postav. V čase určeném učitelem se akce „zmrazí“ a začíná čas pro případné zkamenění. Žáci si vylosují karty, které určují jejich osud. Možné karty mohou být následující: -Jste sežráni mrchožrouty; -Shnijete dříve, než můžete být konzervováni; -Jste spolknuti krokodýlem; -Jste pohřbeni sesuvem bahna a konzervováni jako zkamenělina.
K tomuto účelu můžete vytvořit několik kopií stránky s kartami (přiložené k této aktivitě). Pokud si vyrobíte vlastní, poměr karet „zkamenění“ a karet „zničení“ by měl být malý, aby napodoboval malou šanci, že se stanete zkamenělinou v reálném světě.
5) Diskutujte o smyslu tohoto cvičení. Až si celá třída vylosuje kartičky, může začít diskuse. Nechte každého studenta diskutovat o své roli organismu a o tom, co se s tímto organismem stalo po jeho smrti. Vytvořte seznam těchto organismů na tabuli. Kteří živočichové se stali zkamenělinami? Která byla zničena? Pamatujte, že jediná zvířata a rostliny, o kterých budou budoucí paleontologové něco vědět, jsou ta, která se stala zkamenělinami. Důležitou otázku zkreslení fosilního záznamu si uvědomíte, když porovnáte seznam zkamenělin s úplným seznamem žijících živočichů. Je seznam zkamenělin dobrým obrazem žijícího společenstva? Proč ne?“

6) Pokud vám to čas dovolí, zahrajte si hru znovu se stejnými živočichy a rostlinami. V čem jsou výsledky podobné nebo odlišné?
Zpět na začátek

AKTIVITA III: ADAPTACE

Zpráva: Organismy jsou přizpůsobeny specifickému prostředí.
Materiály: Materiály: Výtvarné potřeby
Diskuze: Žáci si vyberou konkrétní organismy a vytvoří obrázkový příběh o tom, jak je daný organismus přizpůsoben svému prostředí.
Postupy:

1) Nechte žáky, aby každý vytvořil obrázkový příběh z pohledu rostliny nebo živočicha (buď moderního, nebo starověkého).
2) Požádejte je, aby své prostředí popsali kresbami: Jaké je jejich prostředí? Jaké další druhy rostlin a živočichů s vámi žijí? Jaké jsou vaše zvláštní adaptace, které vám umožňují přežít v tomto prostředí? Co nejraději jíš? Jste masožravec, býložravec nebo všežravec?“
3) Poté, co žáci dokončí kresby svého zvířete nebo rostliny doma ve svém prostředí, požádejte je, aby obrázkový příběh zopakovali v „cizím“ prostředí. Možná by si mohli vyměnit prostředí se spolužákem. Většina těchto organismů může být přinejmenším nešťastná.
4) Navažte na toto cvičení otázkami, například: a) Jaké jsou vaše šance na přežití v tomto cizím prostředí? Proč si to myslíte? b) Pokud v tomto novém prostředí nedokážete žít, co se s vámi stane? Nechte děti diskutovat o šancích na přežití. Jaká je pravděpodobnost, že by zvíře již mělo adaptace, které by mu umožnily přežít v novém klimatu? Jaké by to byly adaptace?“

AKCE III / VARIACE I: Variantou této aktivity je, že studenti využijí svou představivost a to, co vědí o společenstvech a zkamenělinách, a napíší zajímavý příběh o společenstvech v minulosti. Studenti se v této verzi omezí na to, že budou zvířaty, protože budou psát o svých oblíbených potravinách. Příběh může mít „vzorec“ založený na níže uvedených popisech, nebo může být volně formulovaný.

Postupy:
1) Vyberte si roli dávného zvířete. Mělo by to být jakékoli zvíře, které žáci znají.
2) Popište své prostředí. To vyžaduje určité znalosti o pravěkých ekosystémech, jak je rekonstruoval paleontolog nebo jak je interpretoval správce parku či průvodce. Nechte studenty, ať jsou kreativní, jak chtějí. Někteří studenti mohou zahrnout vymyšlené detaily prostředí, o kterých se dříve nemluvilo. To je v pořádku, pokud své důvody dokáží zdůvodnit.
3) Popište svou komunitu. V této části by studenti měli uvést příklady dalších rostlin a živočichů, kteří s nimi žijí.
4) Popište potravní řetězec. Začněte výčtem svých oblíbených potravin. Jste masožravec nebo býložravec? Pokud jste býložravec, které zvíře se vás snaží ulovit? Jak se ti dosud podařilo uchránit se před sežráním?“
5) Popiš potravní řetězec. Představte si, že vaše oblíbené jídlo zmizí. Pokud vaše oblíbené jídlo není k dispozici, co budete jíst? Kolik různých druhů potravin se hodí do tvého jídelníčku? Jaké další druhy potravy rádi jedí ostatní živočichové ve vašem potravním řetězci?“
6) Představte si velkou změnu. Co byste dělali, kdyby kvůli této změně zmizelo všechno vaše jídlo? Co byste mohli dělat? Odstěhovali byste se? Jak by přežili ostatní členové vašeho potravního řetězce? To je příklad ekologické katastrofy, protože potravní řetězce a potravní sítě by se musely rozpadnout.
Zpět na začátek

AKCE III / VARIACE II: Diskuse o adaptaci
Některé z nejlepších příkladů adaptace vidíme v adaptaci na klima. Pomocí obrázků různých prostředí světa začněte povídáním o extrémních prostředích. Ukažte třídě obrázky Arktidy nebo Antarktidy a diskutujte o druzích přizpůsobení, které jsou nezbytné pro život v takovém klimatu. Dále diskutujte o pouštích, jako je Sahara, tropickém deštném lese v povodí Amazonky, Velkých pláních Severní Ameriky, pobřeží, slaných bažinách, horských potocích nebo vysokohorských loukách. Každé z těchto prostředí představuje pro organismy, které v něm žijí, určitou výzvu, přesto se ve většině z nich vyskytuje množství rostlin a živočichů, kteří v extrémních podmínkách docela dobře přežívají. Diskutováním o těchto organismech z hlediska jejich přizpůsobení získá třída porozumění pro své vlastní životní prostředí.

Tuto aktivitu lze pro studenty přetvořit spíše v kooperativní cvičení tím, že si přinesou z domova staré časopisy (obzvláště užitečné jsou National Geographic a další přírodovědné publikace). Projděte si ve třídě časopisy a hledejte obrázky, které zobrazují různá prostředí. Pokuste se získat vzorek různých extrémů klimatu a topografie.

Změny prostředí jsou dalším důležitým tématem k diskusi. Někdy je snadné považovat současné prostředí na světě za samozřejmost a předpokládat, že takové bylo vždy. Víme však, že to není pravda. Prostředí se v minulosti měnilo a vždy se nějakým způsobem mění. Pro člověka je obtížné pochopit změny životního prostředí, protože často probíhají tak pomalu, že je obtížné je přímo pozorovat. Dokonce i rychlé změny, k nimž dnes dochází v důsledku lidské činnosti, jsou těžko pozorovatelné. Fosilní záznam obsahuje zhuštěný pohled na mnoho milionů let, během nichž se prostředí měnilo stejně jako dnes. Změny ve fosilním záznamu jsou proto poměrně snadno pozorovatelné. Mezi témata, kterými by se třída mohla zabývat v souvislosti se změnami životního prostředí, patří změny klimatu a důsledky rychlých klimatických změn. Zvažte jednotlivá prostředí, o kterých se hovořilo, když třída hovořila o adaptaci. Co by se stalo, kdyby se toto klima náhle (v průběhu let až desetiletí) oteplilo nebo ochladilo? S tím souvisí i zásobování potravinami. Býložravci jsou závislí na vegetaci ve svém prostředí. Rostliny jsou na klima velmi citlivé. Co se stane, když zmizí oblíbená potrava býložravců? Co se pak stane s masožravci, jejichž potrava závisí na tomto býložravci? Diskuse se rozšiřuje na celý potravní řetězec.

Vztah lidské činnosti a změn prostředí/vyhubení je důležitý pro pochopení. Stejně tak je důležité zachovat rozmanitost života. Třída může diskutovat o tom, jaký je jejich vlastní podíl na této krizi a co mohou udělat, aby pomohli.
Zpět na začátek

Zpět na začátek

Zpět na začátek

Zpět na začátek