BRENT H. BREITHAUPT

WPROWADZENIE

Ponieważ pojęcia czasu, życia w przeszłości i skamieniałości są często trudne do zrozumienia dla dzieci, a wiele Parków Narodowych i Pomników posiada ważne zasoby paleontologiczne, Fossil Butte National Monument opracował przewodnik programowy dotyczący edukacji w zakresie skamieniałości, zaprojektowany jako pomoc dla nauczycieli przedstawiających te zasady uczniom w drugiej i trzeciej klasie. Poniższe ćwiczenia zostały zmodyfikowane z tego przewodnika (Leite, M. B. i Breithaupt, B. H., 1994, Teaching Paleontology in the National Parks and Monuments: A curriculum guide for teachers of the second and third grade levels: National Park Service, Fossil Butte National Monument, Kemmerer, WY 103 p.). Aby uzyskać więcej informacji na temat tego przewodnika po programie nauczania rozprowadzanego przez Służbę Parków Narodowych, prosimy o kontakt z panią Marshą Fagnant, Fossil Butte National Monument, P.O. Box 592, Kemmerer, WY 83101.

POGLĄD

Jak żywa istota staje się skamieliną? W tych ćwiczeniach poznamy tajemnicze procesy, dzięki którym zachowywane są dowody życia w przeszłości. Myśląc o symulowanych procesach sedymentacyjnych i uczestnicząc w nich, dzieci będą mogły rozwikłać wiele tajemnic kryjących się za skamieniałościami i ich utrwalaniem. Ćwiczenia te wprowadzają pojęcie, że skamieniałości są pozostałościami lub śladami dawnych istot żywych. Zaczną również myśleć o tym, jak rzadkim wydarzeniem jest skamienienie.

Cel: Po wykonaniu tych ćwiczeń uczniowie będą w stanie: ocenić znaczenie skamieniałości dla naszej wiedzy o życiu w przeszłości; zidentyfikować warunki niezbędne do skamieniałości; skonstruować możliwy scenariusz powstawania skamieniałości; zrozumieć, jak organizmy są przystosowane do swoich środowisk; oraz zrozumieć związki współczesnych i starożytnych społeczności z ich środowiskami (tj. ekologię i paleoekologię).

AKTYWNOŚĆ I: FOSSILIZACJA

Wiadomości: Nie wszystkie części zwierząt ulegają skamienieniu. Może nie być możliwe poznanie niektórych szczegółów tego, jak wyglądało starożytne zwierzę lub roślina, ponieważ wiele części anatomii może nie stać się skamieniałościami.
Materiały: Rysunki szkieletów konia i Stegosaurusa. (Ryc. 1 i 2)
Dyskusja: Skamieniałość jest rzadkim wydarzeniem. Szanse na to, że dany osobnik zachowa się w zapisie kopalnym są bardzo małe. Niektóre organizmy mają jednak większe szanse niż inne, ze względu na skład ich szkieletów lub miejsce, w którym żyły. Odnosi się to również do różnych części organizmów. Na przykład rośliny i kręgowce (zwierzęta posiadające kości) składają się z różnych części, które po śmierci mogą się rozdzielić. Różne części mogą być przenoszone przez prądy morskie w różne miejsca i zachowane oddzielnie. Skamieniała kość palucha może być znaleziona w jednym miejscu, a skamieniałe żebro w innym. Moglibyśmy założyć, że pochodzą one od różnych zwierząt, podczas gdy w rzeczywistości pochodziły od tego samego.

Powrót na górę

Wiele informacji jest traconych w procesie skamieniałości. Pomyśl, na przykład, o kręgowcu (takim jak my sami). Wiele z tego, co uważamy za ważne o naszej własnej biologii, znajduje się w tkankach miękkich, takich jak skóra, włosy i narządy wewnętrzne. Cechy te byłyby zazwyczaj nieznane w stanie kopalnym, ponieważ w większości przypadków zachowane są tylko kości i zęby (w wyjątkowych przypadkach zachowane są części miękkie). Kości i zęby nie zawsze są zachowane razem. To ćwiczenie ma na celu skłonienie dzieci do zastanowienia się nad jakością informacji, które pochodzą z zapisu kopalnego.

Procedury:
1) Wymień fakty dotyczące żywego zwierzęcia. Używamy tu szkieletu konia, ale istnieje wiele innych możliwości (np. krowa, pies, kot, owca). Lista faktów o koniu może zawierać, ale nie być ograniczona do: duży rozmiar, szybki biegacz, je trawę, ma zgrzytające zęby, ma długie włosy jako grzywę i ogon, skomli, jest inteligentny, jest towarzyski z innymi końmi, jest dobrym zwierzęciem domowym.
2) Co byśmy wiedzieli, gdyby to zwierzę wyginęło? Odwołaj się do diagramu (Rysunek 1) i zwróć uwagę na ważne uogólnienie dotyczące skamieniałości: w większości przypadków tylko twarde części (kości i zęby) są zachowane jako skamieniałości. Przejdź przez listę i zapytaj uczniów, co wiedzielibyśmy o koniu, gdyby konie wyginęły, a jedyne, co byśmy mieli, to skamieniałe kości i zęby koni. Wiedzielibyśmy, że było to duże zwierzę i prawdopodobnie moglibyśmy zgadywać co do jego wagi. Wiedzielibyśmy, że miało ścierające zęby i dlatego prawdopodobnie moglibyśmy zgadywać, że jadło jakiś rodzaj twardej roślinności, takiej jak trawa. Kopyta nie zachowałyby się, ale kształt kości stopy byłby dobrym wskaźnikiem, że miało ono kopyta. Szkielet byłby również przydatny, aby powiedzieć nam, że był to szybki biegacz. Ale żadne szczegóły dotyczące włosów czy skóry nie byłyby znane. Wszystko na temat zachowań społecznych i wokalizacji również musiałoby być domysłami.
3) Co wiemy o skamieniałych zwierzętach? Rozdaj schemat kopalnego Stegosaurusa (Rysunek 2) i zinterpretuj go w świetle tego, co wiemy. Wykorzystaj listę, którą sporządziłeś podczas omawiania żywych zwierząt. To, co wiedzą paleontolodzy, pochodzi z badań twardej anatomii, w tym przypadku kości i zębów. Wszystko inne to domysły, choć w większości przypadków można je oprzeć na zdrowych zasadach biologicznych.
4) Użyj wyobraźni. Jako podsumowanie tego ćwiczenia, poproś klasę o umieszczenie mięśni i skóry na diagramie Stegosaurusa. Pamiętaj, że kolor i faktura skóry to w dużej mierze wybór artystów, ponieważ kości kopalne nie są pomocne, choć znaleziono kilka odcisków skóry.

AKTYWNOŚĆ I / WARIANT I: Specjalizacje
Zarówno koń, jak i Stegosaurus mają pewne kości, które nie są dzielone przez drugiego. Dzieje się tak, ponieważ każdy z nich jest w jakiś sposób wyspecjalizowany. Koń jest przystosowany do szybkiego biegu, dlatego jego stopy wyspecjalizowały się do biegania. Są one prostsze niż u Stegosaurusa, mają tylko jedną kość palca na każdej stopie. Konie mają też bardzo wyspecjalizowane zęby szlifujące, podczas gdy zęby Stegosaurusa są prostymi strukturami tnącymi. Stegosaurus, z drugiej strony, ma kilka bardzo spektakularne specjalizacje w jego ogromne płyty pancerza i kolce ogon. Niektóre specjalizacje Stegosaurus są do obrony, ponieważ nie był to szybki biegacz. Jakie inne różnice między koniem i można znaleźć? Czy możesz pomyśleć o możliwym przystosowaniu dla tych kości?

AKTYWNOŚĆ I / WARIANT II: Wymyślone stworzenia
Narysuj obrazek wymyślonego stworzenia z przystosowaniami do specjalnego sposobu życia. Przykłady: szybki lotnik, który zjada liście z wierzchołków drzew; zwierzę grzebiące, które kopie dziury tak szybko, że żadne inne zwierzę nie może go złapać. Opisz, w jaki sposób to zwierzę jest wyjątkowe i jak osiąga to, co robi. Czy paleontolodzy mogliby dowiedzieć się o tym sposobie życia z zapisu kopalnego?
Wróć do góry

AKTYWNOŚĆ II: GRA W FOSSILIZACJĘ

Wiadomość: Nie jest łatwo stać się skamieliną. Wiele roślin i zwierząt nigdy nie ma szansy na zachowanie się jako skamieniałości.
Materiały: Karty do gry w skamieniałości (rysunek 3).
Dyskusja: Gra w skamieniałości jest ćwiczeniem polegającym na fantazjowaniu i odgrywaniu ról, które pomaga dzieciom zrozumieć procesy skamieniałości.
Procedury:
1) Wybierz środowisko. Gra rozpoczyna się od wybrania przez klasę lub mniejszą grupę środowiska, w którym znajduje się osad, takiego jak jezioro, staw, strumień, rzeka w lesie lub dno morskie. Uczniowie mogą użyć swojej wyobraźni, aby opisać to otoczenie tak szczegółowo, jak tylko zechcą.
2) Wybierz role. Role, które uczestnicy wybierają dla siebie, to możliwe zwierzęta lub rośliny zamieszkujące wybrane otoczenie. Na przykład, w środowisku wodnym, możliwe role obejmują nie tylko ślimaki, małże, ryby, salamandry, żółwie, aligatory i inne zwierzęta wodne, ale także konie, jelenie, małpy, króliki i ptaki, które przyszły się tam napić.
3) Rozpocznij zabawę. Kiedy zabawa się zaczyna, dzieci odgrywają swoje role, a każde z nich ma kolej na wydawanie odgłosów lub gestów. Na przykład, dziecko grające rybę może poruszać ciałem w sposób podobny do ruchu ryby i wykonywać ruchy gulgotania ustami. Dziecko bawiące się w pieska preriowego może udawać, że kopie norę i wydaje wysokie dźwięki. Mogą również wchodzić w interakcje między sobą, tak jak w swoim naturalnym środowisku. Na przykład drapieżniki mogą gonić roślinożerców.

4) „Zamroź” i zdecyduj o losie bohaterów. W określonym przez nauczyciela momencie akcja „zamarza” i zaczyna się czas na ewentualne skamienienie. Uczniowie losują karty, które mówią o ich losie. Możliwymi kartami mogą być: -zostajesz zjedzony przez padlinożerców; -gnijesz zanim zdążysz się zakonserwować; -zostajesz połknięty przez krokodyla; -zostajesz pogrzebany przez lawinę błotną i zakonserwowany jako skamielina.
Możesz zrobić kilka kopii strony z kartami (dołączonej do tego ćwiczenia) do wykorzystania w tym. Jeśli robisz własne, proporcja kart „skamienienie” do kart „zniszczenie” powinna być niewielka, naśladując małą szansę stania się skamieliną w prawdziwym świecie.
5) Przedyskutuj znaczenie tego ćwiczenia. Kiedy cała klasa wylosuje karty, można rozpocząć dyskusję. Niech każdy uczeń omówi swoją rolę jako organizmu i co stało się z tym organizmem po jego śmierci. Sporządź listę tych organizmów na tablicy. Które zwierzęta stały się skamielinami? Które zostały zniszczone? Pamiętaj, że jedyne zwierzęta i rośliny, o których będą wiedzieć przyszli paleontolodzy, to te, które stały się skamielinami. Uświadomisz sobie, jak ważna jest kwestia stronniczości w zapisie kopalnym, gdy porównasz listę skamieniałości z pełną listą żyjących zwierząt. Czy lista skamieniałości jest dobrym odzwierciedleniem żyjącej społeczności? Dlaczego nie?
6) Jeśli czas pozwoli, zagraj w grę ponownie z tymi samymi zwierzętami i roślinami. W jaki sposób wyniki są podobne lub różne?
Wróć na górę

AKTYWNOŚĆ III: ADAPTACJA

Wiadomości: Organizmy są przystosowane do określonych środowisk.
Materiały: Materiały plastyczne
Dyskusja: Uczniowie wybierają określone organizmy i tworzą historyjkę obrazkową o tym, jak ten organizm jest przystosowany do swojego środowiska.
Procedury:

1) Poproś uczniów, aby każdy z nich stworzył historyjkę obrazkową z punktu widzenia rośliny lub zwierzęcia (współczesnego lub dawnego).
2) Poproś ich, aby opisali swoje środowisko na rysunkach: Jakie jest to środowisko? Jakie inne rodzaje roślin i zwierząt żyją razem z tobą? Jakie są twoje specjalne przystosowania, które pozwalają ci przetrwać w tym środowisku? Co lubisz jeść? Czy jesteś mięsożercą, roślinożercą, czy wszystkożercą? 3) Po tym, jak uczniowie wykonają rysunki swoich zwierząt lub roślin w domu, we własnym środowisku, poproś ich o powtórzenie historyjki obrazkowej w „obcym” środowisku. Być może mogliby zamienić się środowiskiem z kolegą z klasy. Większość z tych organizmów może być co najmniej nieszczęśliwa.
4) Po tym ćwiczeniu zadawaj pytania, takie jak: a) Jakie są twoje szanse na przetrwanie w tym obcym środowisku? Dlaczego tak sądzisz? b) Jeśli nie będziesz mógł żyć w tym nowym środowisku, co się z tobą stanie? Poproś dzieci o przedyskutowanie szans na przeżycie. Na ile prawdopodobne jest, że zwierzę ma już przystosowania, które pozwoliłyby mu przetrwać w nowym klimacie? Jakie byłyby to adaptacje?

AKTYWNOŚĆ III / WARIANT I: Społeczności z przeszłości
Odmianą tego ćwiczenia jest poproszenie uczniów, aby wykorzystali swoją wyobraźnię i to, co wiedzą o społecznościach i skamieniałościach do napisania ciekawej historii o społecznościach z przeszłości. Uczniowie w tej wersji ograniczają się do bycia zwierzętami, ponieważ będą pisać o swoich ulubionych potrawach. Historia może być „formułą” opartą na poniższych opisach, lub może być dowolna.

Procedury:
1) Wybierz rolę starożytnego zwierzęcia. Powinno to być dowolne zwierzę, które uczniowie znają.
2) Opisz swoje środowisko. Wymaga to pewnej wiedzy na temat starożytnych ekosystemów zrekonstruowanych przez paleontologa lub zinterpretowanych przez strażnika parku lub przewodnika. Pozwól uczniom być tak kreatywnymi, jak tylko chcą. Niektórzy uczniowie mogą dodać wymyślone szczegóły środowiska, które nie były wcześniej omawiane. Jest to w porządku, o ile potrafią uzasadnić swoje powody.
3) Opisz swoją społeczność. W tej części uczniowie powinni podać przykłady innych roślin i zwierząt, które żyją razem z nimi.
4) Opisz łańcuch pokarmowy. Zacznij od wymienienia swojego ulubionego pokarmu. Czy jesteś mięsożercą czy roślinożercą? Jeśli jesteś roślinożercą, jakie zwierzę próbuje na ciebie zapolować? Jak do tej pory udało ci się nie zostać zjedzonym?
5) Opisz sieć pokarmową. Udawaj, że twoje ulubione jedzenie znika. Jeśli twoje ulubione jedzenie nie jest dostępne, co jesz? Ile różnych rodzajów żywności pasuje do twojej diety? Jakie inne rodzaje pożywienia lubią jeść inne zwierzęta w twoim łańcuchu pokarmowym?
6) Wyobraź sobie dużą zmianę. Co byś zrobił, gdyby z powodu tej zmiany zniknęło całe twoje pożywienie? Co mógłbyś zrobić? Czy oddaliłbyś się? Jak przeżyliby inni członkowie waszej sieci pokarmowej? Jest to przykład katastrofy ekologicznej, ponieważ łańcuchy pokarmowe i sieci pokarmowe musiałyby się rozejść.
Wróć na górę

AKTYWNOŚĆ III / WARIANT II: Omówienie adaptacji
Najlepsze przykłady adaptacji można zobaczyć w adaptacji do klimatu. Wykorzystując zdjęcia różnych środowisk na świecie, zacznij od rozmowy o środowiskach ekstremalnych. Pokaż klasie zdjęcia Arktyki lub Antarktyki i omów rodzaje adaptacji, które są niezbędne do życia w takim klimacie. Następnie omów pustynie takie jak Sahara, tropikalne lasy deszczowe w dorzeczu Amazonki, Wielkie Równiny Ameryki Północnej, wybrzeża, słone bagna, górskie strumienie lub łąki alpejskie. Każde z tych środowisk stanowi pewne wyzwanie dla żyjących w nim organizmów, jednak większość z nich zawiera bogactwo roślin i zwierząt, które całkiem dobrze radzą sobie w ekstremalnych warunkach. Omawiając te organizmy pod kątem ich przystosowań, klasa zyska uznanie dla własnego środowiska.

Zajęcie to może być bardziej ćwiczeniem współpracy dla uczniów poprzez przyniesienie starych czasopism z domu (National Geographic i inne publikacje przyrodnicze są szczególnie przydatne). Przejrzyjcie czasopisma w klasie szukając zdjęć, które pokazują różne środowiska. Spróbuj uzyskać próbki różnych skrajności klimatu i topografii.

Zmiana w środowiskach jest kolejnym ważnym tematem do dyskusji. To jest czasami łatwe do podjęcia świata obecne środowiska za pewnik i założyć, że zawsze były w ten sposób. Ale wiemy, że to nie jest prawda. Środowiska zmieniały się w przeszłości i zawsze są w trakcie procesu zmian w jakiś sposób. Zmiany środowiskowe są trudne do zrozumienia dla ludzi, ponieważ często zachodzą tak powoli, że bezpośrednia obserwacja jest trudna. Nawet szybkie zmiany, które zachodzą obecnie w wyniku działalności człowieka, są trudne do zaobserwowania. Zapis kopalny zawiera skompresowany obraz wielu milionów lat, podczas których środowiska zmieniały się tak samo jak dzisiaj. Dlatego zmiany w zapisie kopalnym są stosunkowo łatwe do zaobserwowania. Niektóre tematy, które klasa może poruszyć w odniesieniu do zmian środowiskowych, to zmieniające się klimaty i skutki gwałtownych zmian klimatycznych. Rozważmy każde ze środowisk omawianych podczas zajęć na temat adaptacji. Co by się stało, gdyby klimat nagle (w ciągu kilku lat lub dziesięcioleci) stał się cieplejszy lub chłodniejszy? Związane z tym jest zaopatrzenie w żywność. Zwierzęta roślinożerne opierają się na roślinności w swoim środowisku. Rośliny są bardzo wrażliwe na klimat. Co się stanie, jeśli ulubione pożywienie roślinożerców zniknie? Co wtedy stanie się z mięsożercami, których pożywienie zależy od tego roślinożercy? Dyskusja rozszerza się na całą sieć pokarmową.

Zależność między działalnością człowieka a zmianami środowiskowymi/wyginięciem jest ważna do zrozumienia. Tak samo ważne jest utrzymanie różnorodności życia. Klasa może przedyskutować, jaki jest ich własny udział w tym kryzysie i co mogą zrobić, aby pomóc.
Wróć do początku

Wróć do początku

Wróć do końca

Wróć do końca