Διατομή καλαμαριού: μια πρακτική δραστηριότητα για να μάθετε για την ανατομία των κεφαλοπόδων Teach article

Γνωρίζετε ότι ο εγκέφαλος του καλαμαριού έχει σχήμα ντόνατ ώστε ο οισοφάγος του να περνάει μέσα από αυτόν; Ή ότι το καλαμάρι έχει τρείς καρδιές; Εξερευνήστε τη συναρπαστική φυσιολογία του καλαμαριού με αυτή την πρακτική δραστηριότητα.

Εισαγωγή

Η πρακτική της διεξαγωγής ανατομών ζώων για εκπαιδευτικούς σκοπούς χρονολογείται από τον 13^ο αιώνα και έχει χρησιμοποιηθεί από τότε για την προώθηση της κατανόησης της λειτουργίας ολόκληρου του σώματος του ζώου μέσω της ανάλυσης των μερών του.^[1] Οι ανατομές μπορούν επίσης να προκαλέσουν μια αίσθηση έκπληξης: είναι πολύ πιο ελκυστικό να βλέπεις τα πράγματα από πρώτο χέρι παρά να διαβάζεις για αυτά σε ένα βιβλίο. Υλοποιήσαμε αυτή τη δραστηριότητα ανατομίας καλαμαριών ως μέρος ενός προγράμματος θαλάσσιου εγγραμματισμού και ήταν συντριπτικά η αγαπημένη δραστηριότητα των μαθητών σε μεγάλο βαθμό στις φόρμες ανατροφοδότησης.

Έχουν αναπτυχθεί πολλές εναλλακτικές λύσεις για την ανατομία ζώων, από τα τρισδιάστατα μοντέλα έως τις πιο πρόσφατες ψηφιοποιημένες τεχνικές, όπως τα βίντεο ή τα προγράμματα υπολογιστών. Ωστόσο, οι πραγματικές ανατομές μπορούν να προσφέρουν πιο ουσιαστικές μαθησιακές εμπειρίες λόγω της συνολικής αισθητηριακής φύσης τους, η οποία αντί να είναι αφηρημένη προωθεί την κατανόηση της δομής, της λειτουργίας, της προσαρμογής και της ποικιλομορφίας του ζώου, καθώς και το ενδιαφέρον για τους ζωντανούς οργανισμούς.^[2] Οι ηθικοί προβληματισμοί που σχετίζονται με την ανατομία του καλαμαριού μπορούν να αντιμετωπιστούν λαμβάνοντας υπόψη ότι οι πληθυσμοί των κεφαλόποδων αυξάνονται σε παγκόσμιο επίπεδο ως απόκριση στις μεταβολές που συμβαίνουν στον ωκεανό,^[3] καθώς και το γεγονός ότι η ανατομία μπορεί να σχεδιαστεί ώστε να συμπεριλάβει την κατανάλωση του καλαμαριού αν το επιτρέπουν οι κανονισμοί ασφαλείας.^[4] Τα καλαμάρια που χρησιμοποιήθηκαν στις ανατομίες μας χρησιμοποιήθηκαν ως τροφή σε ζώα ενυδρείου.

Ανατομία καλαμαριού

Σε αυτή τη δραστηριότητα, οι μαθητές ερευνούν τα εξωτερικά χαρακτηριστικά ενός καλαμαριού και στη συνέχεια το ανατέμνουν για να εξετάσουν κάποια εσωτερικά χαρακτηριστικά του, ενώ μαθαίνουν πώς αυτά τα διαφορετικά χαρακτηριστικά συμβάλλουν στις λειτουργίες που χρειάζεται το καλαμάρι για να επιβιώσει. Τα καλαμάρια είναι ασπόνδυλα και έχουν μια εκλεπτυσμένη και συναρπαστική ανατομία που είναι πολύ διαφορετική από αυτή των σπονδυλωτών, που οι μαθητές μπορεί να γνωρίζουν περισσότερο, επομένως είναι ενδιαφέρον για αυτούς να μάθουν για αυτό το πολύ διαφορετικό είδος κατασκευής σώματος.

Η δραστηριότητα μπορεί να  πραγματοποιηθεί από μαθητές μεταξύ 8 και 15 ετών. Το επίπεδο ενασχόλησης με τους μαθητές και το βάθος των λεπτομερειών που συζητούνται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διαφέρει ανάλογα με τον αριθμό των ανατομών  που χρησιμοποιούνται (επίδειξη από ένα άτομο ή από ομάδα ατόμων). Θα χρειαστεί ένα μάθημα για να ολοκληρωθεί.

Υλικά

• Το ενημερωτικό φυλλάδιο για το καλαμάρι
• Φρέσκο ή κατεψυγμένο καλαμάρι (ένα για κάθε τμήμα ή ένα για κάθε 3-4 μαθητές)
• Πλαστικοί δίσκοι ή παλιά εφημερίδα
• Γάντια (χωρίς λάτεξ όπου απαιτείται)
• Επαναχρησιμοποιήσιμο δοχείο ή κάδος
• Πανί πιάτων ή ρολό κουζίνας
• Αντιμικροβιακό σπρέι απολύμανσης επιφανειών
• Υγρό πιάτων
• Σακούλα σκουπιδιών

Διαδικασία

Εάν χρησιμοποιηθούν κατεψυγμένα καλαμάρια θα πρέπει να τοποθετηθούν σε ένα δοχείο και να αποψυχθούν όλη τη νύχτα. Αυτή η διαδικασία μπορεί να επιταχυνθεί με τρεχούμενο νερό εάν χρειαστεί.

Εάν αυτό γίνει στην τάξη, ο δάσκαλος ιδανικά θα πρέπει να επιτρέψει στους μαθητές να πλησιάσουν και να εξετάσουν τα διαφορετικά χαρακτηριστικά κάθε βήματος. Εάν οι μαθητές κάνουν την τομή μόνοι τους θα πρέπει να τους δοθούν σαφείς οδηγίες και καλό είναι να κάνετε ένα βήμα τη φορά και ενδιάμεσα συζήτηση.

Το συνοδευτικό ενημερωτικό φυλλάδιο για το καλαμάρι μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας για να μάθετε ενδιαφέροντα στοιχεία για τα καλαμάρια που σχετίζονται με ορισμένα από τα χαρακτηριστικά που εξετάστηκαν. Ίσως είναι καλή ιδέα να τοποθετήσετε το φυλλάδιο σε πλαστικές θήκες για να μην βραχεί και λερωθεί.

Μέρος 1: Εξωτερικά χαρακτηριστικά του καλαμαριού

1. Τοποθετήστε προσεκτικά από ένα καλαμάρι σε κάθε δίσκο, απλώνοντας όλους τους βραχίονες και τα πλοκάμια και βεβαιωθείτε ότι ο σίφωνας είναι στραμμένος βρίσκεται στο επάνω μέρος.
2. Προσκαλέστε τους μαθητές να παρατηρήσουν το σχήμα του καλαμαριού που μοιάζει με τορπίλη και να επισημάνουν σημεία του σώματος που μπορούν να αναγνωρίσουν.

3. Ο μανδύας είναι το κύριο μέρος του σώματος. Περιέχει τα περισσότερα όργανα, δηλαδή τα βράγχια, το πεπτικό σύστημα, τις καρδιές, τα αναπαραγωγικά όργανα και το μελανοφόρο σάκο.
4. Εντοπίστε τα πολύχρωμα σημεία στην επιφάνεια του μανδύα και στο υπόλοιπο σώμα. Αυτά είναι τα χρωματοφόρα, τα οποία είναι κύτταρα που περιέχουν χρωστικές που επιτρέπουν στα καλαμάρια να αλλάζουν το χρώμα τους πιο γρήγορα από έναν χαμαιλέοντα! Τα καλαμάρια χρησιμοποιούν το χρώμα όχι μόνο για καμουφλάζ, αλλά και για να επικοινωνούν μεταξύ τους.
5. Τα δύο τριγωνικού σχήματος τμήματα στο πλάι της κορυφής του μανδύα είναι τα πτερύγια. Το καλαμάρι μπορεί να τα χρησιμοποιήσει για να κολυμπήσει, αλλά η κύρια λειτουργία τους είναι να βοηθούν το καλαμάρι να αλλάζει κατεύθυνση στο νερό.
6. Στη βάση του μανδύα βρίσκεται το κεφάλι του ζώου και στην κορυφή του εντοπίζεται μια δομή σε σχήμα χωνιού που ονομάζεται σιφώνιο και επιτρέπει στο καλαμάρι να κολυμπά σαν τζετ σκι. Το νερό περνά στην κοιλότητα του μανδύα και στη συνέχεια διοχετεύεται μέσω του σιφωνίου, έτσι ώστε το καλαμάρι να μπορεί να κολυμπήσει προς τα πίσω με πολύ γρήγορες κινήσεις (στην πραγματικότητα τα καλαμάρια είναι τα πιο γρήγορα ασπόνδυλα).

7. Στη βάση του κεφαλιού, ανάμεσα στους βραχίονες, βρίσκεται η στοματική κοιλότητα που περιέχει το ράμφος του καλαμαριού. Αποτελείται από δύο μέρη, όπως το ράμφος των πτηνών, και περιέχει μια ουσία που ονομάζεται χιτίνη, η οποία είναι κοινό συστατικό των οστράκων των μαλακίων. Αυτό εξηγεί γιατί το ράμφος του καλαμαριού είναι εξαιρετικά σκληρό!
8. Δεν μπορεί να εμφανιστεί κατά τη διάρκεια της ανατομίας αλλά είναι καιρός να επισημάνουμε ότι ο εγκέφαλος σε αυτά τα ζώα έχει σχήμα ντόνατς επειδή ο οισοφάγος πρέπει να περάσει μέσα από αυτόν.
9. Στις δύο αντίθετες πλευρές του κεφαλιού βρίσκονται τα μάτια, τα οποία είναι πολύ μεγάλα σε σχέση με το μέγεθος του καλαμαριού σε σύγκριση με τα χερσαία σπονδυλωτά. Χάρη στη θέση των ματιών τους, τα καλαμάρια μπορούν να έχουν πανοραμική θέα γύρω τους, αλλά επειδή τα μάτια τους έχουν μόνο ένα είδος φωτοϋποδοχέα, δεν μπορούν να δουν τα χρώματα με τον τρόπο που τα βλέπουν οι άνθρωποι.
10. Τα καλαμάρια έχουν συνολικά δέκα βραχίονες: οι δύο μακρύτεροι ονομάζονται πλοκάμια (συλληπτήριοι) και είναι ειδικά προσαρμοσμένοι για να αρπάζουν το θήραμα, ενώ οι άλλοι οκτώ (περιστοματικοί) το κρατούν. Για τους σκοπούς αυτούς, σε όλο το μήκος των βραχιόνων και στα άκρα των πλοκαμιών, τα καλαμάρια έχουν πολλαπλούς μυζητήρες που βοηθούν στη σύλληψη του θηράματος.
11. Τώρα είναι καιρός οι μαθητές, αν θέλουν, να σηκώσουν το καλαμάρι και να δουν από κοντά όλα τα διαφορετικά μέρη του σώματος που περιγράφηκαν μέχρι τώρα.
12. Ζητήστε από τους μαθητές να εξετάσουν την υφή, την αίσθηση και τη θερμοκρασία του καλαμαριού. Μπορείτε να ενθαρρύνετε τους μαθητές να σκεφτούν πέντε λέξεις για να περιγράψουν το καλαμάρι.

Μέρος 2: Εσωτερικά χαρακτηριστικά του καλαμαριού

1. Τοποθετήστε τα καλαμάρια προσεκτικά πίσω στους δίσκους στην ίδια θέση όπως ήταν πριν.
2. Ανοίγουμε τον μανδύα του καλαμαριού με το ψαλίδι ασφαλείας από τη μέση της κάτω άκρης, ακριβώς πίσω από το σιφώνιο, μέχρι την άλλη άκρη. Κρατήστε το ψαλίδι στραμμένο προς τα πάνω, ώστε να μην καταστραφούν τα εσωτερικά όργανα.
3. Το όργανο στην κορυφή της κοιλότητας του μανδύα είναι η γονάδα ή το αναπαραγωγικό όργανο: παρατηρώντας το, είναι δυνατόν να διακρίνει κανείς το θηλυκό καλαμάρι από το αρσενικό. Η γονάδα στο θηλυκό είναι διαφανής και κοκκιώδης σε όψη (περιέχει μικροσκοπικά αυγά) ενώ στο αρσενικό είναι λευκή και επιμήκης.
4. Μια άλλη διαφορά μεταξύ του θηλυκού και του αρσενικού καλαμαριού είναι ο ωοκολλαγόνος αδένας, ο οποίος είναι ένα λευκό όργανο που βρίσκεται στο κάτω μέρος της γονάδας στο θηλυκό, αλλά απουσιάζει από το αρσενικό. Ο ωοκολλαγόνος αδένας εκκρίνει ζελατινώδεις ουσίες στις οποίες τοποθετούνται τα γονιμοποιημένα αυγά.

5. Το μικρό, ροδακινί χρώματος όργανο που βρίσκεται γύρω από το κέντρο της κοιλότητας του μανδύα είναι η συστημική καρδιά, η οποία ελέγχει την κυκλοφορία του αίματος στο μεγαλύτερο μέρος του σώματος του καλαμαριού, εκτός από τα βράγχια. Είναι καλό να επισημάνουμε σε αυτό το σημείο ότι το αίμα του καλαμαριού είναι μπλε, αντί για κόκκινο, γιατί δεν περιέχει το μόριο που μεταφέρει  το οξυγόνο, δηλαδή την αιμοσφαιρίνη, αλλά μια άλλη χρωστική ουσία που ονομάζεται αιμοκυανίνη.
6. Τα βράγχια μπορούν να εντοπιστούν στις δύο πλευρές του σώματος. Αναγνωρίζονται από την φτερωτή τους εμφάνιση και έχουν λευκό χρώμα. Πάνω από κάθε βράγχιο, υπάρχει μια μικρή καρδιά που ελέγχει την κυκλοφορία του αίματος μέσα σε αυτό (οι βραγχιακές καρδιές). Ναι, τα καλαμάρια έχουν τρεις καρδιές!

7. Το όργανο που μοιάζει με μικρό ασημένιο ψάρι είναι ο μελανοφόρος σάκος. Το μελάνι είναι μαύρο γιατί περιέχει μελανίνη και απελευθερώνεται στο περιβάλλον για να δημιουργήσει ένα σύννεφο όταν το καλαμάρι αισθάνεται ότι απειλείται ή όταν θέλει να κρυφτεί. Ο μελανοφόρος σάκος μπορεί να αποκοπεί εύκολα από το υπόλοιπο σώμα χρησιμοποιώντας το ψαλίδι ασφαλείας.
8. Πιάστε το κεφάλι του καλαμαριού και τραβήξτε απαλά τα όργανα μακριά από τον μανδύα. Θα μπορείτε να δείτε ότι από κάτω υπάρχει το εσωτερικό όστρακο που υποστηρίζει το σώμα του. Το εσωτερικό όστρακο μοιάζει με ένα κομμάτι πλαστικό, αλλά αποτελείται και αυτό από χιτίνη, όπως το ράμφος.
9. Μια ωραία πρόταση για τους μαθητές είναι, αφού απομονώσουν το εσωτερικό όστρακο να το βυθίσουν στο μελανοφόρο σάκο και να δουν αν μπορούν να γράψουν κάτι σε ένα χαρτί!

10. Χρησιμοποιώντας τις άκρες του ψαλιδιού είναι δυνατό να απομονωθεί το ράμφος του καλαμαριού. Εντοπίστε την στοματική κοιλότητα ανάμεσα στους βραχίονες, πιέστε απαλά τη βάση των βραχιόνων έτσι ώστε να εκτεθεί το ράμφος και αφαιρέστε προσεκτικά κάθε μισό του ράμφους.

11. Τέλος, οι μαθητές μπορούν να κάνουν μια τομή στα μάτια για να αναζητήσουν τον φακό. Πιέστε το ένα μάτι πολύ απαλά και χρησιμοποιήστε το ψαλίδι για να δημιουργήσετε ένα μικρό κόψιμο στην επιφάνεια. Συνεχίστε να ασκείτε πίεση στα μάτια με τα δάχτυλα. Αυτό θα αναγκάσει τον φακό να βγει. Φροντίστε να στρέψετε το μάτι προς τα κάτω ενώ το κάνετε αυτό διότι περιέχει οπτικό υγρό που μπορεί να εκτοξευτεί καθώς το κόβετε.

Συζήτηση

Η ανατομία του καλαμαριού είναι μια απλή δραστηριότητα που βοηθά τους μαθητές να μάθουν για τις λειτουργίες του σώματος ενός ζώου και να το συγκρίνουν με τον τρόπο λειτουργίας του ανθρώπινου σώματος. Μερικές ερωτήσεις μπορεί να προτρέψουν τους μαθητές να σκεφτούν τους λόγους πίσω από ορισμένα χαρακτηριστικά του σώματος του καλαμαριού και να τους εμπνεύσουν να εμβαθύνουν τις γνώσεις τους σχετικά με τη βιολογία και την οικολογία αυτών των ζώων, για παράδειγμα:

1. Γιατί τα μάτια είναι τόσο μεγάλα σε σύγκριση με το μέγεθος του σώματος;
2. Με ποιους οργανισμούς πιστεύετε ότι τρέφονται;
3. Γιατί ο εγκέφαλος έχει σχήμα ντόνατς;
4. Ποιο είναι το πλεονέκτημα της χρήσης μελανιού ως στρατηγικής αυτοάμυνας;

Μπορούν να πραγματοποιηθούν πολλές άλλες ενδιαφέρουσες δραστηριότητες προκειμένου οι μαθητές να μάθουν περισσότερα για τα καλαμάρια. Για παράδειγμα μπορούμε να επιτρέψουμε στους μαθητές να ερευνήσουν τα αγαπημένα τους είδη καλαμαριού, να συγκρίνουν τα καλαμάρια με τα αρπακτικά τους ή με εμάς τους ανθρώπους ή να φανταστούν πώς θα ήταν ένα ανθρώπινο σώμα αν ενσωμάτωνε τα χαρακτηριστικά που κάνουν τα κεφαλόποδα τόσο μοναδικά, όπως είναι οι μυζητήρες ή τα χρωματοφόρα. Τέλος οι μαθητές μπορούν να διασκεδάσουν δημιουργώντας το δικό τους ιπτάμενο καλαμάρι και να διαγωνιστούν για να δουν ποιο θα ταξιδέψει πιο γρήγορα ή πιο μακριά χρησιμοποιώντας μαθηματικά και μετρήσεις για να βρεθεί ο νικητής. Περισσότερο υλικό και ιδέες για την επιστήμη των κεφαλόποδων μπορείτε να βρείτε στον ιστότοπο του Θαλάσσιου ινστιτούτου του Εκπαιδευτικού Προγράμματος εξερευνητών.

---

Supporting materials

Ενημερωτικά φυλλάδια για το καλαμάρι

Download

Download this article as a PDF

---

Share this article

• twitter
• facebook
• linkedin

---

Subscribe to our newsletter

Subscribe to our newsletter

Subscribe