Laboratorio BIOLOGIA. La sensibilità della pelle. Ricorda che:

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1 Hai bisogno di: 3 stuzzicadenti un cronometro una piuma un cubetto di ghiaccio un guanto da cucina un compagno un fazzoletto per bendare gli occhi un quaderno e una penna La sensibilità della pelle la pelle è l organo che circonda il nostro corpo ed è formata da due strati: epidermide e derma; nella pelle sono presenti terminazioni nervose che consentono di percepire le sensazioni. Esperimento 1 1. Spargi gli stuzzicadenti sul tavolo. 2. Fai partire il cronometro e raccogli, uno per volta, quanti più stuzzicadenti possibili in 15 secondi. 3. Contali. 4. Indossa il guanto da cucina e ripeti l esperimento, contando alla fine gli stuzzicadenti raccolti. 5. Fai ripetere la prova anche a un tuo compagno. 6. Segnate i risultati nel quaderno. a) Avete raccolto più stuzzicadenti con o senza il guanto da cucina?... b) A che cosa è dovuta questa differenza?... Esperimento 2 1. Benda gli occhi del tuo compagno con il fazzoletto. 2. Prendi uno stuzzicadenti e usalo per pungere piano varie parti della sua mano: il palmo, un polpastrello, un unghia, l interno del polso, il dorso della mano. 3. Ripeti l esperimento prima con la piuma e poi con il ghiaccio, passando sulle stesse zone di prima e nello stesso ordine. a) In quali parti della mano il tuo compagno percepisce le sensazioni con maggiore intensità? b) Perché alcune zone della pelle sono più sensibili di altre?...

2 nella dentatura dei mammiferi alcuni denti sono più sviluppati di altri in relazione alla funzione e al tipo di cibo consumato; gli incisivi servono per tranciare e afferrare il cibo; i canini sono usati per lacerare, strappare, incidere e spezzare; premolari e molari svolgono la funzione di mortai, per sminuzzare e triturare il cibo. I denti 1. Il disegno qui sotto rappresenta il cranio di un orso. c) In base alla forma e alla dimensione dei vari denti, fai un ipotesi sul tipo di dieta dell orso. a) Colora in maniera diversa gli incisivi, i canini, i premolari, i molari e specifica nella tabella sotto quale colore hai usato per ogni tipo di dente. dente colore b) Osserva bene la dentatura dell orso: quali denti sono più pronunciati? Di seguito sono riportate alcune considerazioni relative all igiene dentaria. I nemici dei denti sono microrganismi che si nutrono dei residui di cibo rimasti fra i denti e sulla loro superficie. Per conservare denti sani è necessario seguire una corretta alimentazione e lavarsi i denti dopo ogni pasto. Lo spazzolino elimina i residui di cibo dalla superficie dei denti e dalla zona fra corona e gengiva, dove tendono a proliferare i batteri. I dentifrici, con le loro proprietà disinfettanti e detergenti, aiutano lo spazzolino nel suo compito e profumano l alito. Il filo interdentale passato fra un dente e l altro pulisce lo spazio dove lo spazzolino non arriva. I disturbi più frequenti legati a una cattiva igiene dentale sono: le carie, le gengiviti e il tartaro. 3. Usando queste informazioni crea un poster divertente e accattivante per incoraggiare i tuoi coetanei a conservare denti sani. Il tuo poster deve essere colorato, ricco di disegni e foto e chiaro nei messaggi.

3 le catene alimentari sono spesso rappresentate con un modello a piramide; ogni gradino della piramide è detto livello trofico e la sua dimensione è proporzionale al numero di organismi della specie rappresentata (queste piramidi sono dette piramidi dei numeri ). Le piramidi dei numeri 1. Ecco tre piramidi dei numeri riferite a tre diversi ambienti. sparviere 1 uccelli 3 tordi 15 squali 15 coccinelle 5 grilli 15 aringhe 32 afidi 5 erba 2 plancton 35 rosa 1 a) Per la prima e per la seconda piramide calcola il numero totale di consumatori e confrontalo con quello dei produttori. Commenta il tuo risultato.... b) In che cosa la terza piramide si differenzia dalle prime due? Ecco un altra catena alimentare. fiori formiche passeri sparviere (5) (4) (3) (1) Sotto ogni anello della catena è specificato il numero di organismi corrispondente a ciascun livello trofico. Utilizzando gli assi del grafico, rappresenta in scala la relativa piramide dei numeri. livello trofico numero di organismi

4 gli organi hanno una precisa localizzazione nel nostro corpo; ogni organo o apparato svolge specifiche funzioni nel nostro organismo. Gli organi del nostro corpo 1. Nella figura sono stati disegnati alcuni organi e una struttura dello scheletro. Indica con una freccia la loro localizzazione nel corpo umano. 2. Colora gli organi e le strutture riportati in figura in base alla loro funzione: a) blu digestione b) rosso circolazione del sangue c) giallo eliminazione dell urea d) verde respirazione e) viola protezione di cuore e polmoni polmoni fegato cassa toracica cuore reni stomaco e intestino

5 ECOLOGIA ECOLOGIA Hai bisogno di: 4 asticelle di legno di 5 cm di lunghezza chiodi e martello filo di ferro 1 blocco e una matita 1 sacchetto di plastica Il metodo del quadrato in ecologia non si studia in genere un intero ambiente, ma alcune sue parti che lo rappresentano: si lavora cioè su campioni rappresentativi ; il metodo del quadrato è un metodo di campionamento che permette di valutare la densità delle specie vegetali presenti in una certa area. Puoi usare il metodo del quadrato in campagna, in un parco o nel giardino della tua scuola. 1. Utilizza le quattro asticelle per costruire un quadrato di legno: fissa i vertici con i chiodi. 2. Con la matita fai un segno ogni 1 cm sui quattro lati del quadrato e, in corrispondenza di ogni segno, pianta un chiodo. 3. Con il filo di ferro collega le coppie di chiodi che si trovano sui lati opposti del quadrato in modo da ottenere una griglia a scacchiera. 4. Getta il quadrato in una direzione casuale, senza orientarlo in maniera volontaria (buttalo, per esempio, dietro le spalle). 5. Scrivi sul blocco il nome delle piante all interno del quadrato (se non conosci il nome, scrivi una sigla e una breve descrizione) e annota il numero di individui di ogni specie. Per esempio, per un quadrato come quello del disegno a fianco potresti scrivere: margherite = = 18 individui; FG fiori gialli = = 6 individui. Puoi raccogliere i tuoi dati in una tabella di questo tipo: margherite FG 1 lancio lancio 3 lancio 6. Raccogli e metti in un sacchetto un esemplare per ogni specie: lo porterai in classe e con l aiuto dell insegnante scoprirai il nome corretto di ogni pianta. 7. Fai dieci passi e ripeti il lancio. Aggiungi nella tabella i nuovi dati raccolti. 8. Dopo esserti spostato ancora di dieci passi, ripeti il lancio una terza volta e aggiorna la tabella. 9. Calcola adesso la densità delle specie individuate nell area di studio: a) per prima cosa devi calcolare la densità di ogni specie nel quadrato per ogni lancio. La densità si esprime come numero di individui al metro quadro; dovrai quindi moltiplicare per 4 i dati che hai registrato (il tuo quadrato di 5 cm di lato è infatti 1/4 di un metro quadrato). Nell esempio del disegno il primo calcolo è: densità margherite al 1 lancio = = 18 4 = 72 (individui/m 2 ) in generale la densità di un specie X al primo lancio, ovvero d(x1 ), sarà: d(x1 ) = = numero individui specie X al 1 lancio 4 b) calcola ora la densità media di ogni specie nell area di studio, usando la formula: densità media specie X = d(x1 ) + d(x2 ) + d(x3 ) = 3 c) rappresenta i risultati ottenuti con un grafico. Riporta sull asse orizzontale i nomi delle specie e sull asse verticale i valori medi della densità di ogni specie che hai calcolato usando la formula sopra indicata.

6 ECOLOGIA ECOLOGIA l ecologia studia le interazioni fra i diversi organismi e fra gli organismi e il loro ambiente; si definisce diversità biologica il numero di specie presenti in un ambiente. La diversità biologica, o biodiversità, dipende da fattori meteorologici, quali la piovosità e la temperatura, e dalla disponibilità di cibo e rifugi durante l anno. Due boschi a confronto % di copertura foresta di pini pini erba felci muschi 1. I due grafici a lato mostrano le specie vegetali che vivono in due differenti boschi: una foresta di pini e una foresta di querce. a) In quale dei due boschi osservi una maggior varietà di piante? b) Quale delle due foreste offre, secondo te, un maggior numero di rifugi e una maggior quantità di cibo per gli animali? In quale foresta saranno quindi presenti più specie animali? c) Considerando complessivamente animali e piante, quale delle due foreste avrà la maggior diversità biologica? d) In ogni bosco qual è la pianta più abbondante dopo quella che dà il nome alla foresta? 2. Osserva adesso i quattro grafici sotto. I grafici A e B mostrano come varia la temperatura durante l anno rispettivamente in una foresta di pini e in una di querce nel Nord Europa. I grafici C e D descrivono invece come varia negli stessi due boschi l intensità della luce nell arco di una giornata. a) In quale delle due foreste c è maggior differenza di temperatura fra l inverno e l estate? In quale bosco la temperatura raggiunge i valori più alti? % di copertura querce foresta di querce erba felci fiori muschi b) In quale delle due foreste la luce è più intensa nelle ore centrali della giornata? c) In base ai fattori temperatura e intensità della luce, in quale dei due boschi sarà più veloce l attività di fotosintesi? d) Confronta adesso i grafici che descrivono l andamento della temperatura e dell intensità della luce con quelli che mostrano la varietà biologica dei due boschi: quale relazione esiste fra i due fattori climatici considerati e la biodiversità delle due foreste? e) Come sai la diversità biologica è maggiore negli habitat tropicali che in quelli temperati e artici. In che modo questa affermazione è collegata a quello che hai imparato in questa attività? temperatura in C A 1 temperatura in C B intensità della luce C intensità della luce D 2 2 gennaio dicembre gennaio dicembre mezzogiorno mezzogiorno

7 ECOLOGIA ECOLOGIA Il metodo cattura e ricattura un metodo molto usato per studiare l abbondanza di una specie animale è quello della cattura e ricattura. Questo metodo prevede la marcatura degli animali catturati per il successivo riconoscimento al momento della ricattura. 1 anno 2 anno 3 anno 4 anno 5 anno 1. Un ecologo ha utilizzato il metodo cattura e ricattura per studiare i granchi che vivono su una scogliera. Alla prima raccolta ha catturato e marcato 14 granchi. Dopo alcuni giorni ha ripetuto la raccolta e ha catturato 98 animali, di cui 56 erano marcati. Quale è la stima della dimensione della popolazione di granchi nell area campionata? Ricorda che nell analisi dei dati raccolti con il metodo cattura e ricattura si utilizza la formula: Granchi (soluz. Es. 3) Rappresenta con un grafico come è variata l abbondanza della popolazione nell intero periodo di studio (puoi segnare i punti con un po di approssimazione). Dalla lettura del grafico, deduci che la popolazione è cresciuta, è diminuita o è rimasta stabile? popolazione = tot. individui 1 a raccolta tot. individui 2 a raccolta n individui marcati presenti nella 2 a raccolta 4 2. Nelle settimane successive l ecologo ha ripetuto l esperimento altre 2 volte; dopo 1 settimana ha ottenuto una stima della popolazione di 24 animali, dopo 2 settimane la stima era di 151 animali. Come è possibile che nei 3 esperimenti abbia ottenuto valori diversi? Per quale motivo in questo tipo di studi è indispensabile replicare gli esperimenti più volte? 3. Per avere un valore attendibile l ecologo ha deciso di calcolare il valore medio della popolazione sui tre esperimenti. Che valore ha ottenuto? 4. Per realizzare uno studio a lungo termine, l ecologo ha ripetuto gli esperimenti nella stessa stagione per 5 anni. Nella tabella a destra in alto sono riportati i risultati ottenuti (i valori medi per ogni anno). Popolazione Anni