CC BY
42школы и нежилыми строениями вокруг. Наблюдения планет, видимых невооружённым глазом, Луны и Солнца проводятся без особых проблем: в любой день при отсутствии облачности.
Астрономический кружок «Спектр» особо гордится наблюдением редких явлений: прохождения Венеры по диску Солнца 6 июня 2012 г., прохождения Меркурия по диску Солнца 9 мая 2016 г., полного затмения Луны 31 января 2018 г., Великого противостояния Марса 27 июля 2018 г. и частных фаз затмения Солнца 11 августа 2018 г. О нашем «Спектре» был снят видеосюжет для детской телепередачи «Бананас» Олегом Панамарёвым: https://vk.com/video-57843480_456239044. И мы продолжаем дальше копить опыт.
Программа астрономического кружка нацелена на формирование осознанного отношения учащихся к объектам на звездном небе и рассчитана на два года обучения (с 5-го по 6-й классы или с 7-го по 8-й классы; всего 68 часов за два года). Занятия проводятся 1 раз в неделю, практические занятия - 9-10 раз за учебный год. Кроме того, совершаем выходы на наблюдения в летний период.
Список литературы
1. Божович Л. И. Изучение мотивации поведения детей и подростков. М. : Просвещение, 2003.
2. Дагаев М. М. Наблюдения звёздного неба. М. : Наука, 1979.
3. Дорожкин Н. Я. Космос. М. : Изд-во Астрель, 2004.
4. Саган К. Космос. СПб. : Амфора, 2004.
5. Козлова Н. Д. Я иду на урок астрономии. М., 2001.
6. Левитан Е. П. Методика преподавания астрономии. М. : Просвещение, 1965.
7. Методика преподавания астрономии в школе / под ред. Л. Мордовцева. М.,
1973.
8. Новиков И. Д., Шишаков В. А. Самодельные астрономические инструменты и наблюдения с ними. М. : Наука, 1965.
9. Перевозчиков Д. В. Изучение физики и астрономии: практические работы, примеры, задачи. Киров : Изд-во ВятГУ, 2017.
10. Перельман Я. И. Занимательная астрономия. М. : Изд-во АСТ, 2017.
11. Попов П. И. Общедоступная практическая астрономия. М. : Наука, 1958.
12. Пшеничнер Б. Г., Войнов С. С. Внеурочная работа по астрономии. М. : Просвещения, 1989.
13. Шимбалёв А. А. Атлас звёздного неба. М. : Изд-во АСТ, 2003.
В. В. Масютин
В поисках вятских ящеров (палеонтологическая экспедиция школьников)
В статье раскрывается содержание и методика подготовки и проведения палеонтологической экспедиции школьников в район Котельничского местонахождения парейазавров -древних рептилий пермского периода.
Ключевые слова: местонахождение парейазавров, древние рептилии, палеонтология, опыт туристической деятельности, раскопки.
В Котельничском районе Кировской области есть то, чего нет нигде в мире, -уникальное местонахождение парейазавров, древних рептилий пермского периода. Фауна, которой 260 миллионов лет, очень хорошо сохранилась. Ежегодно увеличивается количество желающих посетить этот памятник природы, что в перспективе способствует развитию туризма в регионе, поэтому необходимо прорабатывать возможность
проведения экскурсионных программ для различных категорий туристов, большинство среди которых - школьники и воспитанники детских садов. Помимо развлекательно-игрового компонента, который обязательно должен присутствовать при проведении мероприятий с детьми, очень важна научная составляющая как неотъемлемая часть природного краеведения.
Цель нашей работы - предложить учителю содержание экскурсии на местонахождение парейазавров в Котельничском районе Кировской области (экскурсия для школьников 4-6-х классов).
Цель экспедиции - способствовать развитию познавательного интереса к изучению природы родного края в процессе палеонтологической экскурсии.
Задачи экспедиции:
- познакомить школьников с историей открытия местонахождения парейазавров в Котельничском районе Кировской области;
- сформировать основы палеонтологических знаний и умений в процессе изучения природных объектов;
- сформировать опыт туристической деятельности в процессе изучения объектов природы на местности;
- расширить географический кругозор обучающихся.
Оборудование:
- туристское снаряжение (палатки, таганок, котелок, кружки, аптечка, средства гигиены, еда для приготовления на костре);
- экскурсионное оборудование (карта, геологический молоток, иллюстративный материал, кремень, пирит, игла);
- для прохождения этапов (веревка 40 м (спуск), 10 м (подъём), 5 м (маятник), фанерные кочки, перекладина для маятника);
- для клада (печенье, конфеты, сгущенное молоко);
- пластиковый динозаврик (приз самому внимательному).
Время проведения экспедиции - 6 часов.
План-программа проведения экспедиции:
Посадка учащихся в автобус, рассказ о цели и задачах экспедиции, о технике безопасности в ходе экскурсии.
Трансфер на местонахождение. По ходу дается информация о наиболее интересных природных объектах Котельничского района.
Осмотр Сокольей горы. Рассказ о ней.
Разбивка лагеря. Техника установки палатки, разведения костра, безопасность.
Экскурсия по местонахождению с элементами туристских упражнений.
Чаепитие у костра. Чай готовится из собранных лекарственных растений. Во время чаепития экскурсовод рассказывает о свойствах лекарственных растений и возможностях их применения.
Игры на привале.
Возвращение в город.
Содержание учебной экскурсии по Котельничскому местонахождению парейазавров
Вводная часть. Какие ощущения может испытывать человек, держа в руках останки существа, жившего миллионы лет назад? Пожалуй, прежде всего - ощущение путешествия во времени. Сегодня мы станем с вами юными палеонтологами и окунемся в мир древних ящеров, живших здесь 260 миллионов лет назад.
Мир древних ящеров был велик и разнообразен. Он интересовал человека во все времена. Как только люди соприкоснулись с неоспоримыми следами некогда сущест-
вовавшей на планете Земля доисторической жизни, - а произошло это очень давно, -они пытались найти объяснения своим непонятным находкам: окаменевшим раковинам моллюсков, костям неизвестных им животных, отпечаткам странных растений...
Задолго до появления на планете динозавров существовала эпоха господства ящеров - животных, не являвшихся в полной мере ни рептилиями, ни млекопитающими. Это происходило на рубеже двух огромных отрезков времени, двух эр: палеозойской и мезозойской. Окаменелые останки ящеров, обитавших в конце пермского периода палеозойской эры, обнаруживают ученые на многих материках, а наиболее крупные местонахождения их костных остатков расположены в Южной Африке, Восточной Европе, Китае и в Северной Америке.
В Центральной России впервые крупное местонахождение пермских ящеров было обнаружено в окрестностях города Котласа, на реке Малая Северная Двина в конце XIX - начале XX столетия профессором Варшавского университета В. П. Амалицким.
История открытия и исследования Котельничского местонахождения парейазавров.
Котельничское местонахождение парейазавров начинается от железнодорожного моста города Котельнич и вниз по течению реки Вятки до поселка Вишкиль, на протяженности 18 км. Само местонахождение известно давно, с 1933 г.
В 1933 г. неподалеку от небольшого городка Котельнич, расположенного в Центральной России, на правобережье реки Вятки гидрогеологом С. Г. Каштановым, ставшим впоследствии профессором Казанского университета, были найдены два прекрасно сохранившихся скелета древних парарептилий - парейазавров. В 1934 г. под Ко-тельничем уже работала научная экспедиция под руководством А. П. Гартман-Вейнберг. В ходе раскопок были добыты и доставлены в Москву два черепа и более или менее полных скелета парейазавров, которые вскоре были изучены и описаны этим известным палеонтологом как новые виды двух южноафриканских родов. Впоследствии сотрудниками Палеонтологического института (ПИН) М. Ф. Ивахненко и О. А. Лебедевым была обоснована принадлежность этих и подавляющего большинства сделанных позднее находок котельничских парейазавров к новому роду, описанному ими как Дельтавьятия фекау]а1ла).
В тяжёлые послевоенные времена, в 1948-1949 гг., на местонахождении работает экспедиционный отряд Палеонтологического института АН СССР под руководством молодого исследователя Б. П. Вьюшкова. Результаты работ были поистине сенсационными - остатки парейазавров обнаружены на протяжении 12 километров правого берега реки Вятки, удалось найти и извлечь из берегового обнажения 11 более или менее полных скелетов парейазавров. К сожалению, эти находки не были вовремя отпрепарированы и вскоре погибли.
В 1990-1991 гг. сбор фауны на местонахождении производил отряд московского кооператива «Каменный Цветок» под руководством Д. Л. Сумина. Именно в этот период были найдены ископаемые останки новых представителей котельничской фауны, которые вызвали резонанс среди широкой научной общественности и сделали Котель-нич местом паломничества для палеонтологов и геологов из разных стран мира. Впервые были найдены многочисленные скелетные остатки мелких зверообразных рептилий, близких к предкам млекопитающих, а также представители весьма специализированной группы пермских рептилий - дицинодонты.
С 1992 г. и по сей день ежегодные исследовательские работы на Котельничском местонахождении производит отряд, состоящий из местных кадров, а все находки остаются в фондах Вятского палеонтологического музея.
Мы находимся на ископаемой линзе, местные жители назвали её Соколья гора, под нами находится русло древней реки. Эта река протекала миллионы лет назад. Не путайте её с рекой Вяткой. Вятка появилась сравнительно недавно (с геологической
точки зрения), а современная речная сеть сформировалась в послеледниковый период, примерно 10 тысяч лет назад. Во время путешествия-экскурсии мы с вами окажемся внизу у реки и увидим Соколью гору снизу.
Понятие геологического возраста Земли. Нам трудно воспринять, что такое миллионы лет... Знаменитые динозавры, такие как трицератопс, тираннозавр, жили примерно 70 миллионов лет назад. Нашим прямым предкам, от которых произошел человек, 2 миллиона лет, а человеку всего 40 тысяч лет. Те животные, которых раскапывают здесь, жили 260 миллионов лет назад. Это настолько древние животные, что им нет аналогов среди современных животных. Тогда не было еще птиц, не было млекопитающих, не было даже динозавров, и мир, окружавший древних ящеров, был не похож на современный.
Возьмем линейку и представим, что один миллиметр - это сто лет (век). Один сантиметр - это тысяча лет. Один сантиметр «лет назад» - это крещение Руси (980 г.). Два сантиметра - это рождение Иисуса и начало летоисчисления нашего календаря. Теперь наш капитан пройдет десять шагов вдоль берега, это десять метров, то есть один миллион лет. Так вот, если пройти ещё так 250 раз, то это будет тот период, когда жили наши ящеры.
В раскопках помогает река Вятка. Весной вода поднимается до береговой стенки и «моет» берег. Во время паводка вода в Вятке понижается, и постепенно обнажается костеносный слой. Палеонтологи проходят по берегу и проводят разведку. Не так просто увидеть ископаемые кости. У маленьких скелетов они могут быть видны не больше спичечной головки (на цветных, больших фотографиях показывают, как выглядят находки, как проходит разведка и изъятие материала).
Осмотр места раскопок. Прежде чем выкопать скелет, палеонтологи ищут границы скелета, когда нашли его, оконтуривают (убирают лишние породы), потом несколько раз проклеивают. Чтобы скелет не распался по естественным трещинам, его монолитят (гипсуют с мешковиной). Получается «пирог», внутри которого находится скелет. Дальше его транспортируют в палеонтологическую лабораторию, где его аккуратно очищают от породы (препарируют). Это занимает долгое время (иногда годы), прежде чем его увидят в экспозиции музея.
Древних ящеров не просто найти. Их тяжело раскопать. Но главное - правильно и аккуратно отпрепарировать!
Осмотр Сокольей горы. Ребята, посмотрите на эту гору, это русло древней реки. По отложениям можно рассказать многое о древней реке, которая протекала здесь 260 миллионов лет назад.
А откуда взялась красноцветная глина на берегу Вятки? Около 300 миллионов лет назад столкнулись два континента - Европа и Азия - и образовались одни из самых древних гор - Уральские. В противовес горам образовалась огромная ложбина, куда стекала талая и дождевая вода. Вначале на территории Кировской области было мелкое теплое море. Его ученые назвали Казанским, и остатки этого моря сохранились в Советском районе на реке Немда. Скалы на Немде - не что иное, как древние рифы Казанского моря. В дальнейшем из-за поднятия Русской платформы море высохло, и сюда из палеоурала водными потоками приносится мелкая частица, которая в дальнейшем спрессовалась и образовала глинистые отложения.
Древний ландшафт напоминал огромную дельту с множествами речушек и заболоченных мест. Уровень воды постоянно менялся в зависимости от сезона. Животные могли хорошо ходить и плавать.
После обильных дождей период, когда количество воды было еще недостаточно для того, чтобы плавать, а грунт становился очень топким, был для них самым опасным. Многие из них проваливались в естественные ловушки (омуты) пытаясь выбраться, все глубже увязали в трясине и гибли при попытке выбраться, о чем говорит
характерная поза скелета. Верхняя часть тела (череп) расположена выше, нежели задняя.
Чаще всего животные сразу покрывались сверху осадками (глиной) и попадали в анаэробную (бескислородную) среду, благодаря чему и дошли до нас. Река Вятка сама помогает в раскопках - обнажив древние скелеты, размывая берег реки весенними паводками. И сами животные впервые появляются на «белый свет» за 260 миллионов лет.
Выше красноцветных глинистых отложений прорезала свой путь древняя река. Много можно рассказать о древней реке. Если присмотреться повнимательнее, то можно увидеть, что дно реки сложено из конгломератов, как называют геологи породы, которые состоят из скатанных сцементированных частиц. В данном случае - из глины и песчаника. Такая подушка древней реки характерна для быстротекущих рек. В дальнейшем река меняла свою силу течения. Большие глыбы песчаника говорят о медленном течении, песок цементировался карбонатом кальция. Все это можно увидеть, если внимательно посмотреть на толщи Сокольей горы. В них была найдена совершенно особая фауна позвоночных животных. Находки здесь представлены в основном изолированными костями. Фрагментарность и окатанность костных остатков указывает на их длительную посмертную транспортировку, при которой скелеты полностью разрушались, а в осадок попадали только изолированные кости, реже - полные черепа (например, РгоЬигпейа vyatkensis).
Ископаемая фауна. Давайте поговорим о животных тех времен и о том, как они выглядели.
Основу фауны представляют парейазавры. Посмотрите на реконструкцию животного. Кого из современных животных он напоминает? (Отвечают.)
Правильно. Он походит на жабу, только больших размеров. Образно говоря, парейазавры являлись «бегемотами» по образу жизни: большую часть времени они проводили в воде и лишь изредка выбирались на сушу, где чувствовали себя дискомфортно.
Парейазавры достигали 2-метровой длины. Некоторые поздние виды парейазавров достигали в длину до 4-6 метров, а, судя по находкам изолированных костей, могли достигать и гораздо больших размеров.
При жизни были покрыты мягкой влажной шкурой. Так же как и у жаб, у них были бородавки, только они окостеневали - остеодермы, часть которых прирастала к невральным отросткам позвонков и к костям черепа.
На зубах практически отсутствуют следы стирания, что, скорее всего, говорит о том, что животные питались мягкой растительной пищей - водорослями. Зубы росли в течение всей жизни, старый стачивался или ломался, рядом рос новый.
Поверхность черепа бугристая. Он весь покрыт разнообразными по форме наростами - остеодермами. Кроме глазниц и носовых отверстий на крыше черепа расположено пинеальное отверстие, или «третий глаз» - это многофункциональный дополнительный орган чувств, который был присущ всем пермским четвероногим - амфибиям, парарептилиям и рептилиям.
В углублениях между остеодермами, возможно, были расположены кожные железы, выделявшие специфическую слизь для увлажнения поверхности кожи животного. Вполне вероятно было и наличие ядовитых бородавок, предназначенных для отпугивания хищников.
Судя по строению основания черепа, у парейазавров не было разделения между ротовой и носовой полостью, что вынуждало животных глотать пищу сразу, не разжевывая ее, так как в момент нахождения в ротовой полости пищи дыхание было невозможно. То есть они не могли жевать, при этом дышать, они рвали пищу и сразу глотали её.
Помимо легочного, парейазавры, вероятно, обладали и кожным дыханием. По мнению некоторых исследователей, у них, как и у современных лягушек, имелся горловой мешок, посредством которого происходило проталкивание воздуха в легкие. Хорошее развитие голосовых пазух в черепе парейазавров свидетельствует о том, что ящеры могли общаться между собой посредством мощных горловых звуков. Это было особенно актуально в брачный период.
Дицинодонты - «двухклыковые». Посмотрите на реконструкцию этого забавного животного. Как вы думаете, судя по клыкам, эти животные были хищниками или нет? (Дают свои варианты ответов.)
На самом деле, они были растительноядными, хотя имеются два мощных клыка. В сечении клыки округлой формы, а у хищников немного сплюснуты по бокам. Вероятно, клыки использовались дицинодонтами для рытья почвы в поисках сочных корневищ (некоторую аналогию здесь можно проследить с кабанами). У некоторых черепов клыки явно выражены и имеют весьма внушительные размеры, в то время как у других они неразвиты или почти полностью отсутствуют. Скорее всего, наличие или отсутствие клыков указывает на различия между полами. Кроме клыков, у дицинодонтов зубов не было. А как тогда они питались? У них был роговой клюв, как, например, у черепах, и своим клювом они могли отщипывать растительность.
Дицинодонты обитали в непосредственной близости от водоемов и вели стадный образ жизни. Блуждая по бескрайним прибрежным равнинам перми и триаса, ди-цинодонты срывали листья и молодые побеги растений.
Они являлись самой долгоживущей группой пермских рептилий. Появившись в поздней перми, дицинодонты доживают до конца триасового периода, постоянно видоизменяясь. Наиболее поздние их представители достигали весьма внушительных размеров (например, триасовый дицинодонт шталикерия мог сравниться в размерах с современным носорогом). Кроме того, дицинодонты широко расселились по всем континентам. Их остатки находят даже в Антарктиде.
Дицинодонты из Котельнича отнесены А. А. Куркиным (ПИН РАН) к новому роду австралобарбарус (А^1та1оЬагЬаг^), что означает «чужестранец, пришелец с юга». Это название обусловлено тем, что котельничские дицинодонты очень близки к представителям южноафриканского рода.
Следующее животное, которое здесь жило, - это суминия гетмановия. Названа в честь Сумина, который начал раскопки в 90-х гг. и Гетманова, который нашел первую находку.
При жизни у этого животного были очень длинные конечности с тонкими цепкими пальцами (фалангами). Каждый палец суминии заканчивается сплющенным с боков загнутым когтем. Вначале считали, что это нужно, чтобы ходить по топкому грунту и не проваливаться. Затем, более детально изучив скелеты, выяснили, что это самая древняя древолазная форма рептилии, напоминающая современных обезьянок по образу жизни. Только тогда не было деревьев, а произрастали каламиты, хвощеобразные растения (предки хвощей, которые достигали в те времена 10-15 метров). При микроскопическом исследовании зубных коронок обратили внимание на многочисленные треки - следы стирания, оставленные мелкими силикатными кристалликами, которые в избытке содержатся в древесине хвощей. А значит, суминии питались молодыми побегами каламитов.
Это растительноядные животные, а были, конечно, и хищники.
Посмотрите на эту реконструкцию. Ужасный хищник, с огромными саблевидными клыками. Ученые его назвали вяткогоргон, в честь реки Вятки, мифологической медузой Горгоной, которая убивала своим взглядом, а место волос у неё были змеи. Если перевести буквально - ужасноголовая с реки Вятка. Строение животного внешне напоминает скелет бегающего млекопитающего, но постановка передней конечности
по-прежнему остается примитивной. Вяткогоргон был подвижным и агрессивным хищником. На это указывают небольшие размеры, облегченная конструкция тела и наличие удлиненных конечностей. Питаться они могли дицинодонтами, детенышами и ослабленными особями парейазавров, суминиями и мелкими тероцефалами, а также поедать падаль.
От вяткогоргона через несколько миллионов лет произошел ужасный хищник пермского периода. Это иностранцевия с длиной тела до 3 м. Два скелета этого горго-нопса впервые были найдены на реке Малая Северная Двина в ходе раскопок, производимых в конце XIX - начале XX века профессором Варшавского университета В. П. Ама-лицким.
Горгонопсы просуществовали на планете недолго, в раннем триасе они были вытеснены другими, более продвинутыми цинодонтами («собакозубыми»).
Большой интерес у учёных вызывают так называемые тероцефалы, зверообразные рептилии. Именно то недостающее звено в эволюции, переходная стадия между рептилиями и млекопитающими.
Давайте перечислим основные признаки, характерные для млекопитающих: живорождение, выкармливание детёнышей молоком, теплокровность, волосяной покров, разделение зубов на коренные, резцы и клыки.
У хорошо сохранившихся черепов есть следы от вебрисов, это кровеносные сосуды, которые питали усы. Если были усы, значит, животные были покрыты шерстью. Был крупный, хорошо развитый головной мозг, что существенно отличает их от пермских рептилий. Единственная проблема - как они размножались? Скорее всего, они откладывали яйца, как современные однопроходные (ехидна, утконос), но уже могли выкармливать детёнышей молоком. Так что предки млекопитающих появились задолго до настоящих динозавров. Но для формирования собственно млекопитающих потребовались еще долгие миллионы лет эволюции. Весь мезозойский период (примерно 180 миллионов лет), пока динозавры господствовали на земле, млекопитающие были под прессингом динозавров и не могли выйти в большой размерный класс.
Каждая находка уникальна, и много можно рассказать о ней. Есть находка из Агафоновской линзы. На берег упала песчаная конкреция, внутри которой находился череп. Конкреция раскололась на несколько частей и кости, которые находились внутри, вымылись водой. Ученые в 70-х гг. нашли половину конкреции, и только через несколько лет удалось найти недостающие части этой конкреции. В дальнейшем залили латекс в пустоту конкреции, в которой когда-то находился череп. После того, как застыл латекс, достали отпечатанный череп удивительного животного, в дальнейшем его изучили и назвали пробурнетией. Череп этого животного покрыт странными наростами, похожими на панты оленей. Может, при жизни у пробурнетии были рога.
В завершении палеонтологической экспедиции руководитель предлагает школьникам ответить на следующие вопросы:
1. Каких ящеров вы запомнили?
2. Как называется профессия человека, который изучает динозавров?
3. Когда жили ящеры, которых находят на Котельничском местонахождении?
4. Когда впервые нашли скелеты на Соколиной горе?
5. Почему сохранились скелеты древних ящеров в районе города Котельнича?
6. Почему важно изучать фауну прошлых геологических эпох?
7. Древних ящеров не просто найти. Объяснить, почему?
8. Как доказать, что изменялись природные условия на территории Кировской области?
9. Какие новые умения вы приобрели в ходе палеонтологической экспедиции?
10. Какие особо охраняемы объекты Кировской области вы хотели бы посетить?
