Какими же значимыми особенностями обладают животные и растения, которые, так или иначе, входят в сферу познания дошкольника?
Главная характерная черта – это разнообразие живых объектов, с которым сталкивается ребенок в период дошкольного детства. Ближайшее природное окружение позволяет ему видеть множество цветущих растений, высокие деревья и низкие травы, ползающих жуков и порхающих бабочек, различных птиц. Многообразие объектов и явлений природы стихийно врывается в жизнь ребенка и становится предметом его познания.
Все многообразие растений и животных предстает перед ребенком не в статичном, неизменном виде. Даже без специального педагогического руководства он может наблюдать контрастные состояния растений в летний и зимний периоды, во время их цветения и увядания, динамичность животных при различных формах их поведения, видеть детенышей и взрослых особей. Все явления оставляют яркие эмоциональные впечатления. Между тем, модификации живых объектов, их изменяющиеся состояния в самом общем виде обусловлены двумя факторами: взаимодействием со средой обитания и онтогенетическим развитием. Таким образом, многообразие растений и животных их связь с внешней средой, рост и развитие являются атрибутами окружающей ребенка природной действительности, которые без напряжения входят в сферу его познавательной деятельности.
Видовое многообразие живых объектов, их тесная взаимосвязь со средой обитания, особенности онтогенетического развития растений и животных – три важных аспекта биоэкологии. Они могут стать исходными положениями для построения дидактичной системы экологических знаний о живой природе для дошкольников. Среди выделенных аспектов важнейшим является понятие связи живого организма со средой обитания.
Взаимосвязь организма и среды – центральное понятие биоэкологии
В экологии и философии организм и среда рассматриваются как целостная система. Их тесная взаимосвязь обусловливается спецификой живого организма, нуждающегося в притоке энергии извне. «Единство организма с окружающей его средой, – пишет В. Г. Афанасьев, – с необходимостью вытекает из самой сущности жизни, из присущего живому обмена веществ. С одной стороны, будучи частью природы, организм представляет собой сложную целостную систему, которая в каждый данный момент времени уравновешивается с внешними силами среды; с другой стороны, только благодаря этому уравновешиванию, постоянной связи со средой организм и способен существовать как целостная система»{Афанасьев В. Г. Проблема целостности в философии и биологии. – М., 1964. – С. 370-371.}. Взаимосвязь организма и среды носит определенный, конкретный характер, вытекающий из специфики живого, которому необходимы не всякие, а лишь определенные условия, соответствующие его внутренней природе. На этой основе исторически выработался тип взаимоотношений живых организмов с внешней средой – он выражается в четкой приспособленности первых к последней.
Приспособленность животных к среде обитания. Экологи (Д. Н. Кашкаров, Н. П. Наумов, Р. Дажо, П. Фарб, Ю. Одум, Ф. Дре и др.) выделяют три группы факторов, определяющих особенности жизни и приспособленности животных. Это – абиотические (климатические, эдафические и пр.), биотические (растительный и животный мир и микроорганизмы) и антропогенные (воздействие человека на природу) факторы (рис. 3). Многообразие внешних факторов, а также вариабельность их сочетаний создают большое количество природных биом, в конечном счете, определяющих состав животного мира и специфику его адаптации. Среда обитания животного (по Кашкарову – все то, что его окружает) определяет конкретные условия его жизни. Взаимодействие животного со средой обитания осуществляется посредством различных типов приспособленности (адаптации), охватывающих все уровни живого организма – от клеточного до надорганизменного: физиологической, структурной (морфологической) и поведенческой. Приспособленность дает животному возможность жить в определенных условиях (рис. 4), размножаться и эффективно использовать материальные ресурсы среды. Оно оказывается способным не только биологически адекватно, с выгодой для себя реагировать на свет, температуру, влагу и т. п. и значительные колебания этих компонентов среды (например, фенологические), но и обеспечивать себя пищей, жилищем, обезопасить от природных врагов и превратностей погоды и других неблагоприятных воздействий.
Рис. 3. Факторы среды обитания животных
Рис. 4. Сферы приспособленности животных к среде обитания признаки, доступные для познания детей признаки, выборочно доступные для познания детей
Для познания дошкольников наиболее значимыми являются два типа адаптации животных: структурная и поведенческая, то есть те, которые имеют четкое внешнее выражение и доступны непосредственному наблюдению ребенка. К внешним морфологическим признакам приспособленности животных относятся: общее строение тела, строение органов передвижения, способы передвижения животных (локомоции), играющие первостепенную роль во всех сферах их жизни – питании, защите от врагов, размножении, выращивании потомства и др. (рис. 5). Подвижные объекты вызывают особый интерес у дошкольников, оставляют в их памяти яркие образы. С. Л. Рубинштейн, обсуждая причину возникновения детских вопросов, писал: «Материал вопросов черпается по преимуществу из ближайшего окружения. Центральное место обычно занимают резко действенные элементы окружения – люди и животные. Все это характерно для мысли, функционирующей внутри восприятия: она направляется на наглядную ситуацию ближайшего окружения и обращена по преимуществу к действию; носители действия вызывают особый интерес»{Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. – СПб., М., Харьков, Минск, 2002. – С. 352.}.
Конкретные формы передвижения у разных видов животных строго приспособлены к условиям среды обитания. Известно, что животные, обитающие в водной, воздушной, наземной средах, сильно различающихся механическими свойствами, имеют и очень несхожие, специфические локомоторные органы. Большое разнообразие локомоции наблюдается также среди животных, живущих в наземной среде, чрезвычайно разнородные условия которой создают немало различных экологических ниш; заселение ниш животными и приводит к многообразию приспособительных форм. Большое значение имеет в этом отношении и структура субстрата, по которому передвигается животное. О значении приспособленности к передвижению хорошо сказал морфолог П. П. Гамбарян: «Млекопитающие занимают господствующее положение в мире животных. Этому немало способствует их высокая активность, выразившаяся в возникновении совершенных и очень разнообразных способов передвижения в разных средах: наземной, подземной, воздушной и водной. Эволюция млекопитающих шла в основном по пути усовершенствования именно наземного передвижения; остальные типы движения возникли вторично на его основе»{Гамбарян П. П. Бег млекопитающих. – Л., 1972. – С. 3.}. Исключительная роль локомоторных адаптаций в процессе эволюции была детально вскрыта и глубоко обоснована выдающимися зоологами А. Н. Северцовым, И. И. Шмальгаузеном, Б. С. Матвеевым.
В приспособленности животных к передвижению выделяется ряд зависимостей, отражающих связь способа и скорости передвижения со строением тела, в частности конечностей. Как указывает П. П. Гамбарян, тот или иной аллюр и предельная скорость движения обеспечивается комплексом морфологических признаков: общей длиной конечностей и относительной длиной их сегментов, способом их постановки, строением позвоночника, мышц, площадью опоры и пр. Некоторые из этих зависимостей универсальны и хорошо просматриваются во внешнем строении органов передвижения (например, зависимость способа и скорости передвижения от длины и площади опоры передних и задних конечностей). Эти зависимости доступны для понимания дошкольников (рис. 5).
Рис. 5. Сферы жизни и морфофункциональные адаптации зайца-беляка, доступные для познания дошкольниковНемаловажную приспособительную функцию выполняют покровы животных, в частности их окраска. По этому вопросу существует обширная литература (Д. Н. Кашкаров, Хью Б. Котт, В. Ковалев, И. С. Ошанин, Ф. Шеппард, П. Фарб и др.). В своей монографии Хью Б. Котт{Хью Б. Котт. Приспособительная окраска у животных. – М., 1950.} выделяет несколько видов приспособительной окраски, обеспечивающей животному выживание, особенно в тех случаях, когда отсутствуют другие формы защиты: покровительственную окраску, обусловленную подбором подходящего фона или быстрым изменением цвета кожи; предостерегающую, расчленяющую и др. Защитная окраска как форма приспособленности животного в сфере питания, защиты от врагов, выращивания потомства и др. достигает эффекта лишь в том случае, если она жестко сочетается с определенной формой поведения. Например, маскирующий эффект достигается сочетанием покровительственной окраски с неподвижностью, пугающий эффект – путем сочетания демонстрации ярко окрашенных участков тела с резкими, устрашающими движениями.
Специфические защитные структуры покрова (утолщения, панцирные покрытия, рога, иглы и пр.) также вполне доступны для наблюдения дошкольниками. И в данном случае морфологические признаки проявляют свою приспособительную защитную функцию лишь в сочетании с определенными формами поведения (например, поднятием игл).