Навигация

Фотоальбом и галерея

Главная
Об авторе
     Урочное:
Биология + компьютер:
         полные уроки по типам
Компьютерные программы
         на уроках
 Биософт                 Планшет
 Учебные рисунки и
           карикатуры
 Фотографии           Проекты
 Художественная
         литература на уроке
 Наглядные пособия, игры
 Олимпиадное
 Книги и статьи
 ''Биология-10'': практикум +
         попытка учебника
 ''Игра и биология''
 ''Информационная
       культура и/или компьютер
       на уроках биологии''
 ИУМК ''Экология.          Конструирование
         биосферы''
 Проектно-ролевая игра
         ''Генная инженерия''
 ''Библейская генетика''
 Рабочие тетради
         по общей биологии
 Педагогическое
 Блог

Здесь будут не личные фотографии (как уже отмечалось, для этого есть Picasa и блог), а разные полезности:

  • Фотоальбом  (небольшая подборка предметных фотографий в среднем качестве, иногда с вопросами);

  • Галерея фракталов - рассказ с иллюстрациями об этих замечательно красивых структурах.

Фотоальбом 

Фотоальбомов в Интернете бесконечно много, поэтому здесь будут представлены (и по мере сил подробно описаны) только фотографии, полезность которых в преподавании биологии, на мой взгляд, несомненна.
Большинство фотографий сделано Nikon Coolpix 7900 (если не оговорено отдельно), размер изображений около 1,5 Мб. Для сохранения полноформатного изображения нажмите на маленьком (preview) правой кнопкой мыши, и выберите "Сохранить объект как..." ("Save link us...")
Красноярск, заповедник "Столбы", столб "Львиные ворота", октябрь 2007 г.

Потрясающее по красоте место, но выбранные и представленные две фотографии иллюстрируют экологическую сукцессию на скальной породе. Первая фотография - общий вид места, где была сделана фотография ниже.

Справа: сосна на скале - демонстрация уникального уровня vis vitalis, жизненной силы сосны.
К сожалению, кадр немного смазанный.

Сукцессия на участке скалы: представлены все стадии сукцессии: голый камень, накипные лишайники, мхи, травянистые растения, кустарники. (Еще она фотография того же камня, на которой сукцессия видна лучше, но сам камень со следами человеческого бывания).
Какой фактор (факторы) ограничивает (лимитирует) сукцессию в данном случае? Ведь фактически мы видим относительно устойчивую систему, биоценоз, который скорее воспроизводит, "портретирует" сукцессию.

Рассмотрите две фотографии справа. На них – два близких по размеру камня, расположенных в одной климатической зоне (Карпаты - Межгорский район Закарпатской обл., Украина). Какой фактор дополнительно ограничивает сукцессию в одном из случаев? Подсказка

Крым, Мраморная пещера, июль 2008 г. (Автономная республика Крым, Симферопольский р-н).

Еще один пример vis vitalis растений - корни дуба скального, пробившиеся к влаге в пещере через 8 метров породы.
Колесница небесная - гора Суханиха, Минусинский район, Карасукская культура (13-8 вв. до н.э.), экспедиция Е.С. Аннинского, 2003 г., копия в Железногорском краеведческом музее.

Космогонический символ, аналогичный (гомологичный?) колеснице Гелиоса в древнегреческой мифологии - но очень интересная проекция, представление одновременно вида сверху и сбоку (точнее, с двух сторон). Железногорск, октябрь 2007 г.
Плавунец окаймленный Dytiscus marginalis (Харьковская обл., Змиевской р-н, биостанция Харьковского национального университета "Гайдары", июль 2008 г.).

Хотя и фото через стекло аквариума, получилось терпимо, хорошо видны гребные задние конечности и гребные волоски на средних.

Кожа человека (микропрепарат, май 2009 г.).

Вверху - многослойный ороговевающий эпителий, в центре поля зрения - две волосяные сумки с сальными железами, под ними - потовая железа в разрезе (часть ее протока попала в срез пол левой сальной железой; т.к. сама железа - это свернутая в клубок трубочка, на срезе она видна как компактная группа образованных эпителием колец разной формы).

Ротовой аппарат комара (микропрепарат, июль 2009 г.).
Из двух фотографий, сделанных с помощью Nikon Coolpix 7900 и микроскопа Микромед С-13, собрано изображение ротового аппарата комара рода анофелис. Что есть что на фотографии можно уточнить, используя рисунок из классического учебника - В.А.
 Догель,
Зоология беспозвоночных - М.: Высшая школа, 1981. - 606 с., ил. - С. 343.

Капуста романеско (макрофотография, февраль 2010 г.).

Лучшей иллюстрации для фрактальных "решений" в природе пока найти не удавалось. И что с того, что выведена голландскими селекционерами в 1990-х...

Первичная сукцессия на скальной породе: физическое и биологическое выветривание (май 2010 г., Донецкая обл., Шахтерский р-н, хут. Обушок).

Один из примеров положительной обратной связи (найти понятные и правильные примеры положительной обратной связи - в отличие от отрицательной - не так просто, до сих пор в запасе был только один: с таянием снега, образованием проталин и обнажением земли, которая еще лучше нагревается солнечными лучами, и таяние соседних участков ускоряется).
Каменный лес ("Побити камъни") (июль 2010 г., Болгария, Варна).
В десятке километров от Варны есть природный памятник "Побити камъни" (на русском обычно называют "Каменный лес") - скопление вертикально стоящих каменных колонн высотой до 5-7 м, причем внутри этих колонн обязательно есть полый канал. Происхождение колонн связывают с условиями морского дна теплого Сарматского (Лютекского) моря, которое было на этом месте около 50 млн лет назад: с геологическими условиями образования пластов или деятельностью живых организмов (кораллов, например). "Новейшая гипотеза утверждает, - пишет путеводитель, - что с морского дна вытекал газ - метан. Он поднимался вверх и вокруг него отлагались отмирающие морские микроорганизмы, которые спаивали кварцевый песок. Таким образом, каменные колонны выросли снизу вверх, а там где протекал газ, они остались пустыми." Эта гипотеза выглядит наиболее правдоподобной, возможно выделение и других газов (или их водных растворов), например, сероводорода - как в известных "черных курильщиках" - с образованием особых бесфотосинтетических сообществ на основе хемосинтеза. См. также легенду о камнях.
   
Poinsettia pulcherrima (декабрь 2010 г., дома, транзитом из "Ашана" на празднование рождества).

Пуансеттия прекраснейшая, или молочай прекраснейший (Poinsettia pulcherrima, Euphorbia pulcherrima) - кустарник из семейства молочайных, который естественно произрастает в Мексике.
Жители США узнали растение благодаря стараниям врача и ботаника Дж.Р.Пойнсетта (J.R. Poinsett), (1779 – 1851 г.г.), первого американского посла в Мексике. Впервые увидев растение в Мексике в 1828 году, Пойнсетт тут же послал несколько образцов в свои оранжереи в Гринвиле (Южная Каролина), где позже стал размножать её и рассылать образцы в ботанические сады. В 1830-х годах это растение попало в коммерческое производство и стало популярно под именем poinsettia.
 
Реплика листа и разные девайсы (II.2012 г.).
Простой способ изготовления микропрепаратов растений без срезов подсказала мне Мария Анатольевна Калинина из БИНОМа: берется лист растения, наносится тонкий слой прозрачного лака для ногтей, 5-7 минут лак сохнет, после чего к лаковой реплике приклеивается кусок липкой ленты; так реплику отрываем от листа и рассматриваем под микроскопом.
Фотографии трех разных устройств - камеры мобильного телефона
Sony Ericsson K800i, фотоаппарата
Nikon Coolpix 7900 и цифровой камеры к микроскопу ScopeTek (+ микроскоп Микромед С-13, малое увеличение). См. "Руководство по микроскопированию".
Страусиная ферма (30 апреля 2012 г., Полтавская обл., Лубенский р-н). Материал по внешнему строению птиц и адаптациям к уроку о птицах открытых пространств (и птицеводству).

Гуттация и выделение сахаров (3 июля 2012 г.)
Гуттация, выделение капель воды листьями для поддержки ксилемного тока - распространенное явление (на фото слева "плачет" бутон спатифиллума). Выделение флоэмного, сладкого сока встречается реже. Справа - кристаллики сахара, образовавшегося из сладких выделений бальзамина (на втором фото видно несколько капель еще не кристаллизовавшегося сока). Википедия утверждает, что это приспособление для защиты цветков: "Так, например, по краям зубчиков листьев и на черешках многих видов импатиенс появляются капельки сладкого сока, который, испаряясь, превращается в кристаллы сахара. Этот сахар отвлекает от цветков муравьёв в то время, как пыльца и цветочный мёд остаются пчёлам."
Торт "Сборная костянка" (10 июля 2012 г.)
Среди фотографий "про запас" всяких ботанических объектов были и разные типы плодов, включая, конечно, и малину.

Гинкго и тис (23 сентября 2012 г., Центральный ботанический сад) и другие сезонные фотографии.

Что общего у гинкго и омелы? Подсказка-фото: поверхность листа гинкго (реплика).

Джерсийский зоопарк Джеральда Даррела (май 2013 г.): административные здания и легендарные обитатели, известные по книгам Даррела. Хорошо сделанные напоминания, почему именно нельзя кормить животных. Предмет особой гордости - гориллы, размножающиеся в зоопарке.

Лето на даче (июль-август 2013 г.): виноградный узел, вьюнки синие и розовые + капля уксуса на лепестке синего цветка, лилии, чилим (см. о фото планшетом с GPS), лук с улиточкой, ползущей вверх, до самых высот, паутина.

 

Галерея фракталов

Увлечение фракталами является следствием работы Бенуа Б. Мандельброта, сотрудника Исследовательского центра имени Томаса Дж. Уотсона корпорации IВМ в Йорктаун-Хейтсе (шт. Нью-Йорк). Термин “фрактал” был введен Мандельбротом в 1975 г.; он происходит от латинского слова fractal, прилагательного от глагола Fractale, что значит “ломать, разбивать”. Понятие фракталов ворвалось в сознание математиков, других ученых и даже людей, не связанных с наукой, в 1983 г., когда была опубликована основополагающая книга Мандельброта “Фрактальная геометрия природы”. Фракталы дают чрезвычайно компактный способ описания объектов и процессов. Фрактальным называется объект с расползающейся, разреженной структурой. При наблюдении таких объектов с возрастающим увеличением можно видеть, что они проявляют повторяющийся на разных уровнях рисунок

Таким образом, одна и та же структура наблюдается в любом масштабе. Это свойство получило название инвариантности по отношению к масштабу, или “самоподобия”. Инвариантность по отношению к масштабу имеет примечательную параллель в современной теории хаоса, согласно которой многие явления, несмотря на то, что они следуют четким детерминистским правилам, в принципе оказываются непредсказуемыми. Хаотические явления, такие, как турбулентность атмосферы или ритм сердечных сокращений у человека, проявляют сходные закономерности в вариациях в различных временных масштабах во многом подобно тому, как объекты, обладающие инвариантностью к масштабу, проявляют сходные структурные закономерности в различных пространственных масштабах. Соответствие между фракталами и хаосом не случайно. Скорее оно является симптомом их глубинной связи: фрактальная геометрия — это геометрия хаоса. См. статьи: 

Х. Юрген, Х.-О. Пайтген, Д.Заупе Язык фракталов ("В мире науки, 1990, № 10, С. 32),

Э.Л. Голдбергер, Д.Р. Ригни, Б.Дж. Уэст, Хаос и фракталы в физиологии человека ("В мире науки, 1990, № 10),

Л.М. Сандер Фрактальный рост ("В мире науки, 1987, № 3, С. 62),

А.К.Дьюдни Аффинные преобразования и фрактальные структуры ("В Мире Науки", 1990, №7, с.82.

Фрактальные структуры изображены и на знаменитой книжной миниатюре "Бог-геометр" с фронтисписа «Нравственной Библии» XIII в. (Австрийская национальная библиотека) - рис. справа.


Верхний рисунок получен с помощью программы
Julia Set Explorer 2.0  из пакета Corel PHOTO-PAINT 7. Есть онлайновые модули, реализованные на Java (см. Julia and Mandelbrot Set Explorer), а также ряд специальных программ.

Все эти рисунки сделаны в программе LS IFS 2.1 Максима Чинякина.В переписке с ним возник вопрос:
Самые яркие примеры самоподобных структур в биологии – отнюдь не у прогрессивных: лопастная линия аммонитов, всё более фрактализировавшая, пока не вымерли в мезозое; папоротники тоже отнюдь не самая прогрессивная группа, дихотомическое ветвление - у астероксилона, жилкование - у реликта гинго и т. п… Не являются ли фрактальные решения эдакой «домашней заготовкой», применяемой по умолчанию, пока не найдены более эффективные генетически детерминированные решения?
Да и с применением фракталов в биологии дела обстоят не лучшим образом. Фраза, что книга Мандельброта не утратила своей актуальности за 30 лет, как и надпись «100 тыс. км. без капремонта», не радует, а пугает. За это время научились гены синтезировать, выделять, пересаживать, картировать, опять пересаживать и т.п. – а фракталами любуемся на досуге.
 

См. урок "Фрактальные построения и биологические объекты", статью "Фракталы в природе", а также записи с тегом фракталы в блоге. См. также серию микрофотографий сканирующего электронного микроскопа - фрактальные кристаллы меди, нарастающие на катоде (BBC news + тут).
Слева - фрактальные блинчики с замечательного сайта saipancakes.

На "Элементах" размещен интерактивный постер, посвященный фракталам (эскиз справа): страница с  интерактивной моделью,  постер (2.1 Мб).