Життям комах я зацікавився дуже давно. У минулому році я працював над дослідницькою роботою по темі: «Чудесне перетворення гусениці в метелика» Я хотів простежити шлях перетворення метелики від гусениці до прекрасного ...
«Ворушилися у квітки всі чотири пелюстки.
Я зірвати його хотів, він спурхнув і полетів ».
Актуальність даної роботи полягає в тому, що з кожним роком красивих метеликів стає менше, а деякі зовсім пропадають. Так, в Підмосков'ї зник Аполлон, ніжно-кремовий. Тепер цей вид віднесений до зникаючих. Стають рідкістю лимонно-жовтий з синіми і червоними плямами махаон, такі красуні, як оксамитово-чорна траурница, яскравий адмірал, павине око з круглими фіолетово-блакитними «очима» на крилах. Навіть не часто можна зустріти саму звичайну, але теж дуже красивого метелика-кропив'янку.
Це відбувається через те що людьми вирубуються ліси, прокладаються дороги, забудовуються будинками і випалюються вогнем (кинутий недопалок в лісі або запалений багаття) ділянки, де росли рослини якими харчуються гусениці - внаслідок цього пропадають метелики, тому що гусеницях нічим харчуватися і вона висихає в стадії кокона. Дуже сумно, що наш світ з кожним роком стає все біднішими, вимирання видів триває. Коли починаєш шукати інформацію про конкретних видах, виявляється, що багато метелики вже давно занесені в Червону книгу і їх кількість продовжує скорочуватися.
Тваринний світ сповнений красивих і загадкових процесів, один з них - перетворення гусениці в метелика.
Гіпотеза. метелика можна виростити в домашніх умовах.
Багато з цих гусениць майже настільки ж вражаючі, як і метелики, в яких вони потім перетворюються. Їх яскраві відмітини і шипи часто служать в якості захисту, демонструючи свій отруйний характер або даючи хижакам помилкові цілі для атаки.
В Індії вірять, що якщо прошепотіти метелику своє бажання і відпустити, то воно неодмінно збудеться.
У Римі вірили, що метелики походять від кольорів, що відірвалися від рослин Російська назва «метелик» - зменшувально-пестливе від слова «баба»
В Японії метелика вважають символом радості, пара комах подружнє щастя.
Предмет дослідження: гусениці двох видів метеликів дуболістная коконопряда і середнього винного бражника.
Мета дослідження: стати свідком одного з дивних перетворень в природі. Дуже хочеться уявити себе на місці вчених, які довгі роки, шляхом вдалих і невдалих експериментів збирали відомості про відповідь на це питання.
Метод дослідження. експеримент, спостереження.
Вивчити літературу з даної теми, матеріали в мережі Інтернет, дізнатися у дорослих, вивчити статті по темі в журналах, газетах;
Відібрати матеріал для проведення досвіду, необхідно створити сприятливі умови для експерименту в домашніх умовах.
Провести дослідницьку роботу з вирощування метелики, зафіксувати результати і зробити висновки;
1. Отримання початкових знань ентомолога;
2. Оволодіння практичними навичками перетворення гусениці в метелика, створюючи сприятливі умови для проведення експерименту.
3. Виведення метелики.
Практичне значення одержаних результатів у тому, що воно може бути використано на уроках навколишнього світу і зоології в старших класах. Допоможе зрозуміти наскільки крихкий і незвичайний навколишній нас світ.
Глава 1. З історії вивчення метеликів
Людський розум довгий час не міг зрозуміти ходу розвитку комах - від яйця до личинки, а потім через лялечку, до дорослого комахи. Вчені довгий час вважали, що гусениця і метелик - це різні групи комах. Справа в тому, що раніше комах ділили на дві групи: крилатих і безкрилих. І тільки в 17 в. голландський ентомолог Ян Сваммердам науково довів, що гусениця - це стадія розвитку метелики. Він вивчав внутрішню будову лялечки за допомогою сильної лупи і зрозумів, що в ній є зачатки органів метелики. А то, що гусениці перетворюються на лялечок, було вже відомо.
Будь-яке комаха починає своє життя з яйця. Зовнішня оболонка їх досить міцна і вони здатні витримати різні несприятливі умови. Їх можна, наприклад, заморозити, але після відтавання, вони дадуть живих комах. Яйцям деяких видів не страшно навіть вплив сильних кислот. Форма і забарвлення яєць може бути різною.
Потім з яєць з'являються гусениці. Вони мають витягнуте, членисте тіло. Ротовий апарат гризе типу. На грудях є три пари членистих ніжок, але вони користуються ними тільки для захоплення їжі та опори. Для пересування гусениці застосовують нечленістие м'ясисті черевні ложноножки, на підошвах яких є дрібні гачечки. Гусениця посилено харчується, росте. У процесі росту вона кілька разів линяє.
Глава 3. Що відбувається всередині лялечки?
Стадію лялечки часто називають нерухомою, але це не вірно. Хоча, майже всі лялечки здаються млявими, під їх покривом постійно відбуваються зміни. У цей період народжується форма дорослої комахи.
Ми і самі були здивовані і, навіть, трохи налякані, коли взяли в руки лялечку, а вона, раптом, заворушилася. Отже, всередині лялечки йде перебудова всіх тканин. Так у лялечки метелика зникають ноги, які були на черевці у гусениці, а замість них з'являються довгі і тонкі. Жують ротові частини замінюються сисними, розвиваються крила. На деяких етапах велика частина вмісту лялечки стає рідким.
Ці перетворення вже давно привертали дослідників, до сих пір цей процес зрозумілий не повністю. Вчені з'ясували, що в формується гусениці закладено два плани зростання: один, за яким вона продовжує рости, щоб стати гусеницею, і інший, який вступить в силу лише тоді, коли гусениці прийде час перетворюватися на метелика.
Коли гусениця вступає в стадію лялечки, їх личинкові клітини починають відмирати, а замість них активно розмножуються клітини дорослої комахи.
3.1 Експерименти вчених
Дуже цікаві експерименти ставив в 1942 році молодий біолог з США Керолл Вільямс. Він працював з павлиноглазка і зрозумів, що центр управління всіма перетвореннями знаходиться в передній частині комахи. Якщо перерізати лялечку посередині, то передня частина буде розвиватися і перетвориться в половину метелики, а задня залишиться лялечкою.
Подальші його дослідження показали, що підвищення температури повітря в перші теплі дні весни сприяє виробленню гормону, який дає сигнал до початку перетворення сплячого комахи. Вчених цікавило й інше питання. Що перешкоджає передчасному перетворенню крихітної гусениці в карликового комахи? Вони виявили за мозком комахи пару залоз. Ці залози виявлено у всіх комах з повним перетворенням. Після видалення цих залоз личиночная життя гусениць закінчується. На якій би стадії розвитку ні застала їх ця операція, при черговій линьки гусениці тчуть карликові кокони, з яких виходять мініатюрні дорослі комахи.
Таким чином, видалення залоз прериваетмолодость комахи. І навпаки, пересадка залоз зрілої личинці, готової до окукливанию, омолоджує її. Гусениця до пори до часу затримує перетворення і продовжує рости, поки не перетвориться на гігантське доросла комаха. Вважають, що саме такий процес відбувався природним шляхом багато мільйонів років тому, коли існували комахи з розмахом крил до 75 см.
Глава 4. Наша перша знахідка
До нас в руки потрапили дві дуже цікаві гусениці. Одна волохата, велика, сіро-коричнева з яскраво-синіми «очима» - смужками, що розкриваються при русі (фото 1). Нам не вдалося віднести її до якогось сімейства метеликів. Так, як вона повзла по дорозі, ми припустили, що гусениця могла просто випадково впасти з дерева або, що ймовірніше, вона шукала місце для окукливания. Від запропонованої нами їжі вона уперто відмовлялася, тому, прийшовши додому, ми посадили її в банку з землею і гілочками. Наша гостя довго повзала по гілках і, нарешті, знайшла підходяще місце для подальшого перетворення.
4.1 Спорудження кокона
Робота зі спорудження кокона почалася. Тепер нам стало зрозуміло, що спіймана гусениця належить до Коконопряди, так як своє тимчасовий притулок вона плела з павутини (клейкою нитки), яку виділяють залози, що знаходяться на голові гусениці. Коконопряди харчуються листям широколистяних або плодових дерев. Також стало зрозуміло, що це нічний метелик, тому, що саме вони перед окукливанием, як правило, сплітають кокон. До ранку робота була закінчена. Кокон став щільним і непрозорим (фото 2) .період перетворення лялечки в метелика може займати від 5-10 днів до декількох місяців. Зазвичай він триває 12-15 днів. Так, як кокон з павутини і все це відбувалося на початку літа, ми припустили, що комаха навряд чи буде замовити в стадії лялечки. Отже, через два тижні, ми зможемо побачити нашу метелика.
Глава 5. Наша друга знахідка
Друга гусениця потрапила до нас вже в кінці літа. Ми відразу визначили, що вона належить до сімейства бражників.
Вона була буро-коричневого кольору, дуже велика, з малюнком, що нагадує зміїну шкіру (фото 3). Перші три відділи тулуба дуже маленькі, а на четвертому знаходилися два плями. Ми помітили, що якщо гусениця чимось налякана, вона втягує голову всередину. При цьому відділ з плямами сильно роздувається, і гусениця стає схожа на змію. Подібність підсилює характерний малюнок її шкіри (фото 4).
Ще одним відмітним ознакою гусениць боржників є щільний виріст у вигляді рога на задньому кінці тулуба.
5.2 Створення умов для окукливания
Гусениці боржників живуть як на трав'янистої, так і на деревної рослинності. Дуже часто російська назва відповідає назві кормової рослини. Так сосновий боржника харчується на сосні, молочайний - на молочаї.
Так ось, ми посадили гусеницю в банку з землею і гілками, як і першу. Але цієї гусениці гілки не сподобалися, нам їх довелося витягти. Вона довго повзала по землі, навіть намагалася в неї зариватися. Довелося допомогти, ми вирили невелике заглиблення. Ця ямка припала гусениці до душі. Вона її зайняла і почала плести павутину.
Але і тут гусеницю чекало розчарування! Павутина ніяк не хотіла прикріплятися до грудочок землі, а якщо і прикріплювалася, то вони через якийсь час падали в ямку. Довелося знову допомогти. Навколо поглиблення ми поклали невеликі шматочки цегли, щоб гусениці було простіше прикріплювати до них свій будиночок, і вони не будуть падати вниз.
Нарешті все вийшло. Гусениця взялася за справу. Через кілька годин робота була припинена, але навіс вийшов дуже рідкісним, через нього навіть було видно гусеницю (фото 5). Вона сиділа нерухомо (у всякому разі, нам так здалося). І лише через кілька днів ми виявили, що під навісом лежить лялечка. Ми вирішили, що ця розумна гусениця спорудила собі тимчасовий будиночок на період окукливания. Зимувати вона буде в стадії лялечки. Доведеться містити її в умовах, близьких до природних, інакше метелик з'явиться занадто рано і загине, тому що не знайдеться відповідної їжі. Лялечки боржників відрізняються тим, що на задньому кінці у них є піднесення у вигляді рогу, але деякі види його позбавлені (фото 6). Ми припустили, що, можливо, нам попалася гусениця середнього винного бражника.
Глава 6. У нас з'явилися метелики
Коли такі серйозні перетворення всередині лялечки завершуються, і змінений комаха готове вийти на світло, відбувається остання линька - скидання лялькової оболонки. Окукливается в коконі нічні метелики виділяють рідину, яка розм'якшує кінець кокона.
6.1 Поява першої метелики
Так сталося і з нашим Коконопряди. Через два тижні на кінці кокона з'явилося невеликий отвір, яке з часом розширилося. Ми з нетерпінням чекали виходу метелики. Яка вона буде? На жаль, сама поява метелики ми простежили, побачили її вже сидить на гілці. Експеримент не зовсім вдався.
Але у нас є ще одна лялечка, яка, за сприятливих умов, з'явиться тільки навесні. Розгромна замовна стаття метелик, мало нагадує звичних нам красунь. Її крила зморщені і мокрі. Щоб метелик змогла їх швидко висушити, вона повинна з'явитися на світло в суху погоду. В іншому випадку, вона легко може стати здобиччю хижаків. На щастя, це відбувається досить рідко, адже, щоб метелик почала з'являтися, лялечка повинна нагрітися до певної температури.
Отже, хто ж вона, наша таємнича гостя? Це - дуболістная коконопряд. Розглянемо її ближче. Вона дуже незвичайна. Відразу можна сказати, що це нічний метелик. У неї велике опушене тіло, не таке яскраве, як у денних метеликів. Зовнішній край крил хвилястий, хоботок не розвинений. Коли метелик сидить, склавши крила, вона дуже нагадує сухий лист. Ця схожість підкреслює малюнок на крилах, який нагадує прожилка листа (фото 7). Самки цього виду більші за самців. Так, як хоботок у метелики не розвинений, то харчуватися вони не можуть і живуть недовго, рівно стільки, щоб встигнути дати життя новому поколінню. Свого коконопряда ми відпустили на свободу, як тільки встановилася гарна погода. Спочатку він посидів на дереві, потім швидко-швидко закліпав крилами, наче пробуючи свої сили, і полетів.
6.2 Поява другої метелики
Якщо ми не помилилися, то друга метелик - це середній винний бражник. Це буде святкове метелик: краї крил рожеві, передні крила в підставі оливкові, задні чорні (фото 8). Літають Бражник в сутінках. До речі сказати, Бражники кращі літуни серед комах. При ссанні нектару, вони не сідають на квітку, а повисають у повітрі, утримуючись на одному місці. При цьому їхні крила працюють як пропелери літака. Цих метеликів часто порівнюють з колібрі.
В результаті вивчення додаткової інформації ми дізналися багато нового про метеликів, гусеницях. Наш експеримент знаходиться в процесі завершення, тому що метелик середнього винного бражника зимує в стадії лялечки. Що стосується дуболістная коконопряда, то він зимує в стадії лялечки, то ми з успіхом впоралися з поставленим завданням. Нам вдалося в домашніх умовах побачити перетворення гусениці в лялечку, а потім в метелика.
Наші спостереження навчили нас бути уважними до навколишнього мікросвіту і дбайливо ставитися до природи.
Список використаних джерел
Зенкевич Л. А. Життя тварин: Безхребетні. Том 3. - М: «Просвещение» 1969. - 576 с.
Лавров С. Д. Наші гусениці. Визначник. - М: «Державне навчально-педагогічне видавництво» 1938. - 260 с.
Фарб П. Комахи. - М: «Мир» 1976. - 195 с.
Бражники -Вікіпедія (електронний ресурс).