Гусеницы всегда казались мне весьма неприятными существами. Как-то раз, я услышал по телевизору, что «противные гусеницы» превращаются в красивейших бабочек. Я очень удивился этому. Ведь раньше я думал, что это два совершенно разных насекомых. Меня заинтересовало это необычное превращение.
Актуальность выбранной темы: Данная тема показалось мне очень интересной и достаточно актуальной. С каждым годом в нашем районе все меньше и меньше встречается бабочек. Может потому, что уничтожают их гусениц.
Бабочки:
- опылители растений;
- «подарили» миру шёлк;
- идею современных жидкокристаллических телевизоров учёные позаимствовали у бабочек;
- современная медицина использует для лечения метод «бабочки терапии».
Цель: стать свидетелем одного из чудесных превращений в природе.
Объект исследования: бабочки (Lepidóptera Linnaeus, 1758 г. от древнегреческого λεπίδος — чешуя и πτερόν — крыло).
Предмет исследования: процесс превращения гусеницы в бабочку.
Гипотеза: гусеница может превратиться в бабочку в домашних условиях.
Метод исследования: анкетирование, эксперимент.
Задачи:
а) расширить знания об окружающем мире;
б) собрать и изучить информацию о бабочках из дополнительных источников;
в) провести эксперимент по превращению бабочки из гусеницы в домашних условиях (найти яйца или гусеницу; вырастить бабочку; выпустить её на волю);
г) разработать инструкцию «Как превращается гусеница в бабочку в домашних условиях»
д) провести анкетирование среди учащихся 1 А и 3 Б классов, с целью, выяснить много ли они знают о бабочках.
Строение бабочки
Бабочки относятся к классу беспозвоночных животных, называемых насекомыми. Насекомые различаются как по размерам, так и по внешнему виду, но все члены этой группы имеют общие характеристики. Тела насекомых покрыты хитиновым панцирем, и у всех взрослых особей делятся на три части: голову, грудной отдел и брюшко [5].
Голова
На голове бабочки располагаются усики, два больших глаза и хоботок, что является крайне важным для выживания. С их помощью насекомое получает всю необходимую информацию об окружающем мире. Глаза взрослых бабочек сложные, их структура сильно отличается от структуры, например, обычных глаз млекопитающих. Каждый глаз состоит из множества отдельных глазков омматидиев. Их шестиугольные прозрачные хрусталики покрывают всю поверхность сложного глаза, словно ячейки сотов. В каждом омматидии образуется изолированное изображение крошечного участка пространства. Отражает свою собственную картинку, а все вместе – тысячи - создают общую картину. Из-за того, что глаза бабочек как полусферы, эти насекомые имеют большой угол зрения, но составная картина не такая чёткая, как та, которую видит человек. Насекомые хорошо замечают движения, но не способны чётко представить себе некоторые детали. Тем не менее, они прекрасно могут выжить, замечая специфичные цвета или ультрафиолетовые знаки на лепестках, помогающие им обнаружить цветы, пригодные для питания. Мозг бабочки складывает из этого множества отдельных картинок цельную панораму. Усики являются важными сенсорными органами, помогая балансировать при полёте и распознавать запахи. Обычно усики бабочек булавовидные, с головками на концах. Усики используются для обнаружения цветов, являющихся для бабочек богатым источником нектара. Многие растения издают аромат, привлекающий насекомых, которые питаются на цветах; в свою очередь, насекомые, перенося пыльцу с цветка на цветок, опыляют растение. Усики используются и для поиска пары. Их чувствительность настолько высока, что самец может по запаху обнаружить самку на расстоянии до одного километра и часто ещё до того, как она полностью вышла из куколки. У них нет кусающих или жующих щупалец, как у других насекомых, например, у жуков, но они имеют хоботок, который используют для питания жидкой пищи. Это длинная тонкая трубочка, свёрнутая спиралью в положении покоя и, частично, спрятанная, если насекомое не ест. Его можно расправить и погрузить в те части цветка, где есть нектар.
Грудной отдел и брюшко
Грудной отдел может считаться энергоносителем тела бабочки, к нему присоединены крылья и ножки, а важные блоки мышц используются при движении. Так как насекомые имеют внешний скелет, мышцы находятся внутри.
У взрослых насекомых – три пары ножек, присоединённых в нескольких местах вдоль туловища, угол каждого следующего присоединения, слегка отличается от предыдущего. Это позволяет им удивительно свободно двигаться. Каждая ножка состоит из четырёх частей; если называть от точки её присоединения к туловищу: тазик, бедро, голень и лапка. Лапка имеет структуру, которая даёт хорошие возможности для захвата, на ней расположены сенсорные волоски, чутко реагирующие на «вкус», где бы бабочка ни находилась.
Брюшко бабочек разделено на части, это позволяет брюшку свободно двигаться в целом. Восстановительные ткани находятся в брюшке в качестве главной части пищеварительного тракта.
Полет
Слава бабочек – их крылья, которые, не только помогают им порхать, но и позволяют быстро и свободно летать. Крылья имеют и ряд функций. Их яркая и разнообразная окраска в некоторых случаях может служить средством определения вида, а в некоторых – средством маскировки. Пятна на крыльях служат для устрашения и отпугивания хищников. Крылья – это великолепный праздник изумительного разнообразия природных оттенков. Крылья бабочек – это тонкие мембрановидные пластины, которые приобретают жёсткость благодаря затвердению и поддержке сетью твёрдых полых жилок. Когда насекомое появляется из куколки, жилки, как и другие, части, крыла ещё очень мягки и слабы. Они наполнены кровью и помогают развиваться крыльям, которые, в конце концов, становятся сухими и жёсткими. Узор и окраска крыльев бабочек невероятно сложны и разнообразны. Птицы – вечные враги насекомых и не удивительно, что многие виды бабочек, стараясь избежать гибели, используют либо высокую скорость полётов, либо маскирующую их окраску во время отдыха. Передние и задние крылья бабочек не сплошные, как у некоторых других насекомых. У многих видов они перекрываются и разделяются на пары. Во время полёта они гармонично взаимодействуют. Благодаря сильным мышцам, расположенным в грудном отделе, насекомое делает махи вверх и вниз несколько раз в секунду. Вследствие этого бабочки могут развивать скорость до 8 – 17км/ч в зависимости от вида; некоторые из них могут даже вращаться вокруг собственной оси.
Виды бабочек
Павлиний глаз
Крылья павлиньего глаза расписаны столь необычно, что его нельзя спутать ни с одной бабочкой в мире. Эта бабочка интересна и тем, что цвета её окраски изменяются, если на только что сформировавшуюся куколку воздействовать повышенными или пониженными температурами. Бабочки зимуют в подвалах, на чердаках.
Перезимовавшие особи летают в марте — мае, а новое поколение появляется в июле-августе.
Махаон
На ярко-жёлтых крыльях махаона выделяются зачернённые жилки и широкая чёрная кайма с волнистым внутренним и зубчатым наружным краями. Бабочки первого поколения летают в мае — июне, а второго — в июле, августе.
Голубянки
Семейство голубянок имеет в основном мелких бабочек. Их окрас обычно голубой, коричневый или оранжево-красный. Гусеницы многих голубянок "дружны" с муравьями, которые позволяют им обитать в муравейнике. Бабочки голубянки появляются на стыке лета и осени. Голубянка практически не приносит никакого вреда, а ее куколки даже могут распугивать прочих вредителей своим специфическим запахом.
Крапивница
В наших краях зимуют крапивницы, гусеницы которых живут на крапиве. Весной летают перезимовавшие бабочки, а с середины лета начинают летать бабочки нового поколения. Крапивницы интересны тем, что их размеры и окраска определяются местом и временем появления на свет. Светло-бурого цвета с красноватым оттенком, на крыльях есть красные полоски. Появляется очень рано, лишь только наступит хорошая погода. Крапивницу можно встретить везде, где есть крапива.
Траурница
В передней части каждого крыла на вишнёвом фоне расположено большое яркое пятно - «глаз». Перезимовавшие бабочки летают в апреле и мае. Гусеницы питаются листьями берёзы, тополя, ивы.
Репейница
Бабочка репейница, которую называют еще и чертополоховка, очень любит путешествовать. Эти бабочки расселились по всей планете. Окраска их может быть светлой, красно-коричневой, красной и белой. На нижней стороне крыльев есть синее глазчатое пятно. Гусеницы питаются листьями чертополоха и крапивы.
Адмирал
Если репейницы летают стаями, то бабочка адмирал предпочитает путешествовать в гордом одиночестве. Она объединяется со своими сородичами только при перелете через горы. Свое название бабочка получила из-за окраски крыльев: на бархатисто-черном фоне заметна ярко-красная полоса, напоминающая лампасы на адмиральских брюках.
Волнянки
Наверное, нет места на земном шаре, где бы ни встречались эти несколько неуклюжие бабочки. Бабочки этого семейства средних и мелких размеров, в большинстве случаев они окрашены в светлые цвета. На передних крыльях обычно имеется рисунок, задние крылья одноцветные. Волнянки – это смертельные враги деревьев.
Листовертки
Листовертками называют маленьких бабочек с толстым телом, покрытым густыми волосками, и с широкими пестрыми крыльями. Свое название эти крошки получили за то, что их гусеницы сворачивают листья деревьев в виде своеобразных пакетиков или трубочек. Бабочка листовертки — очень опасный вредитель [6].
Жизненный цикл бабочек
Бабочки — насекомые с полным превращением. Мало того, что их, без сомнения, можно считать самыми красивыми насекомыми, так они еще и проходят стадию трансформаций, превращаясь из гусеницы в обворожительное крылатое существо. Их жизненный цикл состоит из 4 стадий: яйцо, личинка (гусеница), куколка, имаго (взрослое насекомое). Переход от одной стадии к другой назван метаморфозом, и это действительно природный феномен. Продолжительность различных стадий жизненного цикла варьируется в зависимости от вида, географии распространения. В тропиках некоторые виды размножаются почти непрерывно, циклы повторяются бесконечно. В умеренном климате жизненные циклы могут быть непрерывными в летнее время или повторяются только год от года.
Яйца
По сравнению с взрослой бабочкой, яйца, откладываемые самкой, всегда относительно невелики. Они имеют разную форму - шариков, кувшинчиков, цилиндров. Яйцо заключено в оболочку, которая может быть гладкой или ребристой и шершавой. Эмбрион развивается в миниатюрную личинку, которая постепенно обволакивает яйцо к моменту рождения. В зависимости от вида, яйца могут откладываться поодиночке или группами по десять и более. Бабочки откладывают яйца в почву, на листья, некоторые покрывают их защитной плёнкой, спасающей от высыхания. Позже служащих кормом для личинок, поэтому самка выбирает их с большим вниманием. Это жизненно необходимо, так как многие личинки необыкновенно разборчивы в еде и могут питаться лишь определённым кормом. Эта стадия длится в зависимости от вида бабочки, но средняя продолжительность 8-15 дней.
Личинка (гусеница)
- только крохотная личинка выходит из яйца, в некоторых случаях съедая его, она начинает есть и расти. Гусеницы очень прожорливые: они грызут листья и стебли растений, поедают сочные плоды или питаются другими насекомыми. У личинки имеется три пары членистых грудных ножек, которые располагаются на уровне груди взрослого насекомого. Хотя тело личинки относительно легко растягивается, существует предел тому, сколько личинка может съесть, чтобы нормально развиваться. Поэтому время от времени личинка избавляется от старой кожи. Гусеница приобретает новое рыхлое тело, которое растет, пока новая кожа не уплотнится. У гусениц нет легких, воздух они поглощают через небольшие отверстия по бокам тела – дыхальца. Когда он проходит по тонким трубкам (трахеолам), кровь (гемолимфа) извлекает из него кислород [4]. В нервной системе гусениц имеется примитивный головной мозг – головной ганглий, а на голове расположены органы чувств, воспринимающие сигналы из внешнего мира, - короткие антенны и простые светочувствительные глазки. Периоды между линьками называются возрастными стадиями, их количество варьируется от трёх до пяти в зависимости от вида. Личинки бабочек различаются по размеру и форме. Тем не менее, не удивительно, что разнообразие гусениц также велико, как и разнообразие взрослых форм. Многие гусеницы покрыты волосками, другие могут быть с шипами; всё это для того, чтобы отпугнуть хищников.
Куколка
Прикрепляясь шелковой нитью (выделяемой из брюшка) к растению, гусеница, зацепившись за нее задними ногами, повисает в воздухе и начинает превращаться в куколку. Куколок, которые крепятся к растениям, по цвету и форме почти не отличишь от листьев и веточек. Многие гусеницы прядут коконы. Гусеница много раз обматывает себя шелковой нитью длиной в несколько километров, при этом ряды нитей склеиваются и образуют чехол — кокон. Только в коконе гусеница превращается в куколку. На этом этапе развития бабочки, куколка — наиболее уязвимая стадия. В случае опасностей не скрыться, ведь у нее нет ни ног, ни крыльев. Вот почему для окукливания важнее всего найти безопасное место. Продолжительность стадии куколки может быть от нескольких недель до девяти месяцев и более. Во время этого периода некоторые органы и ткани приобретают черты, свойственные взрослым насекомым, появляются крылья, мышцы.
Взрослые насекомые (имаго)
Увидеть, как бабочка выходит из куколки, значит стать свидетелем одного из чудес природы. Примерно за день до рождения сквозь оболочку куколки уже можно увидеть насекомое и окраску его крыльев. Рождаясь, бабочка разламывает кокон, так как голова насекомого уже достигает размеров взрослой особи. Сформировавшееся насекомое выбирается из оболочки при помощи влажных и слабых крыльев. Первое, что бабочка делает, когда вылезет из куколки – она сушит свои крылья. Ведь бабочка жила в жидкости, значит, ее крылья намокли. И их надо расправить и высушить. Когда крылья высохли – бабочка начинает летать. Около 12 часов она может летать и не питаться – она ведь еще только вылезла из куколки и еще не успела проголодаться и ей еще не чем есть. Её хоботок, которым она пьет нектар из цветов, еще раздвоен на две половинки. Через сутки, бабочка начинает чувствовать голод. Она садится на цветок и вытягивает к пестику цветка свои две половинки хоботка. Они склеиваются, и теперь у нее целый хоботок и она может пить нектар!
Интересные факты о бабочках
Около 170 тыс. видов бабочек составляют отряд чешуекрылых. Отряд делится на несколько семейств, объединенных в 2 большие группы: дневные бабочки и ночные. Для дневных бабочек характерен дневной образ жизни, булавовидные антенны и широкие крылья, которые во время отдыха поднимаются вверх. Большинство ночных бабочек активны в темное время суток, имеют нитевидные или перистые антенны и в покое держат крылья плашмя или складывают их домиком.
За всю свою жизнь самка бабочки откладывает около 50 000 яиц [1].
Бабочка не растет, однако она время от времени любит напиться сладкого цветочного нектара. Это горючее, которое помогает ей летать.
Бабочки зимуют на стадии яйца, гусеницы, куколки или взрослого насекомого. Во время зимней спячки физиологические процессы у взрослых насекомых сильно заторможены, и они не нуждаются в пище. Бабочка подыскивает защищенное от непогоды место – трещину в коре, ямку в лесной подстилке, теплое жилое помещение. Во время спячки бабочки совершенно беспомощны, и беспокоить их не нужно.
Жизнь бабочки зависит от обилия кормовых растений, поэтому она сильно страдает от изменений окружающей среды. Многие виды чешуекрылых оказались под угрозой вымирания в средней полосе, где освоение земель продолжалось веками. В тропиках бабочек гораздо больше, чем в Европе или Северной Америке, но и там вырубка дождевых лесов привела к сокращению их численности и разнообразия [3].
Самая крупная в мире бабочка живет в непроходимых лесах Южной Америки. Это ночная бабочка совка агриппа. Размах крыльев этой невзрачной летуньи около 30 см, в сумерках ее принимают за летучую мышь [2].
Самые мелкие виды бабочек относятся к семейству молей-малюток. Размах их крыльев всего лишь 3 мм.
Древние греки считали бабочку символом бессмертия души. Бабочка считается символом души в Японии.
Что мы знаем о бабочках?
Чтобы ответить на этот вопрос, я провел анкетирование среди учащихся нашего 1 А класса. В анкетировании приняли участие 27 учащихся. Для сравнения я провел анкетирование в 3 Б классе, в котором приняли участие 28 человек (см. приложение 1).
Некоторые ребята выбирали несколько вариантов ответов. После проведенного анкетирования я сделал вывод, что учащиеся 1 А и 3 Б классов владеют информацией о бабочках, но я познакомил их с более точными фактами из жизни бабочек. Ребята меня очень внимательно слушали, а после доклада задавали вопросы. Многие не знали, что бабочка появляется из куколки. Чем питается гусеница и бабочка? На этот вопрос тоже не все ребята знали ответ. Думаю, для всех учеников будут полезны полученные знания о бабочках.
Исследование процесса превращения гусеницы в бабочку в домашних условиях
Для своего исследования я выбрал бабочку крапивницу (Aglais urticae). Крапивница интересная, не очень большая бабочка, встречается по всей территории РФ. Это некрупное красивое, кирпично-красного оттенка с черными вкраплениями насекомое имеет размах крыльев не больше 5 см. Удивительно, но такая крошка способна пережить суровые российские зимы. С наступлением холодов, в октябре, бабочка отправляется на зимовку. Она просто впадает в оцепенение и застывает в ожидании теплых деньков. Ее появление в апреле — мае свидетельствует о приближении жаркой погоды. Встречаются всюду, где есть крапива. Питается крапивой. За лето выводится 2-3 поколения бабочек [2].
Однажды теплым летним днем, когда я гулял в огороде у бабушки, мое внимание привлекли бабочки, порхающие над цветком. Я слышал, что этих насекомых называют «летающими цветами». Я рассмотрел их внимательнее, они действительно очень красивы. Окрашенные в яркие тона, эти создания порхали с цветка на цветок, питаясь сладким нектаром. Очень хотелось поймать и подержать бабочку в руках, но я понимал, что могу причинить вред её хрупким крылышкам. И тут мне в голову пришла идея, попробовать вырастить дома бабочку крапивницу.
Я нашел гусеницу бабочки крапивницы в огороде. Сорвал крапиву, на которой была гусеница. Осторожно поместил её в литровую банку. Ещё положил в банку листья салата, посмотреть съест их гусеница или нет. Сверху накрыл марлей и закрепил резинкой. Гусеницы и растения испаряют много воды, без вентиляции гусеницы погибнут. Поставил банку на подоконник, на окно наклеил бумагу, чтобы солнце не напекло. Я следил за гусеницей каждый день, убирал остатки съеденных и затоптанных листьев, то, что гусеница выделяет, а также добавлял свежий корм. Листья салата не ела гусеница, но я продолжал подкладывать. В какой-то день гусеница перестала есть и начала беспокойно ползать по банке. Я заволновался и подумал, вдруг ей что-то не нравится. Спросил у мамы, что могло случиться. она мне ответила: «просто гусеница готова к окукливанию». Теперь нужно было ждать появления маленького чуда. Процесс окукливания очень интересен. Гусеница расположилась на листе салата вниз головой и начала выделяет что-то типа липкой паутины и плести кокон. Куколка стала неподвижной. Спустя где-то 2,5 недели утром я заглянул в банку и увидел, только что вылупившуюся бабочку. Процесс превращения куколки в бабочку просто поражает. Недавно передо мной была куколка, за какое - то мгновение лопнула шкурка и уже расправляет красивые крылья бабочка. Это значит, что у меня получилось - я смог вырастить бабочку в домашних условиях и выпустил её на волю! (см. приложение 2).
ВЫВОДЫ
Результаты моего исследования показали, что при создании определённых условий, гусеница превращается в бабочку в домашних условиях.
Чтобы благополучно выводить или содержать в домашних условиях бабочек, нужно прочитать много литературы, подробно познакомиться с этапами развития бабочек и соблюдать все правила. Поработав над данной темой, самое главное я узнал, как правильно содержать гусениц, о периоде окукливания и правилах кормления гусениц. В библиотеке я нашел много нужной информации из книг. Был в двух музеях на выставке бабочек (см. приложение 3). В интернете увидел очень много красивых и необычных бабочек и гусениц (см. приложение 4). Ещё я сделал поделки из разных материалов (см. приложение 5).
В дальнейшем мне бы хотелось продолжить знакомство с этими удивительными насекомыми и ещё раз побывать в музее бабочек. Планирую летом вырастить другие виды бабочек и более подробно изучить их.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате изучения теоретических источников я изучил бабочек (их строение, виды, жизненный цикл).
Я провел эксперимент, где были созданы условия для превращения гусеницы в бабочку. Продуктом моей работы является инструкция «Процесс превращения гусеница в бабочку в домашних условиях» с выработанными мной рекомендациями для каждой стадии появления бабочки (см. приложение 6).
Гипотеза подтвердилась – гусеница может превратиться в бабочку дома при создании определенных условий.
Мои наблюдения научили меня быть внимательным к бабочкам и бережно к ним относится. Ведь бабочки – это часть природы нашего родного края. Мы должны сделать все, чтобы бабочки постоянно чувствовали нашу заботу. Жизнь на планете Земля невозможна без бабочек. Так пусть эти великолепные символы природы – бабочки – продолжают украшать наши леса и поля. Давайте лучше просто любоваться ими. Пусть летают!!!
Я призываю всех к защите бабочек на Земле!
