X Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Бабочки - чудо природы
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Однажды родители подарили мне бабочкарий. В нем из коконов рождались различные бабочки. Затем они вылетали из своего «домика» и порхали по всей квартире. Я ухаживал за бабочками, кормил их нектаром и наблюдал за их жизнедеятельностью. (Приложение 1) Этот процесс был очень интересным и познавательным для меня. И я решил узнать об их жизни больше. Так и родилась тема моего исследования.
Актуальность моего исследования связана с тем, что существует огромное количество гипотез ученых о появлении бабочек.
Цель работы: изучить тайну рождения бабочки, как одно из чудес природы.
Задачи:
изучить тайну рождения бабочки;
рассмотреть особенности строения, питания бабочек;
изучить механизм защиты от хищников;
привести примеры интересных представителей;
сделать выводы по исследованию.
Объект: бабочки.
Предмет: бабочки как чудо природы.
Методы исследования:
изучение;
наблюдение;
сравнение;
Практическая значимость: результаты исследования можно использовать на уроках окружающего мира, изобразительного искусства, литературного чтения, для расширения кругозора.
1.Рождение бабочки
Когда-то богиня цветов Флора решила сделать богу Зевсу подарок: она взяла чистоту раннего утра, свежесть горного ручья, хрустальный блеск утренней росы, красоту и благоуханье всех земных растений и создала цветок, равного которому не было на всем белом свете. Бог Зевс, увидев такой великолепный подарок, не удержался и поцеловал нежные лепестки. И – о чудо! – цветок оторвался от стебля и полетел. Так, по древнегреческой легенде, появились бабочки.
Люди всегда восхищались красотой и изяществом бабочек. И в тоже время превращение гусеницы в куколки, а её в насекомое вселяла страх перед неведомыми силами.
Обычная продолжительность жизни бабочки от 20 до 40 дней. Это зависит от условий обитания и вида бабочки, например, монархи, живут в среднем около 9 месяцев. Есть бабочки, которые живут всего один день - это бабочки однодневки или подёнки. [3]
Фазы появления бабочки:
1. Взрослая самка бабочка откладывает яйца на листья растений (Приложение 2). Хотя она никогда не увидит своих деток, все равно старается сохранить потомство, для этого одни бабочки закапывают яйца в землю, а другие покрывают кладку выделениями из специальных желёз, есть и такие которые прикрывает кладку чешуйками и ворсинками, которые добывает с собственного брюшка.
В зависимости от вида бабочки и температурных условий потомство в яйце развивается от несколько дней до несколько месяцев.
2. Далее идет вторая фаза: из яйца появляется гусеничка – это личинка бабочки (Приложение 3). Она поедает листья, тем самым накапливая энергию и полезные вещества, также вовремя этой фазы гусеница, личинка, сбрасывает старую кожу, этот процесс называется линька.
3. После последней линьки гусеницы превращаются в неподвижные куколки. Найдя безопасное место, гусеница цепляется к растению и начинает обматывать себя шелковыми нитями, которые склеиваются и образуют кокон. Чаще всего он имеет окраску схожую с внешней средой, что позволяет им маскироваться и сохранять свою жизнь. В этот период в коконе происходит перестроение и превращение гусеницы в бабочку. По завершении периода перевоплощения оболочка кокона лопается и из него вылезает бабочка. [1]
Но полететь сразу бабочка не может, так как ее крылья мягкие и сложены. Сначала она расправляет и сушит, и только потом летит.
Именно так происходит превращение из обыкновенной гусеницы в прекрасную парящую бабочку! (Приложение 4)
2. Особенности строения бабочек
Из энциклопедии я узнал, что тело бабочки состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка.
На голове хорошо заметны крупные, круглые или овальные выпуклые глаза в виде полушарий, занимающие большую часть головы, имеют сложное фасеточное строение и пара длинных членистых антенн (усиков). Усики помогают бабочкам ориентироваться в пространстве и улавливают колебания запахи. У бабочки цветное зрение, и подвижные объекты воспринимают лучше, чем неподвижные. У некоторых видов за усиками находятся дополнительные простые теменные глаза. На нижней стороне головы располагается ротовой аппарат. Это скручивающийся в спираль хоботок. Через хоботок бабочка принимает пищу.
Грудь состоит из трех сегментов, каждый несет по паре ног.На передних лапках есть шпоры, они нужны для поддержания гигиены усиков. У бабочек ноги служат в основном для закрепления на определённом месте и только потом — для передвижения, поэтому лапки оснащены целым набором приспособлений для фиксации на разных поверхностях. У некоторых бабочек на ногах расположены вкусовые рецепторы: пока бабочка коснётся конечностью нектара, она не развернёт хоботок и не приступит к еде.
Брюшко бабочки имеет цилиндрическую форму и играет существенную роль при определении пола и вида бабочек.
Самая характерная особенность представителей отряда бабочек, или чешуекрылых, – две пары крыльев, которые находятся на средне - и заднегрудье бабочки. Крылышки покрыты крохотными чешуйками, которые остаются на пальцах в виде пыльцы, если бабочку неаккуратно взять в руки. От цвета и расположения этих чешуек, складывающихся в прихотливый узор, зависит окраска крыльев бабочек. Кроме того, у некоторых видов бабочек имеются бесцветные чешуйки. Яркая верхняя сторона крыльев служит для привлечения партнёра или может соответствовать окраске посещаемых цветов, а порой она отпугивает врагов или предупреждает о том, что бабочка ядовита. А окраска нижней поверхности крыльев (испод) в сочетании с их формой призвана сделать присевшую отдохнуть бабочку незаметной для врагов. (Приложение 5)
3. Чем питаются бабочки?
Из энциклопедий и журналов я узнал то, что для того чтобы поддерживать свои силы и радостно порхать в воздухе, бабочкам необходим цветочный нектар. Бабочки едят жидкую пищу с помощью хоботка — длинной, эластичной трубки. Обычно хоботок свернут под головой насекомого, но во время кормежки бабочка разворачивает его и погружает вглубь цветка.
Перелетая с цветка на цветок и питаясь нектаром, бабочки приносят пользу природе — они помогают опылению растений. К их телу и лапкам прилипает пыльца с одного цветка и переносится на другой. Манеры поглощения нектара у бабочек разных семейств отличаются.
Крупные парусники пьют нектар, едва касаясь ногами лепестков цветка и трепещут крыльями.
Бражники кормятся нектаром в основном по ночам. Их длинный хоботок позволяет им пить нектар из узких трубочек цветков. Они никогда не опускаются и даже не дотрагиваются до венчика, а питаются, зависая в воздухе.Остальные же бабочки обычно наслаждаются нектаром, сидя прямо на цветке со сложенными или раскрытыми крыльями.
Хрупкие и красивые бабочки не питаются только сладким цветочным нектаром, они вполне могут полакомиться и другими не менее «вкусными» вещами, например, медом, пыльцой, соком растений, перезревшими фруктами и т.д. Некоторые бабочки не откажутся от древесного угля, глины, песка и даже человеческого пота, т.к. именно их этих веществ они получают необходимые им микроэлементы. [5]
Среди весьма добродушно настроенных бабочек встречаются и хищники, которые, не довольствуясь нектаром и пыльцой, предпочитают пообедать кровью довольно крупных животных. Интересно, что среди этих насекомых встречаются и такие экземпляры, которые вообще могут обходиться без пищи: накопив, будучи гусеницами, в своем организме достаточное количество питательных веществ, они обходятся ими до конца своей жизни.
Нередко можно видеть сидящие на сырой земле стайки бабочек. Иногда насекомые «утоляют жажду» часами и выпивают воды в несколько раз больше собственного веса.
В результате изучения данного раздела, я узнал, что бабочки питаются не только нектаром цветов, но и не прочь полакомиться медом, соком и даже глиной, песком или древесным углем. А также эти насекомые могут выпить очень много воды.
4. Как бабочки защищаются от хищников?
Бабочки — очень хрупкие и беззащитные создания, поэтому природа позаботилась о том, чтобы они могли защищать себя от хищников самыми разнообразными способами. Многие бабочки имеют очень неприятный вкус, скверный запах, а некоторые — так просто ядовиты: это связано с тем, что в свою бытность гусеницами они питались ядовитыми растениями. После того, как хищник попытается закусить ядовитой бабочкой, он очень долго, а может быть, и всегда будет держаться от этого вида подальше. Те бабочки, которые, по разным причинам, не обладают столь мощными средствами защиты, используют другое «оружие» — окраску, копирующую расцветку несъедобных бабочек. Причем некоторые бабочки, стремясь не попасться на зубок хищника, изменяют не только расцветку, но даже и форму их крыльев. Также очень популярна «маскировка» под шмелей, ос, а также сухие листья, кусочки коры, веточки и сучки. Между прочим, различные «глазки» — популярный узор крыльев бабочек — тоже способ защититься от врага.
Таким образом, я выяснил, чтобы выжить, бабочке нужно уметь защититься от хищников. Для этого одни виды чешуекрылых рождаются ядовитыми, другие умеют маскироваться.
5.Польза и вред от бабочек
Среди бабочек есть виды, гусеницы которых в период размножения могут опустошить сады и огороды или лишить листвы целые леса. Однако, бабочек, приносящих существенный вред человеку, немного.
Гусеница, поедая растения, не всегда наносит ему вред. Иногда повреждения даже стимулируют развитие растений. Однако бабочки, кроме очевидного вреда, приносят несомненную пользу. Польза от бабочек многократно превосходит вред, который причиняют гусеницы, когда едят растения. Большую пользу приносят бабочки при опылении растений. Их основная пища - нектар, и когда они собирают его, то переносят пыльцу с цветка на цветок. Например, у многих орхидей нектарники спрятаны очень глубоко, добыть его могут лишь бабочки с длинным хоботком. Поэтому, если бы не было бабочек, цветки орхидей, а также многих других растений остались бы неопыленными, а значит, в скором времени их ждало бы исчезновение.
6. Виды бабочек
Первые бабочки произошли от мотыльков, живущих ещё во времена динозавров. Их представители пережили всевозможные климатические изменения на Земле, и дошли до наших дней. В зависимости от того, где они обитали, им приходилось приспосабливаться к местным условиям. Так появились различные их виды.
Сегодня известно более 150 тысяч видов бабочек. Рассмотрим некоторых из них.
Бабочка-вампир.
Самыми известными насекомыми-кровососами, являются комары, чуть менее «знамениты» другие двукрылые, например, слепни и оводы, а из прочих отрядов — клопы. Но кого меньше всего можно заподозрить в кровожадности, так это отряд чешуекрылых, а попросту говоря — бабочек.
Совки («маленькие совы») рода калиптра (Calyptra) как раз и есть то самое исключение. В целом эти насекомые довольно безобидны — основной пищей им служит сок из фруктов. Свою страшную репутацию кровопийц они подтверждают лишь иногда. Тем не менее, один из видов за свою способность пить человеческую кровь получил имя «бабочка-вампир».
Регион обитания: распространены в Южной и Восточной Европе, Северной Америке, Австралии, Африке, Юго-Восточной Азии, на Дальнем Востоке, Южной Сибири.
Внешность бабочек-вампиров совсем не примечательна. В общих чертах они схожи с остальными совками: у них длинные усики и опушенное брюшко, а окраска в серых и грязно-желтых тонах.
Бабочка-вампир, равно как и отдельные другие представители рода, способна проколоть самую толстую кожу, например кожу буйвола. Механизм данного действия несколько отличается от того, как это делает комар или москит. Хоботок бабочки-вампира состоит из двух половин. Двигая им из стороны в сторону, насекомое прокалывает кожу в определенном месте, после чего «всверливается» поглубже. Под давлением крови на хоботке расправляются специальные крючья, из-за чего отцепить бабочку становится непросто. Еще одно важное отличие представителей рода калиптра от комаров заключается в том, что у последних кровопийцами являются только самки, а у первых, наоборот, самцы.
Зачем бабочки рода калиптра пьют кровь, доподлинно не известно. Согласно одной довольно убедительной гипотезе (которая, впрочем, до сих пор не доказана), самцы бабочек пьют кровь, поскольку вместе с нею поступают необходимые им соли, которые во время спаривания они вводят в организм самкам, а те уже передают их личинкам. Поедая листья, гусеницы калиптры получают массу полезнейших веществ, однако солей, особенно натриевых, им явно не хватает. Именно поэтому полученные от родителей ценные запасы приходятся как нельзя кстати. Сейчас ученые выдвигают предположение, что кровопийству бабочек предшествовал способ питания их предков, потребляющих выделения из гноящихся ран. К слову, некоторые современные совки-калиптры до сих пор наравне с кровью пьют соленые слезы млекопитающих.
Если бабочку-вампира не отцепить силой, то она будет пить кровь в течение 20 мин. Сам укус не очень болезненный, но место, на которое он пришелся, покраснеет и начнет зудеть. 9Приложение 6)
Лунная бабочка (Hypolimnas bolina)
Эта дневная бабочка из семейства нимфалидов. Эту бабочку называют Лунной за окраску ее крыльев. Черные крылья с белыми пятнами, которые в преломлении света отливают темно-синим цветом, похожи на ночное небо. Размах крыльев до 8 см. Для самцов этого вида характерна одинаковая окраска, а у самок она может меняться, иногда подражая ядовитым несъедобным видам. Таким образом, они избегают нападок со стороны вездесущих хищных птиц. Обитает в Индии, Пакистане, Австралии. Ее можно встретить в разреженных лесах, также в зарослях колючих кустарников. Интересно, что эти насекомые агрессивны к себе подобным, в дневное время они часто прогоняют других бабочек. Кормятся на цветах их нектаром, также собираются на подгнивших фруктах. Лунная бабочка знаменита заботой о своем потомстве, что очень редко встречается среди чешуекрылых. Бабочка живет около двух-трёх недель. (Приложение 6)
Парусник Лови (Papilio Lowi)
Бабочка парусник Лови или азиатский ласточкин хвост обитает на Борнео, Филиппинах и Индонезии. Насекомое названо в честь английского натуралиста сэра Хью Лоу. Бабочка относится к средним видам с размахом крыльев 11-12 см. Парусников легко узнать по характерному «разрезу» крыльев — их внутренняя сторона не прилегает к брюшку, как у большинства других бабочек. Великолепные изящные крылья Лови отличаются, кроме формы, весьма необычным окрасом. Это бабочка в стиле ретро — верхние крылья словно покрыты серебристо-бежевой пылью, что создает удивительный эффект старой, вытершейся от времени фотографии. Крылья у самцов практически черные, с белыми разводами на задних крыльях, отчего бабочка получила еще одно имя — Черный Принц. Самки окрашены немного по-другому, в их узорах присутствуют бежевые тона, оранжевые и лиловые пятна. При этом самки могут рождаться на свет с разными вариантами окраски. Срок жизни парусника Лови в среднем 2-4 недели. (Приложение 6)
Парусник Коцебу (Pachliopta kotzebuea)
Парусник Коцебу это дневная бабочка, в естественной среде обитания ее можно встретить на опушках лесов. В дикой природе обитает на Филиппинских островах и в Малайзии. Бабочка получила известность, благодаря российскому мореплавателю Отто Коцебу, командовавшему русской экспедицией к берегам Филиппин. Она невелика, всего 10 см при распахнутых крыльях. Коцебу накапливает яды в своём теле и становится несъедобной для голодных птиц. Яркая раскраска подает сигнал птицам и насекомоядным животным, что бабочка ядовита для них. Для человека же она безопасна. Срок жизни бабочки - около двух недель. (Приложение 6)
Стеклянная бабочка (Greta oto)
Бабочка Грета Ото выглядит совершенно невесомой. Это создание невероятно нежное, будто хрустальное. Крылышки, которыми природа одарила эту волшебную бабочку – невероятно прекрасны! Они настолько прозрачные и тонкие, что светятся насквозь, словно стекло.
У бабочек этого вида цветные чешуйки отсутствуют. Однако, под определенным углом падения света, стеклянная бабочка сменяет свою прозрачность и начинает переливаться, словно мыльный пузырь. Единственное, что Грету Ото делает видимой – непрозрачные границы крыльев коричнево - оранжевого цвета и коричневое туловище. Обитает эта бабочка во влажных лесах Южной и Северной Америки. Размах крыльев бабочки до 6 см. Несмотря на внешнюю хрупкость, стеклянные бабочки очень сильные и выносливые. Во время миграций бабочки живут, объединившись в группы, и могут преодолевать за день расстояние до 20 километров. Находясь в стадии гусеницы, стеклянная бабочка питается листьями ядовитого растения. В результате в ее организме накапливается много токсинов, которые и делают бабочку ядовитой. (Приложение 6)
Заключение
В ходе проведения исследовательской работы, я нашел ответы на многие интересующие меня вопросы. Узнал, что бабочка и гусеница - это две стадии развития одного насекомого. Прочитал много литературы по данной теме, изучил основные особенности строения, развития бабочек, познакомилась с видами их защиты. Так же узнал, какую пользу, и вред они приносят людям.
На нашей планете существуют, огромное количество видов бабочек.Бабочки украшают нашу планету, также они очень полезны для природы – они опыляют цветковые растения. Поэтому мы должны беречь этих прекрасных существ.
Мы должны сохранить бабочек для будущих поколений, ведь исследовать мир бабочек – это так увлекательно и интересно!
Список использованной литературы
Насекомые. Полная энциклопедия. Эксмо, Москва 2010
Плешаков А.А. «От земли до неба. Атлас-определитель», М., «Просвещение», 2014.
Популярная энциклопедия для детей «Все обо всем»,М.,«АСТ», 2015.
Энциклопедия «Бабочки», М., «ТЕРРА», 2017.
Энциклопедия «Насекомые», М., «ТЕРРА», 2016.
http://www.danaida.ru/Бабочки мира.
https://ru.wikipedia.org/Чешуекрылые.
Приложение 1
Моя ферма бабочек
куколки бабочек ферма бабочек - бабочкарий
кормление бабочек моя коллекция бабочек
Приложение 2
Яйца бабочек
Приложение 3
Личинки бабочек
Приложение 4
Рождение бабочки
Приложение 5
Строение бабочки
Приложение 6
Виды бабочек:
Бабочка-вампир (Calyptra)
Лунная бабочка (Hypolimnas bolina)
(самец) (самка)
Приложение 6
Парусник Лови (Papilio lowi)
(самка) (самец)
Парусник Коцебу (Pachliopta kotzebuea)
Приложение 6
Стеклянная бабочка (Greta oto)