XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Изучение приспособительных особенностей внешнего строения насекомых к среде обитания и образу жизни
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Актуальность исследования: Насекомые – самый многочисленный вид среди всех живых организмов. Насчитывают более 1 млн. видов насекомых. Распространены повсюду. Имеют сложное строение, которое обеспечивает взаимосвязь их жизнедеятельности с окружающей средой. При наблюдении за жизнью, поведением, приспособлением насекомых мы использовали книги авторов-ученых Н.Н. Плавильшикова, Е.Л. Каймук, Н.Н. Винокурова, А.П. Бурнашовой и другие. Знание особенностей строения насекомых позволяет выявить их способы приспособления. Интерес к проблеме формирования приспособительных особенностей позволило исследовать эту тему.
Цель: выявить биологические, экологические особенности приспособления насекомых к среде обитания, питанию, передвижению, защиты.
Задачи:
Собрать коллекцию насекомых, работать с определителями, систематизировать материалы.
Изучить характерные признаки класса насекомые, многообразие насекомых.
Выявить взаимосвязь способов приспособления и строения насекомых.
Выявить взаимосвязь способов приспособления и образа жизни насекомых.
Выявить взаимосвязь способов приспособления и способов защиты насекомых.
Объект:насекомые луга, водоема, леса.
Методика:наблюдение, сравнение, анализ, обобщение.
Глава 1. Изучение приспособительных особенностей
внешнего строения насекомых
Каждое лето мы переезжаем в местность Таас на летник. В нашем летнике второй год работает экологический лагерь «Росточки». В лагере дети делятся на две группы – младшая и старшая. В младшей группе дети знакомятся с насекомыми на территории летника. Они ловят насекомых, наблюдают за ними, учатся различать виды насекомых. Старшая группа с целью сбора растений для гербария, ловли насекомых часто ходят на экскурсию по окрестностям летника. В окрестности есть луга, леса, водоемы. Сбор материала интересная, увлекательная, познавательная работа. Мы научились способам ловли насекомых, правильно обрабатывать экземпляры, изучили методы сушки растений и насекомых: кузнечиков, жуков, бабочек. Наша коллекция помогла определить, классифицировать насекомых изучить особенности их строения.
Особенности строения тела.
Для изучения строения насекомых мы выбрали обыкновенного кузнечика, стрекозу дозорщика, бабочку перламутреницу, елового усача, плавунца окаймленного. У насекомых различили отдельные части тела: голову, грудь, брюшко. На голове расположены основные органы чувств – ротовой аппарат, глаза, усики. При изучении тела этих насекомых выявлены следующие признаки:
|
Насекомое |
Ротовой аппарат |
Биологическое значение признака |
|
Обыкновенный кузнечик Ротовой аппарат состоит из сильных жвал, пары челюстных и пары губных щупиков, верхний и нижний губы. |
Грызущий |
По характеру питания фитофаги, питаются мягкими сочными частями растений и зоофаги, питаются животными кормами. В основном питаются насекомыми и их личинками. |
|
Стрекоза дозорщик Очень большая ротовая полость. |
Грызущий |
Прожорливый хищник. Зоофаг. Ее корм – мелкие насекомые. С крупными насекомыми присядет на растения. |
|
Перламутреница Ротовой аппарат состоит из хоботка и челюстного щупика. Хоботок длинный, свернутый в спираль. |
Сосущий |
Через трубочку, всасывает питательный нектар. Цветочный нектар это сильно концентрированная жидкость, содержащее сахар и витамины. Фитофаг. |
|
Еловый усач Сильные челюсти, две пары щупиков. |
Грызущий |
Поедают кору молодых деревьев, пьют вытекающий из дерева сок. Любят, есть свежую, обработанную древесину. Поэтому их очень много бывает на стройке. Фитофаг. |
|
Плавунец окаймленный Выраженные сильные жвалы, пара челюстных щупиков. |
Грызущий |
Водные хищники. Поедает не только мелких водных животных, но и крупных, значительно превышающих его на размер. Например, тритонов и рыб. Зоофаг. |
Один из признаков насекомых – это особое устройство глазнасекомых.
Глаза шестиногих совсем не похожи на глаза позвоночных животных. У них фасеточные глаза, состоят из многих отдельных глазков - фасеток. Каждый из фасеток видит свой участок, а отдельные кусочки изображения складываются в общую картину окружающего мира.
У исследуемых пяти насекомых есть усики. Они разной длины, толщины и формы.
|
Насекомое |
Глаза |
Биологическое значение признака |
Усы |
Биологическое значение признака |
|
Обыкновенный кузнечик |
Отличают предметы в дневное время |
Длинные щетинковидные Орган осязания и обоняния |
||
|
Стрекоза дозорщик В сложном глазу 28 000 фасеток.. |
Отслеживание добычи. 3простых глазка, расположенных между сложными глазами на лбу |
Малозаметные, щетинковидные. Они служат барометром. Реагируют на изменение влажности воздуха, колебания атмосферного давления. |
||
|
Перламутрени ца В сложном глазу 17 000 фасеток. |
Воспринимают три основных цвета: красный, синий, зеленый |
Булавовидные усы.Орган обоняния. На утолщенных концах расположены чувствительные рецепторы. |
||
|
Еловый усач |
|
Отличают предметы в дневное время |
Длинные нитевидные усы. Превышают длину жука. Орган обоняния |
|
|
Плавунец окаймленный |
Отслеживание добычи в воде |
Коленчато-булавовидный Орган осязания |
На груди у насекомых стороны имеются 3 пары ног. Членики - части ног у насекомых покрыты все тем же хитиновым панцирем, но связки между этими члениками весьма подвижны. Они так и называются членистоногие. В зависимости от образа жизни насекомых их ноги специализированы.
|
Насекомое |
Ноги |
Биологическое значение признака |
|
Обыкновенный кузнечик |
Ходильные, прыгательные ноги. На передних ногах есть орган слуха. |
|
|
Стрекоза дозорщик |
Хватательные ноги с длинными жесткими волосками, образующих сеть, захватывающий добычу. |
|
|
Перламутрени ца |
Имеет 2 пары ходильных ног. Передняя пара короткие, редуцированы. |
|
|
Еловый усач |
Прицепные |
|
|
Плавунец окаймленный |
Плавательные |
У всех пяти насекомых есть крылья. По строению крыльев, определяют отряд насекомых. Крылья – это выросты и складки кожи. Имеют 2 пары крыльев – передние и задние.
|
Обыкновенный кузнечик |
Стрекоза дозорщик |
Перламутрени ца |
Еловый усач |
Плавунец окаймленный |
|
равнокрылый |
равнокрылый |
чешуекрылый |
жесткокрылый |
жесткокрылый |
|
Жилкование крыльев разнообразно, служит опорным скелетом крыла |
||||
Брюшко насекомых тоже разного строения. На брюшке у насекомых имеются дыхальца, через которые поступает воздух в трахеи. Находятся органы размножения. Брюшко усача, плавунца, перламутреницы и кузнечика состоят из хитиновых колец.
|
Насекомые |
Дыхальца |
Биологическое значение признака |
|
О быкновенный кузнечик |
В конце брюшка у самца имеются церки. У самки яйцеклад. Поступление кислорода в трахеи через дыхальца |
|
|
Стрекоза дозорщик |
В конце брюшка у самца имеются 3 церки, у самки 2 Длинное брюшко помогает изменять траекторию полёта Поступление кислорода в трахеи через дыхальца |
|
|
Перламутреница |
Два последних сегмента у самцов преобразованы в половые органы, у самок в яйцеклад Поступление кислорода в трахеи через дыхальца |
|
|
Еловый усач |
Поступление кислорода в трахеи через дыхальца |
|
|
Плавунец окаймленный |
Дыхальца имеются в последних двух сегментах |
1.2.. Образ жизни
При изучении приспособительных особенностей по образу жизни выявлены следующие взаимосвязи.
|
М узыкальный инструмент. Издает громкий стрекот |
Орган слуха Слышит стрекот из далека |
Я йцеклад. Возможность класть яйца глубоко в почву |
|||||
|
Обыкновенный кузнечик |
|||||||
|
Птеростигма Гасит вибрацию крыльев |
Удлиненное брюшко с лужит рулевым органом |
||||||
|
Стрекоза дозорщик |
|||||||
|
Чешуйки на крыльях и ногах выделяют феромоны |
Орган обоняния на усах Различает феромоны своего вида |
Шпора передней ног Чистка усов |
Орган слуха Н а жилке переднего крыла |
||||
|
Перламутреница |
|||||||
|
Твердый покров Защита тела |
Двойные коготки Прикрепление к твердой поверхности |
На передних ногах самцов дискообразное расширение Прочно держится на спине самки |
В груди воздушные мешки Надувая их уменьшает вес тела перед полетом |
||||
|
Еловый усач |
Плавунец окаймленный |
||||||
|
Образ жизни |
Приспособительные особенности |
|
Обыкновенный кузнечик |
|
|
Самцы издают стрекот |
Привлечение самок |
|
Привлечение самок |
Преследование добычи, бегство от врага |
|
Всеядны |
Обеспечивает быстрый рост |
|
Стрекоза дозорщик |
|
|
Высокая скорость полета до 10 км/ч |
Охота в полете, преследование добычи |
|
Круговой обзор глаз |
Выслеживание добычи до 10 метров |
|
Личинка может развиваться до 5 лет |
Обеспечивает выживаемость вида |
|
Перламутреница |
|
|
Гусеницы бабочек окукливаются |
Происходит формирование органов и тела в относительной безопасности и выживанию вида. |
|
Совершают длительные перелеты |
Расселение вида |
|
Еловый усач |
|
|
Моментальный взлет |
Уход от потенциального врага |
|
Плавунец окаймленный |
|
|
По вечерам пускаются в полет |
Переселение в другой водоем богатый кормом |
|
Одновременное движение задних конечностей |
Быстрый способ передвижения в воде |
Средства защиты
Наблюдая за насекомыми, выявляли различные средства защиты. У большинства насекомых это окрас тела.
|
Насекомые |
Средства защиты |
Приспособительные особенности |
|
Обыкновенный кузнечик |
Зеленый с бурыми пятнами окрас |
Покровительственная окраска |
|
При ловле моментально отбрасывает задние ноги |
Защита от врагов |
|
|
Стрекоза дозорщик |
Небольшой вес |
Позволяет развивать высокую скорость при полете |
|
Может зависать в воздухе, резко изменять направление полета |
Бегство от врагов |
|
|
Перламутреница |
Разноцветные чешуйки на крыльях |
Покровительственная, предупреждающая окраска |
|
Еловый усач |
Окрас надкрыльев |
Покровительственная окраска |
|
Издаваемый скрипучий звук |
Покровительственная окраска |
|
|
Плавунец окаймленный |
При ловле выделяют из тела беловатую жидкость. |
Делает его несъедобным |
|
Блестящая окраска надкрыльев |
Покровительственная окраска |
Заключение
Исследования по изучению приспособительных особенностей внешнего строения насекомых пришли к следующим выводам:
Сбор коллекции, систематизации материала позволили изучить и понять морфологические особенности внешнего строения видов насекомых.
Выявили характерные для каждого вида приспособительные признаки обыкновенного кузнечика, стрекозы дозорщика, перламутреницы, елового усача, окаймленного плавунца.
Выявили взаимосвязь способов приспособления в строении тела, образа жизни, способов защиты насекомых с окружающей средой.
Литература
Аверенский А.И., Ноговицина С.Н., Степанов А.Д. Насекомые Якутии. Жуки: краткий справочник. – Якутск: Бичик, 2008. – 104 с.
Акимушкин И.И. Мир животных: Насекомые. Пауки. Домашние животные. – 2-е изд., испр-и доп. – М: Мысль, 1990. – 462 с.
Арктика - мой дом 2-е изд. / отв. Ред. В.Д. Голубчиков. Энциклопедия. – М.: 2001. – 175 с.
Жизнь животных. В 7-ми./Гл. ред. В.Е. Соколов. Т.3. Членистоногие: трилобиты, хелицеровые, трахейнодышащие. Онихофоры/Под ред. М.С. Гилярова, Ф.Н. Правдина. 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1984-463 с.
Каймук Е.Л., Винокуров Н.Н.,, Бурнашова А.П. Насекомые Якутии. Бабочки. – Якутск: Бичик, 2005. – 88 с.
Красная книга Республики Саха (Якутия). Т.2: Редкие находящиеся под угрозой исчезновения виды животных (насекомые, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие. – Якутск: ГУП НИПК «Сахаполиграфиздат», 2003 – 208 с.
Плавильщиков Н.Н. Занимательная энтомология. – М: Издательство. Детская литература, 1990.
Энциклопедия Якутии+ Саха сирин энциклопедията. Т.2. – Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2007. – с. 165-269. Аверенский А.И., Ноговицина С.Н., Степанов А.Д. Насекомые Якутии. Жуки : краткий справочник. – Якутск : Бичик, 2008. – 104 с.