Насекомые в природе и науке

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Горчакова А.К. 1

---

1БОУ г Омска гимназия 19

Бабикова Н.В. 1

---

1БОУ г Омска гимназия 19

Работа в формате PDF

1.3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Мир насекомых - близкий к человеку и такой загадочный. Они всегда рядом с нами, но многие их тайны так и остаются неразгаданными. Насекомые очень разнообразны и большинство их видов плохо изучено. Насекомые играют важнейшую роль в природе, а также и в жизни человека. В нашей жизни они участвуют не только как надоедливые «соседи»-вредители, но и через изучение и тщательные наблюдения ученые узнают очень многие тонкости, которые используют в различных областях науки, техники, медицины, и даже архитектуры.

Насекомые «проникли» даже в такие отрасли, которые кажутся несовместимы с ними. Например, кулинария (насекомые – часть рациона питания во многих странах, и к тому же перспективный возможный источник пищи в будущем), сфера моды и красоты (не только специфические украшения из различных материалов в виде насекомых, в том числе и из драгоценных металлов и камней, но и живые украшения), содержание в качестве домашних питомцев (муравьи, экзотические бабочки, богомолы, особые виды тараканов и жуков). Всего не перечислить.

Я заинтересовалась, как соприкасается мир насекомых с научными знаниями. Какие явления из химии и физики встречаются в устройстве организма, образе жизни, химическом составе веществ, содержащихся или выделяемых насекомыми. Связаны ли насекомые с химией и физикой?

Актуальность темы исследования: человек – единственное живое существо, способное мыслить и создавать сложные устройства, приборы и уникальные материалы. В своем развитии он далеко ушел от животных. Но так ли это? Может быть, и простые представители живой природы могут чему-то научить человека?

Гипотеза: изучение мира насекомых позволяет человеку лучше понимать и применять в своих целях различные физические и химические явления. Исследование приспособлений и химических веществ насекомых может принести пользу, а также подсказывает новые решения научных задач ученым и конструкторам новых машин и приборов.

Цель: изучить, какие физические и химические процессы встречаются в мире насекомых. Главный вопрос, который заинтересовал: «Связан ли мир насекомых с физикой и химией?»

Задачи исследования:

• Изучить литературу по теме исследования;

• Поставить модельные опыты, поясняющие, какие явления и процессы используют насекомые для приспособления к условиям окружающей среды;

• Экспериментальным путем исследовать свойства некоторых продуктов, которые человек может получать от насекомых;

• Сделать выводы, подготовить информационный продукт исследовательского проекта.

Объект исследования: класс Насекомые.

Предмет исследования: физические и химические явления в мире насекомых для приспособления к условиям окружающей среды.

Методы исследования: теоретический, эмпирический, практический.

Глава 1. Физика и химия в мире насекомых.

1. Общие сведения о классе Насекомые

Насеко́мые (лат. Insécta) — класс беспозвоночных членистоногих животных. Название класса означает "животное с насечками».

Насекомые обитают почти в любой точке земного шара, за исключением крайнего заполярья и вершин самых высоких гор, вечно покрытых снегами. Ученые говорят, что там, где есть растения, в особенности цветущие, всегда можно найти хотя бы один вид насекомых. Сосчитать беспозвоночных этого класса почти невозможно, но предположительно на Земле их от 100 квадриллионов до 10 квинтиллионов.

Поразительной особенностью насекомых является их необычайное разнообразие форм и приспособлений к условиям среды. Это самый многочисленный класс животных (описано более 1 млн видов насекомых, но в действительности их существует, вероятно, не менее 1,5 млн.), В целом число видов насекомых превышает число видов всех остальных животных и всех растений, взятых вместе.

Каждый вид обладает неповторимым сочетанием свойств и признаков. Живая природа воплотила в мир насекомых самое большое число форм и взаимодействий (круговорот веществ и экологические связи).

Насекомых мы можем встретить повсюду: на поверхности земли, в воздухе, в почве, в воде. Эти мелкие животные умеют все: ходить, бегать, прыгать, летать, а некоторые даже плавать.

У взрослых насекомых три части тела: голова, грудь и брюшко. У них 6 ног (3 пары). На голове – 2 усика. У большинства насекомых есть крылья (см. Приложение 3, рис. 1). Покрыто тело кутикулой (плотной пленкой) из хитина, образующей внешний скелет.

Твёрдый наружный скелет защищает тело от механических воздействий, высыхания, повреждений, увеличивает устойчивость к деформации. Но есть и недостатки у такого внешнего покрова: в периоды роста насекомого и смены кутикулы насекомое остается без защиты.

Размеры тела насекомых от 0,2 мм до 30 см и более.

Крупнейшим ныне живущим насекомым считается палочник Phobaeticus chani. Его наиболее крупный экземпляр имеет длину 357 мм, а с вытянутыми конечностями — 567 мм. Крупнейшими жуками являются жук-геркулес, отдельные особи самцов которого достигают длины 171 мм, и дровосек-титан из Южной Америки, достигающий длины 167 мм. Совка тизания агриппина является крупнейшей по размаху крыльев бабочкой в мире — до 30-32 см. 

Самыми маленькими насекомыми в мире являются самцы паразитических ос-наездников Dicopomorpha echmepterygis: длина их тела примерно 0,2-0,5 мм. Таким образом, самые крупные известные насекомые превосходят самых мелких по длине тела в 1500 раз (см. Приложение 3, рис. 2).

Насекомые очень разнообразны, и большинство их видов плохо изучено. Наука, изучающая насекомых, называется энтомологией [1-4].

1. Насекомые вредные и полезные

Хотя условно можно разделить насекомых на полезных и вредных, но это деление очень условно. Ведь мы судим по их влиянию на нас, наш дом, сад, имущество.

На самом деле насекомые играют чрезвычайно важную роль в природе. Они составляют около 90 % всех животных на Земле, формируют огромное количество пищевых цепей и выполняют множество экологических ролей.

Растительноядные насекомые потребляют основную часть растительного прироста. Хищные и паразитические насекомые являются естественными регуляторами численности организмов, которыми они питаются. В свою очередь, насекомые сами являются основой питания для многих беспозвоночных и позвоночных животных - птиц, лягушек, рыб.

Как бы мы не относились к этим крошечным созданиям, без них продолжение живой жизни на Земле попросту невозможно. Насекомые нужны для опыления, а значит, размножения и воспроизведения растений – как культурных (которые люди выращивают специально для питания и многих других целей), так и диких, переработки навоза и умерших растений и животных, поддержания здоровья почвы, борьбы с вредителями – всего и не перечислишь.

Большинство из нас живет в городах, и с самого детства мы практически не видим насекомых, кроме домашних мух, комаров, тараканов и других досаждающих нам насекомых. Поэтому всех насекомых в целом часто называют «жуткими ползучими тварями» – неприятными, бегающими, прячущимися, кусающимися грязными существами, распространяющими болезни. Немногие понимают, насколько важны эти существа для нашего выживания. Исследователи считают, что по мере того, как насекомых будет становиться все меньше (а их число сейчас быстро сокращается – 41% видов насекомых сталкиваются с вымиранием), наш мир будет постепенно погружаться в хаос и продовольственный кризис. Примерно три четверти видов сельскохозяйственных культур требуют опыления насекомыми, и если бы основная масса видов растений больше не могла давать семена и вымерла, то пострадало бы каждое сообщество на Земле. Без насекомых почти 8 миллиардов человек – население Земли - не смогут себя прокормить[5-8].

1. Как человек использует свои знания о насекомых

Очевидно, что человек в отличие от насекомых постоянно меняет свою среду обитания, улучшает ее, придумывает устройства, которые делают жизнь удобнее, легче, красивее. Но стоит поближе рассмотреть мир этих простых существ, как оказывается, что Человеку есть чему у них поучиться. И Человек учится.

Многие достижения прогресса – современные машины, роботы, устройства, приборы и материалы - стали возможны именно благодаря изучению простых существ, и в частности, насекомых.

Удивительно, но безопасностью полетов на самолете мы обязаны длительным наблюдениям за насекомыми.

Извечной проблемой самолетов было постоянное вредное колебание крыльев, которые довольно часто ломались и это приводило к катастрофам. Причиной этого, как выяснилось позже, являлась конструкция крыльев. Решение этой проблемы подсказала живая природа. На крыльях насекомых (например, бабочек и стрекоз) есть утолщения, которые устраняют вредные колебания при полете. Авиаконструкторы переняли эту идею, и проблема решилась сама собой.

А сколько усилий приложили ученые, чтобы разгадать секреты летающих насекомых. Они могут летать в любом направлении, делать резкие повороты, зависать на месте, порхать, подлетать и садиться на любые поверхности - совершать маневры, недоступные современным самолетам и вертолетам. И до сих пор все тонкости устройства крыльев, высокой подъемной силы, грузоподъемности, грациозных виражей разных представителей класса насекомых не известны.

А невероятная выносливость насекомых? Жук-носорог как маленькая бронемашина способен прокладывать себе дорогу в ссохшейся почве. Жуки способны нести груз, превышающий собственный вес в 350 раз, и продолжать двигаться как ни в чем не бывало!

Еще один пример удивительной мудрости и изобретательности природы – соты – маленькие пчелиные домики. Материал для сот пчелы изготавливают сами. Они выделяют вещество, которое растирают челюстями и смачивают слюной – получается мягкий воск. На опорной стенке в улье пчелы «моделируют» соты – сначала круглые ячейки выскабливают изнутри под углом 60 градусов. Именно такой угол обеспечивает сотам правильную шестиугольную форму и отменную крепость. Человек своими расчетами подтвердил, что это идеальная форма для наилучшего использования площади (почти весь объем занимается порастающей личинкой) и производимого количества воска (общие стенки домиков экономят расход строительного материала). Архитекторы и строители уже убедились, насколько выгодны ячеистые конструкции, и активно их применяют (сотообразные плотины, элеваторы, гостиницы, жилые дома).

Или особенная конструкция стопоходящих машин. Наиболее подходящей «моделью» оказались шестиногие насекомые (например, тараканы). Попеременное передвижение лапок «по три» позволяет опирающимся на землю конечностям поддерживать равновесие. Над созданием таких роботов, управляемых человеком, для изучения опасных для людей мест трудятся сегодня конструкторы.

Еще один пример – фасеточные (мозаичные) глаза насекомых – мух, стрекоз, пчел. Изображение в них принимается по множеству «каналов» - ячеек. Какие преимущества? Увеличиваются обзор и реакция на движение.

Это «техническое решение» природы было использовано людьми при создании фотокамеры «мушиный глаз», камер для приема космических лучей, падающих на Землю с разных сторон, а также при создании аппаратуры, предназначенной для слежения за летающими объектами.

А еще насекомые помогают предсказывать погоду. Комары, мошки, москиты - не только враги-кровопийцы, но и чуткие предсказатели перемен в давлении. Хорошо известна примета: «Ласточки начали летать низко, значит – скоро будет дождь.» Но погоду предсказывают не сами ласточки. Они лишь следуют за своей пищей-насекомыми, которые при понижении давления, которое чувствуют мельчайшими датчиками-волосками на лапках и усиках, спускаются ближе к земле.

К тому же, перед началом дождя влажность воздуха повышается, крылья насекомых покрываются крохотными капельками воды и становятся более тяжелыми. Насекомые не могут активно ими махать, плюс их масса увеличивается, и они начинают летать намного ниже. Здесь действует физический закон зависимости силы тяжести от массы тела: F=mg.

А муравьи могут «предсказывать» не только дождь, запечатывая среди бела дня все входы-выходы, но и стихийные бедствия. Индейцы Амазонки давно отметили, что примерно за неделю до наводнения муравьи становились беспокойными, а затем целыми колониями, нагрузившись личинками и пищей, уходили в безопасное место. Что служило сигналом? Пока загадка [9-14].

1. Что еще нам дают насекомые

Начиная с глубокой древности человек использовал насекомых для получения некоторых продуктов и веществ. Отдельные виды насекомых человек разводит ради получения ценных натуральных продуктов. Области применения, а также химические вещества, встречающиеся в мире насекомых (см. Приложение 1, таблица 1 и 2 ).

Еще несколько впечатляющих примеров, как насекомые используют химические свойства веществ и растворов для своего выживания.

У некоторых насекомых в организме содержится глицерин, который снижает температуру замерзания, циркулирующих в них биологических жидкостей. Такие насекомые, например, бабочка секропия, могут выживать даже при минусовой температуре. Другие насекомые для выживания с наступлением холодов перестают питаться и опорожняют кишечник (будучи маленькими, они легко остывают и могут замерзнуть в прямом смысле слова — жидкости в их теле затвердеют, и образовавшиеся кристаллы льда разорвут клетки, значит, меньше жидкости, ниже возможность замерзнуть и погибнуть).

Еще один факт: почти все насекомые в полярных областях имеют темную окраску. Это помогает им поглощать солнечное тепло. Если присмотреться к упавшему в снег насекомому, видно, что снег вокруг него подтаивает, потому что происходит выделение поглощенного тепла [15, 16].

Для некоторых групп насекомых характерно свечение. Наиболее распространено оно среди жуков - светляков. На двух последних сегментах брюшка жука находится крупный светящийся орган. В основе свечения – химическая реакция окисление особого вещества - люциферина [17].

Насекомые - источник хитина и хитозана.

Насекомые могут служить потенциальным источником хитина и хитозана. Хитин – вещество, из которого состоит панцирь насекомых (а также ракообразных и клеточные стенки грибов) – один из самых распространенных биополимеров в мире. И логично, что нужно использовать свойства и возможности этого вещества. И люди научились это делать и продолжают исследовать материалы на основе хитина, полученного из насекомых.

В качестве сырья можно использовать кутикулу взрослого насекомого (имаго), куколки, и особенно личинки насекомых, легко поддающихся массовому разведению (мухи, тараканы) или являющиеся побочным продуктом других производств (тутовый шелкопряд, пчелиный подмор). По чистоте и преимуществам переработки хитин из панцирей насекомых превосходит хитин из панцирей морских ракообразных.

Хитин из панцирей мух используют для производства биопластика, похожего на поликарбонат, но экологически совершенного безвредного и разлагаемого микроорганизмами в естественных условиях.

Также из хитина мух получают гидрогель, который может впитывать воды почти в 50 раз больше собственного веса за минуту. Потенциально это вещество можно применять для захвата излишков воды в почве при наводнениях, чтобы затем использовать этот запас в засушливые периоды.

Из хитина получают уникальное по свойствам вещество – хитозан. Это биоактивное, биосовместимое, биоразлагаемое и безопасное вещество. Ему нашлось широчайшее применение, особенно в медицине, фармакологии, косметологии, а также и многих других областях.

Из него делают волокна, порошки, пленки, губки, шарики, растворы, гели и капсулы. Волокна и пленки идут на изготовление перевязочных и шовных материалов. Раневые хитозановые покрытия быстро останавливают кровотечение, предотвращают развитие инфекции (не дает размножаться бактериям и улавливает их токсины-яды) и даже смягчают боль. Заживление идет быстрее. При этом хитозан, в отличие от антибиотиков, не накапливается в организме и не подавляет иммунную систему.

В хитозановую оболочку можно упрятать лекарство отсроченного действия, и оно будет поступать в организм постепенно и действовать наилучшим образом.

Кроме всех этих многочисленных достоинств хитозана, его огромный плюс, что получают его из хитина, источником которого могут быть насекомые, получаемые на специальных фермах, т.е. как побочный продукт, безотходное производство.

А некоторые исследователи сообщают, что хитин из насекомых рассматривается как перспективный материал для освоения человеком Марса (в построении зданий и их ремонте, где другие материалы не доступны или не пригодны из-за особых условий) [18-23].

Вот сколько интересного мы узнали про насекомых в процессе теоретического изучения темы! И это лишь самая малость интересного и важного об этих маленьких обитателях нашей планеты.

Некоторые примеры физических явлений из жизни насекомых и применения свойств химических веществ, а также полезных химических веществ, которые можно получить с их помощью, мы рассмотрим в практической части нашего исследовательского проекта.

Глава 2. Практическая часть.

Реактивы: вода, глицерин пищевой (Германия), сахар-песок, настойка прополиса «БЭГРИФ», хлеб, скипидар, краситель пищевой зелёный, йод, хитозан, активированный уголь, масло подсолнечное, крахмал картофельный, гуашь «Луч» цвет желтый, красный, синий, агар-агар «Приправыч», мясо свинины, панцирь креветок, уксусная кислота 20%, средство для прочистки труб «Крот», средство для санитарной обработки помещений «Domestos», спирт 40%

Оборудование: стол для опытов, весы электронные высокоточные 0,01г, контейнер полимерный 100 мл, банка стеклянная 200 мл, мерный стакан 30 мл, мерный стакан 250 мл, бокал стеклянный 300 мл, шприц пластиковый 20 мл, пластиковая тарелка, ложка чайная, чашка Петри, пипетка Пастера, шпатель деревянный, палочка деревянная, палочки ватные, зубочистки, салфетки тканевые, лампа настольная, морозильная камера LIEBHERR, пленка пищевая, картон черный, линейка деревянная 20 см, перчатки защитные, маска медицинская, маркер хромовый стойкий, терка, фотокамера смартфона, картонная коробка.

Приспособления насекомых к разным средам. Физические и физико-химические процессы и явления

2.1 Модельные опыты «Как насекомые переносят холода»

Приготовила растворы глицерина в воде:

20 мл глицерина + 20 мл воды,

10 мл глицерина + 30 мл воды,

5 мл глицерина+35 мл воды,

1 мл глицерина + 40 мл воды.

Хорошо перемешала и поставила в морозильник на ночь. Температуру в морозильнике установила с помощью термометра. На следующий день проверила, замерзли ли растворы [24]. Наблюдения занесла в таблицу.

Такой же опыт выполнила с сахаром.

Приготовила растворы:

1 ложка сахара в 100 мл воды,

½ чайной ложки сахара в 100 мл воды,

¼ чайной ложки сахара в 100 мл воды,

небольшая щепотка сахара в 100 мл воды.

Все растворы хорошо перемешала, чтобы не было не растворившегося сахара, разлила по банкам и поставила в морозильник на ночь. Наблюдения зафиксировала так же, как в опыте с глицерином.

2.2 Модельные опыты «Окраска насекомых как приспособление к факторам среды»

2.2.1 Химическая окраска насекомых. (Модельный опыт для демонстрации химического способа окраски смешиванием пигментов)

Для эксперимента использовала краски красного, желтого, синего цветов. Смешивала цвета в разных пропорциях и соотношениях на белом фоне. Получившиеся цвета фиксировала при помощи фотосъемки и таблицы [25, 26].

2.2.2 Физическая окраска насекомых. (Модельный опыт для демонстрации физического способа окраски. Свойства света и пленок.)

Поставила емкость с водой на черный лист бумаги. На поверхность воды при помощи фонаря и зеркала направила луч света под углом 45-60 градусов и капнула одну каплю скипидара (или бензина) [27].

2.3 Модельный опыт «Как насекомые спасаются от дождя»

В пластиковый шприц без иглы набрала воды. С высоты ~15-20 см под небольшим давлением выпустила воду на ровную поверхность (стол). Описала наблюдения.

Еще раз набрала воду в шприц и выпустила воду под давлением на поверхность терки. Описала наблюдения.

2.4 Свойства веществ, получаемых от насекомых.

2.4.1 Антимикробные свойства прополиса. Влияние прополиса на развитие плесени.

В чашку Петри положила смоченный водой кусок батона и на 1 сутки оставила в комнате – засеяли спорами микроскопических грибков - плесени.

Через несколько часов закрыла чашку Петри, оставила в темной коробке, в теплом месте на 9 дней [28, 29]. Это контрольный опыт.

Этот же опыт выполнила со спиртовой настойкой прополиса: увлажнила хлеб водой, затем равномерно смочила настойкой прополиса, через сутки еще раз покрыла равномерно поверхность хлеба настойкой прополиса. Закрыла емкость крышкой и убрала в темное теплое место на 9 дней.

По окончании опыта сравнила результаты, зафиксировала при помощи фотосъемки и занесла их в таблицу.

2.4.2 Антимикробные свойства прополиса. Влияние прополиса на развитие бактерий

Приготовила питательную среду для бактерий. Состав питательной среды: 0,5 л воды, 50 г мяса, 10 г агар-агара.

Сварили крепкий мясной бульон, добавили агар-агар и довели до кипения так, чтобы весь агар-агар растворился в бульоне. После этого остудили. В одну чашку Петри налила раствор без добавок (слой жидкости около 1 см), оставила охлаждаться. Во вторую порцию раствора для питательной среды перед тем, как залить ее в емкость, добавила 10 капель спиртовой настойки прополиса, хорошо перемешала, залила в чашку Петри, оставила остывать.

Обе емкости оставила на столе в открытом виде на 12 часов (для посева спор бактерий из воздуха). Затем чашки Петри закрыла крышками и убрала в темное теплое место, в коробку [30, 31].

Через 5-7 дней посчитала точки (колонии микробов) в каждой чашке. Результаты зафиксировала при помощи фотосъемки и занесла в таблицу. Сделала вывод о влиянии прополиса на бактерий.

Техника безопасности: работу выполняла в сопровождении взрослых. Результаты эксперимента оценивали с соблюдением техники безопасности, не вскрывая контейнеры. После оценки данных опыта контейнеры утилизировали согласно [32].

2.4.3. Устойчивость покровов насекомых к агрессивным веществам (растворимость в агрессивных растворах)

Для получения хитина креветки отварили, панцири отделили, многократно промыли водой, просушили и измельчили.

В качестве источника хитозана использовали аптечный препарат «Доктор Море. Хитозан Приморский» в капсульной форме, хитозан высыпала из капсул.

Эксперимент выполняли, строго соблюдая технику безопасности при работе с агрессивными химическими жидкостями, с помощью взрослых.

В 4 банки с герметичными крышками поместили небольшое количество хитина. В каждую банку добавили ~30 мл химически агрессивной жидкости

Банка 1. 20 % раствор уксусной кислоты (столовый уксус).

Банка 2. Раствор средства для прочистки труб «Крот» (раствор пополам с водой).

Банка 3. Средство для санитарной обработки помещений «Domestos».

Банка 4. Раствор спирта (40%).

Этот же эксперимент выполнили с хитозаном.

Результаты оценила через 48 часов, занесла их в таблицу, сделала фото.

Этот же эксперимент выполнили с хитозаном. Результаты занесла в таблицу, сделала фото.

2.4.4. Исследование свойств хитозана - способность хитозана поглощать разные вещества

Приготовила смеси.

1. Раствор I - в 200 мл воды добавила несколько капель пищевого красителя. Раствор окрашен в светло зеленый цвет.

2. Раствор II - в 500 мл воды добавила несколько капель аптечного раствора йода. Раствор окрашен в светлый желто-коричневый цвет.

В одинаковые емкости с крышками мерной ложкой набрала одинаковое количество порошка хитозана и активированного угля и добавила 50 мл соответствующего раствора:

• 1 серия - Раствор I,

• 2 серия - Раствор II.

Также в 2 банках оставила растворы I и II без добавок (для контроля и сравнения цвета после завершения опыта): в одной раствор пищевого красителя, в другой - раствор йода. Через сутки водную часть отделила от порошка (угля и хитозана) фильтрованием.

В 1 серии водные части сравнивала с раствором в контрольной емкости.

Во 2 серии выполняла крахмальную пробу на йод. Для этого в водную часть, полученную после обработки сорбентами, добавила раствор крахмала. Если в жидкости был йод, то раствор синел, если нет - оставался без изменений.

В 3 серии опытаприготовила в 3 банках с крышками следующую смесь:

50 мл раствора I (вода с пищевым красителем) + 4 столовые ложки растительного масла (слой масла был толщиной 1 см, измерила линейкой).

В одну банкудобавила 0,8 грамма перемолотого активированного угля; в другую – 0,8 г хитозана; третья банка - контрольная смесь.

Смеси в банках плотно закрыли крышками и хорошо перемешала интенсивным встряхиванием, оставила на сутки. Через сутки после начала эксперимента записала наблюдения. Данные экспериментов вносила в таблицы, а также фиксировала с помощью фото.

Глава 3. Результаты и обсуждение

3.1 Выбор областей и объектов исследования

Обычно насекомые являются объектом исследования с точки зрения их биологии: строение, особенности, образ жизни. И здесь очень много работы и для гражданских ученых (любителей, энтузиастов), и для профессиональных энтомологов. Как разнообразен мир насекомых, так и многочисленно число специалистов, интересующихся их изучением.

Но оказывается, насекомые интересны не только сами по себе как живые организмы с интереснейшим строением и приспособлениями к условиям окружающей среды, но и физики, и химики, и ученые из многих других областей знания находят для себя в мире насекомых объекты для изучения. Я также решила изучить не самих насекомых как биологические виды, а рассмотреть их с точки зрения некоторых физических явлений и химических веществ, которые встречаются в мире насекомых, а человек может это использовать либо как пополнение научных знаний, либо как практические умения и средства.

В первой части я изучила некоторые приспособления насекомых для выживания в определенных условиях. Во второй - исследовала свойства химических веществ, которые «дают» нам насекомые.

3.2 Приспособления насекомых к разным средам. Физические и физико-химические процессы и явления

3.2.1 Как насекомые выживают в холода

Для демонстрации способности некоторых насекомых выживать при похолодании до минусовых температур я выполнила следующий опыт: приготовила смеси воды с глицерином и с сахаром в пластиковых емкостях. Соотношение глицерина и сахара в воде было разное. Эти смеси-растворы поместила в морозильную камеру на 1 сутки. Температура в камере была -18 ⁰С (установила при помощи термометра).

По прошествии суток достала емкости из морозильной камеры и проверила, замерзли ли они (результаты этого эксперимента представлены в таблицах 1 и 2 и рисунке 3.1 Приложения 2).

Эксперимент показал, что растворы, содержащие достаточно большое количество глицерина и сахара не замерзают даже при -18 ⁰С, а это обычная зимняя температура, при которой лежит снег, замерзают реки и большинство живых организмов пережидают это время при помощи различных приспособлений. Например, теплокровные животные на зиму отращивают густой меховой покров, птицы – кроме покровных перьев, имеют пуховые, многие животные (змеи, ящерицы, лягушки) прячутся и впадают в спячку. А некоторые насекомые, благодаря глицерину, способны выживать в морозы. Даже небольшое содержание глицерина в организме насекомого понижает температуру замерзания жидкой среды в организме насекомого (гемолимфы, подобной крови человека), поэтому насекомое не погибает при минусовых температурах. Эта способность установлена, например, у бабочек-секропий [15].

Также важные функции выполняют накопленные в гемолимфе сахара. Соотношение гемолимфы от массы тела насекомого может составлять от 1 до 49% от массы тела. Кровеносная система – незамкнутая, жидкость по сосудам попадает в полость тела, доставляет питательные вещества и забирает продукты обмена. Через жидкости происходит постоянный транспорт веществ к клеткам тканей и от них. Для успешного транспорта требуется постоянство внутренней среды - присутствие в ней веществ, дающих энергию и особенные свойства, защищающие от неблагоприятных условий среды (колебаний температуры, перегрева и переохлаждения). Одними из таких веществ являются различные сахара (углеводы). В организме насекомых сахар играет определённую роль в создании коллоидно-осмотического давления; уровень зависит от фазы развития и сезонных явлений, содержание сахара в гемолимфе – непостоянная величина, но функции и свойства его очень важны для выживания [33].

3.2.2 Окраска насекомых как физическое и физико-химическое явление

Великолепие окрасок в мире насекомых поражает своим разнообразием: какие-то насекомые похожи на прекрасные яркие цветы (бабочки), какие-то – сверкают как лучики света (стрекозы в стремительном полете), есть – яркие и предупреждающие: «Не подходи, я опасен или ядовит для тебя» (божьи коровки), а есть незаметные, сливающиеся со средой – листьями, веточками, камнями, корой деревьев [34]. Но любая окраска – и яркая цветная, и маскирующая незаметная – нужна насекомым для выживания в тех или иных условиях, для охоты или, наоборот, маскировки, а объясняется окраска цветом и взаимодействием химических веществ или физическими явлениями.

Это хорошо видно на следующих опытах.

Из литературы я узнала, что химический способ окраски насекомых - это смешивание различных цветов – пигментов. Для демонстрации химического способа окраски смешиванием пигментов я выполнила модельный опыт. Для этого водные растворы, окрашенные в разные цвета, я соединила мостиками из тканевых салфеток. Через некоторое время вода с красителем по мостикам перелилась из стаканов с красками в пустой стакан. Так из красного и желтого я получила оранжевый цвет, из синего и желтого – зеленый, а при смешивании трех разных цветов оттенки коричневого – очень распространенного в природе, в целом, и в мире насекомых цвета. Результаты этих модельных экспериментов в Приложении 2 (таблица 3, рис.3.2).

При смешивании всего нескольких основных цветов получаются все другие цвета и оттенки. Если смешивать цвета в разном соотношении, можно получать более яркие или более тусклые оттенки. Изучив пигменты (краски), содержащиеся в покровах насекомых, ученые выяснили, что так образуется химический способ получения окрасок насекомых – в определенном соотношении смешиваются пигменты (краски) нескольких основных цветов. При перемешивании красок, которые есть внутри тела и в покровах насекомых, образуется большое количество цветов и оттенков. Таким химическим способом (перемешиванием цветов) образуются все матовые окраски насекомых черного, коричневого, красного, желтого цветов и их оттенков [35].

Мне стало интересно, а как же образуются яркие переливающиеся цвета? Например, переливы на крыльях стрекоз. Оказывается, здесь задействованы свойства света, а не краски (пигменты).

Известно, что радуга – это физическое явление, при котором солнечный луч, проходя через каплю воды разделяется на основные цвета. В этом случае капли воды являются препятствием для луча света – он огибает каплю воды (белый свет разделяется на составляющие цвета - «радугу», изгибается и отражается.) Это явление в физике называется дифракцией света, а препятствие, которое заставляет белый свет разделяться на радугу, называется дифракционной решеткой [36, 37].

Как это связано с окраской насекомых?

В окраске насекомых дифракция наблюдается в тех случаях, когда на поверхности насекомых (внешнем хитиновом покрове или крыльях) есть своеобразные решеточки и отверстия, особый микрорельеф, образующий своего рода дифракционную решетку, которая отражает солнечный свет или его отдельные составляющие волны. На этих решетках происходит преломление света, и мы видим, как насекомое переливается разными радужными цветами, например, бабочка в полете или жуки с бронзовыми отливами спинок.

При участии дифракции получаются яркие цвета с металлическим оттенком, такие как синий, зеленый, радужный, они от пигмента не зависят [38].

И наконец еще одно физическое явление, задействованное в окраске насекомых – интерференция света. Что это такое?

Чтобы понять, нужно рассмотреть, как мы видим предметы: солнечный свет или свет от источника (например, лампы) падает на предмет, отражается и попадает в глаз и мозг, где формируется изображение. С прозрачными пленками, какими, в частности, являются прозрачные крылья насекомых, все более сложно, ведь отражающих поверхностей не одна, а две. Часть луча света отразится от одной поверхности, часть – от второй. Отражения от этих двух поверхностей будут накладываться друг на друга и, в зависимости, от толщины пленки, угла, под которым отражается свет, структур на прозрачной пленке и других параметров придавать или усиливать оттенки цветов, или ослаблять их. Такое наложение световых волн (отражений) называется интерференцией.

Это явление можно наблюдать, когда одна жидкость расплывается на поверхности другой.

Я поставила прозрачную тарелку с водой на черный лист бумаги. На поверхность воды при помощи фонаря и зеркала направила луч света под углом 45-60 градусов и капнула на воду 10 капель скипидара.

Маслянистая пленка на поверхности воды собралась кое-где в более плотные области и стали видны радужные переливы. Когда палочкой я прикасалась к поверхности воды и светила фонариком под разными углами к поверхности, то наблюдала различные переливчатые узоры.

Крылья насекомых – это тоже тонкие прозрачные плёнки. Благодаря толщине менее микрометра и игре солнечных лучей на их поверхности в ясный день, мы видим, как прозрачные крылышки летающих насекомых переливаются радужными цветами [39, 40].

Итак, окраска насекомых зависит от химических и физических явлений.

Химическая окраска обусловлена наличием в теле насекомого специальных окрашенных веществ – пигментов. Яркие цвета с металлическим оттенком – такие как синий, зеленый или радужный, от пигментов (красок) не зависят. В основе физической окраски насекомых лежат такие явления как преломление, поглощение, отражение света, дифракция и интерференция. На модельных опытах мы изучили и продемонстрировали эти явления.

3.2.3 Как насекомые спасаются от дождя.

Дождь – важное явление в природе и для растений, и для животных. Но для насекомых дождь опасен – их крылья часто состоят из очень хрупких пленок и легких элементов-перепонок, необходимых для полетов, а капли воды, падающие с высоты, могут их легко переломить (чтобы понять масштаб такого происшествия, достаточно сопоставить размеры насекомых и дождевых капель). Кроме того, при намокании крыльев насекомые теряют скорость и подвижность и могут стать жертвой хищников, поедающих их (более крупных насекомых, птиц, земноводных).

Как же насекомые спасаются от дождя, если не успели спрятаться до его начала? Оказывается, это объясняется необычной структурой поверхности тела и/или крыльев, которая позволяет разбивать капли на крошечные части в момент их падения на поверхность. Такие микрокапельки, больше похожие на водяную пыль, не могут нанести значительные повреждения, в отличие от целой капли [41].

Для того, чтобы понять суть этого явления я выполнила модельный опыт. Моделью наноструктур на поверхности я выбрала кухонную терку для овощей с неровной бугристой поверхностью, а дождевые капли, падающие с высоты, «создала» при помощи пластикового медицинского шприца без иглы.

Когда капли воды из шприца падали на ровную поверхность, вода разбрызгивалась незначительно, она оставалась лужицей, падала на поверхность всей массой. Когда же капли падали на острые выступающие бугорки терки, вода разлеталась мелкими брызгами. Так происходит и в природе: разбиваясь на микрокапельки об наноструктуры (неровности, гребешки, бугорки, решетки) на поверхности тела или крыльев насекомых) дождевая вода уже не представляет опасности (рис.3.3 Приложения 2).

3.3 Свойства веществ, получаемых от насекомых

Вторая часть работы посвящена изучению некоторых удивительных свойств веществ, которые можно получить от насекомых. Мое внимание привлекли прополис – один из продуктов пчеловодства и хитозан – уникальное вещество, которое можно получать, химически изменив вещество, образующее покровы насекомых (а также ракообразных и клеточные стенки грибов) - хитин.

3.3.1 Хитозан – суперсорбент из покровов насекомых

Хитин является основным компонентом внешнего скелета насекомых - снаружи тело насекомого надежно защищено прочной, твердой кутикулой, в состав которой входит хитин [42, 43].

Хитозан - вещество, которое получают только из хитина. Это искусственный препарат, который не существует в живой природе, но очень широко используется человеком в медицине, в пищевой и косметической и область его применения постоянно расширяется [23].

Сначала я изучила свойства хитина и хитозана. Хитин получила из панцирей креветок, как наиболее простой способ получения (наблюдения) его в домашних условиях. Хитозан приобрели в аптеке.

3.3.2. Устойчивость хитина и хитозана к агрессивным жидкостям.

Измельченные хитин и хитозан поместили в агрессивные жидкости и наблюдали, растворяются ли они, подвергаются ли каким-либо изменениям. Результаты эксперимента показали, что оба вещества устойчивы к агрессивным жидкостям (таблица 4 и рис.3.4 Приложения 2). Они не растворились ни в кислоте, ни в щелочи, ни в спирте, ни в сильном гигиеническом средстве, убивающем болезнетворные бактерии и растворяющем устойчивые загрязнения.

Что означают результаты этого эксперимента?

Устойчивость хитина к кислотам и щелочам защищает тело насекомого от повреждений при попадании на него агрессивных жидкостей - например, пищеварительных соков, гемолимфы или ядов других насекомых.

Хитозан в агрессивных средах также не растворяется. Это его свойство обуславливает его применение как биологически активного вещества. Например, он используется для создания лекарственных форм, поступающих в организм через нос, слизистые мембраны глаз, ротовую полость, а также капсул, содержащих живые бактерии - пробиотики. Такие покрытия позволяют доставлять бактерии в кишечник и защищают их от пагубного действия кислой среды желудка. Также в медицине и промышленности широко используется способность хитозана поглощать и удерживать на своей поверхности разные вещества, например, вредные вещества из кишечника [44].

Для демонстрации уникальных свойств хитозана выполнила следующий эксперимент.

Я решила проверить, действительно ли хитозан может поглощать разные вещества, и сравнить сорбционные свойства хитозана с известным сорбентом - активированным углем. Благодаря пористой поверхности, уголь обладает повышенной впитывающей способностью. Его принимают в случаях пищевых отравлений, а также при вирусных и инфекционных заболеваниях.

Для эксперимента я приготовила окрашенные водные растворы - йода и пищевого красителя, добавила в них уголь и хитозан, тщательно перемешала. Через 12 часов проверила, изменился ли цвет жидкостей и вид добавленных порошков хитозана и угля.

Результаты и наблюдения приведены в таблице 5 и рис.3.5 Приложения 2.

Р астворы утратили цвет, а это означает, что и уголь, и хитозан обладают свойствами улавливать из растворов вещества разного строения. Выполненная проба с раствором крахмала показала, что йод удерживается сорбентами – углем и хитозаном (это мы видим по интенсивной сине-фиолетовой окраске, известно, что раствор йода окрашивает крахмал в синий цвет [45]). Другими словами, хитозан – отличное средство-сорбент. А в его исключительных свойствах как сорбента мы убедились, выполнив еще один опыт.

Я повторила опыт с сорбентами и раствором пищевых красителей, но добавила еще растительное масло. Известно, что масло не растворяется в воде. Жиры, масла – это вещества особой природы.

Что же я наблюдала в опыте?

И уголь, и хитозан снова сорбировали (собрали) из растворов частицы красителя, жидкости обесцветились. Но также они попытались собрать и масло. Уголь смог удержать около половины слоя масла (высота слоя масла изменилась с 10 мм до 5 мм), а хитозан значительно больше – слой масла из 10 мм сократился до 1 мм. Весь хитозан поднялся к слою масла и увеличился в объеме. Он «разбил» масло на небольшие капельки и удерживал их от объединения с однородный масляный слой.

Этот опыт показывает, что хитозан, в отличие от активированного угля, способен удерживать на своей поверхности не только небольшие молекулы, такие как, например, йод, но и жиры. Это замечательное свойство хитозана собирать и удерживать на своей поверхности вещества различной природы позволяет его использовать как медицинский препарат – биологически активную добавку для снижения уровня холестерина в крови.

Холестерин – это жир, который способен оседать и накапливаться на стенках кровеносных сосудов. Этот жир собирает на себя весь мусор, пока не произойдет полная закупорка сосуда. И в этом случае развиваются смертельно опасные и часто не излечимые заболевания – инфаркт или инсульт. Поэтому пожилым людям с целью борьбы с таким ненужным и опасным жиром в организме рекомендуется принимать препараты, содержащие хитозан (для его выведения из организма).

3.3.3 Прополис – пчелиный клей с мощными антимикробными свойствами

Современные научные исследования показывают, что очень многие заболевания можно вылечить лекарствами, созданными на основе продуктов деятельности пчел. Один их таких особенных продуктов - прополис – пчелиный клей. История использования прополиса человеком очень древняя. Его использовали жрецы храмов Древнего Египта и инки как сильное консервирующее (мумифицирующее) средств, а также для лечения в составе многих мазей, упоминания о прополисе можно найти у древнеримских ученых и врачевателей и в лечебных книгах XII-XV столетий.

Действие прополиса я изучила на микробиологических тестах: добавила в питательные среды для выращивания микроскопических грибков – плесени и бактерий из воздуха.

Что я обнаружила?

На хлебе, смоченным раствором, содержащим прополис, не выросла плесень, в отличие от хлеба, смоченного простой водой. А на питательной агаровой пластинке с прополисом не выросли колонии бактерий, в отличие от пластинки без прополиса (таблица 6 Приложения 2). Эти результаты однозначно подтверждают исключительно сильные противомикробные свойства, какими могут «похвастаться» не все современные синтетические лекарства.

Не удивительно, что в последние два десятилетия ХХ века интерес к пчелиному клею как лечебному средству чрезвычайно возрос. Средства, содержащие прополис, оказывают разностороннее действие: бактериостатическое (замедляют рост ряда бактерий), бактерицидное (убивают некоторые бактерии), фунгицидное (губительно действуют на многие виды грибков, в том числе вызывающие кожные заболевания), анестезирующее (прополис обезболивает в несколько раз сильнее, чем известные обезболивающие лекарства, например, раствор новокаина), противовоспалительное (способствует более быстрому заживлению ран без нагноений и образования рубцов, сращению переломов).

При этом важно, что прополис – вещество, созданное Природой – врачуя как лекарство, он не оказывает на организм такого побочного разрушительного действия, как синтетические лекарства, полученные химическим путем [46, 47].

Выводы

1. Насекомые - самый многочисленный класс животных. Они населяют все среды и имеют множество приспособлений к условиям среды и для выживания. Все они основаны на физических явлениях и свойствах химических веществ.

2. На простых физических и физико-химических экспериментах показано, как насекомые могут выживать в холода, защититься от дождя, как образуются их окраски.

3. Насекомые - источник веществ, которые могут принести большую пользу человеку. В этом исследовательском проекте рассмотрены уникальные сорбционные качества хитозана, получаемого из хитина, и антимикробные свойства прополиса – пчелиного клея. Важно, что эти вещества, используемые в лечебных целях, имеют натуральное природное происхождение и не оказывают на организм человека побочного отрицательного воздействия, как синтетические лекарства.

4. Изучение насекомых - их строения, химических соединений, которые содержатся в организме насекомых, механизмов передвижения, способов общения с окружающей средой и друг другом - помогает развитию науки и техники. Многие инженерные и архитектурные идеи основаны на пристальном тщательном изучении строения, приспособлений и форм насекомых.

5. Заключение

Земной шар населяет более миллиона разнообразнейших видов насекомых. Младшие братья растений и старшие братья человека, они - настоящие хозяева планеты. Эти небольшие по размерам существа играют чрезвычайно важную роль в природе и жизни людей. Насекомые участвуют в почвообразовании и биологическом круговороте, регулируют численность животных и растений, населяют самые разнообразные среды, имеют многочисленные способы приспособления к условиям обитания.

Вредят человеку всего 2% видов насекомых, но вред их огромен, хорошо заметен, этих насекомых мы знаем и испытываем к ним неприязнь. Но есть еще множество других, полезных, уникальных, незаменимых в едином круговороте жизни на Земле. Исчезновение даже одного единственного вида насекомых - непоправимый урон и для живущих ныне, и для будущей жизни на Земле.

Присмотревшись к этому микромиру, можно извлечь пользу, уроки, найти новые источники ресурсов, материалов и устройств. Для ученых и инженеров мир насекомых – огромная сфера с множеством неразгаданных тайн и гениально придуманных Природой конструкций и форм, которые только предстоит изучить и использовать на благо человечества.

Список литературы

1. Насекомые // https://www.yaklass.ru/p/okruzhayushchij-mir/2-klass/raznoobrazie-prirody-320111/raznoobrazie-zhivotnykh-323124/re-faae161f-a8b5-457f-9505-1bffefb8e305?ysclid=lmg8ej15q9528106847

2. Бей-Биенко Г. Д. Общая энтомология. – М.: «Высшая щкола», 1966 // http://insectalib.ru/books/item/f00/s00/z0000030/st003.shtml

3. Шевелев К. Насекомые – Виды, список, названия, особенности, описание, фото и видео // Научно-популярный журнал: «Как и ПОчему» // https://kipmu.ru/nasekomye/?ysclid=lmg3e7k5et892138642https://kipmu.ru/nasekomye/?ysclid=lmg3e7k5et892138642

4. Мартьянова К. Знакомство с насекомыми // https://www.sites.google.com/a/soe.uspi.ru/znakomstvo-detej-doskolnogo-vozrasta-s-okruzausim-mirom/home/nasekomye

5. Соковикова Л. Что произойдет с планетой, если все насекомые исчезнут? // https://hi-news.ru/research-development/chto-proizojdet-s-planetoj-esli-vse-nasekomye-ischeznut.html?ysclid=lmgabkpgy5929170165

6. Чернышев В.Б. Экология насекомых. Учебник. – М.: Изд-во МГУ, 1996, с.3-4.

7. Воронин Г. В природе нет таких понятий как «полезные» и «вредные» насекомые // Газета "АгроЖизнь" №6 (133) июнь 2022​​​​​​​ // https://www.svetich.info/publikacii/agronauka/v-prirode-net-takih-ponjatii-kak-polezny.html?ysclid=lmgb2a82dr141394682

8. Роль насекомых // Школьная программа в таблицах и формулах // http://xn--80aac2ao3b6a.xn--p1acf/schema/1138-rol-nasekomyh.html

9. Леонович А.А. БИОНИКА: подсказано природой. – Москва: Издательство АСТ, 2019.

10. Сабунаев В.Б. Занимательная зоология. – Ленинград, «Детская литература», 1976, с. 29-30. // https://vk.com/club134922633?w=wall-134922633_4237

11. Как летают насекомые // http://xn--d1ababeji4aplhbqk6k.xn--p1ai/publ/udivitelnoe_rjadom/ocherki_i_rasskazy_o_zhivotnykh/kak_letajut_nasekomye/213-1-0-9799?ysclid=lmhfqru5u1333151688

12. Ганиев Р. Как выглядит самое сильное животное и где оно живет? // https://hi-news.ru/eto-interesno/kak-vyglyadit-samoe-silnoe-zhivotnoe-i-gde-ono-zhivet.html?ysclid=lmhfuxuu8h618787166

13. Анималов В.С. Почему перед дождем ласточки летают низко? // Научно-популярный журнал «Как и Почему» // https://kipmu.ru/pochemu-pered-dozhdem-lastochki-letayut-nizko/?ysclid=lmhf66jz4f657680955

14. Мясников А. Крылатые и хвостатые синоптики: как животные предсказывают погоду // Журнал «Вокруг света» // https://www.vokrugsveta.ru/articles/krylatye-i-khvostatye-sinoptiki-kak-zhivotnye-predskazyvayut-pogodu-id670274/

15. Кенцер М. Холод: научно-популярная литература/ Пер.с англ. Г.В. Здорных. - М.: Дет. лит., 1982, с. 44.

16. Лысенков С. Насекомые на снегу // «Квантик», №12, 2016 // https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/433892/Nasekomye_na_snegu

17. Феоктистова Н.Ю. Живое сияние // «Первое сентября», журнал «Биология» // https://bio.1sept.ru/article.php?ID=200003301&ysclid=lmhgrkpvxj804723331

18. Получение хитина и хитозана из насекомых // https://xn--e1akbokk.com/biotehnologiya/poluchenie-hitina-hitozana-52372.html?ysclid=lmhhh76iw7842537391

19. Моськин А. Хитин из насекомых поможет построить дома и залатать трубы на Марсе // https://nplus1.ru/news/2020/09/18/thirty-insects-to-mars?ysclid=lmhhhbvu5l59214857

20. Как и зачем разводят мух // Журнал «Как это сделано» // https://ikaketosdelano.ru/kak-i-zachem-razvodyat-muh/?ysclid=lmhlp4trtd319265368

21. В США создали технологию производства хитинового биопластика из насекомых // https://nauka.tass.ru/nauka/18503335?ysclid=lmhlpcs84t801188240

22. Первую мушиную ферму готовят к открытию под Омском // https://iz.ru/1336367/2022-05-18/pervuiu-mushinuiu-fermu-gotoviat-k-otkrytiiu-pod-omskom?ysclid=lmhlpnaqjm566309257

23. Ручкина Н. Ради хитозана разденем таракана // «Химия и жизнь», 2020, №1 // https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/435197/Radi_khitozana_razdenem_tarakana?ysclid=lmhm6ez02l35354289

24. Почему не замерзает раствор глицерина? // http://xn--d1ababeji4aplhbqk6k.xn--p1ai/publ/opyty_po_khimii/zanimatelnye_opyty_po_khimii/opyt_po_khimii_quot_pochemu_ne_zamerzaet_rastvor_glicerina_quot/212-1-0-9713

25. Медфорд К. Как сделать коричневый цвет из основных цветов // https://www.wikihow.com/Make-Brown-from-Primary-Colors https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.db61f478-64ca985d-780e460c-74722d776562/https/www.wikihow.com/Make-Brown-from-Primary-Colors

26. Еще про краски и воду //https://asy.livejournal.com/3681673.html

27. Млодзеевский А.Б. Демонстрации по молекулярной физике. М.: Государственное технико-теоретическое издательство, 1934, c.34.

28. Бинас А.В., Маш Р.Д., Никишов А.И. Биологический эксперимент в школе - Москва: Просвещение, 1990, с. 177-178. // http://biologylib.ru/books/item/f00/s00/z0000028/st188.shtml

29. Ван Клив Дж. 200 экспериментов. - М.: "Джон Уайли энд Санз", 1995, с.74

30. Ола Ф., Дюпре Ж.-П. и др. Занимательные эксперименты и опыты / Пер. с фр. Д. А. Овчинниковой. - М.: Айрис-пресс, 2013, c.38-39.

31. Борисов Л. Б., Козьмин-Соколов Б.Н. и др. Руководство к лабораторным занятиям по микробиологии. - М.: Медицина, 1984, с. 85.

32. Хоружая А. Строим дом для  бактерий
    // Как найти жизнь на кончиках своих пальцев // «Кот Шрёдингера» №9 (11) за сентябрь 2015 г.// HTTPS://KOT.SH/STATYA/334/STROIM-DOM-DLYA-BAKTERIY

33. Романенко В.Н. основы сравнительной физиологии беспозвоночных. Учебное пособие. – Томск: Томский государственный университет, 2013, с.66-67. // https://docviewer.yandex.ru/view/1070404236/?page=1&*=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&lang=ru

34. Способы защиты насекомых // http://www.bio60.ru/poznaem-udalenno/sposoby-zaschity-nasekomyh.html

35. Романовская Т. Структурный цвет в живой природе // https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/433671/Strukturnyy_tsvet_v_zhivoy_prirode

36. Перельман Я.И. Знаете ли вы физику? - Д.: ВАП, 1994, с. 186-188.

37. Чайка П. Дифракция света и дифракционная решетка // Научно-популярный журнал «Познавайка» // https://www.poznavayka.org/fizika/difraktsiya-sveta-i-difraktsionnaya-reshetka/

38. Крылов А. Премудрость красоты // «Химия и жизнь», 1982, №8, с.62-65. // https://vk.com/club134922633?w=wall-134922633_2446

39. Бердников А. Интерференция в домашних условиях: насекомые // «Квантик», 2016, №4, с. 18. // https://kvantik.com/issue/pdf/2016-04.pdf

40. Кричевский Г.Е. Структурная окраска. «Химия и жизнь» №11, 2010 // https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/431273/Strukturnaya_okraska

41. Макаров В. Удивительное строение крыльев бабочек спасает их от дождя // https://www.techinsider.ru/science/news-589463-udivitelnoe-stroenie-krylev-babochek-spasaet-ih-ot-dozhdya/

42. Класс Насекомые // https://bio-lessons.ru/klass-nasekomye/

43. Курамшин А. Хитин // https://elementy.ru/kartinka_dnya/325/Khitin?from=rxblock

44. Хитозан Актив // Справочник лекарственных средств // https://www.vidal.ru/drugs/chitosan-active

45. Крахмал / Химия онлайн // https://himija-online.ru/organicheskaya-ximiya/uglevody/kraxmal.html

46. Неумывакин И.П. Прополис: мифы и реальность. – М.-СПб: Изд-во «Диля», 2010 // https://textarchive.ru/c-1883701-pall.html

47. Соловьева Е. Лечебные свойства прополиса // https://azbyka.ru/zdorovie/lechebnye-svojstva-propolisa

48. Приложение 1. Сводные теоретические таблицы

Таблица 1. Польза насекомых для человека.

Таблица 2. Химические вещества в организме насекомых.

Приложение 2. Результаты экспериментов (таблицы и рисунки).

Таблица 1.

Замерзание смесей глицерина с водой при температуре – 18⁰С

Таблица 2.

Замерзание смесей сахара с водой при температуре -18 ⁰С.

Таблица 3.

П олучение дополнительных цветов смешиванием красителей (химический способ образования окраски в живой природе)

Таблица 4.

Растворимость хитина и хитозана в агрессивных средах.

Таблица 5.

Свойства хитозана как сорбента (поглотителя вредных веществ)

Таблица 6.

Влияние настойки прополиса на рост и развитие микроорганизмов

Приложение 3.

Рис. 1 «Строение насекомого»

Рис. 2 «Насекомые-рекордсмены по размерам: А) палочник, Б) жук-геркулес, В) бабочка совка агриппина, Г) самые маленькие насекомые.