XXIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Исследование процесса превращения гусеницы в бабочку
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
-
Введение.
Я очень люблю наблюдать за природой, особенно за тем, как все вокруг растет и меняется. Бабочки – самые красивые насекомые на Земле. Они как будто ожившие цветы. В нашей стране можно встретить много красивых бабочек, наделенных от природы чудными узорами или необычными формами. Интересно и то, что в такую красавицу бабочка превращается из непривлекательной гусеницы. Это ещё больше всего меня завораживает, как маленькая, ползающая гусеница превращается в красивую, порхающую бабочку. Учёные долгое время не могли понять, что гусеница и бабочка – это одно насекомое. Только в 17 веке было научно доказано, что гусеницы – это стадия развития бабочки. Превращение гусеницы в бабочку – это одно из самых завораживающих явлений в живой природе, которое вызывает восхищение и любопытство. Это же настоящее волшебство!
Я подумала: можно ли увидеть это чудо своими глазами, прямо у нас дома? Или для такого превращения обязательно нужна большая зеленая трава и теплые солнечные лучи? Я хочу понять, сможем ли мы с мамой и папой помочь гусенице превратиться в бабочку, или это только природа умеет так делать.
Вот поэтому моя работа очень важна для меня! Я хочу разгадать эту тайну природы и узнать, как гусеница становится бабочкой, и готова ли она к полетам. А еще данная тема показалось мне очень интересной и достаточно актуальной. Ведь с каждым годом в нашем районе все меньше и меньше встречается бабочек. Может потому, что уничтожают их гусениц.
Цель работы: узнать, как гусеница превращается в бабочку, и понять, готова ли она к жизни после такого волшебного превращения.
Задачи работы:
– собрать и изучить информацию о бабочках из дополнительных источников;
– выяснить, какие необходимы условия для превращения гусеницы в бабочку в домашних условиях;
– определить вид бабочки по гусенице и найти информацию о её жизни.
– провести эксперимент по превращению бабочки из гусеницы в домашних условиях (найти гусеницу; вырастить бабочку);
Объект исследования: бабочки.
Предмет исследования: процесс превращения гусеницы в бабочку.
Гипотеза: предположим, что в домашних условиях возможно превращение гусеницы в бабочку.
Методы работы или исследования:
1. Поиск информации.
2. Анализ полученного материала.
3. Наблюдение.
4. Эксперимент.
2.Теоретическая часть
Чешуекрылые, или бабочки – отряд насекомых с полным превращением, наиболее характерная особенность представителей которого – наличие густого покрова хитиновых чешуек (уплощённых волосков) на передних и задних крыльях (при этом чешуйки расположены как на жилках, так и на крыловой пластинке между ними). Для большинства видов характерен специализированный сосущий ротовой аппарат с хоботком, образованным удлинёнными лопастями нижней челюсти. Форма и размах крыльев весьма разнообразны: от 2 мм до 28 см. Развитие с полным превращением: имеются стадии яйца, личинки (называемой гусеницей), куколки и имаго.
Строение бабочки.
Бабочки относятся к классу беспозвоночных животных, называемых насекомыми. Тела насекомых покрыты хитиновым панцирем, и у всех взрослых особей делятся на три части: голову, грудной отдел и брюшко. На голове бабочки располагаются усики, два больших глаза и хоботок. Глаза взрослых бабочек сложные. Каждый глаз состоит из множества отдельных глазков. Их шестиугольные прозрачные хрусталики покрывают всю поверхность сложного глаза, словно ячейки сотов. 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. Мозг бабочки складывает из этого множества отдельных картинок цельную панораму. Усики являются важными сенсорными органами, помогая балансировать при полёте и распознавать запахи. Усики используются для обнаружения цветов, являющихся для бабочек богатым источником нектара.
Грудной отдел может считаться энергоносителем тела бабочки, к нему присоединены крылья и ножки. У взрослых насекомых – три пары ножек, присоединённых в нескольких местах вдоль туловища, Каждая ножка состоит из четырёх частей: тазик, бедро, голень и лапка. Брюшко бабочек разделено на части, это позволяет брюшку свободно двигаться в целом.
Слава бабочек – крылья. 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 бабочек – это тонкие 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. Бабочки могут развивать скорость до 8 – 17км/ч в зависимости от вида; некоторые из них могут даже вращаться вокруг собственной оси (Приложение № 1).
Виды бабочек.
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.
Медведица-кайя. Размах крыльев 50—80 мм. Окраска верхней стороны крыльев коричнево-белая с неправильным извилистым рисунком, отличающийся большой вариабельностью. Верхняя сторона задних крыльев светло-красная с пятью большими округлыми пятнами, цвет которых варьирует от чёрного до голубоватого. Бабочки активны ночью, часто летят на свет.
Жизненный цикл бабочек.
Бабочки – насекомые с полным превращением. Они 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.
Яйца, откладываемые самкой, имеют разную форму - шариков, кувшинчиков, цилиндров. Яйцо может быть гладким или ребристым и шершавым (Приложение № 2). Зародыш развивается в очень маленькую личинку, которая постепенно обволакивает яйцо к моменту рождения.
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. 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.
Как 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. Тело личинки относительно легко растягивается, существует предел тому, сколько личинка может съесть, чтобы нормально развиваться. Поэтому время от времени личинка избавляется от старой кожи.
Прикрепляясь шелковой нитью (выделяемой из брюшка) к растению, гусеница, зацепившись за нее задними ногами, повисает в воздухе и начинает превращаться в куколку. Многие гусеницы прядут коконы. Она 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. 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.
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 ещё не чем есть.
Интересные факты о бабочках.
За всю свою жизнь самка бабочки откладывает около 50000 яиц, они не растут, иногда любит напиться сладкого цветочного нектара это помогает им летать.
Самая крупная в мире бабочка живет в лесах Южной Америки. Это ночная бабочка Совка агриппа. Размах крыльев этой невзрачной летуньи около 30 см, в сумерках ее принимают за летучую мышь. Самые мелкие виды бабочек относятся к семейству молей-малюток. Размах их крыльев всего лишь 3 мм.
Стадии развития бабочки олицетворяют жизнь, смерть и возрождение. Бабочка считается символом души в Японии.
Бабочки очень важны для нашего мира они:
– опылители растений;
– «подарили» миру шёлк;
– идею современных жидкокристаллических телевизоров учёные позаимствовали у бабочек;
– современная медицина использует для лечения метод «Объятия бабочки» в терапии (это техника саморегуляции, где человек скрещивает руки на груди и по переменно легко похлопывает себя по плечам, имитируя крылья бабочки, что помогает снять стресс, тревогу, успокоить нервную систему и сбалансировать эмоции).
-
Практическая часть Исследование процесса превращения гусеницы в бабочку в домашних условиях
Летом 2024 году я была в деревне у дедушки и бабушки. В первой половине августа на листьях укропа обнаружила гусеницу (Приложение № 3). Я подумал, что её могут съесть птицы. Поэтому принесла её домой и поместила её в банку. Гусеница ползала в банке, вела себя активно. Я узнала, что она питается листьями моркови, петрушки, укропа. Но моя гусеница оказалась привередой, от моркови и петрушки отказалась, а ела только укроп, держа в своих лапках листик и очень быстро поедала. Она была такой прожорливой, что я часто ей подкладывала свежие листья.
В этот же день мы начали искать информацию в интернете о моей гусенице. Это была гусеница бабочки махаон.
Гусеница ползала в банке, вела себя активно. Я продолжала подкладывать ей свежие листья. Через две недели обнаружила, что гусеница расположилась на ветке в банке вертикально и не ползает, затаилась. Голова её была чуть поджата вниз. Я уже знала, что гусеница готовится к окукливанию. Через пару дней вместо гусеницы я увидела куколку зелёного цвета, которая была прикреплена к ветке шелковой нитью, зацепившись за нее задними ногами находилась в вертикальном положении. Куколка была неподвижна. Через два дня куколка сменила цвет, стала коричневой (Приложение № 4).
30 августа я поехала домой и забрала гусеницу с собой, которая прозимовала у меня всю зиму с сентября по май. Мы стали ждать рождения бабочки в июне (Приложение № 5). Но она так и не появилась. Я очень расстроилась, но в природе тоже такое бывает выживаемость составляет от 65% в естественных условиях.
Обдумала все шаги, ухаживания за гусеницей. Нашла свои ошибки. Куколкам необходима определённая температура плюс 22 и выше градусов и влажность, иначе они могут засохнуть и погибнуть, или бабочка вылупится неполноценной. А также если не повреждены паразитами (бактериями, грибками, микроорганизмами). В следующем году я планировала повторить этот опыт, учитывая все ошибки.
Летом 2025 года, в начале июля, я нашла в траве гусениц Медведицы-кайя - 2 штуки (Приложение № 6). Также посадила их в банку и положила листья различных растений. В этот раз банку всегда оставляли на улице. Через четыре для гусеницы начали создавать шёлковый кокон. По прошествии двух недель одна бабочка выбралась из кокона, завершив процесс метаморфозы (Приложение № 7).
Так как Медведица-кайя ночная бабочка – на ночь оставили открытую банку на улице, чтобы она могла улететь. На утро в банке оказалось две бабочки - вторая тоже завершила процесс метаморфозы (Приложение № 8). В банке им оказалось комфортно, и они отложили в ней яйца (Приложение № 9). На следующее утро в банке бабочек не оказалось. Банку с яйцами поместили под куст, в укромное место, чтобы из них появились гусеницы.
-
Заключение
Результаты моего исследования показали, что при создании определённых условий, гусеница превращается в бабочку.
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 узнала, как правильно содержать гусениц, о периоде окукливания и правилах кормления гусениц.
В дальнейшем мне бы хотелось продолжить знакомство с этими удивительными насекомыми. Планирую летом вырастить другие виды бабочек или, если повезёт, богомола.
В результате изучения теоретических источников я узнала строение, виды и жизненный цикл бабочек. Мы провели эксперимент, где были созданы условия для превращения гусеницы в бабочку.
Гипотеза подтвердилась – гусеница может превратиться в бабочку дома при создании определенных условий. И моя цель достигнута - я узнала, как гусеница превращается в бабочку и поняла, что она готова к жизни после такого превращения.
Мои наблюдения научили меня быть внимательной к бабочкам и бережно к ним относится. Ведь бабочки – это часть природы. Жизнь на планете Земля невозможна без бабочек. Так пусть эти великолепные символы природы – бабочки – продолжают украшать наши леса и поля, ведь в них много тайны, и возможно не все ещё раскрыты!
-
Список источников информации
1. http://nashzeleniymir.ru/гусеница
2. http://www.liveinternet.ru/users/5057605/post371441889
3. Травина И.В. Насекомые. М.: РОСМЭН, 2014. – 96 с.
4. Махлин М.Д. Насекомые. СПб.: БКК, 2008. – 96 с.
5. Пол Уэйли. Бабочки. М.: СЛОВО, 1999. – 64 с.
6. Непомнящий Н.Н. Бабочки. М.: СЛОВО, 2001. – 48 с.
Приложение № 1
Строение бабочки
Строение глаза под микроскопом
Приложение № 2
Яйца бабочек
Приложение № 3
М ахаон – стадия гусеницы
Приложение № 4
Стадия куколки Махаона несколько месяцев
Приложение № 5
Махаон – стадия имаго
Приложение № 6
Медведица – Кайя
Приложение № 7
Остатки от куколки
Приложение № 8
Медведица – кайя в стадии имаго
Приложение № 9
Яйца медведицы – кайя