V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Определение оптимальных условий содержания палочника аннамского в домашнем инсектарии.

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Чудинович К.Д. 1

---

1МБОУ " СОШ № 10" класс 3 " Б".

Смирнова Е.В. 1

---

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 10 с углубленным изучением отдельных предметов»

Работа в формате PDF

18.6 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

В настоящее время интерес к экзотическим животным, в качестве домашних питомцев, растет. Наша семья не стала исключением, и свой выбор мы остановили на таком необычном насекомом, как палочник аннамский(рис.1). Палочники являются представителями отряда приведеньевых, и такое название выбрано не случайно, ведь в способности маскироваться под различные части растений им нет равных. Внешне они очень напоминают ветки, листья, сучки – все что угодно, только не живых существ. Живут палочники в основном во влажном тропическом климате и питаются растениями. Данное насекомое вызвало у нас огромный интерес и нам захотелось создать подходящие условия для его содержания.

Уверены, полученные в ходе исследования знания пригодятся не только нам, ведь разведением палочников начинает интересоваться все больше людей, а информации по этой теме недостаточно. Поэтому актуально будет выяснить, какие требования к условиям содержания палочника аннамского являются основными и почему.

Цель: определить оптимальные условия для содержания и разведения палочника аннамского в домашнем инсектарии.

Задачи:

Понаблюдать за образом жизни палочника аннамского в условиях инсектария и узнать об особенностях его роста, развития и поведения.

Выяснить, когда палочники становятся половозрелыми и через какое время из яиц появляются личинки.

Определить основные требования к условиям содержания палочника аннамского, проанализировав полученные знания.

Выяснить, как изменение условий содержания влияет на рост, развитие и поведение данного насекомого.

Объект исследования: личинка и имаго палочника аннамского (Baculum extradentatym).

Предмет исследования: влияние условий содержания палочника аннамского на его рост, развитие и поведение.

Сроки проведения работы: c мая 2017г. по январь 2018г.

Практическое применение: получение дополнительных сведений о палочнике аннамском, результаты наблюдений и эксперимента дают возможность организовать правильный уход за животным в условия инсектария и служат первой ступенью в дальнейшем изучении этого насекомого.

Методы: наблюдение, анализ, обобщение, эксперимент и фотографирование.

Новизна работы: в результате проведения исследования получены новые для нас знания о палочнике аннамском.

Гипотеза: можно предположить, что при соблюдении необходимых условий содержания, палочники будут хорошо расти и развиваться.

Рис.1. Палочник аннамский

Глава 1. Материалы и методы исследования

В качестве объекта изучения нами были взяты палочники аннамские в количестве 8 штук. С мая по октябрь 2017 г. палочники содержались в условиях инсектария, оборудованного в соответствии со всеми требованиями, которые были определены путем изучения и анализа литературных и интернет источников [1-9]. За это время проводилось наблюдение, фиксировались результаты, что позволило сделать выводы и определить оптимальные условия содержания. В конце октября мы получили потомство и это дало нам возможность в течение двух месяцев проводить опыты по выявлению влияния условий содержания на рост и развитие палочника. Для этого палочники были помещены в несколько инсектариев, где менялась температура содержания и режимы опрыскивания. На основе результатов наблюдений, занесенных в таблицу, делались выводы.

Для проведения исследовательской работы были использованы следующие виды оборудования и материалов:

- прозрачные пластиковые контейнеры различных размеров для организации инсектария

- марля и резинка для ее крепежа

- кокосовый субстрат

- живые ветви различных растений

- сухие веточки

- салат зеленый листовой

- пульверизатор

- лупа

- линейка

- комнатный термометр

Глава 2. Обзор литературы

Палочники, приведеньевые (Pasmatodea) – отряд насекомых надотряда прямокрылообразных. Ископаемые остатки древнейших палочников известны из пермских отложений [1].

Палочники – абсолютные чемпионы по игре в прятки. Если даже вы знаете, что на кусте растения находится палочник, то даже тогда вы с трудом отыщите его среди ветвей и листьев [6]. Это приведение обнаруживается в виде сучка, сухой ветки или листа и меньше всего будет походить на живое насекомое [3].

Палочники жители тропиков или субтропиков. Всего в отряде насчитывается более 2500 видов. Несколько видов встречается на Кавказе, в Средней Азии, Казахстане и один вид на Дальнем Востоке (уссурийский палочник) [2].

Преобладающее большинство из них имеет палочковидную форму. Их сходство со стеблевидными частями растений достигается благодаря своеобразной структуре строения тела: голова небольшая, шаровидная, с округлыми глазами, нитевидными или щетинковидными усиками и направленным вперед грызущим ротовым аппаратом. Из трех отделов груди самый маленький переднеспинка, два остальных сильно удлинены. Что касается 10-членикового брюшка, то оно тоже сильно вытянуто. Ноги у них обычно длинные, тонкие, с 5-члениковыми лапками и присосками между коготками [3].

Самка аннамского палочника зеленного цвета, иногда с желтоватым оттенком, имеет над глазами острые рожки. Вырастает в длину 10 – 11 см. Самец коричневого цвета, на суставах ног имеет белые пятнышки, без рожек над глазами, на конце брюшка есть утолщение. Достигает длины 6 – 7 см [7].

Для этого вида палочников характерно бесполое размножение (партогенез), т.е. самки способны откладывать яйца без участия в размножении самцов. Из таких яиц выходят одни самки. Самцы в природе встречаются редко. У беременной самки сильно утолщается брюшко. Выходящее из полового отверстия яйцо самка разбрасывает, делая резкие взмахи брюшком, а не откладывает его в землю. Длина яиц – 3 мм., окраска – серая в черную крапинку. Форма – бочкообразна, с торцевой стороны имеет крышечку, которую личинка открывает при вылуплении. [8]

Молодые личинки имеют такое же строение, как и взрослые, при вылуплении достигают размера 1 – 1,5 см. В своем развитии палочники проходят три стадии: яйцо, личинка, взрослое насекомое (имаго). Такой тип развития называется развитие с неполным превращением. [8]

Линька – важнейший процесс в жизни личинок насекомых. Он характерен для животных имеющих нерастяжимые покровы. От момента вылупления до взрослого состояния проходит примерно 4-5 месяцев, за это время самка линяет 5 – 7 раз, а самец – 5. После последней линьки, примерно через две недели самка начинает откладывать яйца [8].

Аннамский палочник насекомое ночное. Днем прячется полагаясь на свою окраску, которая делает его незаметным для хищников [7]. Насекомое вытягивает вперед передние ноги, и голова с вытянутыми вперед усиками плотно вкладывается в выемки, которые находятся на бедрах [3]. В этой позе, называемой криптической, палочник впадает в каталепсию, при которой придатки тела находится в состоянии восковой гибкости… Другой особенностью палочника является его способность к автотомии – самоампутации – схваченной врагом конечности. С помощью особой мышцы палочник отламывает себе ногу и скрывается. Потом, после очередной линьки, нога отрастает снова [5].

В природе палочники поедают растения семейства розоцветных, бобовых и мимозовых, а также гибискусы, рододендроны, плющи, дубы [9].

Глава 3. Результаты исследования и их обсуждение

Для определения основных требований к условиям содержания палочника аннамского мы анализировали информацию, полученную из устных рекомендаций, из литературных и интернет источников [1-9] и опирались на свой собственный опыт и наблюдения.

3. 1. Обустройство инсектария

В качестве инсектария, решено было использовать пластиковый контейнер с прозрачными стенками для удобного наблюдения за насекомыми. При выборе размеров контейнера, в первую очередь учитывалась его высота, а не площадь. Размер нашего контейнера составил 20 см х 20 см х 15 см. Это позволило, без проблем, расположить в инсектарии сухие и живые в ветви растений, наличие которых необходимо палочнику, т.к. они позволяют ему свободно передвигаться, цепляться за них в период линьки и обеспечивают его кормом (приложение, рис.4). По мере роста палочников, контейнер заменялся на больший по размеру.

Для обеспечения хорошей вентиляции и для того, чтобы насекомые не разбежались, сверху резинкой закрепили кусок марли. Синтетическую ткань лучше не брать, т.к. она хуже пропускает воздух и это может привести к образованию плесени. В качестве грунта нами был использован кокосовый субстрат. Обрызганный водой, он помогает поддерживать влажность в контейнере. Слой грунта в 1 см. посчитали достаточным, т.к. палочники практически не спускались на дно контейнера и яйца они не закапывали в почву, а просто разбрасывали по поверхности.

3.2. Поддержание температурного режима

Еще одно из важных, на наш взгляд, условий, которое надо учитывать при содержании палочника аннамского – поддержание температурного режима. Связанно это, на наш взгляд, с тем, что палочник в естественной среде является обитателем тропического и субтропического климата. Мы решили не прибегать к дополнительному обогреву, т.к. рекомендуемый температурный диапазон от 22⁰С до 28⁰С, легко поддерживать в условиях квартиры, где средняя температура от 23 до 25⁰С. Но на всякий случай решили расположить инсектарий подальше от сквозняков.

3.3. Поддержание влажности

Так же, учитывая естественную среду обитания, приоритетным в выполнении требованием посчитали поддержание влажности в инсектарии. Влажность решено было поддерживать путем опрыскивания через пульверизатор. Опрыскивание грунта и стенок контейнера проводилось 2 раза в день, утром и вечером через марлю, т.к. прямое попадание крупных капель воды привело к тому, что один из палочников «утонул». Заметив, что палочники с удовольствием выпивают капельки воды со стенок инсектария, воду для опрыскивания начали отстаивать или фильтровать.

3.4. Определение кормового растения и режима кормления

До того, как оказаться у нас, палочники в качестве пищи использовали исключительно листья салата листового, т.к. в начале весны обеспечить их свежими листьями других растений было проблематично. Но наступившее лето позволило нам поэкспериментировать с их вкусовыми предпочтениями и попробовать определить, листья каких растений еще подойдут им в качестве кормовых.

Палочникам в течении месяца предлагались листья различных растений: березы, вишни, дуба, шиповника, малины, черемухи, традесканции, гибискуса и др. Так же все это время в инсектарии находились, привычные им, листья салата. Насекомые без особого энтузиазма переходили на новое питание, некоторые листья они категорически отказывались есть, например, сирени, только листья малины, шиповника и черемухи вызывали у них неподдельный аппетит (приложение, рис.5). Остановившись на листьях этих растений, мы решили предложить их в засушенном виде и после предварительной заморозки и выяснили, что растения в свежем виде для палочников предпочтительней. Вычислить необходимое количество корма в день сложно, в силу того, что палочники все время растут, и потребность в количестве съеденной пищи увеличивается, к тому же едят они в основном вечером или ночью.

Для поддержания веток с листьями в свежем состоянии, в инсектарии была поставлена емкость с водой, которая так же помогала поддерживать влажность. В качестве емкости использовали стаканчик-непроливайку для рисования, наличие узкого горлышка не давало палочникам попасть в воду и утонуть.

3.5. Наблюдение за поведением, развитием и ростом палочника аннамского в условия инсектария

В период с середины мая до конца октября мы проводили наблюдения за палочниками аннамскими в количестве 7 штук. Мы узнали, что личинки вылупились в начале апреля, длина на тот момент составляла 1-1,5 см. До того, как попасть к нам, палочники успели полинять 2-3 раза, и длина их тела составила 4 – 4,5 см. (приложение, рис. 6.) По строению тела личинки не отличались от взрослых особей и напоминали светло-зеленную тоненькую палочку. Как и все насекомые, палочник имел по 3 пара ног, только у двух не хватало по две ноги с противоположных сторон. По бледно зеленной расцветке тела и наличию рожек над глазами, мы опередили, что все личинки являются самками.

Так же, как и в естественной среде, палочники вели себя активно вечером и ночью. На некоторое время «оживали» по утрам после процесса опрыскивания и начинали с удовольствием пить воду со стенок контейнера. Все остальное время сидели спокойно, зацепившись за марлю или ветки, и практически не спускались на дно контейнера.

Первое время, когда мы брали их в руки, насекомые пугались и впадали в состояние каталепсии, один палочник отбросил ногу, которая еще минут 20 продолжала шевелиться. Мы думаем, что такое длительное шевеление самоампутировавшейся конечности, в естественной среде дает палочнику время, чтобы успеть скрыться от хищника.

Примерно через две недели, после того, как они у нас появились, мы обнаружили на дне контейнера сброшенный экзоскелет – началась следующая стадия линьки. Линька в основном проходила ночью, но нам пару раз днем удалось наблюдать за этим интересным процессом:

- сначала палочник повис вниз головой и прижал голову к грудному отделу

- старый покров треснул на месте сгиба

- постепенно палочник стал вытягивать конечности из экзоскелета, сначала средние, потом передние, потом – задние (приложение, рис. 7.).

Процесс линьки длился около 30 минут. После его завершения палочник еще некоторое время висел неподвижно, как мы поняли, ждал затвердевания покровов. Потом он стал поедать свой экзоскелет, возможно, в нем находились питательные вещества, которые ему необходимы в этот момент. Наблюдая в следующий раз за процессом линьки, мы решили «помочь» палочнику, о чем в последствии пожалели, т.к. в этот момент они очень хрупкие, в результате нашей «помощи» палочник лишился двух конечностей.

Мы обнаружили, что после линьки на месте недостающих конечностей, появляется темный завиток, который уже в следующую линьку расправляется в лапку, и с каждой последующей линькой лапка увеличивается до нужных размеров. Результаты линек, их периодичность и количество фиксировались в специальную таблицу (приложение, табл. 1). Это позволило нам узнать, что до состояния имаго нашим палочникам нужно было полинять 6-7 раз, при этом их размер каждый раз увеличивался на 1-2 см. В середине августа, когда палочники полиняли последний раз, восстановив все утраченные конечности, их длина составила 10-11 см (приложение, рис. 8).

Взрослые имаго стали вести себя более спокойно. Когда их брали в руки они уже не боялись и спокойно передвигались. Палочники перестали забираться на марлю и сидели на ветках и стенках контейнера, периодически спускаясь на грунт. Через две недели после завершения последней линьки, мы увидели, что у некоторых палочников сильно раздуто брюшко, и на дне контейнера стали появляться яйца. Количество яиц увеличивалось с каждым днем. Через две недели мы переместили яйца с грунтом в отдельный контейнер, который накрыли марлей и опрыскивали два раза в день. Примерно через два месяца стали вылупляться новые личинки. От взрослых имаго они отличались только размером, который составлял 1-1,5 см, строение тела было идентичным (рис. 2).

Рис. 2. Яйца и личинка палочника аннамского

Количество вылупившихся палочников дало нам возможность провести дополнительные опыты, которые помогут проверить, являются ли те условия, которые мы создали для их содержания оптимальными и могут ли изменения этих условий влиять на их рост, развитие и поведение (приложение, рис. 9.).

3.6. Влияние условий содержания на рост, развитие и поведение палочника аннамского

Для проведения первого опыта, 10 ноября были отобраны сначала 20 личинок палочника аннамского, которые уже успели пройти первую линьку (приложение, рис.10.). Личинки были рассажены в 2 пластиковых контейнера по 10 штук в каждый. Группы № 1 и №2 участвовали в испытании, связанном с изменением температуры содержания. Для проведения следующего опыта, связанного с изменением влажности в инсектарии, 15 декабря отобрали еще две группы палочников. На тот момент палочники в группах № 3 и № 4 уже успели пройти третью линьку. При этом в качестве контроля оставался основной инсектарий, где поддерживался привычный температурный режим и влажность.

Группы №1 - № 2

С 10 ноября, в течение месяца, мы изменяли температуру содержания палочника аннамского в условиях инсектария. Для группы № 1 мы повысили рекомендуемый температурный диапазон до 28-32⁰С. Для этого контейнер с палочниками был помещен рядом с батареей центрального отопления. Для группы №2 снизили температуру содержания до 17 - 20⁰С, и добились этого благодаря тому, что расположили инсектарий на подоконнике, рядом с окном, которое в дневное время практически все время было открыто на проветривание, а в ночное время на микропроветривание. Результаты наблюдений, которые мы заносили в таблицу (приложение, таб. 2), помогли нам сделать следующие выводы:

1. Повышение температуры не сказывается на поведение палочников, не влияет на их аппетит. Но становится проблематично поддерживать влажность в контейнере, а это приводит к проблемам при линьке – палочники могут в очередную линьку не полинять и погибнуть или при линьке у них отваливаются лапки (приложение, рис.11).

2. Понижение температуры влияет на поведение палочников, они становятся малоподвижными и перестают нормально питаться, это приводит к гибели палочников и увеличивает временной интервал между линьками.

Группы №3 - № 4

У следующих групп личинок изменяли влажность в контейнере, путем изменения количества опрыскиваний. В группе №3 обильное опрыскивания стенок инсектария и грунта проводили до 5 раз в день, а в группе №4 – раз в два дня.

По результатам, занесённым в таблицу (приложение, таб. 3), мы можем сделать следующие выводы:

1. Увеличение количества опрыскиваний не влияет на рост, поведение и аппетит палочников. Процесс линьки начинается вовремя и проходит без происшествий. Но излишняя влага привела к образованию плесени в инсектарии, которая, возможно, со временем могла оказывать негативное влияние на насекомое. Так же в процессе эксперимента мы заметили, что у ротовой полости палочников повисают капельки воды, которые потом отваливаются и падают и выяснили, что так они избавляются от излишков влаги в организме.

2. Уменьшение количества опрыскиваний негативно сказывается на росте и развитии палочников. Насекомые становятся менее подвижны, правда, аппетит не страдает, мы думаем, что это связано с тем, что через еду палочники добирали недостающую влагу. Очередная линька прошла не у всех личинок и не обошлось при этом без потери конечностей (приложение, рис.12). Остальные палочники начали погибать, и опыт пришлось прекратить.

Выводы

Наблюдая за палочником аннамским в условиях инсектария, мы узнали, что молодые личинки имеют такое же строение, как и имаго. При вылуплении длина их тела составляет 1-1,5 см. До перехода в состояние имаго (10-11см) личинки должны полинять 6-7 раз в течение 4-5 месяцев, при этом длина их тела каждый раз увеличивается на 1-2 см. Могут размножатся без участия самцов. При ощущении опасности, палочник впадает в состояние каталепсии или происходит самоампутация конечностей, которые восстанавливаться после линьки. В состоянии личинки палочники более активны, чем в состоянии имаго. Питаются, линяют, откладывают яйца преимущественно в вечернее или ночное время.

Через две недели, после последний линьки, палочники аннамские откладывают яйца, разбрасывая их по поверхности грунта. Через два месяца из яиц появляются личинки.

Основными требованиями к содержанию палочника аннамского в домашних условиях являются:

-грамотное оборудование инсектария, которое предполагает наличие высокого пластикового контейнера, накрытого марлей или сеткой, сухих и живых веток растений и кокосового субстрата в качестве грунта.

-поддержание температуры содержания от 22 до 28⁰С

-поддержание влажности, путем опрыскивания 2 раза в день

-регулярное кормление листьями салата, черемухи, малины или шиповника, предпочтительно в свежем виде.

Проведя опыты, мы установили, что изменение и несоблюдение условий содержания палочника аннамского отрицательно сказывается на его росте, развитии и поведении. Снижение рекомендуемой температуры содержания или уменьшение количества опрыскиваний приводит к увеличению временного интервала между линьками, к потере конечностей в процессе линьки и к снижению активности. Длина тела личинок не соответствует норме (приложение рис. 13), некоторые личинки начинают гибнуть.

Таким образом, наша цель оказалась достигнута, и гипотеза о том, что при соблюдении необходимых условий содержания, палочники будут хорошо расти и развиваться, подтвердилась. Планируем в дальнейшем проводить новые исследования, связанные с разведением палочников в домашних условиях (рис. 3.)

Рис. 3. Эксперимент продолжается!

Список литературы и использованных источников

Большая Российская энциклопедия. В 35 томах. Т. 25. / Науч.-ред. совет: Ю. С. Осипов (пред.) [и др.]; Отв. ред. С. Л. Кравец. - М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия». 2014.-768с., ил.

Дмитриев Ю. Соседи по планете. Насекомые. / Под ред. Пожарской. - М: Олимп; ООО «Издательство АСТ», 1997. - 288 с., ил.

Жизнь животных. В 7-ми. / Гл. 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., ил., 32л. Ил.

Никитина В.В., Башарин В.Н., Башарина А.Г. Зоопарк в твоей книжке. - Харьков: Услуга, - 1992. - 258 с., ил.

Никитский Н.Б., Свиридов А.В Насекомые красной книги СССР. - М.: Педагогика, 1987. -176 с., ил.

Энциклопедия для детей. Т. 2. Биология / Сост. С.Т. Исмаилова. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Аванта+, 1996. - 704 с., ил.

Baculum extradentatym (Аннамский палочник)/Живой уголок он-лайн. -[Электронный ресурсc] – Режим доступа:https://mypets.by/category/katalog/chlenistonogie/nasekomye/palochniki (12. 06.2017)

Содержание палочников// Привиденьевые или палочники. - [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://palochniki.ru/soderzhanie-palochnikov (07.07.2017)

Палочники аннамские// Мир насекомых.- [ Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://mih-zooworld.narod.ru/ (20.08.2017)

Приложение

Рис. 4. Обустройство инсектарияРис. 5. Лист салата листового

Рис. 6. Личинка палочника аннамского Рис. 7. Процесс линьки палочника после 3 линьки аннамского см

Рис. 8. Рост палочника в процессе линек

Таблица 1 Периодичность и результат линек

Таблица 2

Результаты изменения температуры при содержании палочника в условиях инсектария

Таблица 3

Результаты изменения влажности в инсектарии

Рис. 9. Проведение эксперимента Рис. 10. Личинка палочника после 1 линьки

Рис. 11. Отсутствие трех конечностей

Рис. 12. Личинка палочника у палочника аннамского не прошедшая очередной линьки

Рис. 13. Личинка палочника аннамского из контрольной группы и личинки, участвовавшие в эксперименте.