VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

На территории нашего Хмелевского поселения живут люди разных национальностей. У каждого свои традиции. Русские люди любят попариться в бане, поэтому ежегодно заготавливают берёзовые веники.

В 2017 году, когда началась заготовка веников, мы были удивлены, что некоторые участки берёзового молодняка оказались без листьев. Стволы деревьев легко просматривались, не смотря на летний период.

Приложение 1

Такие участки были замечены вдоль дороги между сенокосными угодьями. Когда мы подошли ближе, то обнаружили большое скопление, висящих на ветках куколок. Одновременно были видны и гусеницы, которые беспощадно поедали листовые пластинки не только берёз, но и расположенных поблизости других лиственных деревьев, например – ольхи. Лес просматривался насквозь. Такое мы видели впервые. Мы взяли для наблюдения гусениц и куколок и поместили их в банку.

Позже, когда мы поехали смотреть грибы, белые бабочки летали повсюду.

Мы решили выяснить, что это за паразит.

Цель данной работы: выяснить название вида бабочки паразитирующей на лиственных деревьях Хмелевского сельского поселения.

Задачи, которые мы поставили перед собой:

1. собрать материал о вредителях берёзы;

2. изучить жизненный цикл паразита;

3. провести наблюдения за дальнейшим ходом событий;

4. при необходимости обратиться к экологам за помощью в борьбе с паразитами.

Объект исследования – насекомые – вредители лиственных деревьев.

Предмет исследования – морфологические и физиологические особенности вредителей.

Практическая значимость данной работы: выяснив название насекомых вредителей, мы изучим способы борьбы с вредителями и, обратившись к экологам, сможем избежать экологической проблемы на нашей территории.

Гипотеза: мы предположили, что на нашей территории паразитирует берёзовая пяденица.

2.1. Что натолкнуло нас на исследование?

В августе – месяце 2017 года в газете Советская Сибирь была напечатана заметка, касающаяся данной темы. Она называлась «Берёзовая напасть» и начиналась так: «В Тобольске и в населённых пунктах Тобольского района наблюдается настоящее нашествие бабочек-шелкопрядов».

Приложение 2

В это время в банках у нас уже появились мотыльки. Одни были белые, другие чуть темнее.

Мы решили подробно изучить данный материал. Когда мы начали собирать информацию, у нас возникли сомнения, действительно ли это шелкопряд? Внешне бабочка и гусеница, которых мы наблюдали на деревьях, очень отличаются от шелкопряда. Тогда кто?

2.2.Наши наблюдения

Гусеницы и куколки, взятые для наблюдения, были помещены в прозрачную банку с отверстиями в крышке. Все изменения, происходившие с объектами, мы записывали в дневник. Вот что у нас получилось.

13 июля2017 года мы взяли куколок для определения видов бабочек. Положили их в 2 банки. В крышке банки сделали несколько отверстий, чтобы попадал воздух. Через некоторое время из куколки начали появляться виновницы всех «берёзовых» проблем. Приложение 3

16 июля появилось белое, мало похожее на бабочку существо.

17 июля оно потемнело.

25 июля мы увидели, что это белый мотылек.

Во второй банке бабочки появились 27 – 28 июля.

Из больших черных куколок выделяется оранжевая слизь.

августа мотылек в первой банке погиб. Позже погибли и другие.

Кроме того, мы сделали небольшую коллекцию из всех объектов наблюдения.

2.3. Индивидуальные особенности берёзового шелкопряда

С помощью литературы мы выяснили, что из себя представляет берёзовый шелкопряд.

  Бабочки средних размеров, с размахом крыльев 36 – 70 мм. Самцы в размахе крыльев — 30—60 мм, самки — 65—75 мм. Тело вальковатое, густо опушенное. Крылья треугольные. Передние крылья коричневые с двумя черными, окаймленными белыми поперечными полосами и в середине с черным пятном в виде полумесяца. Во внешней части крыльев, в переднем углу, 3 белых треугольных пятна, а на внешнем крае белые узкие клинья на всех жилках. Задние крылья от желто-оранжевых до желто-коричневых с несколькими бурыми зубчатыми пятнами. Усики самцов гребенчатые, у самок коротко гребенчатые. Хоботок недоразвитый, укороченный; губные щупики очень короткие, скошены вверх, едва выступают впереди лба. На задних крыльях жилка соединена короткой поперечной жилкой с радиальной¹.

Сумеречные и ночные бабочки, самцы некоторых видов летают днем. Самки малоподвижны, сидят на ветках кормовых растений. Гусеницы с небольшими бугорчатыми или с длинными шиловидными выростами на спине, на 8-м брюшном сегменте.

Распространение: данный вид обитает в Северной и Средней Европе, на Северном Кавказе, в Закавказье, в лесной и лесостепной зонах Палеарктики до Сибири и Дальнего Востока. Ареал этого вида в Европе: от Северной Италии (в горах до высоты 1500 м) на юге до Финляндии и Северной Скандинавии на севере.

Усики самцов гребенчатые, у самок коротко гребенчатые. Самка откладывает яйца группами. Яички цилиндрические с тупо закругленными полюсами, несколько суженные к основанию; 2,2x1,2x1,0 мм. Мелкобугорчатая и сетчатая структура видна только при сильном увеличении. Лимонно-желтые, далее охрянно-желтые, наконец, бурые, несколько фиолетовые. Располагаются на веточках березы небольшими группами по 3-5 яиц.

Гусеницы первых возрастов живут совместно. Они снизу зеленые со многими мелкими точками; по спине проходит белая полоса, а по бокам несколько косые линии. Дыхальца белые.

В качестве кормовых растений отмечены береза (повислая, даурская, пушистая), ольха, граб, лещина, липа и некоторые другие породы

   В течение года имеет 1 поколение. Лёт бабочек в мае. Самцы активны в дневное время, самки летают мало. Откладка яиц происходит вечером и ночью. Яйца размещаются группами. Окукливаются в лесной подстилке.

Глядя на наши объекты, бесспорно закрадываются сомнения.

4. Индивидуальные особенности берёзовой пяденицы

С помощью сравнения, наибольшее сходство вредителей мы отметили у берёзовой пяденицы. Вот что мы о ней узнали:

Березовая пяденица – получила свое название благодаря своему окрасу: на светло-сером фоне множество черных пятен, задние крылья окрашены волнисто-поперечными полосами. Крылья имеют размах 40-50 мм, тело — утолщенное в форме конуса.

Гусеницы длиной до 60 мм, их тело утолщенное, окраска сильно варьирует. Живут на лиственных деревьях (берёза, тополь, дуб, липа и др.)²

Время лета бабочек: май-июль. Самка откладывает яйца в щелях или выступах коры деревьев в виде кучек, от 600 до 2000 яиц.

Из отложенных яиц появляются гусеницы, пищей которых являются:

Распускающиеся почки

молодая листва деревьев

бутоны

цветки

мякоть молодых завязей плодов

В конце осени в почве образовывают куколки, в таком виде зимуют.

Приспособленность бабочки к среде обитания.

На протяжении последних столетий окрас березовой пяденицы существенно менялся. Типичный окрас бабочки: бело-серый фон с темными пятнышками, такая окраска давала надежную покровительственную защиту на стволах деревьев.

С течением времени когда, леса все более притеснили города, повысилась загрязненность воздуха, что повлекло за собой почернение стволов деревьев. Такой фактор повлиял на окрас березовой пяденицы, ей пришлось найти способ приспособиться к изменениям природы и поменять свой окрас на более черный с белыми вкраплениями (меланистическая форма). Черные бабочки выигрывают в своей приспособленности остаться незаметными для птиц.

Поэтому на равных существуют разные окраски бабочек пядениц: в незагрязненных районах – светло-пятнистая форма, а на территориях, вблизи промышленной зоны – более темная металлическая³.

2.5. Сравнение морфологических и физиологических особенностей вредителей

Весь собранный материал мы представили в сравнении.

№	Берёзовый шелкопряд	Берёзовая пяденица
Внешний вид бабочки: форма тела, окраска крыльев, размер усиков, и т.д.	Тело вальковатое, густо опушенное. Крылья треугольные.  Бабочки средних размеров. Передние крылья коричневые с двумя черными, окаймленными белыми поперечными полосами и в середине с черным пятном в виде полумесяца. Во внешней части крыльев, в переднем углу, 3 белых треугольных пятна, а на внешнем крае белые узкие клинья на всех жилках. Задние крылья от желто-оранжевых до желто-коричневых с несколькими бурыми зубчатыми пятнами. Усики самцов гребенчатые, у самок коротко гребенчатые.	На светло-сером фоне множество черных пятен, задние крылья окрашены волнисто-поперечными полосами. Крылья имеют размах 40-50 мм, тело — утолщенное в форме конуса.
Период активности	Сумеречные и ночные бабочки, самцы некоторых видов летают днем. Самки малоподвижны, сидят на ветках кормовых растений. Лёт бабочек в мае. Самцы активны в дневное время, самки летают мало.	Время лета бабочек: май-июнь.
Внешний вид куколки	Бурая, почти черная куколка лежит в почве в крепком коконе.	Буро—красная (темно—коричневая), длина 17—20 мм. Первая пара дыхалец сидит на больших придыхальцевых бугорках и куколка кажется ушастой.
Внешний вид гусеницы	Снизу зеленые со многими мелкими точками; по спине проходит белая полоса, а по бокам несколько косые линии. Дыхальца белые.	Тонкие тела практически голые и не имеют ворсинок.Отличаются поражающей воображение способностью прикидываться ветками, стеблями, черенками и другими частями растения, из-за чего их довольно трудно распознать даже при близком нахождении.

Исходя из таблицы, видно, что материал, взятый для коллекции, совершенно не похож на стадии шелкопряда. Наибольшее сходство данный вид имеет с березовой пяденицей.

Мы наблюдали активный полет бабочек в дневное время, что не характерно для шелкопряда.⁴ Кроме того, наша бабочка имеет мало черных оттенков.

Приложение 4

Гусениц действительно было трудно разглядеть. Они коричневые, а не зелёные, и сливались с ветками. Куколки висят на ветках деревьев, а не в земле, как сказано про шелкопряда.

В зимнее время, проезжая мимо березовых рощ, мы увидели скопления сохранившихся листьев на деревьях. Мы решили выяснить, что это такое. Сняв с ветки комок листьев, мы обнаружили внутри сухую куколку из которой вылупилась бабочка. На многих деревьях такие скопления листьев хорошо видны. Видимо, сыграли роль гусеницы, которые сплели между собой листовые пластинки. Приложение 5

В 2018 году мы решили продолжить наблюдения за паразитами, поедающими листья наших деревьев. Мы отправились на тот же участок в июле-месяце. Что же мы увидели? Все деревья были покрыты листьями, что нас очень удивило и обрадовало.

Мы подошли ближе и не обнаружили на листьях ни куколок, ни бабочек. Только на некоторых одиночных деревьях мы видели этих паразитов. Что спасло наш лес от губительного нашествия этих вредителей? Видимо, повлияли погодные условия. В июне-месяце было очень холодно.

Приложение 6

Природа сделала свое дело: отрегулировала численность бабочек-вредителей. Очень надеемся, что такое нашествие березовой пяденицы больше не повторится.

2.6. Выводы и заключение

Выполняя данную работу, мы сделали определённые выводы.

Наши объекты наблюдения не совпадают с внешним видом насекомых – вредителей, описанных в газете. Просто нам стало очень интересно, что же это за паразит и как с ним бороться. Мы увидели «прозрачный лес» только на одной площади, а гусеницы встречались во многих местах. Ведь бабочки способны летать повсюду и откладывать яйца. Это страшная угроза для наших лиственных деревьев. К нашей радости погодные условия в начале лета 2018 года не позволили дальнейшему развитию березовой пяденицы.

Выводы: На основании сравнений мы сделали следующие выводы:

Вернее всего, что на растения напала берёзовая пяденица, так как по всем внешним признакам наши наблюдаемые объекты схожи с ней.

Нам удалось наблюдать три стадии развития паразита: гусеница, куколка, взрослое насекомое.

Мы провели наблюдение за появлением бабочки из куколки и собрали небольшую коллекцию из объектов.

Я планирую продолжить свою работу и более тщательно изучить экологические особенности насекомого-вредителя лиственных растений, его требования к условиям развития, выяснить причины, повлиявшие на исчезновение вредителя, причиняющего вред нашим растениям.

3. Список источников и литературы

1. Биологический энциклопедический словарь, научное издательство «Большая Российская Академия», М., 1995. С 57.

2. insects.botgard.uran.ru

3. agro-biz.ru

4.zooclub.ru›

5. pesticidy.ru

6.Советская Сибирь от 1 августа 2017 г

Приложение 1

Молодой березняк, на которого напали вредители

Фотография, сделанная в этот же день на другом участке (для сравнения)

Подойдя поближе, мы увидели причину отсутствия листьев на деревьях

гусеницы куколки

 

Приложение 2

Берёзовая напасть5

В Тобольске и в населённых пунктах Тобольского района наблюдается настоящее нашествие бабочек-шелкопрядов. Даже при своей серости из-за большого количества они бросаются в глаза. Насколько они опасны и какой урон могут принести лесам и городским скверам, мы выясняем у лесничего Иртышского участкового лесничества Ивана Калинина. - Думаю, причиной увеличения численности бабочки-шелкопряда стала жаркая погода. В наших краях они преимущественно питаются листьями берёзы, объедая листву на дереве на 80%. Дереву это серьёзного урона не наносит, успевают отрасти новые листочки. А в Хмелёвском сельском поселении шелкопряд напал на осину, - рассказал нам лесничий. Казалось бы, о чём беспокоиться, но после месячного «обжорства» бабочки отложат яйца (каждая по штук 100). Трудно даже себе представить, во что превратятся наши леса, если каждая сотня превратиться в гусениц, успешно перезимует в коконе и следующим летом превратится в бабочек. Так что наши бабочки – из разряда вредителей, не то, что одомашненный собрат тутового шелкопряда, которого в Китае разводят на протяжении 5000 лет для получения натурального шёлка.   Анна Щербинина

Приложение 3

Куколок мы поместили в банки и начали наблюдать

А вот и виновницы берёзовых проблем!

 

Приложение 4

Ярко выраженные отличия между особями

Гусеницы плохо видны Попалась!!!

Берёзовый шелкопряд

(фото с интернета)

Приложение 5

Зимой мы увидели на деревьях скопления листьев

Приложение 6

Этот же участок леса в 2018 году выглядит иначе

1 insects.botgard.uran.ru

2 Биологический энциклопедический словарь, М., 1995.с.57.

3agro-biz.ru

4pesticidy.ru

5 Советская Сибирь от 1 августа 2017 г