VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Выращивание бабочки Махаон (Papilio machaon) в домашних условиях
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Крупных и красивых бабочек из года в год становится меньше, а некоторые совсем пропадают. Стали редкостью такие красавицы, как бархатно-черная траурница, лимонно-желтый с синими и красными пятнами махаон, яркий адмирал, павлиний глаз с круглыми фиолетово-голубыми «глазами» на крыльях. Они подлежат самой строгой охране. Даже не часто можно встретить самую обычную, тоже очень красивую бабочку-крапивницу, красную с темными пятнами и голубой оторочкой на крыльях. Это происходит из-за того что людьми вырубаются леса, прокладываются дороги, застраиваются домами и выжигаются огнем (брошенный окурок в лесу или зажженный костер) участки, где росли растения которыми питаются гусеницы – в следствие этого пропадают бабочки, т.к. гусеницам нечем питаться и она высыхает в стадии кокона.
Очень грустно, что этот мир с каждый годом становится все беднее, вымирание видов продолжается. Когда начинаешь искать информацию о конкретных видах, оказывается, что многие бабочки уже давно занесены в Красную книгу и их количество продолжает сокращаться. (Различные аполлоны (Parnassius), переливницы, некоторые перламутровки, голубянки Lycaenidae, многоцветницы Nymphalidae (японская траурница), вообще из самых разных семейств - морфиды, парусники и многие другие их примерно 104 вида которые уже исчезли, либо под угрозой исчезновения)
Этим летом я нашла несколько больших ярких гусениц. Они были зелеными с черными полосами и оранжевыми пятнами (приложение 1). Мне стало интересно узнать, какая из них вылупятся бабочки. Я принесла их домой, поискала в интернете какой бабочке может принадлежать данная гусеница и предположила, что это бабочка Махаон (Papilio machaon). Я решила это проверить, подумав, что бабочку можно вырастить в домашних условиях. Так появилась тема моего проекта: «Выращивание бабочки Махаон (Papilio machaon) в домашних условиях»
Данная тема показалось мне очень интересной и достаточно актуальной. С каждым годом в нашем районе все меньше и меньше встречается бабочек. Может потому, что уничтожают их личинок - гусениц всех подряд. А ведь бабочки так красивы! Они поднимают настроение, опыляют цветущие растения. Поэтому в ходе исследований мы хотим в искусственных условиях вывести из гусениц бабочек, показать всем ребятам ее красоту и доказать, что нельзя уничтожать безвредных гусениц, а так же растения, на которых они кормятся.
Для раскрытия темы исследования мною использовались разные источники: Справочная литература, учебное пособие для учащихся, материалы в сети интернет.
Цель: Выяснить, появится ли бабочка из гусеницы в домашних условиях.
Задачи:
1. Найти и изучить информацию о бабочках
2. Изучить процесс превращения гусеницы в бабочку.
3. Узнать особенности выращивания бабочек в домашних условиях.
4. Вырастить бабочек из коконов у себя дома.
5. Наблюдать за процессом превращения.
6.Содать с помощью компьютерных технологий плакат
Объект исследования: бабочка
Предмет: процесс превращения гусеницы в бабочку
Гипотеза: если создать специальные условия, то гусеница может превратиться в бабочку в домашних условиях.
Работа проводилась с начала июня 2018 года по сентябрь 2018 года.
Место исследования – посёлок Корфовский. Посёлок Корфовский располагается в Хабаровском муниципальном районе, вдоль трассы М370.
Объект исследования
Махаон (Papilio machaon) - крупная и красивая бабочка из семейства парусников (кавалеров) отряда Чешуекрылых (приложение 2). Этому виду родственны аполлон, различные парусники и орнитоптеры. Махаон был описан знаменитым биологом Карлом Линнеем — основателем современной систематики животных. Поскольку в среде энтомологов того времени было принято присваивать бабочкам названия античных персонажей, то Карл Линней назвал ее в честь Махаона — сына знаменитого врача Асклепия (Эскулапа).
Махаон привлекает внимание крупным размером, размах крыльев у самцов 65-80 мм, у самок — 75-95 мм. Усики махаона булавовидные, как у всех видов дневных бабочек, все шесть ног развиты хорошо, а задние крылья имеют на внутреннем крае выемку и не прилегают к брюшку. Как и у многих видов этого семейства у махаона на задних крыльях есть вытянутые выросты — «хвостики». Основной цвет махаона светло-желтый, посредине туловища проходит черная полоса, на крыльях расположены черные полосы, пятна и жилки, «хвостики» тоже черные. Кроме того задние крылья имеют ряд темно-синих пятен, словно собранных в цепочку, а на конце крыла красуется ярко-красный глазок. Это одна из самых нарядных бабочек Европы.
Ареал обитания махаона чрезвычайно широк — он встречается по всей Европе (за исключением Ирландии), Северной Америке, Азии и в Северной Африке. На юг махаон проникает до пояса тропиков, в горах встречается на высоте до 4500 м (Тибет). Эта бабочка предпочитает открытые пространства и чаще всего встречается на лугах, лесных опушках, в степях, тундре, реже может залетать в полупустыни. В северных частях ареала этих бабочек можно встретить с июня по август, в южных — с апреля по октябрь. Зимуют махаоны в стадии куколки, продолжительность жизни взрослой особи около 3 недель. Таким образом в средней полосе за лето может смениться 1-2 поколения, а на юге — до 3 поколений махаонов.
Излюбленный корм махаонов — растения семейства зонтичных. Чаще всего гусениц можно встретить на таких растениях как укроп, морковь, фенхель, борщевик, петрушка, дягиль, бутень, тмин, а если таких растений нет, то гусеницы могут кормиться на полыни, ясенце и даже ольхе. Взрослые особи питаются нектаром, который высасывают хоботком, причем посещают они разные цветы (не только зонтичные).
Сезон размножения начинается в мае и может повторяться в июле-августе-сентябре (в зависимости от региона). После спаривания самка махаона откладывает желтые яйца на стебли зонтичных растений, причем за раз она откладывает только 1-3 яйца, а за всю жизнь может отложить до 120 яиц. Через 7 дней из яйца появляется гусеница. Гусеницы махаона очень красочные — сначала черные с красными и белыми пятнами, позже они становятся зелеными с черными полосами и оранжевыми пятнами. У них есть интересное средство защиты от поедания хищниками, на их голове расположены две железы, которые в спокойном состоянии не видны, а при возбуждении выпячиваются в виде двух оранжевых выростов. Эти рожки издают неприятный запах, отпугивающий врага. Гусеницы превращаются в куколок, цвет которых зависит от сезона. Если куколка «летняя», то ее цвет желтовато-зеленый, развивается она 2-3 недели. «Зимние» куколки бурые (под цвет коры и опалых листьев), их развитие длится до появления устойчивой теплой погоды, то есть несколько месяцев.
Естественными врагами махаонов являются различные насекомоядные животные — птицы, пауки и др. Эти бабочки очень чувствительны к неблагоприятным факторам в фазе яйца, гусеницы и куколки, поэтому популяция махаонов сильно страдает от степных пожаров. В некоторых частях ареала махаон обычен, в других — редок. На их численность также влияет отлов взрослых особей для энтомологических коллекций. В угрожающем положении махаоны находятся в основном в странах Восточной Европы, где занесены в национальные Красные книги Украины, Литвы, Латвии, Германии. Ввиду своей немногочисленности махаоны не наносят никакого ущерба сельскому хозяйству и нуждаются в охране.
Методика исследования
В исследовательской работе я применила следующие методы:
Сбор информации в литературе и сети Интернет
Метод моделирования: создание искусственной среды для выращивания гусениц и выведения из них бабочек.
Метод визуального наблюдения за этапами развития бабочки.
Анализ, сравнение и обобщение, собранной информации.
Фотографирование этапов развития бабочки в природе и неволе.
Результаты исследования
Я нашла гусениц бабочки у нас на даче. Поместила их в аквариум большого размера. Вместо крышки взяли материю. Гусеницы и их корм, растения с которых вы их собрали, испаряют много воды, без вентиляции гусеницы погибнут. Найдя в интернете, что они обитают на зонтичных растениях я нарвала укропа и поставили в банку с водой, поместив ее в аквариум. Теперь нужно было следить за гусеницами каждый день, убирать остатки съеденных и затоптанных листьев, то, что гусеница выделяет, а также добавлять свежий корм. В аквариум с гусеницами я поместила ветки деревьев. Теперь нужно просто ждать появления маленького чуда. К сожалению, я не сразу сообразила, что нужно фотографировать поэтому взяли фотографию из интернета, но наш аквариум примерно так же (приложение 3).
Особенности внешнего строения гусеницы
Изучила внешнее строение гусениц. Гусеницы имеют зеленую окраску, разбавленную черными полосами и точками желтого цвета. На голове обнаружили ярко-оранжевые рожки. Вначале я не обратила на них внимание, но как только я тревожила гусеницу рассматривая, их она вытягивалась и выпрямляла рожки. Так же чувствовали неприятный запах, как потом выяснили они выделяют пахучие вещества для отпугивания (приложение 4).
Вскоре я заметила, что гусеницы перестали есть, и начали беспокойно ползать по аквариуму – я поняла что они готовы к окукливанию. Через несколько дней на ветках появились куколки. В интернете я прочитала что куколкам необходима определенная температура 26-28 °С и влажность 60-90%, иначе они могут засохнуть и погибнуть, или бабочка вылупится неполноценной. Поэтому я воткнула ветки в горшок с землей, периодически увлажняя ее и вынесла на балкон (приложение 5).
Особенности внешнего строения куколки
Куколки были прикреплены паутинной нитью к веткам дерева. Я рассмотрела внешнее строение куколок. Они были желто-зеленого цвета (в интернете я узнала, что такого цвета гусеницы первой кладки). Куколки были длиной 1,9 см., с двумя рядами шипов. Коконы были прикреплены под углом с помощью двух нитей (в области туловища и ниже). Во время нашего изучения паутинная нить некоторых куколок оборвалась и нам пришлось из прикрепить нитками (приложение 5).
Вскоре куколки (примерно через 2 недели) начали менять свой цвет. Кокон темнел с нижней стороны, понимаясь вверх. Вскоре они полностью потемнели.
Появление бабочек (имаго)
Через 3 недели рано утром я обнаружила на одной из веток бабочку. Бабочка выползла на солнышко и сидела неподвижно, крылья у нее постепенно расправлялись. Сначала я думала, что они расправлялись по мере высыхания на солнце, а оказывается, нет! И нашла информацию в энциклопедии, что крылья расправляются по мере того, как пронизывающие их сосуды наполняются жидкостью, накачиваемой из тела. («Насекомые. Полная энциклопедия/Пер. с англ. М. М. Авдониной. – М. :Эксмо, 2009.-стр. 47).
Осмотрев ее я обнаружила, что бабочка родилась неполноценной. У нее были недоразвиты крылья. Поэтому мне пришлось за ней ухаживать, сделав для нее домик в коробке (приложение 6).
Я уже прочитала, что бабочка питается нектаром, поэтому мы сделали ей сладкий сироп. Положив в крышку ватный диск, залили его сиропом. Но наблюдая за ней несколько дней обнаружили, что она не вытаскивает хоботок. Тогда я приняла решение помочь ей. Взяла зубочистку и, смочив ее в сиропе аккуратно стала вытягивать хоботок. Вначале бабочка очень нервничала, и ничего не получалось. Но вскоре я увидела, что она начала судорожно стукать хоботком по зубочистке. Так мы делали несколько дней, вскоре она сама начала питаться сиропом, заползая на крышку. Из-за поврежденных крыльев она не могла летать, поэтому ползала по коробке и по веткам.
Вскоре я вновь обнаружила утром бабочку. К сожалению, я опять не успели посмотреть на этот процесс, обнаруживая только лопнувший кокон (приложение 7) и бабочку на ветке. Но эта бабочка была такая красивая!
Крылья бабочки расписаны так необычно, ярко, как перья в хвосте павлина, что эту бабочку не спутаешь ни с какой другой бабочкой. Ярко-желтые с черным узором крылья, на задних крыльях синие пятна, обрамленные черной каймой, и два оранжевых. Передние крылья слегка вытянуты вперед, задние зубчатые, с изящными «хвостиками». Наверно, такая окраска для того, что бы отпугивать врагов.
Мы рассмотрели крылья бабочки с помощью лупы и увидели, что чешуйки имеют чаще форму лепестков василька, налегают друг на друга и создают необычный рисунок. Тело состоит из 3 отделов: голова, грудь и брюшко. На груди расположены 2 пары крыльев и три пары членистых ног, заканчивающихся коготками. На голове расположены 1 пара фасеточных глаз, одна пара усиков, похожих на английскую булавку, поэтому таких бабочек называют булавоусые. У бабочки тип ротового аппарата сосущий в виде спирально закрученного хоботка.
Спаривание бабочек
Вскоре выйдя на балкон посмотреть на бабочку мы обнаружили картину спаривания. Бабочка, которая вылупилась второй, была прикреплена брюшком к бабочке-инвалиду. Соединёнными бабочки оставались прикрепленными друг к другу в течение нескольких часов (приложение 8). Выйдя на балкон в очередной раз в коробке уже была только бабочка-инвалид. Вторая улетела.
В течении недели мы каждое утро наблюдали за вылупившимися бабочками. Всего их было 8 штук. Но каждая восхищала наш взгляд (приложение 9).
Строение яиц
Спустя некоторое время наша бабочка-инвалид отложила яйца (приложение 10). К сожалению, в коробке где она ползала. Они были разбросаны по всей коробке: на стенках, на подстилке.
Рассматривая их в течение нескольких дней мы заметили что свежо - отложенные яйца были бледно-желтые, затем они потемнели, становясь коричневыми, а перед выходом гусениц — черными. Вскоре из них появились гусеницы, и мы отнесли подстилку с гусеницами на дачу. Вскоре наша бабочка – инвалид умерла.
Заключение
В результате проведённого исследования можно сделать следующие выводы:
Бабочки или Чешуекрылые являются представителями Насекомых, которые относятся к Членистоногим - самым высокоразвитым животным среди беспозвоночных.
Бабочки — это насекомые с полным циклом превращений. Всё развитие можно представить так: яйцо - гусеница - куколка – бабочка (имаго).
Яйцо. После спаривания с самцом, самка откладывает яйца на растения, листьями которого потом будут питаться гусеницы. Яйца у бабочек мелкие, меньше 1 мм в диаметре, и покрыты плотной оболочкой. Они бывают вытянутыми, уплощенными, гранеными. Самка откладывает яйца порциями, которые могут содержать несколько штук, или достигать сотен яиц. Они располагаются слоями, в линию или кольцом. Некоторые бабочки рассеивают яйца на лету. Продолжительность стадии может тянуться от нескольких дней до нескольких месяцев, особенно когда насекомое зимует на стадии яйца.
Личинка (гусеница). Из яйца вылупляется гусеница. Она бескрыла и не похожа на взрослую бабочку. У нее длинное тело, грызущие ротовые органы, простые маленькие глазки. Кроме грудных ножек есть 4-5 пар брюшных. Гусеницы бывают разные – мелкие и крупные, яркие и сливающиеся с окружающей средой, гладкие и покрытые волосками или щетинками. Стадия может длиться несколько месяцев. Гусеницы активно питаются и растут.
Куколка. Достигнув определенного возраста, превращается в куколку. Куколки неподвижны. Обычно они находятся в укромном месте, их окраска никогда не выделяется на фоне окружающей среды. Внутри куколки формируется взрослая бабочка. Часто у куколок бывают особые приспособления для прикрепления. У некоторых бабочек куколки находятся в особых коконах. Продолжительность стадии от нескольких дней до девяти месяцев и более.
Имаго (взрослая особь). Из куколки выводится бабочка. Сначала оболочка лопается, края ее расходятся, и насекомое начинает освобождаться. У молодой бабочка крылья сморщенные и мокрые. Она должна появиться на свет в сухую погоду, чтобы их быстро высушить. Взрослая бабочка быстро достигает половой зрелости и через несколько дней готова к размножению. В зависимости от того, как быстро бабочка выполнит это основное предназначение, она живет от нескольких дней до нескольких недель.
Для выращивания и содержания бабочек в домашних условиях необходимо знать особенности жизнедеятельности данного вида и соблюдать необходимые условия.
В ходе эксперимента нам удалось в домашних условиях вырастить бабочку Махаон (Papilio machaon).
Моя гипотеза подтвердилась. В неволе можно вырастить бабочку, если соблюдать все условия для её жизнедеятельности. В результате исследования мною была разработана памятка по условиям выращивания бабочек Махаон в неволе (приложение 11).
Литература и используемые источники
Аксенова М., Исмаилова С., Энциклопедия для детей. Биология. «Аванта+», М.1994 – с.337- 432
Бабочки России. Почемучкам обо всем. Специальный выпуск газеты Солнечный зайчик. 2010 – 19с.
Берлов О., 2001-2006. Бабочки. Атлас-определитель. – Электронный ресурс.
Дунаева Ю.А., Школьный путеводитель "Бабочки".
Кларк Ф., Хауэлл Л., Иллюстрированная энциклопедия природы.
Чайнери М., Мини-энциклопедия "Бабочки".
Что такое. Кто такой. Издательство «Педагогика», М.; 1990 – с. 117 – 119
Сайты в Интернете:
1. elite-pets.narod.ru › but_nym26.htm
2. pro-babochek.ru › pavliniyglaz.php
3. ecosystema.ru › 08nature/butt/034.htm
Приложение 1
Гусеница найденная на дачном участке (фото из интернета)
Приложение 2
Махаон (Papilio machaon)
Приложение 3
Домик для гусениц (фото из интернета)
Приложение 4
Гусеница бабочки
П риложение 5
Куколки бабочки
Приложение 6
Вылупившаяся бабочка – инвалид
Бабочка питается самостоятельно
Приложение 7
Лопнувший кокон бабочки Махаон
Приложение 8
Спаривание бабочек
Приложение 9
В ылупившиеся бабочки
Приложение 10
Яйца бабочки
Приложение 11
Памятка
«Условия, необходимые для выращивания бабочек Махаон в неволе»
1. Поиск яиц бабочек в естественных местах их обитания очень трудоемок и требует знания образа жизни насекомых. Собранные яйца хранят в пластмассовых прозрачных коробочках или небольших баночках, пока из них не выйдут гусеницы. Если держать их в большой ёмкости, они могут высохнуть.
2. Появление гусениц. Маленьких, только что вылупившихся гусениц нужно переместить в контейнер с их кормовым растением. Контейнером может служить пластмассовая коробка или банка большего размера, выложенная мягкой бумагой, поглощающей влагу. Чтобы гусеница не уползла банку нужно накрыть марлей, чтоб попадал воздух. Относиться к гусеницы надо с особой осторожностью, по сколько они легко травмируются. Не берите их руками. Для корма использовать растения семейства зонтичные. Очень важно постоянно менять корм, не допуская высыхания и гниения листьев. Не стоит отрывать гусеницу от листа для пересадки на другой листочек. Лучше всего просто вырезать её аккуратно ножницами, не повредив саму гусеницу, и переложить на свежий листок. Не пугайтесь если гусеница перестала, есть она просто готова к окукливанию.
3. Подрастание гусениц. После того как гусеницы немного подрастут, их необходимо перевести в просторный вентилируемый контейнер или клетку. Жилище нужно защитить от прямых солнечных лучей. Нельзя в один садок помещать слишком много гусениц: они могут травмировать друг друга. У них всегда должно быть достаточно свежей пищи. Со дна необходимо регулярно удалять помёт — источник плесени и болезней гусениц.
4. Окукливание. Перед окукливанием поведение гусениц меняется. Они перестают кормиться и начинают беспокойно ползать. Куколки дневных бабочек обычно прикрепляются к растениям, поэтому в их жилище должно быть достаточно листьев и веток.
5. Появление бабочек (имаго).Для кормления бабочек следует соорудить кормушку: в не очень глубокой ёмкости развести мёд (капля меда на 1 ч. л. воды), а в центр установить разноцветный пластиковый венчик — это символ цветка. Раствор необходимо менять каждый день.