VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Распространение и развитие бабочки адмирала (Vanessa atalanta) на территории Вологодской области
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В жаркие летние дни на лесных опушках, в садах сельской местности, а также на газонах и в парках города можно заметить ярких бабочек, порхающих над цветами. Это бабочка адмирал. Её можно встретить на территории России и других стран. В этом году в Вологодской области, в том числе в Череповце, их было особенно много. Нам стало интересно, почему произошёл скачок в распространении бабочек адмирала и сохранится ли такая же численность адмирала в следующее лето. Бабочка адмирал всегда считалась для Вологодской области редкой дневной бабочкой, поэтому актуально выяснить, какова будет численность этих насекомых в последующие годы. А для этого необходимо провести исследования.
Цель работы: исследовать распространение и развитие бабочки адмирала на территории Вологодской области.
Задачи:
исследовать численность бабочки адмирала на территории города Череповца и деревни Патино Череповецкого района по методике В.В. Немцева;
выяснить с помощью анкетирования, повсеместно ли встречалась бабочка адмирал в Вологодской области и наблюдалась ли она за её пределами;
исследовать, в каком месяце 2018 года была наибольшая численность адмирала в городе Череповце и Череповецком районе;
проследить, как происходит развитие бабочки адмирала, имея гусеницу.
Объект исследования: бабочка адмирал.
Предмет исследования: развитие и распространение бабочки адмирала.
Сроки проведения работы: 2018–2019 годы.
Методы исследования: наблюдение, сравнение, описание, учёт насекомых в летний период, анкетирование, анализ.
Новизна исследования: уточняются сведения о распространении адмирала на территории Вологодской области.
Практическая значимость: результатами данного исследования могут воспользоваться все, кто интересуется жизнью чешуекрылых, считает встречу с ними интересной и увлекательной.
Гипотеза исследования: можно предположить, что численность бабочки адмирала высокая повсеместно.
Глава 1. Обзор литературы
Адмирал (Vanessa atalanta) – дневная бабочка, широко распространённый многочисленный вид, ареал которого охватывает внетропическую Евразию до Малой Азии и Ирана, Северную Африку, острова Атлантического океана (Азорские и Канарские), Северную Америку до Гватемалы, Гаити и Новую Зеландию. Гусеницы питаются преимущественно на крапиве и чертополохе. Вид является активным мигрантом [9].
Самка откладывает по одному яйцу на листья кормовых растений. У гусениц продольная полоса на спинной стороне тела отсутствует, имеются боковые жёлтые полосы, жёлтые точки и желтоватые шипы. Гусеницы живут в свёрнутых в трубку листьях кормовых растений. Куколка свободная и прикрепляется головой вниз.
Кормовые растения: чертополох, хмель обыкновенный, крапива двудомная, крапива жгучая.
Местообитание.Населяет лесные опушки, редколесья, пойменные и горные луга, лесополосы, лесные поляны, обочины дорог, берега рек и других водоёмов и т. п. Часто встречаются в антропогенных биотопах [9].
Вид подвержен динамическим колебаниям численности и в отдельные годы наблюдается в весьма большом количестве. Является активным мигрантом. Популяции в лесном поясе Евразии частично, а на севере ареала целиком, пополняются перелётными особями с юга.
Сейчас доказано, что немало бабочек совершают межконтинентальные перелёты. Для их изучения в некоторых странах созданы специальные станции, где путешественниц метят, нанося на нижнее крыло особый опознавательный знак. Перелётами бабочек люди занимаются не так давно, но уже выяснено немало: например, какие виды совершают перелёты чаще других. Оказалось, это репейницы, капустницы, адмиралы, желтушки и некоторые виды бражников. Узнали люди, что адмиралы предпочитают путешествовать в одиночку и лишь перед перелётом через горы собираются в небольшие стаи [2].
Описание бабочки адмирала будет неполным, если не рассказать об особенностях её образа жизни. Насекомое относится к теплолюбивым видам, зиму проводит только в южных регионах. Во время миграции мотыльки поднимаются на значительную высоту, где их подхватывает ветер и несёт в нужном направлении. Это экономит энергию насекомых. Лёт начинается в мае–июне, продолжается до конца сентября. За год сменяется одно, иногда два поколения. Вторая генерация имеет более тёмную окраску крыльев [9].
На севере и в средней полосе адмирал даёт одно поколение в июле – сентябре (весной летают перезимовавшие особи) [1].
Английское название насекомого Red Admiral (красный адмирал) точно характеризует уникальную расцветку бабочки. Мобильный вид можно встретить в любых неожиданных местах – на берегу реки, в городском парке, на ферме. Адмиралы активны в солнечные дни при ясной погоде. В дождливые и ветреные дни они прячутся в убежище. Vanessa atаlanta часто отдыхают на стволах дубов или лиственниц. Бабочки складывают крылья за спиной и полностью сливаются с корой деревьев. Камуфляжная окраска скрывает их от хищников [9].
Чешуекрылые – насекомые с полным превращением. Они проходят все стадии развития: яйцо, личинка (гусеница), куколка, имаго. Сколько живёт бабочка адмирал? В благоприятных условиях она долгожитель – насекомое живёт 9–10 месяцев. Часть отведённого срока она пребывает в спячке, именно присутствием диапаузы объясняется её продолжительное существование. Зимует оплодотворённая самка, чтобы на следующий год после пробуждения сразу отложить яйца. На Севере и в Центре Европы адмиралы не остаются в холодный период. Они отправляются в сезонную миграцию на юг. Она менее заметна, чем летняя, когда большое количество имаго оседает в садах и парках богатых пищей.
Мигранты, появившиеся летом, дают потомство на местных растениях. Молодые бабочки летают в июле–августе. Они не пугливы, при острожном обращении могут сесть на одежду или руку. Отличить прилетевших и местных адмиралов легко по состоянию крыльев – у путешественников они потрёпанные и блеклые. На период зимовки мотыльки ищут надёжное убежище, где можно скрыться не только от холода, но и от врагов. Самки прячутся под корой деревьев, опавшими листьями, забиваются в щели. Во время сна они рискуют быть съеденными птицами или грызунами.
Общее потепление климата и мягкие зимы привели к изменению в поведении бабочки адмирала. Не все особи отправляются пережидать холодное время года в жаркую Африку. Часть остаётся в умеренных широтах. Такое решение вполне оправдано, ведь многие насекомые погибают во время преодоления расстояний в тысячи километров. В конце лета мотыльки получают возможность расширить рацион за счёт переспевших сладких фруктов. Они пьют сок лопнувших персиков, слив, груш [9, 10, 11].
Гусеница бабочки адмирала проходит 5 возрастов. На это уходит около 1 месяца. Первые четыре возраста занимают по 3–4 дня, пятый – самый продолжительный [9].
Глава 2. Характеристика объекта исследования
Адмирал (Vanessa atalanta) – дневная бабочка из семейства нимфалид (Nymphalidae). Длина переднего крыла 26–34,5 мм. Размах крыльев достигает 50–65 мм. Тело тёмно–коричневого или чёрного цвета. Верхняя сторона крыльев черноватая или тёмно–бурая. У вершины переднего крыла выделяется небольшой зубец по внешнему краю. Окраска крыльев тёмно–бурая, иногда почти чёрная, с ярко–красными полосами и белыми пятнами у вершины передних крыльев. Передние крылья пересекает яркая оранжево–красная перевязь, над которой выделяется крупное удлинённое белое пятно и цепочка из пяти-шести пятен различного размера, имеющих ярко-белый цвет. В анальном углу заднего крыла располагается удлинённое голубое пятно в чёрном ободке. На внешнем крае задних крыльев проходит широкая оранжево-красная краевая перевязь, на которой располагается 4—5 чёрных пятен. Также у переднего края заднего крыла находится светлое пятно.
Нижняя сторона крыльев менее яркая, но более пёстрая. Она коричневато–бурая, с разнообразными красноватыми и белыми пятнами и серыми разводами. Снизу на передних крыльях повторяется рисунок верхней стороны, который дополняется голубыми кольцами в центральной ячейке. Нижняя сторона задних крыльев коричневатая, с замысловатым мраморовидным рисунком, образованным за счёт тёмных штрихов и извилин.
По описанию тельце бабочки адмирал окрашено в тёмные цвета. Усики с резко расширенной булавой. Глаза покрыты многочисленными маленькими щетинками. Внешний край обоих крыльев волнистый, с одним более заметным выступом. Центральная ячейка на задних крыльях замкнута. Наружный край задних крыльев без заметных выступов. Голени и лапки передних ног покрыты относительно длинными густыми волосками [9, 10, 11].
Рис. 1. Бабочка адмирал (фото Погодиной О.С.)
Глава 3. Материал и методы исследования
Бабочка адмирал – дневная бабочка семейства нимфалид. Определяли до вида с помощью специальной литературы [4, 5].
Количество бабочек определялось визуально по частоте встреч и количеству их в течение всего сезона по методике В.В. Немцева. Применявшаяся шкала оценок такова:
Единично – в течение лётного периода бабочка встречалась в количестве от 1 до 5 экземпляров.
Редко – в течение лётного периода бабочка встречалась в количестве от 6 до 9 экземпляров.
Мало – единичные экземпляры встречаются почти на каждой экскурсии.
Обычно – на каждой экскурсии не менее 10 экземпляров.
Много – постоянно в поле зрения летает несколько бабочек.
Массовый лёт – в поле зрения скопление бабочек в количестве нескольких десятков [6].
Проводилось анкетирование (Приложение, анкета) среди учащихся школы № 10 (Приложение). Всего обработана 51 анкета.
За развитием бабочки адмирала наблюдали в домашних условиях, собирая личинок в природе и помещая их в контейнер.
Глава 4. Результаты исследования и их обсуждение
Летом 2018 года в городе Череповце и Череповецком районе наблюдалось большое количество бабочек семейства нимфалид. Особенно много было бабочек тёмного цвета с красной полосой на передних крыльях. С помощью определителей [4, 5] мы выяснили, что это дневная бабочка адмирал. Из нимфалид на лугах Вологодской области обычны крапивница, дневной павлиний глаз и углокрыльница С-белое. Вдоль опушек на влажной почве и экскрементах животных часто встречаются ленточник тополёвый и траурница. В лесах, вдоль опушек и на просеках многочисленна большая лесная перламутровка [8].
Чтобы выяснить, как часто и где за пределами города встречалась бабочка адмирал, было проведено анкетирование. Обработана 51 анкета школьников города Череповца. В летнее время многие ребята находились на отдыхе в сельской местности Вологодской области, а то и вовсе за её пределами. 49 человек (96%) из 51 видели бабочку адмирала. Это говорит о том, что бабочка адмирал встречалась повсеместно (рис. 2).
Рис. 2. Видели ли вы бабочку адмирала
50% опрошенных отметили её в Череповце, 59% - в сельской местности. Это были посёлки и деревни Череповецкого (Шухободь, Мякса, Нова, Крутец), Шекснинского, Вологодского, Устюженского, Кадуйского, Белозерского районов. Кроме того, это были города Вологодской области: Вологда, Вытегра, Белозерск, Устюжна.
16% анкетируемых встретили адмирала за пределами Вологодской области (рис. 3): республика Крым, города Самара, Ярославль, Кострома, Красноярский край, город Опочка и деревня Деяны Псковской области, посёлок Октябрьский и деревня Мехреньга Архангельской области.
Рис. 3. Место встречи бабочки адмирала
Бабочка адмирал встречалась с мая по сентябрь (рис. 4). Чаще всего она наблюдалась в июле, чуть реже в июне и августе. Для Вологодской области такое количество данного вида не характерно. Обычно адмиралы встречаются в мае или начале июня (вылетают из укрытий насекомые, перезимовавшие с прошлого года) и в конце лета (выводятся новые из отложенных яиц).
Рис. 4. Когда встречалась бабочка адмирал в 2018 году
41% из числа опрошенных отмечали, что бабочек было много, 14% наблюдали массовый лёт адмирала, 10% посчитали бабочку адмирала обычной. Остальным адмирал встречался единично, редко или мало (рис. 5).
Рис. 5. Частота встреч бабочки адмирала
Чтобы выяснить, как происходит развитие бабочки адмирала, на крапиве (д. Патино Череповецкого района) находили их гусениц. Это личинки длиной около 5 см, чёрного цвета, с боков белый узор из продолговатых треугольников (рис. 6, 7). Определяли личинок адмирала с помощью специальной литературы [4, 5, 10].
Рис. 6. Личинка адмирала в природе Рис. 7. Личинка адмирала на столе
[10] (фото Поточкиной А.А.)
Гусеницы и куколки в большом количестве были обнаружены на крапиве (рис. 8). Найденные гусеницы были помещены в контейнер (рис. 9), наполненный кормовыми растениями. Контейнер был устроен следующим образом: пластиковая коробка кругообразной формы, прозрачная, с дырочками в крышке.
Пищу заменяли каждый день. Периодически листики сбрызгивали водой. В период окукливания в ёмкости должна быть влажность 80–90% [9]. Найденных гусениц кормили листьями крапивы. Интересен следующий факт. Гусеницы хорошо ели листья, сорванные со старой, цветущей крапивы. Листья молодых растений были проигнорированы. Через 7–10 дней гусеницы окуклились. Вероятно, это был последний возраст личинки [9]. При этом они оказались подвешенными к крышке контейнера на тонкой, но очень прочной ниточке. К сожалению, пронаблюдать сам процесс окукливания не удалось. Несколько коконов было найдено на крапиве и аккуратно подвешено на ниточку в контейнер. Кокон адмирала с одной стороны острый (именно за него он подвешивается), а с другой закруглённый (рис. 8, 9).
Рис. 8. Кокон адмирала на крапиве Рис. 9. Адмирал в контейнере
(фото Поточкиной А.А.) (фото Поточкиной А.А.)
Одна из гусениц сбежала, прикрепилась под столешницей, окуклилась и из неё так же вылетела бабочка адмирал (рис. 10, 11).
Рис. 10. Прикреплённая гусеница Рис. 11. Кокон бабочки адмирала
(фото Поточкиной А.А.) (фото Поточкиной А.А.)
Цвет кокона серый, с золотистыми пятнами. Если кокон потревожить (например, дотронуться), то он шевелится. Через 9–12 дней из куколок вылупились имаго адмирала. Процесс выхода из кокона происходит следующим образом. Вначале на коконе, на закруглённом конце, появляется дырочка, она увеличивается в размере до 5–6мм (как будто её изнутри выгрызают). Для «вылупления» имаго требовалось от 30 до 60 минут. Появлялась голова, передние лапки, а затем вся бабочка. Ещё 15–20 минут требовалось, чтобы высушить крылья (рис. 12). Крылья бабочек – это тонкие мембрановидные пластины, которые приобретают жёсткость благодаря затвердению, или хитинизму, но, что более важно, благодаря 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 [7]. Если бабочка падала с кокона до того, как высохнут крылья, она уже не могла взлететь, а её крылья оказывались помяты. В момент выхода из кокона выделялась красная жидкость (рис. 13).
Рис. 12. Бабочка сушит крылья Рис. 13. Выделения при выходе из кокона
(фото Поточкиной А.А.) (фото Поточкиной А.А.)
Это продукты жизнедеятельности, образующиеся при превращении гусеницы в имаго. В литературе мы не нашли упоминаний о красной жидкости, которая выделяется при выходе бабочки адмирала из кокона. Зато нашли много сведений о знаменитых «кровавых дождях». Причиной этих «божьих знамений» является обыкновенная и хорошо всем известная боярышница. Выходя из куколки, эта бабочка выделяет небольшую капельку красной жидкости, которая быстро засыхает на листьях или ветках деревьев. Если бабочек появляется много, а дождей долго не бывает, на листьях скапливается большое количество таких засохших пятен. Дождь смывает эти пятна, и они падают в виде кровавых капель [3]. Видимо, природа красных пятен одинакова у этих двух видов бабочек.
Все вылетевшие имаго были выпущены в природу.
Гипотеза о том, что численность бабочки адмирала будет высокой повсеместно подтвердилась.
Заключение
Численность бабочки адмирала в 2018 году в городе Череповце и деревне Патино Череповецкого района высокая. По методике В. В. Немцева бабочек было много.
Бабочка адмирал встречалась повсеместно в Вологодской области и наблюдалась за её пределами.
Наибольшая численность бабочки адмирала в городе Череповце и деревне Патино была в июле 2018 года.
Мы проследили за развитием бабочки адмирала, имея гусеницу: последняя стадия личинки длится 7–10 дней, стадия куколки 9–12 дней.
Список использованных источников и литературы
Горностаев Г.Н. Насекомые. Энциклопедия природы России. – М.: АВF, 1998. – 560 с.
Дмитриев Ю. Д. Соседи по планете. – М.: Детская литература, 1977. – 256 с. с ил.
Дмитриев Ю. и др. Книга природы. – М.: Детская литература, 1990. – 398 стр. с ил.
Корнелио М.П. Школьный атлас–определитель бабочек. – М.: Просвещение, 1968. – 255 с.
Мамаев Б.М и др. Определитель насекомых европейской части СССР. - М.: Просвещение, 1976. – 304 с.
Немцев В.В. Фауна и животное население//Летописи природы ДГЗ, Борок 1952. – 2001
Пол Стерри. Бабочки и мотыльки. Мир животных. – Тодтри: Продакшнз Лимитед, 1995.
Природа Вологодской области//Главный ред. Г. А. Воробьёв.- Вологда: «Издательский Дом Вологжанин», 2007. – 440 с.
Бабочка адмирал – прекрасная и неутомимая путешественница [Электронный ресурс] URL: http://beetlestop.ru/babochka-admiral/#pr5 (дата обращения: 30.01.2019 г.)
Бабочка адмирал. Описание, особенности, виды и среда обитания бабочки адмирал [Электронный ресурс] URL: https://givnost.ru/babochka-admiral-opisanie-osobennosti-vidy-i-sreda-obitaniya-babochki-admiral/ (дата обращения: 3.10.2018 г.)
Бабочка адмирал [Электронный ресурс] URL: https://pets2.me/bok/651-otkuda-proishodit-nazvanie-admiral-u-babochek.html#h-id-1 (дата обращения: 30.11.2018 г.)
Приложение
анкета
Вы видели весной, летом или осенью 2018 года бабочку адмирал? Выберите нужный ответ и отметьте галочкой.
|
Да. Нет |
Где встречали (населённый пункт) данную бабочку?
Выберите нужный ответ и отметьте галочкой.
Череповец
Сельская местность или другой город Вологодской области _____________________________________________.
укажите конкретно населенный пункт
За пределами Вологодской области ________________________________.
укажите конкретно населенный пункт
В каком месяце Вам удалось наблюдать бабочку адмирал?
Выберите нужный ответ и отметьте галочкой.
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Выберите (отметьте галочкой), какое количество бабочек определялось визуально по частоте встреч и количеству их в течение всего сезона:
Единично – в течение лётного периода бабочка встречалась в количестве от 1 до 5 экземпляров.
Редко – в течение лётного периода бабочка встречалась в количестве от 6 до 9 экземпляров.
Мало – единичные экземпляры встречаются почти на каждой экскурсии.
Обычно – на каждой экскурсии не менее 10 экземпляров.
Много – постоянно в поле зрения летает несколько бабочек.
Массовый лет – в поле зрения скопление бабочек в количестве нескольких десятков.