VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Жизнь и метаморфозы насекомых: новый облик и новая жизнь
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Ученые считают, что насекомые появились более 400 млн. лет назад. С тех давних пор насекомые достигли больших успехов в своем развитии. И сейчас, наблюдая за ними, я поражаюсь их многообразию, способностям и укладу жизни. Даже самое маленькое насекомое может открыть исследователю необыкновенные тайны. Открывая для себя удивительный мир насекомых, я буду узнавать всё новые и новые факты из их жизни.
Предмет исследования: удивительный мир насекомых и их метаморфозы.
Период исследования: с апреля 2019 г. по декабрь 2019 г.
Цель:
приобрести новые знания о насекомых;
научиться искать информацию по заданной теме в разных источниках: энциклопедиях, журналах, интернете, словарях;
выяснить, можно ли в домашних условиях вырастить бабочку из гусеницы;
сформировать представление о необходимости бережного и созидательного отношения к насекомым.
Задачи:
провести эксперимент по превращению гусеницы в бабочку в домашних условиях (найти гусеницу, вырастить бабочку);
развить умение анализировать, делать вывод, выявлять взаимозависимость между предметами и их особенностями;
сформировать навыки экологически грамотного, нравственного поведения по отношению к природе.
Гипотеза:
Гусеница может превратиться в бабочку в домашних условиях.
Методы исследования:
поиск и сбор информации (систематизация, анализ, изучение, обобщение, сравнение, обработка данных);
личные наблюдения;
фотографирование.
1 Исследовательский этап
1.1 Удивительный мир насекомых
Мир насекомых вокруг нас разнообразен и удивителен. С ними мы встречаемся каждый день.
Насекомые— класс беспозвоночных членистоногих животных. Необычайное разнообразие форм насекомых является их поразительной особенностью. Описано более 1 млн видов насекомых, что делает их самым многочисленным классом животных, занимающих всевозможные экологические ниши и встречающихся повсеместно, включая Антарктиду. Наука, изучающая насекомых, называется энтомологией. [1]
В этом году я решила собрать коллекцию насекомых и определить, сколько различных видов насекомых я смогу встретить на нашем приусадебном участке. Это мероприятие оказалось очень увлекательным. Первым насекомым, которое я встретила в самом начале апреля, оказалась бабочка капустница. Бабочки - удивительные творения природы. Их крылья покрыты узорами разнообразных расцветок, похожими на необычные цветы. В течение лета я поймала много видов бабочек (фото 1-4).
Оказалось, что бабочки бывают дневные и ночные. Ночные отличаются тем, что ведут активную жизнь в основном по ночам или в сумерках. От дневных эти насекомые отличаются по строению, имея более длинное тело, и окраске – которая не такая яркая и разноцветная, как у дневных бабочек (фото 5).
Еще я узнала, что насекомые бывают вредными и полезными. Например, бабочка в поисках питания перелетает с цветка на цветок и одновременно опыляет растения. Это происходит путём переноса пыльцы на ножках с одного цветка на другой. Получается, что бабочка — это полезное насекомое. А вот некоторые насекомые наносят вред, могут уничтожить посевы урожая. К таким насекомым относится колорадский жук. У нас на приусадебном участке такой жук появился на баклажанах.
Чтобы избежать вреда, который могут нанести колорадские жуки, их нужно собирать и уничтожать.
Мне удалось наблюдать за тем, как в природе полезные насекомые борются с вредными. На одном из наших плодовых деревьев появились тли (фото 6). Это маленькие насекомые, которые собираются в огромные колонии и поселяются почти на всех известных садовых и комнатных растениях. Тли паразитируют, высасывая из молодых побегов жизненные соки и перенося растительные вирусы.
На помощь в борьбе с тлями приходят божьи коровки. Эти насекомые помогают спасти урожай от гибели, поедая вредную тлю. Они поселились у нас и стали размножаться.
1.2 Жизненный цикл насекомых
Полный жизненный цикл насекомых включает эмбриональное развитие (фаза яйца) и постэмбриональное, сопровождающееся метаморфозом.
Метаморфоз — глубокое преобразование строения организма (или отдельных его органов), происходящее в ходе индивидуального развития.[1]
Выделяют два основных типа метаморфоза — неполное и полное превращение. Неполное превращение характеризуется прохождением насекомым трёх фаз развития (яйцо, личинка и имаго), а полное — четырёх (яйцо, личинка, куколка и имаго). Имаго — взрослая стадия развития насекомых, на которой особи достигают полного развития. [1]
У насекомых с неполным превращением личинки внешне похожи на взрослых насекомых, отличаясь от них меньшими размерами тела и называются нимфами.
Процесс неполного превращения мне удалось наблюдать на примере зеленого древесного щитника. Вышедшие из яиц нимфы переживают 5 линек, прежде, чем станут взрослыми клопами. Плотный хитиновый покров мешает росту личинки. Я сфотографировала одновременно сразу два вида нимф зеленого древесного щитника. На фото мы видим нимфу после 2-ой и 3-ей линьки (фото 7).
Насекомые с полным превращением характеризуются червеобразными личинками, и лишь взрослые особи обладают всеми особенностями, характерными для отряда в целом. В фазе личинки у насекомых происходит рост и развитие, а в фазе имаго — размножение и расселение. [1] К таким насекомым относится божья коровка, все фазы преображения которой мне удалось наблюдать у нас в саду.
Я встретила множество яиц, личинок, куколок и взрослых жуков божьих коровок у нас на черешне (фото 8-11).
Характеризующие процесс полного превращения червеобразные личинки — это гусеницы. Гусеницы являются вредителями как декоративных, так и сельскохозяйственных культур. Некоторые из них объедают лист вплоть до жилок, другие съедают лишь поверхность листовой пластины, оставляя полупрозрачный слой ткани. При этом нарушаются процессы фотосинтеза, замедляется рост. При сильном поражении растение может погибнуть. На грядке клубники я встретила красивую гусеницу (фото 12).
По внешнему виду гусеницы не возможно определить, как будет выглядеть имаго, поэтому я решила произвести эксперимент и узнать в какое насекомое превратится моя гусеница.
2 Практический этап
2.1 Эксперимент № 1
Изучив литературу, я сделала вывод о том, что из гусеницы можно вывести бабочку дома. Но мы должны предоставить им условия, максимально приближенные к тем местам, где они обитают.
08.06.2019 года мной была найдена гусеница. Она была густо покрыта длинными волосками, косыми белыми, красными пятнами и полосками на теле. Так как она находилась на листьях клубники, я предположила, что это ее кормовое растение. Гусеницу я посадила в пластиковую емкость, положила свежие листья клубники и накрыла марлей, чтобы поступал воздух и гусеница не погибла (фото 13-14).
В течении дня я заметила, что гусеница прекратила есть и освободила кишечник. Это означает, что она ищет место для окукливания. Теперь необходимо сделать бабочкарий — это специальное «помещение» для выведения бабочки.
Для оборудования бабочкария я взяла стеклянную банку, сквозь стекло будет удобно наблюдать за происходящими внутри процессами. Изучив литературу, я предположила, что из найденной мной гусеницы выведется бабочка Щавелевая совка, поэтому внутрь банки я положила листья клубники, веточку щавеля с листьями и палочку. В банку я поместила гусеницу и сверху накрыла марлей. Все! Бабочкарий готов (фото 15-17).
09.06.2019 года я увидела куколку — мумию (фото 18-20).
Гусеница прикрепилась к палочке и образовала «колыбельку» с использованием листа клубники и щавеля. В литературе я прочитала, что такие «колыбельки» часто образуют гусеницы ночных бабочек.
В течение 10 дней я наблюдала за своим бабочкарием. Ничего не происходило.
19.06.2019 года случилось чудо. На свет появилась бабочка. Она сидела на палочке и смотрела на меня (фото 21-24). Бабочка была серого цвета. Такая неброская окраска говорит о том, что это ночная бабочка. По справочнику- определителю я узнала, что мои предположения подтвердились, я вырастила Щавелевую совку. Это бабочка из семейства совок, является вредителем и повреждает все плодовые, ягодные и многие овощные культуры. За год развивается два поколения бабочек. Я встретила гусеницу первого поколения, которое вредит с конца мая до июля.
Мой эксперимент прошел удачно. Бабочка была полностью сформировавшейся, дефекты отсутствовали. Так как эта бабочка является вредителем, то я не стала ее выпускать и засушила для своей коллекции (фото 25).
2.2 Эксперимент № 2
Мне очень понравился проведенный мной эксперимент и я решила не останавливаться на достигнутом. Весь период моего исследования я внимательно наблюдала, старалась не пропустить ни одной новой бабочки, жука или гусеницы. Мои старания оказались не напрасными.
29.08.2019 года на клумбе с Циниями я увидела гусениц (фото 26-27).
Гусеницы были голые, тело покрыто редкими щетинками. Окраска серая, коричневая, зелёная или желтоватая. Рисунок был ярко выражен, состоял из системы продольных полос: светлая полоса на спине, с боков более темные линии. У гусениц было 3 пары грудных ног и 5 пар брюшных ног. В каждом цветке находилась одна гусеница и она полностью выедала серединку цветка, там, где должны были сформироваться семена. Проанализировав внешний вид гусениц, с помощью справочников определителей я выяснила, что это гусеницы бабочек из семейства Совки. Серенькие, неприглядные, средних размеров мотыли встречаются на любом приусадебном участке. Но такой безобидный вид скрывает особей из разряда самых опасных для всех растений, которые растут в огороде. Все потому, что гусеницы этих бабочек не брезгуют ничем.
Итак, гусеницы собраны, приступаю к созданию бабочкариев. Гусениц у меня 10 штук, поэтому бабочкария я сделала два (фото 28-29).
В банку положила цветы цинии, так как это было кормовое растение гусениц, поставила палочку с листьями, для возможности перемещения гусениц внутри бабочкария.
До 07.09.2019 года я наблюдала за гусеницами, кормила их цветами. В этот период гусеницы постепенно погибали. Я предположила, что срезанные цветы не достаточно питательные по сравнению с растущими на грядке и решила закончить эксперимент, выбросив все содержимое бабочкариев.
К своему удивлению и восторгу в одном из сухих цветов я обнаружила углубление, которое выгрызла гусеница, а в нем куколку закрытого типа (фото 30-31).
Когда я потревожила куколку, она завиляла хвостиком. Это означало, что куколка живая.
Я заметила, что на клумбе с циниями исчезли все гусеницы, они зарываются в землю, где и происходит окукливание.
Бабочкарий с куколкой я держу у себя в квартире, но бабочка не выводится. 01.12.2019 года я решила проверить жива ли моя куколка. Я взяла ее аккуратно в руку и она по прежнему помахала мне хвостиком. Это означает, что куколка ждет весны и тогда я смогу точно определить какая бабочка у меня появится.
Заключение
Выполняя данную работу, мне удалось достигнуть поставленных целей. Я приобрела много новых знаний о насекомых. Собрала фотоматериалы, которые пригодятся мне в дальнейшем для написания исследовательских работ по энтомологии. Научилась работать со справочниками- определителями. Собрала большую коллекцию насекомых, определила их виды и названия (фото 32).
Разобралась в вопросе, что такое метаморфоз на примере:
божьей коровки (рисунок 1) — метаморфоз с полным превращением;
зеленого древесного щитника (рисунок 2) — метаморфоз с неполным превращением;
бабочки (рисунок 3) — метаморфоз с полным превращением.
Моей главной задачей было понять, возможно ли вывести бабочку из гусеницы в домашних условиях.
Для этого я провела два эксперимента, которые полностью подтвердили мою гипотезу. При соблюдении определенных условий, из гусеницы можно вывести бабочку в домашних условиях.
Результаты моего исследования могут быть интересны как взрослым (в вопросах сохранения и восстановления численности популяций редких и исчезающих видов бабочек), так и детям (в познавательных целях).
Полученные знания мне помогут на уроках окружающего мира.
Список литературы
Википедия / https://ru.wikipedia.org/wiki/Заглавная_страница
Тыкач Я. Маленький атлас бабочек — Прага: Государственное педагогическое издательство, 1959. - 97 с.
Мамаев Б.М. Школьный атлас определитель насекомых — М.: Просвещение, 1985. - 160 с.