VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Как вырастить из головастика лягушку
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В июне этого года, прогуливаясь у дачи, мы увидели скопления черных головастиков. В книге я читал, что при пересыхании водоема, головастики гибнут, и решил проверить сможем ли мы спасти головастиков, если произойдет обмельчание водоема.
Цель исследовательской работы: Выяснить можно ли вырастить из головастиков лягушек в домашних условиях.
Задачи исследовательской работы:
Определить условия благоприятные для выращивания лягушат.
Наблюдать и описать процесс превращения головастика в лягушку.
Изучить факторы, влияющие на развитие лягушек.
Определить головастики какого вида лягушки найдены.
Изучить литературу и источники по данной теме.
Сделать выводы.
Лягушка относится к крупнейшему отряду земноводных, насчитывающего около 6000 современных и 84 ископаемых видов. Среда обитания бесхвостых на всех стадиях развития включает пресные водоемы, а для взрослых особей дополнительно сушу, кроны деревьев и подземные норы.
В воду лягушки откладывают яйца(икринки), далее в воде из них вылупляются личинка-головастик. Затем в процессе метаморфоза он утрачивает личиночные органы и приобретает характерные для взрослого животного черты.
У африканского народа ашанти есть своя версия исчезновения лягушачьего хвоста. Согласно древнему мифу бог неба Ньяма посадил лягушку сторожем у колодца, который никогда не пересыхал, и за хорошую работу подарил ей хвост. Лягушка так возгордилась, что во время засухи не пустила к колодцу измученных жаждой зверей и даже самого Ньяму. Бог неба рассердился и лишил ее хвоста. С тех пор все лягушки рождаются с хвостом, но вскоре теряют его.
Я предполагаю, что возможно вырастить лягушат в искусственной среде, для того что бы в дальнейшем выпустить в естественную среду обитания.
Исследование
Этапы работы:
Создать искусственную среду обитания.
Вести лист наблюдений.
Фиксировать этапы метаморфоза
Изучить специальную литературу и источники в интернете, о развитии и особенностях строения лягушек.
Наблюдать особенности и поставить эксперименты о развитии лягушат в разных условиях, о различии поведения головастиков и лягушат.
Определить вид лягушки.
Сделать выводы о возможности выращивания лягушек в домашних условиях.
Создание искусственной среды обитания:
Всего мы выловили 9 головастиков.
Головастики были перемещены в пластиковый контейнер 28*38*23.
На дно был помещен грунт из водоема. Также для питания головастиков из водоема взяли растения. И положили на дно камень для того, чтобы лягушонок, прошедший все этапы метаморфоза, смог выбраться из воды.
Вода для головастиков также была взята из водоема. Воду взяли с запасом для подмены воды в контейнере.
3.06.2019г. головастики начали жить в искусственной среде.
Ведение листа наблюдений:
Ежедневно я записывал температуру воды , сколько раз я кормил головастиков и изменения, происходящие с ними. Также вел фотосъемку. Для того, чтобы в последующем обобщить информацию, полученную при наблюдении, метаморфоза.(Приложение 1 фото 1)
Наблюдение длилось с 03.06.2019г. по 19.06.2019г. (16 дней).
Метаморфоз головастиков:
1. У головастика постепенно вырастают задние лапы, рост начинается на 4 день пребывания в искусственной среде. (Приложение 2 фото 2)
2. Постепенно формируется коленный сустав и головастики начинают пользоваться лапками, отталкиваясь ими по очереди. (Приложение 3 фото 1)
3.Головастики начинают плавать кверху ртом, захватывая еду, через 3 дня появляются передние лапы. (Приложение 3 фото 2)
4. Из зачатка передней лапки появляются лапы, сначала одна, потом вторая. Этот процесс у головастиков занимает час. (Приложение 4 фото 1,2,3) После этого изменения, у головастика 4 лапы и длинный хвост. (Приложение5 фото 1)
5. В течении 3-4 дней хвост уменьшается, головастик выглядит меньше своих сородичей без лап, он находится в воде. (Приложение 5 фото 1,2,3, Приложение 6 фото 1)
6. В один день лягушонок вскарабкивается на камень, в этот период очень маленький хвост еще остается. (Приложение 6 фото 2)
7. Постепенно хвост становится все меньше. Лягушонок не ест пищу в воде. Больше времени проводит на суше. (Приложение 7 фото1)
Далее головастиков я выпустил обратно в водоем.
Эксперименты и наблюдения(научное объяснение):
Из литературы и источников я узнал что:
Метаморфоз-это различные стадии превращения головастика в лягушку Все эти изменения вызываются тиреоидным гормоном. Если удалить у развивающегося головастика зачаток щитовидной железы, животное не претерпевает метаморфоза и продолжает расти в виде головастика. При введении тиреоидного гормона такой гигантский головастик превращается в лягушку.
Влияние температуры на развитие:
На 4 день пребывания головастиков в домашних условиях, я разделил их и поместил один аквариум на балкон, а второй оставил в комнате. Температура воды была разная на протяжении всего наблюдения, но головастики развивались одинаково. 1 емкость температура от 20-25 С, 2 емкость - от 16-25С.
Данное разделение показало, что температура водоема не влияет на развитие лягушек. И позволило сделать выводы о том, что пребывание в температуре выше 25 градусов и на прямых солнечных лучах является для головастиков не комфортным ( они становятся вялыми).
Также один из контейнеров был меньшего размера, что тоже не повлияло на развитие головастиков.
Шум и вибрации:
Я случайно уронил пластиковую ложку в контейнер. Оказалось, что головастики и лягушки по разному реагируют на опасность: головастики старались уплыть, а вот лягушонок спрыгнул в воду и замер.
Свет:
Направляя свет фонарика на лягушек и головастиков, я так же заметил разное поведение: головастики начинают активно двигаться, лягушата замирают.
Развитие головастиков:
Развитие головастиков идет неравномерно, в одном контейнере возможно наблюдать как головастика, только начавшего процесс метаморфоза, так и заканчивающего свое чудесное превращение. (Приложение 7 фото 2)
По данным ученых крупные головастики выделяют специальные вещества, тормозящие рост мелких собратьев.
Питание:
Лягушата не едят, а у головастиков хороший аппетит. Головастики едят растения, позже корм. Лягушата после метаморфоза есть перестают - по данным исследования Мичиганского университета прожорливость головастиков заключается в том, что на этой стадии развития гормональные и нейронные тормоза к еде не действуют. Пока происходит процесс метаморфоза, мозг развивает способность реагировать на лептин (гормон). Это очень важно для головастиков, так как переставая потреблять пищу во время метаморфоза они помогают организму(кишечнику) перестроиться на потребление животной пищи.
Определение вида лягушки:
По определителю мне не удалось понять какой конкретно вид головастика я выловил. Я исключил все виды, кроме остромордой и травяной лягушки.
Из литературы я узнал, что это самые распространенные лягушки на нашей территории.
В некоторых источниках говорилось о том, что отличить остромордую лягушку от травяной не всегда сможет и профессиональный зоолог.
Но есть у этих видов признак, который позволяет их очень точно определить. Это - пяточный бугор. На первом, самом маленьком пальце, точнее у его основания, задних лапок есть твёрдый, маленький вырост. Это и есть пяточный бугор. Пяточный бугор у земноводных играет роль лопаты. С его помощью лягушки или жабы могут закапываться под землю. И чем сильнее развит пяточный бугор, тем более наземный, или даже подземный образ жизни ведёт его обладатель.
У остромордой лягушки пяточный бугор заметно крупнее, чем у травяной. Первый палец задней лапки остромордой лягушки примерно в полтора раза длиннее пяточного бугра.
У травяной лягушки пяточный бугор маленький, по длине он примерно в два с половиной раза короче первого пальца.
Этот признак, это соотношение длины пяточного бугра и первого пальца позволяет хорошо различать два вида. Даже у самых крошечных лягушат, которые только что закончили метаморфоз и перестали быть головастиками, очень хорошо заметен пяточный бугор и его соотношение с длиной первого пальца.
Рассматривая фото лягушат, я пришел к выводу, что у меня травяная лягушка. Пяточный бугор равен 5мм, длина пальца 12 мм.
Выводы
Содержание головастиков в искусственной среде: при температуре16-25С у 4 из 9 головастиков метаморфоз занял 16 дней. Необходимо создать условия близкие к природным, осуществлять подмену воды каждые 3 дня, обновлять растения и кормить головастиков дафниями. Кормление лягушат-сеголеток мне не удалось.
За процесс метаморфоза отвечают гормоны вырабатываемые щитовидной железой. Внешние факторы, такие как объем емкости и температура воды, не значительно влияют на процесс развития головастиков.
Сначала у головастиков вырастают задние лапы, формируется коленный сустав, они начинают использовать лапы для отталкивания. Перед тем, как появятся передние лапы, головастики начинают плавать кверху ртом. Передние лапы появляются в течение часа, сначала одна затем вторая. Далее уменьшается хвост и с еще маленьким хвостом лягушонок выбирается на сушу.
С помощью пяточных бугорков и окраски я определил, что вырастил остромордую лягушку.
Головастики и лягушата очень отличаются друг от друга. Различное строение тела, пища, употребляемая ими, способы передвижения и реакция на внешние раздражители отличают головастиков от взрослых особей очень сильно.
Заключение
Мною были выловлены 9 головастиков. 4 из них полностью прошли все этапы метаморфоза, но лягушата не стали есть и один погиб. Как и планировал, я выпустил лягушат в естественную среду обитания. Они не отличались по размеру от своих сородичей обитающих в водоеме.
Я смог вырастить лягушат, наблюдать этапы метаморфоза, узнал много новой информации о преображении головастика в лягушку. Оказывается за этот процесс отвечают гормоны вырабатываемые щитовидной железой.
Сделал выводы, о том в каких условиях должны содержаться головастики для успешного процесса метаморфоза. Контейнер с водой из водоема, так же, как и грунт и растения. Температура комфортная для головастиков от 16-24С. Не допускать попадания прямых солнечных лучей. Для кормления можно использовать дафний.
Для определения вида выращенной лягушки использовал определитель и другие источники информации. Мне для этого понадобилось измерить длину пяточного бугорка и соотнести с длиной пальца.
В следующем году я планирую выловить икринки лягушек и наблюдать метаморфоз полностью.
Библиографический список:
1. Вершинин В.Л., Большаков В.Н. Амфибии и рептилии Среднего Урала: Справочник-определитель. - Екб.: Сократ, 2007.
2. Габеева Н.М. Такие разные лягушки - М.: Редкая птица, 2016.
3. Гурина И.В. Как появляется лягушка. - М.: Фламинго, 2009.
4. Орлова В.Ф., Семенов Д.В. Природа России: жизнь животных. Земноводные и пресмыкающиеся. М.: ООО Фирма Издательство АСТ", 1999.
5. https://ru.esdifferent.com/difference-between-tadpoles-and-frogs
6. https://www.chem21.info/info/1434863/
7. https://rus.sciences-world.com/fat-sensing-hormone-helps-control-tadpole-metamorphosis-19769
8. https://www.zooclub.ru/amfibii/ozernaja-simfonija.shtml
Приложение:
Фото 1 - Лист наблюдений.
Приложение 2
Фото 1 - Рост задних лап - 7.06.19.
Фото 2 - Рост задних лап - 8.06.19.
Приложение 3
Фото 1 - Формирование коленного сустава.
Фото 2 - Головастики плавают кверху ртом, захватывая пищу и воздух.
Приложение 4
Фото 1 - зачатки передних лап головастика.
Фото 2 - Появление передней лапы головастика.
Фото 3 - Головастик на 3х лапах.
Приложение 5
Фото 1 - Головастик на 4 лапах и с длинным хвостом.
Фото 2 - Уменьшение хвоста на 3 мм -
Фото 3 Уменьшение хвоста на 4 мм -
Приложение 6
Фото 1 Головастик хвост 3 мм.
Фото2 - Лягушонок выбрался на сушу, еще есть маленький хвост.
Приложение 7
Фото 1 - Лягушонок на суше, без хвоста.
Фото 2 - Головастики в контейнере, проходящие одновременно разные этапы метаморфоза.
Приложение 8
Фото 1 - Увеличенное фото задней лапки лягушонка с измерением длины первого пальца и пяточного бугра.