Индивидуальный проект. Автор: Колмогоров Александр Никифорова Маргарита. Работа №390071

Муниципальное общеобразовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов №24
Итоговый индивидуальный проект
на тему:
Бабочки
Выполнили:
ученики 11А класса
Никифорова Маргарита
и Колмогоров Александр
Руководитель:
учитель биологии
Казабаранова Наталья
Владимировна
г. Саранск
2023
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ------------------------------------------------------------------------------3
1. Особенности строения и образа жизни Чешуекрылых
1.1 Морфологическая характеристика -----------------------------------------3
1.2 Жизненный цикл ------------------------------------------------------------5
1.3 Трофические (пищевые) связи ----------------------------------------------6
1.4. Приспособления к условиям среды ---------------------------------------7
1.5. Способы защиты --------------------------------------------------------------8
2. Условия, материалы и методы исследования ------------------------------9
3. Результаты исследования ---------------------------------------------------- --9
Заключение --------------------------------------------------------------------------10
Список использованной литературы -------------------------------------------11
Введение
Ты прав. Одним воздушным очертаньемЯ так мила.Весь бархат мой с его живым миганьем-Лишь два крыла.Не спрашивай: откуда появилась?Куда спешу?Здесь на цветок я легкий опустиласьИ вот - дышу.Надолго ли без цели, без усилья,Дышать хочу?Вот-вот сейчас, сверкнув, раскрою крыльяИ улечу.
А.Фет.
Бабочки являются украшением природы. Подобно цветущим растениям они радуют глаз изяществом и разнообразием красок. Трудно представить себе богатый разнотравьем цветущий луг без этих восхитительных насекомых. Они широко распространены по всему земному шару, встречаются на всех континентах кроме Антарктиды. Некоторые бабочки занесены в Красную книгу России и Республики Мордовия, а это значит, что бабочки страдают от хозяйственной деятельности человека.
Актуальность исследования. Бабочки – одна из самых уязвимых групп насекомых, ведь они страдают не только от разрушения их местообитаний, но и от того, что их собирают в большом количестве для украшений, коллекций, пособий и других целей. Поэтому очень важно изучать видовой состав бабочек, особенно в местах, находящихся под охраной государства.
Цель работы: Изучение видового состава и распространения дневных бабочек окрестностей биостанции Симкинского природного парка устойчивого развития и близлежащих территориях.
Задачи исследования:
Изучение литературных источников о строении и экологических особенностях дневных бабочек;
Изучение видового состава дневных бабочек окрестностей биостанции СППУР и близлежащих территориях.
1.Особенности строения и образа жизни Чешуекрылых
1.1 Морфологическая характеристика
Бабочки или Чешуекрылые – отряд насекомых с полным превращением. Взрослые особи имеют две пары крыльев, покрытых чешуйками, цвет, строение и расположение которых создают исключительное разнообразие окраски и рисунка. Чешуекрылые – один из наиболее крупных по числу видов отряд: в мировой фауне насчитывается свыше 150 000 видов. На территории России – около 15 000 видов.
Само название говорит об особенностях этой группы бабочек. Они активны в дневное время, за что их называют дневными, и имеют булавовидные усики, о чем свидетельствует второе название. Их можно обнаружить повсюду, где есть цветковые растения. Эти бабочки обладают способностью к миграциям, поэтому встречаются и над поверхностью морей и океанов на значительном расстоянии от берега, и высоко в горах, в зоне вечных снегов.
Группа булавоусых объединяет несколько семейств: парусники, белянки, голубянки, бархатницы, нимфалиды, толстоголовки.
Гусеница дневной бабочки имеет удлиненное, червеобразное тело, состоящее из головы и 13 сегментов. На мягких брюшных ножках имеются крючочки, которыми гусеница цепляется при лазании. Из яйца выходит на свет малоподвижная гусеница отталкивающего (с точки зрения большинства людей) вида. Ее жизнь протекает, как правило, на одном листе кормового растения, а главным смыслом в жизни для нее является питание. Сильно вытянутое в длину, цилиндрическое тело гусеницы с головой, снабженной лишь слабо развитыми органами чувств, никак не дает нам оснований предполагать, что в один прекрасный день оно превратится в крылатую особь удивительно красивых форм и расцветки.
Гусеница имеет мощные ротовые органы, служащие для откусывания и жевания пищи. Важным органом являются прядильные, или шёлкоотделительные железы, открывающиеся на вершине нижней губы. Прядильные железы гусениц дневных бабочек используются очень незначительно и служат разве что для прикрепления гусеницы к предмету или листу перед линькой или окукливанием. Кожа гусениц, даже тех, которые кажутся совершенно голыми и гладкими, несёт щетинки и волоски, расположенные либо непосредственно на коже, либо на различных выростах. Сама кожа густо усеяна различными мелкими шипами и бородавками, заметными, как правило, только при большом увеличении под микроскопом. Волоски и щетинки расположены на теле пучками или сплошным покровом. Окраска гусениц отличается большим разнообразием и наличием множества оттенков. Одни гусеницы окрашены в монотонный зелёный, желтый или коричневый цвет, другие могут похвалиться пёстрым убором в цветную полоску, в горошек, третьи несут сложный декоративный рисунок. Своеобразие окраски подчеркивается также формой тела и волосяным покровом. Расцветка гусеницы может меняться в течение её жизни; в ней участвует много разных пигментов.
Тело бабочки имеет принципиально иное строение, чем у предшествующих стадий развития: яйца, гусеницы и куколки. Как у всех других насекомых, тело бабочки разделяется на три четко обособленные части: голову, грудь и брюшко.
По бокам головы находятся несоразмерно большие, выпуклые глаза. Это сильно выдающиеся, блестящие, разноокрашенные полушария состоят из множества тесно прилегающих друг к другу маленьких отдельных глазков; каждый из них при ближайшем рассмотрении оказывается снабженным шестиугольной фасеткой. Это сложные, или фасеточные, глаза. Усики бабочек являются органами обоняния. Усики расположены на теменной части головы и могут иметь разную форму. Усики бывают нитевидные, щетинковидные, гребенчатые или перистые. У дневных бабочек усики всегда булавовидные. Хоботок, с помощью которого бабочки сосут нектар и воду, бывает различной формы и длины. У дневных бабочек хоботок обычно сильно удлинен и спиралевидно свернут; только при еде бабочка разворачивает его во всю длину.
Голова и грудь соединены перепончатой, мягкой и короткой шеей. Крылья, покрытых огромным множеством мелких чешуек различной формы и окраски. Особый интерес представляют так называемые пахучие чешуйки, , встречающиеся преимущественно у самцов дневных бабочек. Эти чешуйки связаны с особыми железами, выделяющими пахучий секрет; они распространяют вокруг себя особый запах, который иногда может различить своим обонянием и человек. Хорошо известен, например, запах репницы.
Окраска чешуек зависит от присутствующего в них пигмента или обусловлена чисто физическим явлением: преломлением и отражением света. Преломляясь в скульптуре полых чешуек, белый солнечный луч разлагается на отдельные цвета спектра; таким образом, на крыльях бабочек возникают блестящие, переливающиеся цветные пятна (как у голубянок, перламутровок).
Крылья пронизаны жилками, каждая из которых носит своё название.
К груди чешуекрылых прикреплены также три пары тонких ног, которые служат не столько для передвижения, сколько для прикрепления во время покоя. У некоторых групп дневных бабочек. У нимфалид, голубянок и т.д., передние ноги недоразвиты, укорочены и неспособны выполнять свою функцию. Лапки снабжены коготками и подушечками, которые позволяют насекомому удерживаться даже на очень гладкой поверхности.
Брюшко чешуекрылых имеет цилиндрическую форму, у дневных бабочек бывает стройным и довольно длинным.
1.2 Жизненный цикл
Самка бабочки откладывает яйца, как правило, непосредственно на кормовое растение гусеницы или в другое место, отвечающее требованиям данного вида. Количество яиц в кладке у различных видов весьма разнообразно, от нескольких десятков до сотен, и может достигать тысячи у некоторых бабочек. Самки откладывают яйца по одному, группами по несколько штук или небольшими кучками. Так поступают крапивница и дневной павлиний глаз, откладывая весной яйца на побег крапивы, который затем колониально живущие гусеницы объедают дочиста. Хорошо известны также кладки желтых или оранжевых яиц капустницы на листьях капусты. Свежеотложенные яйца бывают обычно желто-белые, желто-оранжевые, серые или зеленоватые, впоследствии они темнеют, особенно заметно перед выходом гусеницы. Готовый аппарат личинок – грызущего типа, и питаются они растениями. Некоторые открыто живут на листьях, другие минируют их. Развитие гусеницы совершается обычно пять или шесть, четко разграниченных этапов (возрастов). После определенного времени, продолжительность которого, в зависимости от температуры или времени года, у одних видов составляет несколько дней, а у других недели или месяцы, рост гусеницы приостанавливается на несколько дней и происходит линька. В это время гусеница не принимает пищи, прикрепляется к листу, веревочке, коре, камню или другому подходящему месту и сбрасывает с себя старую кожицу, подобно змее. Это критический период для гусеницы, так как в своем новом, еще не затвердевшем покрове она легко ранима и плохо защищена. Большим разнообразием отличается также форма, окраска, размеры и образ жизни гусениц. Закончившие питаться гусеницы сбрасывают линочную шкурку последнего возраста и превращаются в куколку.
Стадия куколки в развитии бабочки иначе называется стадией покоя, или перестройки. Передвигаться куколка не может. Куколка лишена возможности активной защиты от неблагоприятных влияний внешней среды, от засухи болезней, хищников, поэтому гусеница еще до окукливания должна принять достаточно эффективные меры по охране куколки от внешней опасности. Гусеницы инстинктивно избирают для окукливания наиболее недоступные и скрытые от постороннего глаза места. Часто в поисках таких мест они перемещаются на значительные расстояния, за пределы садов и огородов, выгрызают в растениях камеры, плетут коконы или сворачивают трубочкой листья. Куколки дневных бабочек можно найти открыто прикрепленными к различным предметам, причем они висят или головой вниз, или опоясаны нитью, и тогда их голова обращена кверху (как у белянок). После перестройки из куколки вылетает имаго – как принято называть взрослое насекомое, – в нашем случае бабочка.
Только что вылупившаяся зрелая особь выглядит совершенно иначе, чем порхающая с цветка на цветок бабочка. Первоначально она имеет лишь мягкие, короткие дольки крыльев, и до полного их расправления летать, не способна. В течение первых десяти-двадцати минут крылья достигают своей нормальной величины, оставаясь и потом еще некоторое время мягкими, богатыми гемолимфой и требуя до двух часов до своего полного затвердевания. После этого бабочка может смело подниматься в воздух.
Взрослая особь имеет единственную задачу в этом мире, которой подчинено все: она должна произвести потомство, очередное поколение. Самец, оплодотворивший самку, и самка, отложившая оплодотворенные яйца, сыграли свою роль в природе, их жизнь потеряла смысл, и они гибнут.
Но прежде, чем это произойдет, бабочка может жить довольно долго. В продолжительности жизни бабочек наблюдаются существенные различия.
Некоторые виды бабочек, например древоточцы, волнянки и мешочницы, имеют недоразвитый хоботок и не принимают пищи. Живут они исключительно за счет жировых запасов, накопленных на стадии гусеницы, и погибают уже спустя несколько дней. Дневные бабочки сосут нектар и живут несколько недель или даже месяцев, а отдельные виды (например, нимфалиды) способны даже с успехом перенести зимовку.
1.3 Трофические (пищевые) связи
У некоторых видов бабочек взрослые особи не питаются вообще. Многие дневные бабочки кормятся нектаром, выделениями растений, соками плодов. Среди гусениц известны хищники, способные питаться другими насекомыми и уничтожать их в случае массовых размножений. Известны совки, которые поедают червецов и тлей, значительно снижая численность этих вредителей. Гусеницы вощинных огневок кормятся воском.
Вылупившаяся гусеница, как правило, сначала поедает часть яичной скорлупы (или целиком без остатка), а затем, спустя некоторое время, вгрызается в кормовое растение. Любопытен также выбор идущих в пищу отдельных частей растений. Большая часть гусениц предпочитает селиться на листьях, которые они и обгрызают по краям или же выедают в них круглые отверстия. Многие гусеницы объедают только верхний или нижний слой листа, оставляя нетронутой тонкую кожицу в виде прозрачного глазка. Некоторые виды (например, боярышница) отдают предпочтение почкам, и поэтому наносимый ими ущерб оказывается более чувствительным.
Гусеницы некоторых видов голубянок (например, голубянка Орион) проводят часть своей жизни в муравейнике, муравьи питаются сладкими выделениями железистых органов этих гусениц. Многие из гусениц сильно (в отдельных случаях целиком) зависят от такого сожительства. Все гусеницы делятся на три большие группы. Монофаги могут жить только на одном виде кормового растения. Например, гусеницы желтушки торфяниковой живут только на голубике, а гусеницы ленточника тополевого – на осине. Гусеницы-олигофаги кормятся разными растениями, принадлежащими к одному семейству. Так, например, махаон живет исключительно на различных зонтичных. Третьей, наименее специализированной группой являются гусеницы-полифаги, или многоядные, питающиеся самыми разными растениями. Среди дневных бабочек полифаги крайне редки (в качестве примера можно привести разве что репейницу или боярышницу), большинство видов принадлежит к олигофагам.
1.4.Приспособления к условиям среды
Гусеницы по-разному приспособлены к своей среде. Их хорошая адаптация связана, с одной стороны, с приемом пищи (на листьях, в корнях, стеблях и цветах), а с другой стороны, она защищает их от врагов (покровительственная или предостерегающая окраска, волосяной покров). Гусеницы многих видов (например, парусника, ленточника тополевого, голубянок) живут в одиночку, другие, наоборот, держатся большими группами, что особенно характерно для нимфалид (траурница, дневной павлиний глаз). У дневных бабочек гнезда встречаются только в порядке исключения (боярышница). Гнезда охраняют гусениц от колебаний температуры и врагов. Не окуклившиеся к началу зимовки гусеницы ищут укрытия в свернутых трубочкой листьях растений или же свободно прикрепляются к веточкам и листьям. Примером первого типа поведения может послужить ленточник тополевый, второго – желтушка торфяниковая.
У некоторых дневных бабочек встречается любопытное явление – кочевки или миграции. Самым знаменитым путешественником среди бабочек, бесспорно, является американский вид данаида-монарх (Danaus plexippus), ежегодно преодолевающий тысячи километров в северо-южном направлении. Деревья, на которых зимуют тысячные скопления этих бабочек, охраняются государством как природная достопримечательность.
1.5. Способы защиты
Многие животные, чтобы отпугнуть или сбить с толку нападающего, внезапно показывают ему яркие пятна и узоры, которые резко контрастируют с их общей покровительственной окраской. Этот способ достиг особенно высокого развития у бабочек и гусениц, которые при опасном приближении хищника внезапно показывают ему устрашающие глаза. Защищаясь, один из бражников, дневное время проводящий на древесных стволах, приподнимает передние крылья, и птица вдруг видит два огромных ложных глаза на задних крыльях, а бабочка ритмично движется, что усугубляет впечатление, будто из дупла появилась сова. Дневной павлиний глаз, в состоянии покоя похожий на сухой лист, если его потревожат, начинает открывать и закрывать передние крылья, демонстрируя не два, а четыре моргающих глаза, да ещё вдобавок трёт края крыльев друг о друга, производя шипящий звук.
У некоторых бабочек такая маскировка развилась до невероятных размеров. Кончики их задних крыльев, кроме их ложных глаз, снабжены ложными усиками. В довершении иллюзии бабочки одного такого вида, садясь, мгновенно меняют позу и начинают шевелить ложными усиками для того, чтобы подстерегающая добычу птица неверно рассчитала направление взлета намеченной жертвы и, в худшем случае, только порвала бы ей заднее крыло.
Глазные пятна – узоры из концентрических кругов, которыми обладают многие насекомые, – приводят хищника в растерянность, и жертва успевает спастись или даже обратить в бегство его самого. Птицам, охотящимся на бабочек, ложные глаза могут показаться глазами их собственных врагов – совы или кошки. Тем более что бабочки нередко демонстрируют эти пятна с внезапностью, которая усугубляет испуг нападающего. Однако сами по себе глазные пятна еще не гарантируют безопасности: настойчивый хищник привыкает к ним и больше не обманывается. А потому многие бабочки обзавелись дополнительными видами защиты.
Первичной защитой бабочки калиго и гусеницы гарпии остается покровительственная окраска; чтобы бабочка показала свои глазные пятна, хищник должен приблизиться к ней почти вплотную, а гусеница демонстрирует свою отпугивающую клоунскую физиономию, только если ее активно потревожить. Резкий, отвратительный запах, который испускает гусеница парусника, является вторичной защитой, а голубянка шевелит замаскированными под голову кончиками задних крыльев, чтобы отвлечь внимание от своей настоящей головы.
Дневные и ночные бабочки, чьи относительно большие крылья и медлительный полёт делают их уязвимыми, летят по сложным кривым, сбивая врага с толку. Многие насекомые в состоянии покоя незаметны, но в полёте внезапно демонстрируют яркие пятна, и хищник теряет их из виду, когда они садятся и вновь сливаются с фоном.
Разные виды бразильских бабочек, несъедобных для птиц и ящериц, удивительно похожи между собой. Понять, в чём заключается польза от членства в таком Клубе предостерегающих, оказалось нетрудно: хищнику достаточно познакомиться с единственной особью одного вида вместо того, чтобы раз за разом убеждаться в несъедобности каждого из видов по отдельности.
Красивая бабочка данаида обязана своей несъедобностью тому, что её гусеницы питаются листьями ядовитого латука, опасного для скота и других позвоночных, так как в его тканях содержатся вещества, вызывающие сильную рвоту. Крылатые хищники быстро научатся не трогать данаид, а заодно и их подражательницу. Одну из нимфалид – лишь слегка невкусную.
Условия, материалы и методы исследования
Дневных бабочек лучше всего ловить в утренние часы, в солнечную погоду. Так как в это время дня они наиболее активны. К вечеру активность дневных бабочек снижается; не увидим мы их и в облачную погоду. Различны и места обитания разных видов чешуекрылых. Чаще всего дневные бабочки садятся на цветы. Цветы – это естественная приманка, более всего привлекающая бабочек. Перламутровки выискивают цветы чертополоха, в горах часто ночуют на цветущей ястребинке. Бабочка аполлон садится исключительно на цветы репейника и чертополоха.
Сбор дневных бабочек производился во время проведения межрегионального экологического сбора Сура-2022. Отлов бабочек производился в Симкинском природном парке устойчивого развития на территории биостанции МГУ.
Дневных бабочек отлавливали с помощью сачка, прикреплённого к металлической палке. Для умерщвления пойманной бабочки её перегоняли в конец мешка, и там, в момент, когда крылья бабочки сложены вместе, захватывали её с боков большим и указательным пальцем и сдавливали ей грудь. Маленькие и хрупкие особи помещались отдельно от крупных. Белые бабочки отделялись от тёмных и т. д. Обездвиженных бабочек мы помещали в специальные энтомологические пакетики, на которых, если намечается долгая экскурсия, точно обозначали дату и место, где был экземпляр найден.
Результаты исследования
Для исследования были выбраны три местообитания: поляна около озера Инерка, пойменный лес, кусты вблизи реки Сура.
Место исследования
поляна около озера Инерка
пойменный лес
кусты вблизи реки Сура
Перламутровка большая лесная
+
Крушинница
+
+
Репница
+
Червонец огненный
+
+
Воловий глаз
+
Голубянка
+
+
+
Боярышница обыкновенная
+
+
+
Ленточник тополевый
+
Перламутровка непарная
+
+
Павлиний глаз
+
+
+
Доминирующим видом была Боярышница обыкновенная и Павлиний глаз. Они встречались в больших количествах во всех исследуемых местообитаниях. Данные виды нами не отлавливались, т. к. их численность значительно превышала численность всех остальных исследуемых видов. Всего было поймано 10 видов.
Самая редкая бабочка, которую мы поймали это Воловий глаз. Она была обнаружена только на поляне около озера Инерка. Бабочка Голубянка встречается во всех исследуемых участках.
Заключение
Изучив литературные данные о Чешукрылых, их видовой состав в окрестностях биостанции, мы сделали следующие выводы:
Свое название Чешуекрылые получили за то, что на их крыльях расположены мельчайшие чешуйки. Чешуйки на крыльях бабочек имеют огромное значение в жизни насекомых. Они необходимы для полёта, маскировки, защиты от врагов, важны для продолжения рода.
Чешуекрылые относятся к насекомым с полным превращением. Это значит, что из яйца развивается личинка (гусеница), далее куколка и потом взрослая особь (имаго).
Наиболее вредят человеку именно гусеницы, которые могут поедать листья культурных растений, нанося вред сельскому хозяйству. Взрослые особи наоборот очень полезны, так как производят опыление цветковых растений.
Многие дневные бабочки очень хорошо приспособились к условиям окружающей среды и обладают отличной маскировкой защищающей их от хищников.
В Симкинском природном парке устойчивого развития в окрестностях биостанции на исследуемых местообитаниях мы выявили 10 видов Чешуекрылых. Наиболее распространённые из них - Павлиний глаз и Боярышница обыкновенная. Они встречаются во всех исследуемых местах. Наиболее редкий вид - Воловий глаз.
Чешуекрылые встречаются вблизи тех мест, где они впоследствии будут откладывать яйца, и где будут развиваться их гусеницы. Так, например, бабочку Крушинницу мы встретили только в пойменном лесу. Это легко объяснить, ее гусеницы объедают листья крушины.
Изучение Бабочек очень увлекательное занятие. Бабочки - прекрасные творения живой природы. Они появились на Земле 250 млн. лет назад – раньше, чем динозавры. Жизнь бабочек не таит в себе никаких особых неожиданностей, поэтому теперь мы знаем, что бабочки произошли не от цветков.
Как и весь живой мир, окружающий человека, бабочки страдают от общего загрязнения окружающей среды. Мы должны сохранить бабочек для будущих поколений, не на день, не на год, на всю дальнейшую нашу жизнь.
В природе столько красоты–Вглядись, и ты поймешь,Зачем росистые кустыОкутывает дрожь.
Куда, журча, ручей бежит,Прозрачнее стекла,О чем под вечер, в поле ржи,Поют перепела...Пусть станет сердцу твоемуПонятна птичья речь–И ты научишься тому,Как это все беречь.
(В. Чижов)
Список использованной литературы
К. Вилли, В. Детье. Биология. – Т. 2, Москва, 1974
Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия, 2004
А. Братцев. Атлас дневных бабочек
А. Э. Брем. Жизнь животных. – Т. 3. - Москва: Терра, 1992
Краткий справочник школьника. 5–11 кл. / 2-е изд. - М.: Дрофа, 1998