XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Тропические бабочки

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Первухина А.И. 1

---

1Бюджетное образовательное учреждение города Омска «Гимназия № 19»

Сащенко Г.Ю. 1

---

1Бюджетное образовательное учреждение города Омска «Гимназия № 19»

Работа в формате PDF

1.5 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Разве можно представить природу без бабочек?! Также бабочки хорошо снимают стресс и создают радостное настроение. В клиниках Стокгольма, например, применяют лечение пациентов с помощью оранжерей с красивыми цветами и бабочками. Многие люди коллекционируют необычных и больших тропических бабочек, существуют даже специальные плантации, на которых разводят бабочек на продажу.

Еще с раннего детства мне нравилось наблюдать за бабочками.

Однажды, мне довелось побывать на выставке экзотических бабочек в городе Ялта. Экскурсовод рассказывал  о бабочках. Больше всего меня поразил стенд, где на веревочках висели  куколки. Там даже была бабочка, которая только  родилась, она сидела на краешке и видимо набиралась сил.  Я узнала много интересных фактов из жизни бабочек. Меня это очень заинтересовало и у меня появилась цель:   вывести тропических бабочек  дома и понаблюдать за их развитием.

Для достижения поставленной цели мне предстоит решить следующие задачи:

1. изучить  литературу  о  многообразии,    строении  и  размножении  тропических бабочек;

2. создать  условия  для  развития  тропических бабочек  в  домашних условиях.

3. провести эксперимент по выведению тропических бабочек в домашних условиях, создав оптимальные условия. 

4. проанализировать и сделать выводы по полученным знаниям и наблюдениям.

Объектом моего исследования являются куколки тропических бабочек, различных видов. 

Предмет  исследования  –  процесс превращения куколок в бабочек.

В качестве гипотезы предполагаю, чтотропическую бабочку возможно вывести в домашних условиях.

Также для определения актуальности моего исследования я провела анкетирование среди учащихся моего первого класса. При ответах на заданные мной вопросы мнения разделились, например, мнения по ответу на вопрос: «Может ли тропическая бабочка жить в квартире вместе с человеком?» разделились ровно 50 на 50. (Приложение 1)

Работая над исследованием, я применяла следующие методы:изучение литературы и интернет-источников, анкетирование, наблюдение, анализ и обощение.

Глава 1. Подробная теоретическая информация о бабочках

Бабочки относятся к членистоногим - самым высокоразвитым  животным среди беспозвоночных. Отряд – чешуекрылые. На данный момент чешуекрылые насчитывают около 158000 видов насекомых. Эти уникальные создания являются вторыми по своей численности опылителями после пчел. [2, с. 23] 

Наука, изучающая бабочек, называется лепидоптерология.

1. 1. Строение бабочки

Тело взрослой бабочки состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка. (Приложение 2)

Строение тела бабочки.

Грудь состоит из трех сегментов: передне-, средне- и заднегруди. Каждый несет по паре ног. Членистые ноги состоят из пяти сегментов: тазик, вертлуг, бедро, голень и лапка. 

У бабочек ноги служат в основном для закрепления на определённом месте и только потом — для передвижения, поэтому лапки оснащены целым набором приспособлений для фиксации на разных поверхностях. У некоторых бабочек на ногах расположены вкусовые рецепторы: до того, как такая бабочка коснётся конечностью сладкого раствора, она не развернёт хоботок и к еде не приступит.

Средне- и заднегрудь несут по паре крыльев. Как и у других насекомых, они укреплены системой трубчатых образований, называемых жилками. Жилки выполняют двоякую функцию: во-первых, каркасную, во-вторых, в полости трубок проходят трахеи и нервные волокна. По форме крыльев и расположению жилок в основном происходит распознавание видов и дифференциация.

Брюшко примерно цилиндрическое и состоит из 10 сегментов, из которых два или три последних преобразованы в наружные половые придатки (гениталии). Форма последних широко варьирует и часто используется в качестве диагностического признака при определении видов бабочек. [ 1, с. 53]

Тело бабочки и придатки снаружи покрыты твердым защитным слоем (кутикулой), который в свою очередь состоит из трех слоев. Первый, тонкий и нежный — эпикутикула, второй — экзокутикула — более твердый и слит с внутренним слоем эндо-кутикулой. Последние два слоя состоят из плотной ткани, образованной хитином и полибелковыми структурами, связанными между собой химическими соединениями. 

Хитин — уникальное изобретение природы, при поражающей легкости он очень прочен, нерастворим в органических растворителях и даже в щелочах. Все тело, за исключением сложных глаз, целиком покрыто волосками и щетинками. [4, с. 201]

Строение головы бабочки.

На голове хорошо заметны крупные, почти полусферические сложные глаза и пара длинных членистых антенн (усиков), отходящих от лобной части между глазами. (Приложение 4)

На нижней стороне головы располагается ротовой аппарат. У дневных бабочек это скручивающийся в спираль хоботок, образованный соединенными между собой, но не сросшимися наружными лопастями нижних челюстей (две его половинки можно легко разъединить булавкой). Через хоботок бабочка высасывает нектар с помощью похожего на кузнечные мехи глоточного насоса.

Почти всегда по сторонам хоботка располагаются 3-члениковые густо покрытые чешуйками сенсорные органы – нижнегубные щупики.

Строение крыльев бабочек.

У бабочек две пары крыльев – именно в них красота этих хрупких созданий. У бабочек обе пары крыльев летательные; надкрыльев, характерных для жуков и прямокрылых, нет. По природе своей крыло двухслойно и образовано верхней и нижней боковыми складками тела. (Приложение 4)

Крылья иссечены продольными и поперечными жилками, трубковидными расширениями пластинки крыла. Жилки выполняют двоякую функцию: во-первых, каркасную, во-вторых, в полости трубок проходят трахеи и нервные волокна. 

По форме крыльев и расположению жилок в основном происходит распознавание видов и дифференциация.

Крылья покрыты чешуйками (Приложение 5), образующими на их поверхности пыльцу, — этого нет ни у каких иных представителей животного мира. Это видоизменённые волоски, имеющиеся на крыльях многих насекомых. Количество чешуек может быть очень велико — несколько сотен тысяч у некоторых видов! [ 4, с. 54]

Форма и назначение чешуек различны. Прежде всего существуют пигментные и оптические чешуйки, определяющие окраску крыльев. Первые содержат красящее вещество меланин и отвечают за основную расцветку. А вторые, пропуская лучи света сквозь собственную структуру, преломляют их, вызывая явления интерференции (по принципу призмы). Вот почему под разными углами освещения крылья бабочки приобретают новые цвета и оттенки. Благодаря этому крылья бабочек делаются металлически-блестящими и переливающимися — особенной красотой отличаются они у тропических бабочек.

Чешуйки, уложенные на крыле бабочки, подобно черепице на крыше дома, часто ярко окрашены и образуют линии, пятна, полосы, разводы — всё то, что называют «рисунком крыла» (см. схему ниже). Количество и расположение деталей рисунка различно даже у близких видов. Глазки, лунки, пятна и перевязи могут менять своё расположение, смещаться в несвойственные им места или просто исчезать. Таким образом в основном и определяют бабочек — ведь рисунок каждой бабочки неповторим.

Окраска крыльев самцов и самок бабочек часто совершенно различна. Это явление биологи называют половым диморфизмом в окраске. Более того, редко, но встречаются особи, сочетающие в себе крылья обоих полов: слева — с расцветкой самца, справа — самки, или наоборот. Такие генетически искажённые экземпляры носят название «гинандроморфы».

Удивительны пахучие, или андрокониальные, чешуйки. Чтобы молекулы душистого вещества легче испарялись с поверхности крыла, кончики этих чешуек заканчиваются кисточкой волосков. В период брачных церемоний одни бабочки при встрече ищут усиками пахучие чешуйки и по их аромату выбирают своего партнёра. И расстояние не преграда: самцы находят подруг по запаху за несколько километров! Иногда запах бабочки настолько сильный, что его может ощутить и человек.

Каждое правило в природе имеет исключения. Существуют виды, у которых чешуйки остались только по краям крыльев и вдоль жилок. К таким бабочкам относятся, например, стеклянницы и бражники-шмелевидки. Их брюшко раскрашено яркими черно-жёлтыми полосами и в сочетании с прозрачными узкими крыльями делает этих насекомых похожими на ос или шмелей. [ 2, с. 31]

Есть, наконец, бабочки, совсем лишённые способности летать. Так бескрылыми являются самки пяденицы-обдирало, одноцветной и улиткообразной мешочниц, кистехвостов, некоторых коконопрядов. Они очень мало похожи на бабочек, скорее напоминая червячков. Поэтому встречу полов у этих видов обеспечивают крылатые самцы.

1. 2. Питание и среда обитания бабочек

Тропические бабочки питаются в основном цветочным нектаром и соком спелых фруктов. Они могут втягивать жидкость своим хоботком, а также могут есть сок гниющих фруктов. 

Цветочный нектар -  это основной источник пищи для многих бабочек, особенно дневных.

Тропические бабочки часто питаются мякотью спелых фруктов, таких как апельсины, бананы, персики и хурма. Некоторые виды, например, ночные бабочки, также могут питаться соком гниющих фруктов.

Тропические бабочки в природе живут в тропических лесах и обладают поразительными размерами и окрасами. Они являются важной частью экосистемы, опыляя растения и служа пищей для других животных. 

Тропический лес — это жаркая, богатая растительностью экосистема вблизи экватора, характеризующаяся высокой температурой и большим количеством осадков, что приводит к формированию многоярусной структуры с густым пологом из вечнозелёных деревьев. Из-за влажности и тепла тропические леса отличаются невероятным биоразнообразием, являясь домом для более половины всех видов растений и животных Земли. 

Тропические леса находятся в жарком и влажный климате, с высокой среднегодовой температурой (+25...+33 °C) и обильными осадками.

1. 3. Размножение и жизненный цикл бабочек

Бабочки — это насекомые с так называемым полным циклом превращений. Между стадией личинки (гусеницы) и взрослой стадией (бабочки) находится промежуточная стадия куколки. А всё развитие можно представить так: яйцо - гусеница - куколка – бабочка (имаго).(Приложение 6)

Самка бабочки откладывает яйца, в почву, в ткани растений, некоторые покрывают их защитной плёнкой, спасающей от высыхания.

Через некоторое время из них появляются личинки - гусеницы. У гусеницы 3 пары грудных ножек и 2-5 брюшных. На ногах у гусеницы есть особые крючочки, которые помогают удержаться на стеблях растений. [6, с. 1]

Гусеницы очень прожорливые. За время роста гусеницы увеличивают свою массу в несколько тысяч раз! Многие гусеницы покрыты густыми жёсткими волосками или имеют защитную окраску. Птицы не едят невкусных лохматых гусениц, а тех, которые окрашены, как ветки растений, они могут просто не заметить.

Потом гусеницы сбрасывают шкурку и окукливаются. Внутри куколки происходит метаморфоз — превращение гусеницы в бабочку. Внешне куколка может имитировать лист или кору, чтобы маскироваться от хищников.

Через некоторое время оболочка куколки разрывается на границе усиков с крыльями и головы с грудью, и появляется взрослая бабочка.

Первое, что бабочка делает, когда вылезет из куколки - она сушит свои крылья. Ведь бабочка жила в жидкости, значит, ее крылья намокли.

Когда крылья высохли - бабочка начинает летать. Она целые сутки может не есть, потому что только вылезла из куколки и не успела проголодаться. Потом бабочка садится на цветок и вытягивает к пестику цветка свои две половинки хоботка. Они склеиваются, и теперь у нее целый хоботок, и она может пить нектар!

Бабочки – это одни из самых невероятных существ на земле. Их красоте и грациозности нет равных. Многие их сравнивают с живыми цветами, и это не удивительно, ведь бабочки настолько же красочные и красивые, как букеты живых цветов.

Мне очень хотелось увидеть рождение тропических бабочек, о которых я много узнала из книг и вообще, понаблюдать их жизнь наяву. [7, с. 1]

Глава 2. Мой эксперимент по выведению бабочки в домашних условиях

Изучив литературу, я выяснила, что для успешного  разведения  насекомых необходимо создать у себя в квартире условия, максимально приближенные к тем местам,  где  обитают  бабочки.  

Для  проведения  моего  эксперимента  на сайте тропическиебабочки.рф родители приобрели для меня бабочкарий и куколок тропических бабочек следующих видов:

- Тройдес Рамаданттус (размах крыльев 10-16 см);

- Парусник Лови (размах крыльев до 14 см);

- Левконоя (размах крыльев до 12 см);

- Парусник Палинур (размах крыльев 8-10 см);

- Паруник Коцебу (размах крыльев 6-8 см);

- Парусник Палинур (размах крыльев 12-14 см);

- Парусник Румянцева (размах крыльев 12-14 см).

Все перечисленные виды привезены в Россию с Филипинских остовов. (Приложение 7)

2. 1. Бабочкарий

Бабочкарий представляет из себя прозрачный пластиковый контейнер со съемной крышкой. В крышке проделано достаточно большое отверстие, затянутое сеткой, для того, чтобы в бабочкарий поступал кислород.  

Для благоприятного созревания куколок и рождения тропических бабочек необходимы соответствующие условия: влажность 80%, температура окружающей среды 26-28°С.

Для поддержания необходимой влажности на дно контейнера помещаем гидрогелевые шарики, замоченные в воде.

Помещаем куколок в бабочкарий.  В верхней части контейнера вешаем куколок, прикрепленных на прищепки. Если у куколок отсутствует собственная паутинка, их прикрепляем к пришепке с помощью ваты. (Приложение 8)

При этом у куколок  должно быть достаточно  пространства,  чтобы  будущим  бабочкам  ничего  не  мешало полностью расправить крылья после выкукливания.

Бабочкарий  был  установлен  на теплый пол, температура которого 29 градусов. Такая температура приемлема  для куколок.

Начало эксперимента 20 сентября. Ход моего эксперимента я фиксировала в дневнике наблюдения, записи из которого, я отразила в сравнительной таблице. (Приложение 9)

2. 2. Поведение куколок и рождение бабочки

От трех до четырнадцати дней куколка созревает (меняется ее внешний вид). Созревание куколок в моей бабочкарии происходило от одного до 12 дней.

За сутки до рождения  куколка становится темного цвета и начинают просматриваться узоры на крыльях. Перед рождением бабочки, куколка начинает шевелиться. Потом стенки куколки истончаются, и бабочка изо всех сил давит на них головой. Оболочка лопается, и первыми из дыры показываются усики, а потом голова. Бабочка помогает себе лапками, расширяя отверстие, освобождает брюшко и крылья. Процесс рождения бабочек занимает всего 5-10 секунд. Бабочка, только что появившаяся на свет, ещё не может летать, так как крылья у неё  влажные и мятые. Её крылышки плотно прижаты к туловищу, а из куколки вытекает красноватая жидкость (Приложение 10).

Когда из куколки появляется бабочка, ей необходимо повисеть, чтобы расправились крылья.  Если бабочка не повисит вниз крыльями, то они не расправятся, и она не сможет летать. По моим наблюдениям  процесс обсушки занимает около 2-х часов, после чего бабочка способна летать. Только через сутки, когда полностью просохнут и расправятся крылья, бабочка сможет летать и питаться.

Большинство бабочек появляется из куколок ранним утром или ночью.

2. 3. Содержание и уход за тропическими бабочками.

После полного обсыхания крыльев я пересаживала бабочку в специальную сетку, которая обеспечивала ей безопасность. (Приложение 11)

Для кормления бабочек я использовала раствор меда и воды в пропорции 1:10. В кормлении бабочке необходимо помочь, окунув кончик хоботка в питательную жидкость. Для этого необходимо взять бабочку за основание крыльев (практически за тельце) и при помощи зубочистки раскрутить хоботок. Кормление бабочки занимает от 20 секунд до 30 мин. Когда бабочка сыта, она сворачивает хоботок и улетает. (Приложение 12)

Выведенные в домашних условиях бабочки более ручные, чем их дикие собратья. Они спокойно могут садиться на руки, не  пугались нашего приближения. Главное – случайно их не раздавить.

 При бережном уходе и кормлении бабочки живут в домашних условиях 2-3 недели. Однако, тропическим бабочкам нужна высокая влажность в помещении. В условиях квартиры мне не удалось создать такой влажности и было заметно, что у моих бабочек крылья становились ломкими уже на второй день. Поэтому максимальный срок жизни бабочек в моем эксперименте составил 6 дней.

В квартире для тропических бабочек нет угрозы, быть съеденными птицами, пауками, жуками, но подстерегают другие опасности, такие как лампы, обогреватели.

 При налете на препятствия крылья бабочек могут повредиться. Чем активнее бабочка, тем скорее обобьются ее крылья, и она потеряет большую часть своей красоты.

Моя гипотеза подтвердилась: в домашних условиях можно вывести тропических бабочек.

Мои выводы:

При соблюдении необходимых условий в домашних условиях можно вывести тропических бабочек. Также можно заменить естественное питание специально приготовленным раствором. Однако, для того, что бабочка прожила максимально долгий срок для нее необходимо создать высокую влажность, которую невозможно поддерживать в условиях квартиры.

Кроме того, я сделала вывод, что крылья бабочек очень нежные, при частом прикосновении рук, с них сходит пыльца, что приводит к быстрой гибели бабочки. 

Приложив столько усилий и терпения, я сделала для себя самый важный вывод, все старания и усилия стоили того, чтобы увидеть своими глазами рождение новой прекрасной жизни, пусть даже и короткой. (Приложение 13)

Заключение

В результате проведенного мной исследования я изучила  литературу  о  многообразии,    строении, питании  и  размножении  тропических бабочек.

Подробно познакомилась с жизненным циклом бабочки и его особенностями.

Собрала и обобщила материалы, касающиеся вопроса выведения тропических бабочек в домашних условиях. Подготовила оборудование для проведения эксперимента.

В ходе эксперимента искусственно создала  среду обитания, в которую были помещены куколки. Отследила этапы созревания куколок и выведения из них бабочек. Создала условия для их содержания, опробовала способы кормления. Изучила особенности поведения тропических бабочек, выведенных в домашних условиях.

Подводя итоги моей исследовательской работы, можно сделать вывод, что цель, которую я ставила, достигнута.  Я изучила особенность выведения куколок тропических бабочек различного вида. В результате эксперимента удалось вывести из 8 куколок 6 бабочек. 

Кроме того, я сделал вывод, что крылья бабочек очень нежные, при частом прикосновении рук, с них сходит пыльца, что приводит к быстрой гибели бабочки. 

Мою работу можно использовать на уроках окружающего мира, изобразительного искусства, а так же на внеклассных мероприятиях.

       Велик и разнообразен мир бабочек. Бабочка – самое прекрасное насекомое на Земле. Для того чтобы сохранить эту красоту, данную нам природой, необходимо беречь этих великолепных представителей изящества.

Список литературы и интернет-документов:

1. Нири. Дж. Насекомые и пауки/Дж. Нири – М., Терра, 2006. – 115 с.

2. Сергеева М.Н. Насекомые, пауки, многоножки. Начальная школа/ М.Н. Сергеева – М., ООО «Вако», 2018. – 43 с.

3. Спектор А.А. Большая энциклопедия о насекомых. 500 фотографий и фактов/ А.А. Спектор – Москва: АСТ, 2023. – 143 с.

4. Спектор А.А. Насекомые. Энциклопедия для детей Аванта/ А.А. Спектор – Москва: АСТ, 2024. – 239 с.

Интернет-документы:

5. Все о бабочках/ Электронная энциклопедия  «Кирилл и Мефодий»

6. Особенности тропических бабочек/ http://www.mirbabochek.ru/

7. Как содержать бабочек в квартире/ https://тропическиебабочки.рф/

Приложение 1

Результаты анкетирования

Приложение 2

Строение бабочки

Приложение 3

Строение головы бабочки

Приложение 4

Строение крыльев бабочки

Приложение 5

Чешуйки крыла бабочки

Приложение 6

Жизненный цикл бабочки

Приложение 7

Куколки, приобретенные для эксперимента

Приложение 8

Ход эксперимента

Приложение 9

Приложение 10

Фото выведенных бабочек

Приложение 11

Сетка для содержания бабочек

Приложение 12

Кормление бабочек

Приложение 13

Фото выведенных бабочек