Исследовательская работа "чудесное превращение гусеницы в бабочку". Метаморфозы гусениц

• Из чего сделан кокон?

• Кокон, это часть процесса трансформации?

• Кто-нибудь видел, как гусеница превращается в красивую бабочку?

Бабочки проходят через жизненный цикл, который состоит из нескольких этапов: яйцо, личинка, куколка и взрослая особь. Метаморфоза из гусеницы в бабочку проистекает на стадии куколки. На этом этапе старое тело гусеницы умирает и появляется новая его форма внутри защитной оболочки, известной как куколка.

Шелкопряд и многие другие насекомые плетут для куколки защитные оболочки. Подобные укрытия называются коконами. Коконы могут быть мягкими или твёрдыми, сделанными из шёлковой нити или субстрата, при этом обладать интересной раскраской или даже быть прозрачными.

Коконы обеспечивают камуфляж и дополнительную защиту для куколки. Многие насекомые стараются разместить свои коконы в скрытых местах, например, на нижней стороне листьев, у основания дерева, или на тонкой веточке.

Хотя некоторые люди думают, что кокон, это место отдыха, на самом деле внутри него проходит бурное развитие! В коконе очень много активности. Внутри укрытия, гусеница трансформируется в новое существо. Для этого необходимо, чтобы старое тело гусеницы отмерло и превратились в нечто новое. Можно представлять себе это как переработку насекомых!

Внутри куколки тело гусеницы переваривает само себя изнутри. Те же соки, которые были использованы для переваривания пищи, теперь личинка использует, чтобы разрушить своё собственное тело!

Жидкость расщепляет старый организм гусеницы в клетки, которые называют имагинальными. Такие клетки определяются как недифференцированные, а значит, они могут стать любым типом клетки. Многие из этих имагинальных клеток используются для формирования нового тела.

Процесс превращения в куколку известен, как голометаболия. Хотя он различается по видам, весь процесс обычно занимает около двух недель. У некоторых видов, однако, этот процесс может протекать в течение месяцев, если они остаются внутри кокона, который помогает выжить холодной зимней порой.

Насекомые, которые прядут коконы должны в конечном итоге избавиться от них, чтобы завершить свою трансформацию. Некоторые освободятся, пробивая себе дорогу изнутри. Другие могут секретировать жидкость, которая размягчает кокон и сделать такой процесс лёгким.

Видео "Рождение бабочки - Butterfly coming out"

Ну кто из нас не видел скромных зелененьких либо огромных ярко расписанных мохнатых гусениц, с неизменным аппетитом поедающих зеленый лист капусты или медленно переползающих через тропинку? А вот изменения, которые происходят с ними в конце лета, редко кому попадаются на глаза….

Бабочки относятся к насекомым с полным превращением (метаморфозом). За свою коротенькую жизнь они успевают пройти в своем развитии четыре стадии: вначале - яйцо, затем - личинка, потом - куколка, и, наконец, - взрослая особь (имаго). Процесс изменения, или метаморфоза, начинается с личиночной стадии - гусеницы. Единственная жизненная цель этого существа воплощена только в одном действии – кушать, есть, лопать, жрать, уплетать, уминать… В основном они питаются листьями и плодами растений, но есть и такие, которые потребляют продукты животного происхождения (например, моль предпочитает шерсть любой другой еде...).

И в этой стадии развития насекомое нам, скажем так, активно не нравится! Кому же может импонировать облезлая, поеденная молью дорогая шубка, купленная всего год назад? Или кочан капусты, обгрызенный почти до кочерыжки и весь в черных точках?... Гусеница ест и растет практически непрерывно, пока у нее не накопится достаточно энергии для превращения в бабочку, и по мере роста несколько раз за сезон она линяет.

В конце стадии роста срабатывает определенный гормон – гусеница вдруг прекращает обжорство и отправляется на поиски места для окукливания. Часто таким местом становятся ближайшие ветка или лист, где она прочно прикрепляется к ветке, линяет несколько раз и окружает себя шелковистым коконом. Для постройки этого сооружения мохнатая упитанная обжора использует собственную шелковую нить - специальный секрет измененных слюнных желез, затвердевающий на воздухе.

Когда личинка заключена в жесткие оболочки, наступает новый этап развития - куколка. Поскольку куколки уже не едят и, как правило, неподвижны, маскировка для них – жизненная необходимость! Например, куколки некоторых бабочек меняют окраску в зависимости от цветовой гаммы окружающей среды, другие принимают форму листика. Третьи (вот хитрецы!..) способны шевелиться и издавать шипящие звуки, чтобы напугать уже приготовившегося к трапезе хищника.

У оформившейся куколки на оболочке проступают и хорошо видны очертания зачатков крыльев, ножек и хоботка будущей бабочки. В это время внутри кокона происходят удивительные процессы: запускается генетическая программа, по которой ВСЕ ткани личинки-гусеницы, за исключением кровеносной и нервной систем, разрушаются (гистолиз), и заменяются другими клетками и новыми тканями. Новые органы образуются из имагинальных дисков (скопления клеток, своеобразных зародышей будущих органов бабочки…). Процесс этот, в котором недифференцированные (универсальные) клетки используются для создания различных тканей организма, называется гистогенез. Похожее строительство тканей у животных осуществляется с помощью стволовых (также недифференцированных…) клеток.

Сформировавшаяся взрослая особь (имаго) – бабочка, выходит из кокона, чтобы прожить всего от нескольких часов до нескольких месяцев (в среднем - пару недель!..), за которые она должна успеть произвести потомство. Сначала мокрые и смятые крылья бабочки прижаты к бокам ее тела, постепенно они просыхают и расправляются за счет нагнетаемой в них гемолимфы (жидкости, по назначению сходной с кровью у животных…). Вот расправленные крылья становятся твердыми, приобретают постоянную окраску – и мы видим один из самых восхитительных образцов биологического мира…

И то, что мохнатой, толстой гусенице представляется горьким финалом - концом света, на самом деле оборачивается появлением на свет прекрасного, удивительно грациозного существа - великолепной бабочки - одного из лучших примеров совершенства и красоты Природы!

Гусеницы могут быть отличными и простыми в уходе питомцами для всех взрослых и детей. Помимо того, что им нужно давать достаточно еды, гусеницам мало что требуется. А самое лучшее - это возможность наблюдать за тем, как эти создания заворачивают себя в кокон или становятся куколкой, а через несколько дней или недель магическим образом превращаются в бабочек или мотыльков. Что может быть лучше этого? Читайте далее, чтобы узнать, как правильно ухаживать за гусеницей и трансформировать ее в бабочку.

Шаги

Где найти гусениц

Выберите правильное время года. Самое лучше время для охоты на гусениц - это весна и лето, так как в это время откладывают яйца большинство бабочек. Однако, некоторые особи (в частности, волосатые гусеницы) появляются осенью. Зима - единственное время года, когда невозможно найти гусениц.

• В дикой природе выживаемость гусениц составляет около 2 %; это означает, что из каждой сотни отложенных бабочкой яиц доживет до взрослой особи только два. Это происходит из-за большого числа хищников, чьей пищей являются гусеницы. Тем самым, взяв гусеницу в питомцы, вы предоставляете ей гораздо больший шанс выжить.
• Знайте, что осенние гусеницы, более вероятно, пролежат в виде куколки всю зиму, поэтому вам придется гораздо дольше ждать появления бабочки, чем от весенних или летних гусениц, когда ждать приходится 2–3 недели.

1. Поищите гусениц на растениях. Лучшим местом поиска гусениц являются любимые ими растения, так как гусеницы обычно остаются близко к своему источнику пищи. Если вы не придирчивы к виду гусеницы, о которой хотите заботиться, то можете проверить листья любого растения в своем саду или в парке. Однако, если вы ищете конкретных гусениц/бабочек/мотыльков, то вам придется нацелиться на конкретные виды растений. Вот некоторые из наиболее распространенных:

   Закажите конкретные виды гусениц в интернете. Если вам нужен особенный вид гусеницы/бабочки и нет возможности найти его самостоятельно, то всегда есть вариант заказа у специализированного поставщика через интернет.

   Осторожно берите в руки гусениц. Когда найдете гусеницу, очень важно правильно брать ее в руки. Если вы постараетесь взять гусеницу, она может с большой силой зацепиться за поверхность, на которой находится, и если вы будете тянуть, то можете нанести гусенице повреждения или даже оторвать ей лапки.

   Где и как разместить гусениц

   1. Содержите свою гусеницу в подходящем контейнере. Гусеницам не требуется что-то причудливое для размещения - 5-литровая банка или аквариум идеально подойдут. Банку или аквариум просто чистить, а сквозь стенки хорошо будет видно гусеницу.

      • Прикройте контейнер марлей или сеткой и зафиксируйте резинкой, создав тем самым надлежащую вентиляцию. Не прокалывайте отверстия в навинчивающейся баночной крышке, как советуют некоторые сайты, так как гусеницы могут предпринять попытку сбежать через эти отверстия и поранятся об острые края.
      • Если вы размещаете более одной гусеницы, убедитесь, что у каждой из них есть пространство, в три раза большее размера ее тела, чтобы можно было спокойно двигаться. Так вы избежите перенаселенности.

   2. Постелите на дно контейнера бумажное полотенце или насыпьте земли. Неплохо выстилать дно контейнера бумагой, так как она будет впитывать избыток влаги, а также собирать на себя экскременты гусеницы. Вы сможете легко чистить гусеничный контейнер, выбрасывая одну бумагу и подстилая другую.

      Поместите в контейнер пару палочек. Это неплохая идея по ряду причин:

      • Во-первых, у гусениц будет по чему лазить, что им может потребоваться, чтобы добраться до еды.
      • Во-вторых, гусеница может захотеть окуклиться, свисая с ветки. То есть вы должны проверить, что палочка держится надежно и не упадет.
      • В-третьих, когда из куколки вылупится бабочка, ей необходимо на чем-нибудь повиснуть вверх ногами, чтобы расправить и просушить крылья.

   3. Поддерживайте влажность в контейнере. Большинство гусениц предпочитают несколько влажную окружающую среду. Лучший способ этого добиться - периодически опрыскивать контейнер из пульверизатора.

   Как кормить гусениц

   Найдите кормовое растение для гусеницы. Задача гусеницы заключается в том, чтобы есть, есть и есть, поэтому самая важная часть заботы о гусенице - обеспечить ей постоянный источник свежей пищи.

   • Первое, что вам следует сделать, это дать гусенице немного листьев с того растения или дерева, где вы ее нашли, так как есть вероятность, что это было ее кормовое растение.
   • Внимательно наблюдайте за гусеницей, чтобы проверить, ест ли она листья, которые вы ей дали. Если да, то примите поздравления, вы нашли ее кормовое растение! Теперь вам только требуется снабжать гусеницу свежими листьями, пока она не окуклится.

   1. Если вы не знаете кормовое растение, поэкспериментируйте с различными видами листьев. Гусеницы очень избирательны в еде, и у каждого вида имеется ограниченное количество растений, которыми они питаются. В действительности большинство гусениц умрет с голоду, если им дать не ту еду. Поэтому, если ваша гусеница отказывается от листьев растения, на котором вы ее нашли, либо если вы нашли гусеницу не на растении, вам придется выяснить ее кормовое растение путем проб и ошибок.

      Листья должны быть свежими. Гусеницы не будут есть старые или высохшие листья, поэтому очень важно предоставлять им постоянно свежие зеленые листья. Частота предоставления листьев будет зависеть от растения, некоторые могут пролежать неделю, другие требуется обновлять ежедневно.

   2. Не переживайте о предоставлении гусенице воды. Гусеницам не требуется пить, всю необходимую воду они получают с едой.

      • Однако, если гусеница выглядит несколько иссушенной, вам необходимо увеличить влажность в контейнере, попробуйте споласкивать листья водой и помещать их в контейнер, не просушивая.
      • Капли воды на листьях предоставят необходимую влагу.

Все видели гусениц, многим они кажутся как минимум неприятными созданиями, они по праву занимают почетное место среди вредителей урожаев и среди всякой гадости. А между тем, гусеница является всего на всего личинкой одного из прекраснейших созданий на планете – бабочки, об этом удивительном превращении и расскажем.

Стадия личинки

Как и их взрослая форма, зачастую, сама личинка тоже выглядит довольно эффектно. Рога, яркая окраска и различные пятна, волосинки, шипы придают им вид опасного ядовитого существа.

После своего рождения это насекомое устремляется поедать все на своем пути. В этот период своего существования личинка несколько раз сбросит свою старую кожу (примерно четыре или пять раз). Она будет есть, копить жир и расти, увеличиваясь в размерах иногда в несколько тысяч раз, пока не настанет время плести кокон. Когда настанет это время, гусеница направится на поиски укромного уголка, где можно приступить к одной из самых впечатляющих метаморфоз в живой природе.

Стадия куколки

В слюне гусеницы содержится специальный секрет, который позволяет ей затвердевать на воздухе, образовывая шелковистую нить. С помощью этого вещества она закрепляется на ветке вниз головой и начинает обвиваться своей нитью. После того, как кокон вокруг ее тела будет сплетен, она снова линяет на этот раз полностью, у нее даже отваливается голова.

Когда оболочка кокона становится твердой, начинается стадия куколки. Куколка не подвижна, поэтому для нее крайне важно оставаться незамеченной. Даже в таком, спящем, состоянии куколки некоторых видов способны меняться в цвет окружающей обстановки, принимать форму листьев, а так же издавать шипение и даже шевелиться. У видов, которые не обладают таким мастерством, куколку тоже не так то просто найти. Чаще всего, человеческий глаз воспринимает их как почку на дереве.

На этом этапе внутри твердого кокона протекает процесс гистолиз, в ходе которого разрушаются почти все ткани гусеницы и переходят в жидкое состояние, а на их месте появляются новые. В это время из имагинальных дисков формируются зародыши органов будущей бабочки. На поверхности даже можно различить как формируются крылья, лапки и хобот насекомого. Это тот самый волнительный момент превращения гусеницы в бабочку.

Бабочка

Когда насекомое полностью сформировано, настает время покидать уже тесное ложе. Кстати, самая маленькая продолжительность жизни у бабочек в зависимости от вида и, естественно, везения составляет от пары часов до нескольких дней, за это время некоторые особи даже не успевают поесть, чтобы не тратить время зря.

После того, как уютный кокон оставлен, бабочка еще некоторое время сидит пока помятые крылья не обсохнут и не расправятся под действием гемолимфы. Тепло этой жидкости делает крылья насекомого такими, какими мы их и привыкли видеть – твердыми и с красивой окраской. Теперь они приобретают свой постоянный цвет и их грациозная обладательница готова к поиску партнера и размножению.

Кстати, некоторые виды проходят эти стадии, от рождения до превращения во взрослое крылатое насекомое, за целых три года, как у Пахучего Древоточца, который питается тяжело усваиваемой пищей – древесиной.

Размножение

Найдя партнера, после успешного спаривания, бабочка откладывает яйца, для того, чтобы начать новый круг жизни. Для этого она выбирает наиболее подходящее растение, которое придется по вкусу ее будущим малышам – гусеницам и делает кладку яиц. Кладка может быть численностью от ста до ста тысяч яиц.

Когда новые гусеницы появятся на свет, они начнут свою трапезу со своего листа, на котором родились, постепенно перекидываясь на другие зеленые части растения. Если популяция их будет слишком велика, то они могут стать настоящим бедствием для зеленых насаждений и урожаев зерновых и овощей.

И кто бы мог подумать, что такое красивое создание как бабочка происходит из такой непривлекательной личинки.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Куйбышевского района «Средняя общеобразовательная школа №6»

Тема проекта

«Превращение гусеницы»

Руководитель:

Куйбышев 2012 год

Однажды в сентябре мама попросила меня сорвать моркови для супа. На морковной ботве я нашёл большую яркую гусеницу. Она была зеленая с черными полосками и оранжевыми пятнами. Я долго смотрел на неё и очень захотел узнать, какая из неё получится бабочка. Я решил занести её домой в тепло. И подумал, что бабочку можно вырастить в домашних условиях. Так появилась тема моего проекта. Чтобы моей гусенице было не скучно становиться бабочкой, я отловил на огороде ещё несколько гусениц.

https://pandia.ru/text/78/091/images/image002_73.jpg" width="249 height=164" height="164">2.

3. 4.

А это превращение называется метаморфозом.

В яйце, отложенном бабочкой, развивается личинка, которая вскоре выбирается наружу. Когда на свет появляется гусеница её главная задача поглотить огромное количество пищи и запасти питательные вещества. Гусеница быстро растет, а кожа у неё не эластичная. Поэтому ей приходится линять 4-5 раз. Однажды, гусеница вдруг прекращает есть и отправляется на поиски места для окукливания. Для дневных бабочек таким местом становятся ближайшая ветка или лист, где она прочно прикрепляется к ветке и окружает себя шелковистым коконом. Для постройки этого сооружения гусеница использует собственную шелковую нить, затвердевающую на воздухе. Другие бабочки зарываются в землю или прячутся в щели.

Наступает новый этап развития - куколка. Поскольку куколки уже не едят и, как правило, неподвижны, маскировка для них – жизненная необходимость! Например, куколки некоторых бабочек меняют окраску в зависимости от цветовой гаммы окружающей среды, другие принимают форму листика. Третьи способны шевелиться и издавать шипящие звуки, чтобы напугать уже приготовившегося к трапезе хищника.

Сформировавшаяся взрослая особь – бабочка, выходит из кокона, чтобы прожить всего от нескольких часов до нескольких месяцев (в среднем – две недели!..), за которые она должна успеть произвести потомство. Сначала мокрые и смятые крылья бабочки прижаты к бокам ее тела, постепенно они просыхают и расправляются. Вот расправленные крылья становятся твердыми, приобретают постоянную окраску – и мы видим восхитительную красавицу!

Особенности выращивания бабочек в домашних условиях

Изучив главу «О бабочках» книги «Тайны мира насекомых» В. Гребенникова я выяснил, какие условия необходимо создать гусенице дома.

Нужно взять садок или обыкновенную банку. Гусеницу для опыта выбирать только на растениях. Брать с дорожек нельзя, так как не ясно чем её потом кормить. Гусеницу поместить в банку вместе с растением, на котором она сидела. Горлышко банки затянуть марлей. Почти каждый день нужно убираться в садке и приносить свежую еду. Брать гусениц в руки не рекомендуют, так как они быстро заболевают и гибнут. Дальше нужно ждать, когда придет время превращения гусеницы в куколку.

Если неизвестно название гусеницы, то лучше на дно садка насыпать небольшой слой земли, так как некоторые гусеницы для окукливания зарываются в неё. Когда гусеница окуклилась, её можно переложить в чистый садок. Питание ей теперь не нужно. В садок нужно обязательно поместить вертикальную палочку. Когда бабочка выйдет из куколки ей нужно отрастить и расправить крылья. Она заберётся на веточку, усядется вниз спиной и будет отращивать и расправлять крылья. Если этого не сделать, она останется калекой. Её крылья не вырастут.

Ну, вроде бы, все готово. Теперь придется терпеливо ждать. Ждать придется от двух недель, до 2 лет. Все зависит от вида бабочки и времени отлова гусеницы.

Гусеницы, пойманные вначале и середине лета, превратятся в бабочек за 2-4 недели, а пойманные в конце лета окуклятся и перезимуют до весны.

И как только появится красавица не тянуть с фотографированием и выпускать её на волю. А если на дворе ещё холодно придется бабочку кормить 1-2 раза в неделю. Для этого приготовить сладкую воду с сахаром или мёдом и аккуратно предлагать бабочке. Она распрямит свой хоботок и будет пить буквально одну минуту.

Мои наблюдения

Для своих исследований я отловил 5 гусениц. В дневнике я записывал все особенности их поведения и изменения, которые происходили с ними. С помощью книги «Занимательная энтомология» и Интернета я смог определить названия четырех своих гусениц. Оказалось, что не все гусеницы, пойманные на капустном листе, являются личинками бабочки капустницы. А среди тех, которых я поймал, капустниц вообще нет.

Характеристики гусениц

Дневник наблюдений

А вот, какие фотографии у меня получились в процессе наблюдений и исследований.

Гусеница 1 (Махаон)

Гусеница 2 (Брюквенница)

https://pandia.ru/text/78/091/images/image012_9.jpg" width="253" height="190 src=">

Гусеница 3 (Капустная совка)

https://pandia.ru/text/78/091/images/image014_7.jpg" width="280" height="224 src=">

https://pandia.ru/text/78/091/images/image016_6.jpg" width="281" height="231 src=">

https://pandia.ru/text/78/091/images/image018_3.jpg" width="320" height="238 src=">

Гусеница 4 (Капустная совка)

https://pandia.ru/text/78/091/images/image020_2.jpg" width="219" height="171 src=">

https://pandia.ru/text/78/091/images/image022_2.jpg" width="264" height="180 src=">.jpg" width="264" height="188 src=">

Изучив информацию о превращении гусениц в бабочку, я понял, что мои куколки пролежат до весны. Прошло уже больше двух месяцев как окуклились мои гусеницы. Но ни одна из них не превратилась в бабочку. Неужели ничего нельзя сделать, чтобы ускорить их превращение? Оказывается, даже тепло в комнате не продлило для них лета. Ведь в первой половине лета куколка превращается в бабочку за 1-1,5 недели. Значит, мне придётся ждать до весны.

В Интернете я нашел людей, которые по своей профессии занимаются энтомологией. Я обратился со своими вопросами к знаменитому новосибирскому энтомологу Петру Яковлевичу Устюжанину. (Петр Яковлевич Устюжанин, кандидат биологических наук, педагог клуба «Факел», руководитель Детского энтомологического центра.) А также, к доктору биологических наук, профессору кафедры энтомологии и биологической защиты растений НГАУ Штерншис Маргарите Владимировне.

https://pandia.ru/text/78/091/images/image027.jpg" width="233" height="176">Электронная почта" href="/text/category/yelektronnaya_pochta/" rel="bookmark">электронной почте , печатать тексты на компьютере, работать с фотографиями и даже получил приглашение в инсектарий Аграрного университета г. Новосибирска, где можно познакомиться с бабочками галлерии, жуками бронзовки , мадагаскарскими тараканами и другими насекомыми.

Сейчас мои куколки ждут весны. А я жду встречи с ними. Ведь среди них есть моя любимая бабочка. Работая над проектом я, наконец, узнал её название. Это МАХАОН.

Использованные ресурсы:

1.В. Гребенников «Тайны мира насекомых».

2. «Занимательная энтомология».

3. http://*****/2010/11/babochki/