Проект "Чему нас учат насекомые"
реклама
Фестиваль «Синергия-проект» Чему нас учат насекомые Исследовательская работа ученика 3«А» класса ГБОУ СОШ №515 Биляка Максима Руководитель: Тоюшева Тамара Васильевна Москва, 2013 год Оглавление Введение .................................................................................................................................................. 3 Цель работы ............................................................................................................................................. 4 История..................................................................................................................................................... 5 Машина времени .................................................................................................................................... 5 Внешнее строение ................................................................................................................................... 6 Внутреннее строение .............................................................................................................................. 7 Фантастические возможности ................................................................................................................ 7 Великие изобретатели ............................................................................................................................ 8 Бионика ..................................................................................................................................................10 Люцифериновый фонарик ....................................................................................................................11 Антиаварийная система ........................................................................................................................12 Игра “Битвы членистоногих” ................................................................................................................13 Выводы ...................................................................................................................................................14 Практическая часть ................................................................................................................................14 Общество по защите насекомых ..........................................................................................................15 Список литературы ................................................................................................................................16 2 Введение Последние полтора года я практически все свое свободное время занимался изучением насекомых. Многие люди считают, что в них нет ничего интересного, а мне кажется, что это самые удивительные существа на нашей планете. Они похожи на маленьких инопланетян. Они живут на Земле намного дольше, чем мы. Они обладают свойствами и способностями, о которых мы можем только мечтать. Мне бы хотелось, чтобы люди хотя бы иногда смотрели себе под ноги и уделяли чуть больше внимания существам, от которых зависит наше будущее. 3 Цель работы 1) Узнать как можно больше о жизни и строении насекомых. Показать, что многие удивительные вещи насекомые изобрели намного раньше нас. 2) Придумать новое техническое устройство, используя знания о насекомых. 3) Собрать свою коллекцию насекомых. 4 История Насекомые появились в девонском периоде, около 400 млн. лет до нашей эры. Они оказались первыми животными на Земле, освоившими воздушную среду, и произошло это 300-320 млн. лет назад. Лишь спустя 150 млн. лет после этого появились летающие ящеры, а затем и птицы. Машина времени Многие насекомые очень хорошо сохранились в янтаре, и сейчас мы можем увидеть, какими они были миллионы лет назад. С тех пор Земля пережила множество ледниковых периодов и катаклизмов, изменила расположение и форму всех континентов. Сейчас насекомые — процветающий класс животных. По многообразию видов, распределению и общей численности насекомые намного превосходят всех остальных животных. 5 Внешнее строение Членистое тело покрыто хитиновым наружным скелетом, и состоит из трёх отделов: головы, груди и брюшка. На голове находятся сложные фасеточные глаза, пара усиков - это органы осязания и обоняния, а так же ротовые органы: грызущие, сосущие или колюще-сосущие. Слюнные железы помогают переваривать пищу. Грудь состоит из трёх сегментов и несёт три пары членистых ног, а также одну-две пары перепончатых крыльев, укреплённых жилками. У некоторых насекомых крылья отсутствуют. Сильная мускулатура позволяет бегать и летать на большие расстояния. С помощью ног насекомые ходят, бегают, плавают, прыгают, захватывают добычу и роют землю. 6 Внутреннее строение Дыхательная система – ветвящиеся трахеи. На поверхности тела трахеи открываются отверстиями – дыхальцами. Пищеварительная система состоит из рта, глотки, пищевода, желудка и кишечника. Выделительные органы – мальпигиевы сосуды. Сложная нервная система состоит из головного «мозга» и брюшной нервной цепочки. Наличие разнообразных органов чувств (зрения, обоняния, осязания, вкуса, слуха) делает возможными сложные поведенческие реакции. Фантастические возможности 1) Блоха прыгает с ускорением 10g – это в три раза больше, чем нужно для полета в космос. 2) Насекомые могут впадать в диапаузу и на время останавливать все процессы в организме. 3) Жуки в пустыне из атомов водорода и кислорода способны делать молекулы воды. 4) Сизифус может поднять вес в 1400 раз больше своего. 5) Американский таракан бегает со скоростью 5,5 км/ч. 6) Слепень летает со скоростью 60 км/ч. Можно привести очень много таких примеров. 7 Великие изобретатели Принято думать, что все великие технические открытия принадлежат человеку, но это не так. Многие удивительные вещи насекомые изобрели за миллионы лет до нас. Колесо Сизифусы (жуки-навозники) были самыми первыми изобретателями колеса. Крыло Насекомые первыми преодолели гравитацию. Позднее люди использовали их открытия при создании вертолета и самолета. Весло Весло изобрели многочисленные виды водных насекомых. Плавунец отталкивается от воды задними ногами, покрытыми мелкими волосками. Реактивный двигатель Водная личинка стрекозы плавает с большой скоростью, втягивая в себя воду и под давлением выбрасывая ее. Акваланг Плавунец выставляет из воды кончик брюшка, и набирает в полость под надкрыльями запас воздуха. В пузырек воздуха открываются его дыхательные отверстия – дыхальца. Биолюминесценция Светляки изобрели источник света, в котором 95% энергии преобразуется в свет, без потерь на тепло. Обычная лампочка преобразует в свет только 3-5%. Бумага Оса сдирает крепкими челюстями кусочки старой гнилой древесины с пеньков, деревьв и пережевывает их до мягкой кашицы, смешивая ее со своей слюной. Затем выплевывает полученную массу и разглаживает ее лапками до тех пор, пока не получится крохотный тонкий листок. Это настоящая бумага! 8 Шелк Гусеницы тутового шелкопряда специальными железами выделяют жидкость, которая на воздухе быстро густеет, превращаясь в шелковую нить. Из этой тончайшей нити, достигающей 1000 м в длину, гусеница свивает кокон. Социальная система Насекомые первыми объединились в сообщества, где у каждого члена есть свои обязанности. Социальные насекомые – муравьи, термиты, осы и пчелы. Шоссе Муравьи задолго до человека изобрели шоссе. На их дорогах не бывает пробок. Сельское хозяйство Муравьи-листорезы начали выращивать грибы около 50 миллионов лет назад. Они используют пережеванные листья растений в качестве питательной среды для грибов, которые они употребляют в пищу. Приручение других видов Муравьи не просто получают от тлей сладкую падь (выделяемый ими избыток сахара), но и заботятся о них, почти как люди о своей скотине. Строят для них “павильоны” и оберегают от врагов. Как мы видим, насекомые задолго до человека перешли от охоты и собирательства к земледелию и скотоводству 9 Бионика Наука бионика изучает и моделирует живые организмы для создания новых приборов, механизмов, материалов. Мне было интересно попробовать придумать что-то свое, основываясь на изобретениях насекомых. 10 Люцифериновый фонарик Давайте разберемся, как светятся светляки. В хвостовой части светляка на брюшке расположены сегменты, которые содержат специальные фотогенные клетки. Когда в брюшко через трахею попадает кислород, он вступает в химическую реакцию с веществом люциферином (это излучающий биологический пигмент). Для реакции нужен еще фермент люцифераза. Если сделать фонарь на основе люциферина, это будет экологичный, энергосберегающий светильник. Фонарь содержит емкость с люциферином и люциферазой, которые поднимаются по фитилю и вступают в реакцию с кислородом из воздуха. Для выключения света надо пережать фитиль (как это сделано в масляных лампах). 11 Антиаварийная система Жуки-вертячки носятся по воде со огромной скоростью, но никогда не сталкиваются. Ориентироваться в пространстве им помогают усики-антенны. Волоски на усиках воспринимают колебания на поверхности воды, а нервная система обрабатывает поступающую таким образом информацию и руководит поведением жука. Система обнаружения у этих жуков не только пассивная, но и активная: они сами посылают поверхностные водяные волны, которые отражаются от препятствий и воспринимаются усиками. Кажется, что по этому принципу можно создать антиаварийную систему для машин. Для этого каждый автомобиль должен быть по периметру окружен набором электромагнитов и ультразвуковых локаторов . Локаторы постоянно проверяют расстояние до других машин. Если это расстояние начинает сокращаться, система включает однополюсные магниты с силой, зависящей от скорости сближения - чем больше скорость, тем с большей силой отталкиваются магниты). 12 Игра “Битвы членистоногих” Мне очень понравилось изучать и сравнивать возможности насекомых, поэтому я придумал игру “Битвы членистоногих”. Игра состоит из 28 карточек, на каждой из карт изображено насекомое, и указаны оценки по десятибалльной системе для его ядовитости, силы, скорости и смекалки. Побеждает тот, кто соберет команду из самых сильных и умных насекомых. Мы играли в нее в классе на переменах, всем очень понравилось! 13 Выводы 1) Насекомые живут на нашей планете миллионы лет, приспосабливаются к любым условиям и очень успешно решают все задачи, которые ставит перед ними жизнь. Можно сказать, что они - чемпионы эволюции и чемпионы адаптации. 2) Несмотря на размер, они очень интересно и сложно устроены, и обладают удивительными свойствами и способностями. 3) Насекомые могут изменить будущее человека. Мы многое у них позаимствовали и еще многому научимся. Практическая часть 1) Придумал, как можно сделать люцифериновый фонарик и антиаварийную систему, используя знания о насекомых. 2) Собрал коллекцию насекомых и почти для всех экземпляров определил их вид. Коллекция могла бы быть намного больше, но живых насекомых трогать было жалко. 3) Составил альбом с фотографиями насекомых. 4) Придумал игру “Битвы членистоногих”. 14 Общество по защите насекомых В заключение хочу сказать, что сегодня многие виды насекомых находятся на грани исчезновения. Это меня очень расстраивает, ведь каждый вид уникален и формировался в процессе эволюции миллионы лет! Я очень люблю насекомых и, когда вырасту, хочу стать энтомологом и создать общество по защите насекомых. 15 Список литературы • “Насекомые и их знакомые”, изд. “DеАgostini”. • Энциклопедии: • “Насекомые”, Рози Диккенс, изд. “Usborne Discovery”. • “Насекомые”, Джон Вудворт, изд. “РОСМЭН”. • “Насекомые, полная энциклопедия”, изд. Эксмо”. • http://nasekomiy-mir.ru • http://nasekomie.net • http://www.zoojournal.ru • Особая благодарность энтомологу Джорджу Бросару за его удивительный фильм “Страсти по насекомым”. 16