С глубокой древности человечество восхищается красотой и изяществом бабочек. Стремление разгадать тайны жизни этих чудесных существ объединяет тысячи людей со всех концов света. К настоящему времени известно 170 000 видов бабочек, но многое еще непознано, и изучение их жизнедеятельности весьма актуально [3; 14].
Мир насекомых всегда привлекал меня своим разнообразием. И конечно, незабываемой стала встреча с махаоном. Его свободный, необычайно красивый полет, изящество крыльев, точеные формы тела зародили во мне мечту: найти гусеницу, самостоятельно выкормить, наблюдать рождение бабочки, прожить с махаоном несколько дней его короткой жизни.
Это стало первым шагом к исследовательской работе:
Цель: изучить жизнедеятельность махаона (в стадиях гусеницы, куколки, имаго), особенности его питания и поведения.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
1) рассмотреть понятия: яйцо, гусеница, куколка, имаго;
2) изучить литературу о бабочках, подробнее о семействе парусников, и узнать о строении тела, образе жизни;
3) установить опытным путем некоторые особенности приспособлений, питания, поведения махаонов;
4) проанализировать и обобщить результаты наблюдений и опытов.
Объект исследования: бабочка махаон.
Предмет: жизнедеятельность махаона от стадии яйца до стадии имаго.
Метод: выведение бабочки в домашних условиях; полевые исследования.
Теоретическая значимость данного исследования заключается в более глубоком изучении условий жизнедеятельности бабочек.
Практическая значимость работы состоит в открытии знаний, важных для понимания образа жизни бабочек и в формировании бережного отношения к окружающим нас на каждом шагу маленьким существам.
Гипотеза: является важным стремление человека не нарушать отлаженный природой механизм жизнедеятельности живых существ.
Бабочки в мире живой природы
Хрупкая неземная красота бабочки воспета в мифах и легендах [2; 5]. Однако, бабочки – существа земные. И как представители царства животных бабочки, обладают своими биологическими особенностями.
Анатомия красоты
Тело взрослой бабочки, покрытое хитиновым панцирем, расчленяется на голову, грудь и брюшко. На голове находятся органы зрения, обоняния и осязания, а также – ротовой аппарат. На груди – три пары ножек и две пары крыльев. Гибкое брюшко лишено конечностей. Крылья покрыты особыми многослойными чешуйками, как крыша черепицей. Из-за этого правильное научное название бабочек – чешуекрылые. Каждая чешуйка многослойна, имеет сложное строение [2; 10].
Ротовые органы бабочек преобразованы в длинный хоботок. Он прекрасно служит для высасывания цветочного нектара. Когда бабочка не пользуется хоботком, она свертывает его в крутую спираль и прячет у себя под головой. У бабочек фасеточные глаза, обеспечивающие мозаичное зрение. Усики у бабочек бывают булавовидные, нитевидные, веретеновидные, перистые и др. На усиках располагаются органы обоняния и осязания. Также органы вкусового восприятия у бабочек находятся и на лапках [2; 9].
Чудесные метаморфозы: стадии развития
Бабочки – насекомые с полным превращением [4; 37]. Их жизненный цикл состоит из четырех стадий: яйцо, гусеница, куколка и взрослое насекомое.
Взрослая самка откладывает оплодотворенные яйца на растения, обычно на те, что станут пищей для гусениц [1; 8], которые очень прожорливы. По мере роста гусеница линяет четыре или более раз в соответствии с увеличивающимися размерами тела. В определенное время гусеница перестает питаться и ищет подходящее место для превращения в куколку. Она прикрепляется к ветке или побегу, и у нее формируется твердая оболочка. Все ткани личинки в ней растворяются, формируются органы взрослого насекомого. Как только внутри куколки полностью формируется бабочка, покровы куколки лопаются, и наружу выходит взрослое насекомое. Эту стадию развития насекомых ученые называют «имаго» [1; 8].
Семейство парусников
Для упорядочения принято деление отряда чешуекрылых на семейства, например: парусники, нимфалиды, совки, бражники и пр. [3; 15-17].
Большое число крупных дневных бабочек, поражающих своей красотой, входит в семейство парусники. Оно включает в себя около 700 видов [3, 4].
Парусники отличаются формой задних крыльев: в сложенном состоянии они напоминают паруса, по краю которых у многих видов имеются причудливые вырезы или хвостики различной длины (рис. 1).
Самые крупные и эффектные представители этого семейства распространены в тропиках [3; 84-85]. Но несколько видов, у которых куколки успешно переносят зимние холода, встречаются и в нашей стране.
Махаон – жемчужина среди бабочек России
Махаон – самая красивая бабочка, которую можно встретить практически на всей территории нашей страны [3, с. 174; 7] (рис. 2).
На желтых крыльях махаона выделяются зачерненные жилки и широкая черная кайма с волнистым внутренним и зубчатым наружным краями. По кайме проходит перевязь синего напыления, особенно яркого на заднем крыле, а по внешнему краю – перевязи из желтых пятен-лунок. Корневая область переднего крыла черная с желтым напылением. Заднее крыло украшено черным хвостиком и ярко-красным округлым пятном, чтобы сбивать с толку птиц [5].
Обычно махаон дает два поколения в год: в мае-июне и в июле-августе. Самка махаона откладывает яйца на кормовое растение, зависая в воздухе. За один подлёт бабочка откладывает 2, иногда 3 яйца (рис. 3–4).
Рис. 1. Форма заднего крыла парусника махаона
Рис. 2. Махаон в угрожающей позе
Рис. 3. Яйцо махаона в природе
Рис. 4. Яйцо «нашей» самки
Рис. 5. Пойманная летом на лугу пара махаонов
Рис. 6. Первоначальная окраска гусениц [8]
Рис. 7. Гусеница обороняется
Рис. 8. Светло-зеленая куколка и гусеница, готовящаяся к окукливанию
Гусеница питается на растениях семейств зонтичных, рутовых, сложноцветных и губоцветных [4; 40]. Зимует махаон в стадии куколки [9]. Бабочке махаона нужны открытые нетронутые цветущие пространства – степи, луга, большие поляны [2; 73].
Установление опытным путем некоторых особенностей приспособлений, питания, поведения махаонов
В конце июля на укропе я увидела шесть уже подросших гусениц махаона.
Защитные приспособления гусеницы махаона
Мы не видели первоначальную окраску гусеницы, которая напоминает капельку птичьего помета: чёрная, с красными «бородавками» и с белым пятном на спинке [6] (рис. 6). Наши гусеницы были уже длиной около четырех сантиметров, красивыми: тело ярко-зеленого цвета с бархатисто-черными поперечными поясками и круглыми оранжевыми пятнами на них.
Цвет «одежки» гусеницы – защитное приспособление. Даже, зная, как выглядят гусеницы всех возрастов, мы не сразу заметили их на своем огороде, хотя собирали укроп каждый день. Однако, для главных врагов любой гусеницы – птиц, внешность взрослой гусеницы махаона достаточно броская, предупреждает о несъедобности. По нашему мнению, неприятный вкус гусеница приобретает благодаря кормовым растениям [3; 50-51], [6].
Когда мы тревожили гусениц, они защищались, поднимая переднюю часть тела вверх и назад, а позади головы выпячивали два ярко-оранжевого рожка (выделялась желтая жидкость с резким запахом) (рис. 7).
Необходимые условия для рождения здоровой бабочки
Найденных гусениц мы решили поместить в пятилитровую банку, закрыв ее марлей. Банку решено было оставить на улице, под навесом, чтобы не вырывать гусениц полностью из мира живой природы, для поддержания естественного температурного и светового режима.
За время нашего наблюдения, в течение двух недель, гусеницы быстро росли, с аппетитом поглощали листья укропа. Несколько раз мы наблюдали линьку гусениц, после которой с удовольствием съедалась и «старая одежка». От голода личинки могут испытывать стресс, что повредит здоровью будущих бабочек или приведет к концу эксперимента – гибели.
В банке гусеницы держались в верхней части, ближе к марле, где воздух лучше вентилировался. Они сами выбрали такое положение, как потом оказалось, спасая себя от наших ошибок. По незнанию, сосуд, в котором содержались гусеницы, мы не чистили. А это могло привести к развитию инфекций.
Позднее, мы, вероятно, обнаружили еще одну нашу ошибку, когда наблюдали за вылупившимися бабочками. Нас удивляло поведение самцов и самок. Увидев партнера, бабочки начинали трепетать крыльями, приглашая на танец, но когда сближались, ощупывали усиками и лапками друг друга, расходились в стороны, и как будто, говорили: «Привет!!!... А!!... Это ты!... Тогда пока».
Рис. 9. Шелковый поясок гусеницы
Рис. 10. Светло-бурая куколка
Рис. 11. Бабочка-белянка с недоразвитыми крыльями
Рис. 12. Наш первый махаон
Рис. 13. Остатки куколки после рождения первой бабочки
Нам стало известно об одной особенности парусников. Это бабочки-одиночки, начиная с яйца [6]. Значит, и держать нам гусениц нужно было каждую отдельно, а не всех вместе [10]. Гусеницы ползали в банке, постоянно натыкались друг на друга, получая информацию: нас много, размножаться ненужно. Кроме того, гусеницы запоминают друг друга, и в стадии имаго бабочки не проявляют интереса к «братьям» и «сестрам». В природе же самцы вылетают первыми и летят на поиски самки из другой «семьи».
Однажды утром мы заметили, что две гусеницы перестали питаться и беспокойно ползали по банке. Вскоре каждая выбрала себе место на толстых стеблях укропа и замерла в позе, которая подсказала нам, что наступило время окукливания (рис. 8).
На следующий день мы увидели шелковый поясок, который поддерживал верхнюю часть гусеницы, прикрепляя ее к опоре (рис. 9). К середине августа у нас было шесть куколок: три – зеленого цвета, три – светло-бурого цвета (рис. 10). Мы отметили, что их цвет практически повторял цвет опоры, к которой куколки прикреплялись под углом, что делало их незаметными. Наверное, это находка природы. Неподвижные куколки уязвимы. И хотя куколка, как и гусеница, сохраняет неприятный вкус, в жизни на них могут нападать птицы. Любое повреждение куколки ведет к гибели.
В этом мы убедились с бабочкой белянкой. Ее куколку мы сильно потревожили. Она яростно дергала брюшком. Это дало сигнал: «Здесь опасно!», и рождение бабочки произошло раньше времени. Несмотря на достаточное место для просушки и расправления крыльев, верхняя пара крыльев оказалась недоразвитой, полет бабочки был ненормальным (рис. 11).
Сигналом для рождения бабочки является нагревание куколки до определенной температуры [2; 17]. Мы убедились в этом случайно. Банка стояла так, что солнце хорошо прогревало одну куколку, которая находилась очень близко к марле. В начале сентября мы с радостью познакомились с нашим первым махаоном (рис. 12–13). Еще одна куколка оказалась на дне банки, где было теплее от каменной плитки. Но, к сожалению, бабочка не смогла освободиться от покровов куколки, так как лапки махаона скользили по стеклу, насекомое погибло. Это убедило нас в важности положения куколки.
Оставшихся четырех питомцев мы бережно «уложили спать» на зиму в неотапливаемом гараже. Зимняя спячка куколок обязательно нужна, чтобы насекомое получило сигнал: «Холодно – нужно переждать, чтоб выжить» [11]. Через семь месяцев, в марте в подготовленном садке, поддерживая влажность и тепло, мы прикрепили куколок нитками в вертикальном положении (рис. 14). Через две недели родились бабочки (рис. 15–17) За сутки до рождения оболочка куколки становится такой прозрачной, что видно рисунок тела и крыльев бабочки [11] (рис. 18–19).
Рис. 14. Роддом
Рис. 15. Четыре красавца махаона
Рис. 16. Садок для бабочек
Рис. 17. Размах крыльев
Рис. 18. Рождение бабочки, рисунок тела сквозь покровы куколки
Рис. 19. Махаон сушит и расправляет крылья
Одну куколку привязали туго. Жилка на крыле слегка надломилась, когда бабочка пыталась высвободиться от жестких покровов, но потом выправилась, а на месте ранки образовалась «короста» (рис. 20).
Активность и питание бабочки в неволе
Наши бабочки (два самца и две самки), родившиеся не в срок, были медлительны. Пытаясь разобраться, почему, мы узнали, что «приятная» для бабочек температура окружающей среды + 25 °С – + 28 °С, а в комнате было не выше + 22 °С [3; 30]. Бабочки мерзли, мышцы их крыльев не могли работать в полную силу, и это мешало им летать. К тому же, как оказалось, важным является и спектр солнечных лучей, а в марте он не такой, как в мае-августе [11]. На южном окне, рядом с батарей, при появлении солнца, бабочки преображались, трепетали крыльями, начинали «играть», но недолго.
Рис. 20. Поврежденное крыло
Аппетит у бабочек проснулся на третий день, видимо, к тому времени протеин, накопленный гусеницей, подошел к концу. Сначала мы предлагали им фрукты: апельсины и груши (рис. 21). А потом попробовали давать раствор меда (важно, чтобы на семь частей воды была добавлена одна часть мёда), который им понравился больше (рис. 22).
Если воды в растворе было больше – махаоны не пили. Если бы мы добавили больше меда – могла произойти закупорка сахаром пищеварительных органов.
Для большей достоверности мы постарались имитировать цветок: в небольшую емкость с раствором опустили губку, и это очень понравилось бабочкам.
Иногда мы в раствор добавляли несколько крупинок соли. Так как из литературы нам было известно, что кроме основного блюда – нектара, многие бабочки не отказываются от малопривлекательного с точки зрения человека меню: гниющих плодов и овощей, вытекающего сока поврежденных деревьев, экскрементов млекопитающих и птиц, слез и пота животных, грязевой жидкости. Вероятно, это необходимо им для восполнения недостатка минеральных веществ, в том числе и натрия [3; 26].
В этом мы убедились воочию дважды. Как-то раз мы с любопытством наблюдали, как в жаркий летний день бабочка репейница, сидя у лужи на дороге, с жадностью поглощала влагу из грязи. В другой раз мне удалось поймать бабочку голубянку руками. И когда я разжала ладошки, мы с удивлением обнаружили, что насекомое не торопится улетать, а раскрутило свой хоботок и пьет пот с кожи.
Пищу, наши выведенные махаоны, находили, используя усики. Как только передние лапки попадали на фрукты или мед, насекомые начинали раскручивать хоботок. Иногда питомцы капризничали, и нам самим приходилось их кормить. Поднеся бабочку к столу, мы разворачивали её хоботок иголочкой и опускали его в сок. После трапезы махаоны «умывались», протирая глазки и усики все теми же передними лапками.
Заключение
Целью моей исследовательской работы стало изучение самого яркого представителя семейства парусников в мире бабочек России – махаона.
Мной были рассмотрены понятия: яйцо, гусеница, куколка, имаго.
Опытным путем удалось установить некоторые особенности поведения, приспособления, питания махаона в разных стадиях его развития (рис. 23). Это позволяет мне убедиться в верности моей гипотезы о важности стремления человека не нарушать отлаженный природой механизм жизнедеятельности живых существ.
Рис. 21. Махаон пьет сок апельсина
Рис. 22. Имитация цветка
Рис. 23. Памятка начинающему энтомологу: «Общие правила разведения махаонов в домашних условиях
За время моих наблюдений за махаонами я узнала, в каком удивительном взаимодействии находятся все организмы в природе. Мной были сделаны следующие открытия для понимания этого:
1. Для восстановления гармонии и разнообразия в природе используется любая возможность.
2. Бабочки научились добиваться сходства с несъедобными для хищников предметами окружающей среды.
3. Гусеницы превращают яды растений в химическое оружие.
4. Насекомые подвержены стрессам, болезням, нападениям паразитов.
5. На выход из куколки у бабочки есть всего несколько минут.
6. Бабочек можно приручить.
После анализа и обобщения результатов опытов сделаны выводы:
1. Чтобы выжить и сохранить свое место в природе бабочкам помогает хитрость, или по-научному, мимикрия, а также выбор кормового растения.
2. При выращивании гусениц в неволе, содержании и расположении куколок для перехода в стадию имаго, важно создать все условия их жизни, предусмотренные природой. От этого зависит здоровье взрослых особей и их потомства.
3. Выводить бабочек желательно во время их лета в живой природе.
4. При содержании бабочек в неволе необходимо поддерживать комфортную температуру и освещение нужного спектра.
5. Бабочки действительно воспринимают вкус через лапки.
Библиографическая ссылка
Горева Л.А. МАХАОН – КРАСОТА ПРИРОДЫ В СВОБОДЕ // Международный школьный научный вестник. 2016. № 1. ;URL: https://school-herald.ru/ru/article/view?id=1 (дата обращения: 19.04.2025).