Доклад "Удивительные архитекторы"

Российская научно-социальная программа для молодежи и школьников «Шаг в будущее»

Городская учебно - исследовательская конференция школьников

«Шаг в будущее, Юниор!»

Удивительные архитекторы

                                                                  Автор: Жуков Андрей

                                                                                                МБОУ «Средняя  

                                                                                                общеобразовательная школа № 8»      

                                                                                                имени Бусыгина М. И.

                                                                                                3 «Б» класс

                                                                                                Руководители:

                                                                                                Новожилова Елена Юрьевна

                                                                                                 учитель начальных классов  

                                                                                                 МБОУ «Средняя

                                                                                                 общеобразовательная школа № 8»      

                                                                                                 имени Бусыгина М. И.

                                                                                                 Жукова Ольга Ивановна

г. Усть-Илимск, 2012 г.

Содержание

Введение

        Однажды, гуляя по лесу, я лицом уткнулся в паутину, растянутую между деревьями. Через несколько минут на месте разрыва появился паук и стал активно плести паутину, закрывая образовавшуюся дырку. Я стоял и долго наблюдал за действиями паука, как ловко он перебирал лапками, и как быстро паутина приобретала первоначальный вид.

           Чем же интересны пауки? Откуда паук берет свою паутину? Для чего нужна паутина? В моем  исследовании предпринята попытка хотя бы вкратце рассказать об удивительных созданиях природы – пауках, о том, как образуют они свою паутину и для чего она им нужна,  выяснить какую пользу или вред приносят пауки человеку.

Цель:        

        Узнать роль паутины в жизни пауков: как она образуется и для чего служит, какую пользу или вред приносят человеку пауки.

Задачи:

1.   Изучить  различную литературу по теме.

2.   Познакомиться  с многообразием пауков.

1.  Выяснить  значение паутины в жизни пауков.
2. Провести  практическую  работу, направленную на исследование свойств путины.

Гипотеза:

1. Если бы пауки не образовывали паутину, то это привело бы к изменению их жизнедеятельности.

      2. Исчезновение пауков будет являться причиной  нарушения  экологического равновесия в  природе.

I. Основная часть. Образ жизни паука.

1.1. Кто такие пауки?

        Пауки, скорпионы и клещи похожи друг на друга, поэтому их относят к классу паукообразных. Пауки – не насекомые. Это одни из самых удивительных животных на  нашей планете. Сегодня учеными описано около 35 тыс. видов пауков, и, как считают, это число должно возрасти до 50 тыс.

        Пауки были первыми среди самых ранних животных, которые жили на земле. По данным историков, биологов и археологов, первые пауки на нашей планете появились приблизительно четыреста миллионов лет назад.

1.2  Места обитания

        Пауки живут всюду: в лесах, полях, степях, пустынях, в горах, низинах, пещерах, в тундрах, тайге, даже в воде.

        Альпинисты, покорившие гору Эверест, открыли новый вид паука. Они обитали на высоте 7 километров. А в лесу в 1 м2 живут 300-350 мелких пауков. Пауки известны издревле. Это очень древние существа, появившиеся на земле, по крайней мере, 400 миллионов лет назад. Всего известно около 30 000 видов пауков. Длина их туловища составляет от 1мм до 5см. Некоторые виды живут в воде.

        Существуют пауки, роющие нору. Например, «землекоп» целый день прячется в норе, он не выносит  солнечного света. А ночью он выходит на охоту.

        Паук-крестовик обитает в сырых местах: болотах, впадинах, по берегам рек и речек, там, где много комаров и мошкары.

1.3 Многообразие пауков

        Размеры пауков бывают разные. Самые мелкие – 0.8 мм, самые крупные тропические птицееды – 11 см длиной, а длина ног достигает 20 см. Пауки живут по-разному долго. Дольше всех живут птицееды – 7-8 лет. В основном пауки живут в течение 1 года.

                Паук «Каракурт» опасен для животных и человека. Тело черное, брюшко самца с красными пятнышками. На животных и человека не нападает, если его не потревожат. Если вовремя не ввести сыворотку, его укус может вызвать судороги и даже смерть. Самка этого паука съедает самца вскоре после свадьбы, из-за чего получила прозвище «Черная вдова». По подсчетам американцев, в течение 200 лет эти пауки укусили 1500 человек, из них 40 погибло.

                Тарантул - распространен главным образом на Южной Европе, в Средней Азии. Длина самки до 3,5 см., питается насекомыми. Ядовит, укус болезнен, но для человека не опасен. В Италии есть танец «тарантелла». По другому их называют бродягами.

                 Крестовик - длина самки 20-25 мм., самца 10-11мм. На верхней стороне брюшка крестообразный рисунок из белых пятен. Широко распространен повсюду. Питается насекомыми, попавшими в его ловчую сеть.

           Настоящие птицееды. К этому семейству относятся самые крупные в мире пауки, нападающие в тропиках даже на птенцов. Длина их туловища достигает 5см, а размах ног – 18см. Птицееды – это пауки-долгожители. Они живут до 25 лет!!!

1.4  Особенности внешнего и внутреннего  строения.

        Тело состоит из двух отделов – головогруди, образованной слившимися головой и грудью, и брюшком. Они соединены друг с другом узким стебельком. На переднем конце головогруди находятся простые глаза. У большинства пауков их четыре пары. Головогрудь несет шесть пар конечностей.

        Спереди на голове находятся две направленные вниз, напоминающие челюсти, хелицеры, каждая из которых оканчивается острым коготком, на котором открываются расположенные в этих конечностях ядовитые железы. Они используются для прокола тела жертвы и ввода яда, также для защиты от врагов.

        У всех пауков в отличие от насекомых четыре, а не три пары ходильных ног. Первая пара ног неходильные. Все пауки – хищники, но так как они не обладают хорошим зрением, добычу свою подстерегают. Едят пауки только жидкую пищу. Они высасывают жертву, оставляя от неё сухую оболочку. Даже такие гиганты, как птичий паук, «выпивают» своих жертв, словно через соломинку. Притом, что в их меню не только насекомые, но даже ящерицы и птицы. Иногда поедают друг друга

        Тело пауков покрыто хитином – защитный материал, позволяющий сохранять в организме  жидкость  и препятствовать ее испарению. Еще  одной  особенностью  является наличие специального органа, отвечающего  за создание нити, используемой затем для получения паутины.

          Экзоскелет является прекрасной защитой для паука-птицееда, но он не способен расти вместе с пауком. Поэтому для того, что бы иметь возможность расти, птицееду необходимо периодически менять старый экзоскелет на новый, больших размеров.  

       Оставшийся после линьки экзоскелет называется экзувий (exuvium). Экзувий позволяет изучить внутреннее строение птицеедов, а так же определить их половую принадлежность до достижения половозрелого возраста. Так же он служит отличным материалом для создания чучела.

        Дышат паукообразные с помощью легких или трахеи – часто пауки могут иметь обе системы дыхания.

1.5  Паутина.

         Паутина – это тончайшие (только представьте – в тысячную долю миллиметра!) пластичные, тягучие ниточки. Каждая железа паука выпускает через специальную трубочку вовне липкую жидкость, которая очень быстро на воздухе твердеет.  Количество этих желез и трубочек весьма различается в зависимости от вида паука. Это может быть и пятьсот и «всего» сто. Нить паука более шести раз прочнее натурального шелка, нейлона – в четыре. Это настоящее природное чудо по прочности и эластичности. И эти уникальные свойства паук использует в своей жизни в совершенно разных ситуациях. Например, паутина защищает кладку яиц высыхания и покушающихся на нее хищников. Паутина – это прекрасные ловчие сети для ловли паучьих жертв. Консистенция нитей сети различная – середина липкая (собственно, это и есть ловушка), а далее идут нити сигнальные, ведущие прямо в норку паучка. Стоит лишь попасть в сети мухе и начать дергаться, паук тут же об этом узнает от сигнальных нитей. Остается дело за малым – выскочить и схватить жертву.

        Еще один вид применения паутины в жизни пауков – для расселения молодых паучков. Один из способов применения паутины - сплетение «коврика» для линьки. В зоотеррариуме нашего города содержатся пауки-птицееды, там можно наблюдать процесс плетения паутины и линьки паука. Материал для опытов был получен в зоотеррариуме.

        В Австралии живет паук-кругопряд, сеть которого весьма ассиметрична: одна ее часть (имеющая ширину всего пятьдесят сантиметров) растянута на шесть метров в длину. Эдакая своеобразная «лестничная» сеть крепится вдоль ствола дерева к его коре и ловит живущих там насекомых. У некоторых австралийских и южноамериканских кругопрядов сети и вовсе нет. Их охота идет лишь с одной паутинной ниткой с клейкой каплей на конце. Они пользуются этой нитью, как арканом, отчего и пошло их название – пауки-арканщики.

1.6 Строительство ловчей сети

        Пауки - гениальные архитекторы. Сначала они натягивают несущие нити, которые закрепляют между ветками или тропинками. Затем следует «базовые нити», которые можно сравнить со спицами колеса. Потом плетутся вспомогательные нити. А завершают постройку клейкие охотничьи нити. «Пряжу» вырабатывают особые железы на брюшке паука. Её свойства не перестают удивлять ученых. Она эластичная и прочная и может выдержать больший вес, чем стальные нити такой же толщины. Если бы на свете существовал паук размером с человека, то его сеть могла бы остановить летящий самолет и остаться целой. Когда паук перемещается, он непрерывно выделяет паутину, которую, как альпинист страховочный трос, время от времени прикрепляет к поверхностям, по которым проходит. Вот почему потревоженный паук почти всегда может, поджав ноги, упасть с опоры и, повиснув на растяжимой нити, спуститься по ней до земли. Когда в сеть попадает добыча, паук обычно оплетает ее паутиной и лишь затем убивает ядовитыми коготками (хелицерами) и высасывает.

1.7  Гипотезы происхождения паутинного шёлка.

      Специалисты - арахнологии до сих пор изучают происхождение шёлка у пауков. Никто не может доказать из чего появилась паутина, так как она не сохраняется в ископаемом состоянии. Поэтому выдвигаются только гипотезы.

     Предполагалось, что паутина выделялась из ротового отверстия для смазывания кладки яиц. Артур Дике предложил «морскую» гипотезу, что паутина появилась у пауков ещё до того, как они стали наземными, для того чтобы сохранять с её помощью норы от разрушений.

      Наиболее вероятной является гипотеза Г. Мак – Кука, что пауки во время передвижения тянут за собой паутинную нить, которая может стать хорошим проводником для самцов.

1.8  Значение пауков в природе.

        Все известные виды пауков – хищники. Основная их добыча беспозвоночные, в основном насекомые. Некоторые виды пауков охотятся на своих сородичей, а в голодные времена не брезгуют более мелкими особями своего вида. Подсчитано, что один паук, в среднем, потребляет 0,089 грамма насекомых в день. Немного? Но общий вес насекомых, которых за год съедают все живущие на Земле пауки больше совокупного веса всех живущих на ней людей! А, например, 15 миллионное население маленьких Нидерландов, живущие в этой стране пауки могли бы съесть за 3 дня. Как хорошо, что они не охотятся на людей! Если бы не пауки, то наша планета просто была бы переполнена всякой «мошкарой»! Регулируя численность насекомых, они служат для поддержания баланса нашей экологической системы.

II. Практическая часть.  Наблюдения и опыты с паутиной

1.  Исследование строения паука.

      Возьмем  лупу и рассмотрим паука.

 Ответ. На голове у паука есть глаза и рот, а грудка опирается на четыре пары ног.

2.        Исследование паутины на эластичность и тягучесть.

         Возьмем небольшой кусочек паутины паука-птицееда. Измерим длину -7 см, растянем ее и определяем, что паутина удлинилась почти в 2 раза, ее длина составила 11 см, при этом ее целостность не нарушена.  

        Ответ. Паутина, действительно, очень эластичная, прочная и тягучая.

3.  Исследование паутины на липкость.

        Подносим руку к кусочку паутины паука-птицееда, паутина прилипает к пальцам и отцепить ее очень трудно, т.к. она прилипает ко всему, чем пытаешься ее отцепить.

        Ответ. Паутина липкая.

4.        Исследование свойств паутины в воде.

            Небольшой кусочек паутины помещаем в воду. Паутина не растворилась. Паутина намокла, но не утонула, она как будто сжалась.

        Ответ. Паутина очень легкая, даже при намокании не тонет в воде, обладает свойством суперконцентрации.

5. Паутина и огонь.

         Небольшой кусочек паутины подносим к пламени свечи. Паутина начинает плавиться, образуя на конце шарик. При нажатии шарик крошится, образуя пепел. При горении паутина издает неприятный запах, свойственный натуральным материалам (запах похож на запах горелого хлопка).

        Ответ. Паутина горючая и плавкая, образована из органических веществ.

6.    Исследование паутины под микроскопом.

        Помещаем кусочек паутины под микроскоп.

        Ответ. Паутина по своему строению напоминает вату, значит, хорошо сохраняет тепло.

        Данные опыты подтверждают, что паутина эластичная, тягучая, липкая, хорошо горит, при горении плавится, плавучая, сохраняет тепло.  Опыты подтверждают, что такие свойства паутины придают ей огромное значение в жизни пауков.  Обеспечивая  пауков необходимым для жизни теплом и пищей.

Вывод.

               Почти все пауки безвредны для людей и большинство видов не пытаются укусить человека, если только те не спровоцировали их на это. Пауки обычно скрываются от наших глаз и, уж совсем в их намерение не входит напасть на человека.
        Пауки - очень полезные животные, истребляющие вредных насекомых. Очень большое количество пауков занесены в Красную Книгу и в настоящее время находятся на грани вымирания. В наше время яд пауков все больше используется в медицине. Раньше их отлавливали в природе, теперь довольно успешно разводят пауков в неволе.

Роль пауков высока как на полях, так и в садах и виноградниках, где пауки поедают листоверток, ногохвосток, тлей, клопов-черепашек и других насекомых. Важным является то обстоятельство, что пауки находят вредителей не только на земле, но и в растительном ярусе.
      «Ну и противные эти пауки!»- скажут многие. И будут не правы. А их находчивость?               А ловкость? А трудолюбие? Яд паука для нас (за редким исключением) не страшен, зато польза - несомненная!

        Я пришел  к выводу, что пауки безобидные существа, и не стоит их бояться. В ходе работы узнал много нового для себя о жизнь пауков, чем они питаются, каких видов бывают, какие паутины строят, какое важное значение паутина имеет в жизни пауков.

Список литературы