Индивидуальный исследовательский проект
Вложение | Размер |
---|---|
iz_chego_i_kak_pauki_pletut_seti.docx | 882.32 КБ |
Муниципальное общеобразовательное учреждение
Кузнецкая средняя общеобразовательная школа.
«Из чего и как пауки плетут сети»
Индивидуальный исследовательский проект.
Образовательная область: БИОЛОГИЯ.
Автор: Мингажитдинов Рафаэль.
Наставник: Хворова Татьяна Геннадьевна.
2018 г.
СОДЕРЖАНИЕ
1.Введение……………………………………………………………………… стр.3-4 2. Теоретическая часть………………………………………………………… стр.5 2.1.Описание паукообразных……………………………………………… стр.5-7
2.10.Почему паук не прилипает к своей паутине……………………… стр.12-13 2.11.Паутина – материал будущего………………………………………… стр.13-14
3.1.Наблюдения за пауками. …………………………………………………стр.15-16 3.2.Опыты с паутиной…………………………………………………………стр.16 4.Значение паутины ……………………………………………………… стр.17-19 5.Заключение…………………………………………………………. стр.20-21 Литература………………………………………………………….. стр.22 Приложение………………………………………………………… стр. 23-30 | |
Большинство людей не любят и даже очень боятся пауков. Взрослые и особенно дети испытывают страх, брезгливость и отвращение к паукам и, зачастую стремятся их убить при встрече. Вид у них довольно неприятный, да и предрассудки делают свое дело. Вместе с тем, не только у детей, но и у взрослых появляется живой интерес к тому, как паук плетет свою паутину. Зачем он это делает, понятно всем. А вот как, остается загадкой. Давайте попробуем ее раскрыть.
И действительно, паутина - уникальное явление природы, проявляющее исключительные физические свойства. Эти тончайшие, тянущиеся ниточки в шесть раз прочнее натурального шелка, нейлона – в четыре. Паутина, или паучий шелк на сегодняшний день находится под пристальным вниманием учёных всего мира.
В своем исследовании я опирался на ряд вопросов:
- Кто такой паук?
- Значение пауков в природе.
- Что такое паутина?
- Как она образуется?
- Для чего она нужна пауку?
- Почему паук не прилипает к паутине?
- Какие ее свойства заинтересовали ученых?
Задав вопросы родителям и друзьям, я сделал вывод, что мы на самом деле знаем очень мало о пауках и паутине. В этом и есть актуальность моего исследования. А ведь удивительное совсем рядом. Если внимательно понаблюдать за пауком и его паутиной, то можно узнать много интересного.
Я выдвинул гипотезу: «Пауки – удивительные «ткачи». Паутина – это уникальный материал. Эта уникальность заключается в свойствах паутины»
Цели:
- Изучить отличительные особенности паукообразных
- Узнать роль паутины в жизни пауков: как она образуется, из чего состоит и для чего служит.
- Выяснить какую пользу или вред приносит паук и его паутина человеку.
Задачи исследования:
- Исследовать литературу, статьи в Интернете про пауков и паутину.
- Изучить особенности среды обитания и техники плетения пауком своей паутины.
- Выяснить значение паутины в жизни пауков; ее физические свойства.
- Узнать, приносят ли пауки пользу.
- Сделать выводы.
Методы исследования:
Практическая значимость работы заключается в использовании исследования на уроках окружающего мира. Расширение кругозора учащихся в области естествознания, а также формирование бережного отношения к природе, в частности, к паукам.
В греческом мифе о молодой девушке по имени Арахна повествуется о превращении ее в паука за то, что она осмелилась соперничать с богиней в искусстве ткачества. Так ей суждено было всю жизнь плести паутину, а паукообразных стали называть в ее честь – арахнидами. А наука о пауках называется арахнология.
Пауки были первыми среди самых ранних животных, которые жили на земле. Несмотря на то, что возраст жизни пауков на планете достаточно значительный, окаменелости пауков встречаются достаточно редко. По данным историков, биологов и археологов, первые пауки на нашей планете появились приблизительно четыреста миллионов лет назад. От времени появления и до наших дней пауки достаточно долго развивались, улучшая свои качества, и приобретая новые. Их относят к типу членистоногих, однако пауки – наверное, самые загадочные животные нашей планеты. У них специфическая внешность, что позволяет многим считать, что пауки – уроженцы вовсе не нашей планеты. Это привело к появлению различных фильмов ужасов, где пауки играют главную отрицательную роль.
На сегодняшний день на Земле существует более 20 тысяч видов пауков! Есть среди них совершенно безобидные, а есть ядовитые (например, каракурт). Есть совсем крошечки (пауки вида Patu digua) - с размером брюшка 0,37 мм, а есть огромные (пауки-птицееды) с размером брюшка 9 см, а если с ногами, то и все 20-25 см. Есть неброские: черные или коричневые (например, часто живущие в наших домах сенокосцы или пауки-волки), а есть ярко окрашенные - с разноцветными полосками (как у Аргиопы Брюнниха) или какими-нибудь узорами (например, у пауков-крестовиков пятнышки на спинке образуют крест).
Большинство видов сухопутные, но есть и живущие под водой (водяной паук). В основном пауки живут в течение 1 года (дольше всех живут птицееды – 7-8 лет).
Пауки относятся к классу паукообразных животных. Их тело разделено только на два отдела – головогрудь и брюшко. Головогрудь состоит из прочного материала-хитина. Соединяет эти два отдела тонкой перетяжкой. Пауки лишены, такого органа обоняния, как усики, челюсть у них так же отсутствует. В передней части-головогруди расположены мозг, глаза и ноги. В задней – брюшке - сердце, дыхательная и пищеварительная система, а так же аппарат для плетения паутины. Довольно часто у пауков встречается по четыре пары глаз (но есть виды не имеющие их вовсе). На переднем конце головогруди находятся простые глаза. У многих пауков эта передняя пара глаз более крупная и видит лучше всего, а остальные служат, в основном, для различия движения и света. У большинства пауков зрение очень слабое. Первая пара конечностей - хелицеры, выполняющая функции челюсти находится в районе головы, отличается от остальных она наличием очень острых когтей. Именно на них и расположены ядовитые железы паука. Они используются для прокола тела жертвы и ввода яда, а так же для защиты от врагов. Рядом с хелицерами находятся короткие, покрытые чувствительными волосками органы осязания – ногощупальца. У всех пауков в отличие от насекомых четыре, а не три пары ходильных ног.
Известно, что пауки ядовиты почти все, но мало кто из них способен прокусить кожу человека, поэтому опасности для людей большинство пауков не представляет. Но есть и такие особи, укус которых может сильно навредить человеку.
Питаются пауки оригинальным способом. Пауки — хищники, они питаются другими насекомыми: мухами, комарами, жучками и бабочками. У пауков нет зубов, которыми можно было бы жевать или перетирать пищу. Они кусают свою жертву, впрыскивая в нее так называемый пищеварительный сок, после чего жертва переваривается изнутри, и может храниться достаточно долгое время. Внутри жертвы все превращается в жидкую кашицу, которую паук затем высасывает. По этой же причине у паука нет необходимости в кишечнике, ведь вся его пища переваривается, еще находясь внутри его добычи, а в его организм поступает уже в разжиженном виде. Подобную пищеварительную систему называют внекишечной. Мозг паука до сих пор полностью не исследован, он довольно сложен, причем у каждой разновидности свое строение.
Сверху всё тело паука покрыто плотной, достаточно жёсткой оболочкой — экзоскелетом. Единственный недостаток экзоскелета пауков — то, что он не может растягиваться или иным способом увеличиваться в размере, обеспечивая постоянный рост своего владельца. В природе это было разрешено путём его замены на новый экзоскелет, большего размера, который зарождается под старым ещё до его смены. Этот процесс смены старого экзоскелета на новый называется линькой. Паук линяет 5–7 раз в своей жизни. Пауки, которые могут жить очень долго, линяют каждый год — но не потому, что они продолжают расти, а потому что их кожа изнашивается, подобно одежде. У новорожденных пауков линька происходит приблизительно раз в месяц.
Ни одно животное Земли не ведет подобного образа жизни – только пауки плетут паутину, на нижней части брюшка паука находится паутинные бородавки, через которые он выделяет паутину. У пауков, паутинные железы сохраняются на всех стадиях жизни.
Хотя способность вырабатывать шелк не является исключительной чертой пауков, эти своеобразные членистоногие усовершенствовали производство шелка и паутинных конструкций до такой степени, что сетестроение стало их отличительной особенностью.
Описание наиболее интересных видов пауков можно посмотреть в Приложении №1
Обитают пауки повсеместно и по всем уголкам земли они распространены. Нельзя их встретить только в тех районах, которые целый год находятся под панцирем льда. Число подвидов в странах с жарким и влажным климатом намного больше, чем в холодном или умеренном. Эти членистоногие являются жителями наземными (исключение составляет всего несколько подвидов). Они обитают в построенных норках или гнёздах, проявляя свою активность только в ночное время.
Пауки-птицееды и прочие виды мигаломорфных обитают в кронах экваториальных кустарников и деревьев. Виды «засухоустойчивые» предпочитают расщелины грунта, норы и прочие укрытия на уровне земли.
Пауки-землекопы обитают колониями, расселяясь в индивидуальные норки глубиной 0,5 метра. Некоторые разновидности мигаломорфных закрывают свои поселения специальными заслонками, которые сделаны из шёлка, растительности или грунта.
Пауки-сенокосцы очень любят расселяться по тёмным и влажным пещерам, в заброшенных старых сараях и погребах, в логовах, которые забросили животные. Долгоножек можно встретить в жилых домах на южных тёплых окнах, висящими головой вниз.
А вот паука-скакуна можно встретить где угодно: в горной местности, в пустыне, в лесу, на кирпичных и каменных стенах домов.
Каракурта можно встретить на полынных пустошах и полях, где часто отарами вытаптываются свиньи и овцы, на каменистых склонах оврагов, на берегах оросительных искусственных каналов.
Пауки — бокоходы большее время в своей жизни проводят в ожидании добычи, сидя на цветах. Но некоторых представителей этого семейства можно встретить на лесной подстилке или коре деревьев.
Воронковое семейство свою паутину располагает на ветвях кустарников или высокой травы.
А вот пауки-волки больше предпочитают травянистые сырые луга и лесистую заболоченную местность. Там их в опавшей листве можно встретить в большом количестве.
Паук водяной свои гнёзда строит под водой, прикрепляя его при помощи паутины к донным различным предметам. Он наполняет всё своё гнездо кислородом и применяет его как водолазный колокол.
2.3.Значение пауков в природе.
Регулируя численность насекомых, они служат для поддержания баланса нашей экологической системы. Подсчитано, что один паук, в среднем, потребляет 0,89 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! Участвуют в почвообразовании.
2.4.Что такое паутина?
ПАУТИНА, вязкое выделение паутинных желез у некоторых членистоногих (пауки, паутинные клещи и др.); способна растягиваться в тонкие, быстро затвердевающие на воздухе нити (называются также паутиной). Из паутины животных делают ловчие сети, убежища и яйцевой кокон.(1 ) Большой Энциклопедический словарь.
ПАУТИНА - сеть из тонких нитей, волокон, получающихся от выделения пауком, а также некоторыми другими членистоногими животными клейкой жидкости. Современный толковый словарь русского языка Т.Ф. Ефремовой.
Паутина - вязкая жидкость, которая образуется в железах брюшка. На брюшке у «ткача» расположены шесть желез, которые считаются трансформированными рудиментами ног. Ученым известно семь типов паутинных желез, производящих разные виды паутины, однако у одной особи одновременно может быть только от 1 до 4 типов желез. Внутри тельца вырабатывается особый секрет, который принято называть жидким шелком. На выходе через прядильные трубочки он начинает затвердевать. Одна такая ниточка настолько тонка, что ее трудно разглядеть даже под микроскопом.
2.5.Их чего состоит паутина?
Паутинные железы вырабатывают жидкий вязкий секрет, состоящий из белка. По химическому составу состоит она в основном из двух белков, первый отвечает за эластичность, второй за прочность. По аминокислотному составу белки паутины – спидроины – относительно близки к фиброинам. Они содержат необычно много аминокислот аланина (25%) и глицина (40%). Участки белковых молекул, богатые аланином, образуют плотно упакованные в складки кристаллические области, обеспечивающие высокую прочность, а те участки, где больше глицина, представляют собой более аморфный материал, способный хорошо растягиваться и тем самым придавать нити эластичность
2.6.Как паук плетет паутину?
Итак, разберемся все же, как паук плетет паутину. Лапами, расположенными ближе к «работающим» в текущий момент железам, паук скручивает несколько ниток в одну паутинку. Именно в тот момент, как паук плетет паутину, закладывается основная характеристика будущей паутинки – липкость или повышенная крепость. И каков механизм выбора, ученые пока не выяснили.
Технология растяжки. Ловчая сеть для ее эффективности должна быть между чем-нибудь растянута – например, между ветками. Когда первая нить создана ее создателем достаточно длинной, он прекращает прядение и растопыривает прядильные органы. Так он ловит ветерок. Малейшее шевеление ветра (даже от нагретой земли) относит паутинку к соседней «опоре», за которую та и цепляется. Паук по «мостику» перемещается (чаще всего провиснув спинкой вниз) и начинает плетение новой радиальной нити. Только когда основа закреплена, он начинает двигаться по окружности, вплетая в нее липкие поперечные линии. Надо сказать, пауки – весьма экономные создания. Оказавшуюся ненужной поврежденную или старую паутину они съедают, пуская «вторсырье» на второй круг использования. А старой она становится, по мнению создателя, довольно быстро, так как паук плетет паутину зачастую каждый день (или ночь, если он – сумеречный охотник).
Немаловажно наличие специальных чесальных и прядильных инструментов: гребенчатые коготки и ряды щетинок на ногах для расчесывания паутины. Вот таким образом он плетет свое кружево. ВИДЕОФРАГМЕНТ
2.7.Виды паутины.
Интересно не только то, как паук плетет паутину, но и то, что он умудряется вырабатывать ее разных «сортов». Разные железы образуют несколько типов паутины, неодинаковой по своим свойствам: сухая и толстая — для каркаса тенет, шелковистая и мягкая— для плетения кокона, тонкая и клейкая — для ловчей спирали.
Грубо говоря, их можно разделить на три типа:
Учеными выделяется и еще один вид паутины, которая отзеркаливает ультрафиолет, подманивая бабочек. Многие считают, что готовая паутина обязательно имеет свой узор. Однако это не так: названия пауков, способных на творческие изыски, можно пересчитать без особого труда, и все такие художники относятся к аранеоморфным представителям этого отряда членистоногих.
2.8.Формы паутины.
Существует два типа паутины: плоская и объемная. Первая представляет собой самый распространенный тип с наименьшим количеством нитей, что делает ее малозаметной и не слишком упругой.
Объемная же паутина отличается большей запутанностью нитей, благодаря чему она получается невероятно прочной, но и в то же время очень заметной для насекомых.
Круглая. Самая распространённая. В ней насчитывается минимальное число нитей. Из-за такого плетения она малозаметна, но и не каждый раз идеально упруга. Из её центра расходятся радикальные нити-паутинки, которые соединены спиралями с липким основанием.
Конусовидная. В основном её плетёт паук воронковый в высокой траве, а сам, поджидая добычу, прячется в её узком основании.
Зигзагообразная. Одну из самых красивых сетей плетет обычный вид Argiope aurantia, крупный паук с черно-золотистым узором на теле. Для его обширных колосовидных тенет характерна зигзагообразная нить, проходящая вертикально через центр конструкции.
Гигантская. Её размеры варьируются от 900 до 28 тысяч сантиметров квадратных. Есть пауки, которые плетут огромную беспорядочную паутину. Самые примечательные из них пауки вида Uloborus republicanus («общественные») - они совместными усилиями плетут общую сеть, которая достигает иногда гигантских масштабов.
Ну а самая большая паутина в мире была обнаружена в 2007 году в национальном парке озера Тавакони (США, штат Техас). Размер ее 180 метров! Сделали ее пауки нескольких разных видов, которые обычно не сотрудничают, а даже враждуют друг с другом.
Гигантская паутина в Техасе. Фото с сайта blogga.ru
2.9.Свойства паутины.
Прочность. Паутина (при своей прочности) необычайно легкая! Она настолько легка, что если бы паутиной один раз обмотали Землю по экватору, то ее вес составил бы всего 450 грамм!
Ученые подсчитали, что паутина может порваться от своего веса, только если паук выплетет ее длиной в 50 км. Не многие металлы могут похвастаться такой прочностью! Прочность такова, что если бы паутина имела диаметр 1 мм, то она могла бы выдержать груз массой приблизительно 200 кг. Стальная проволока того же диаметра выдерживает существенно меньше: 30–100 кг, в зависимости от типа стали. Это равносильно тому, что если бы была паутина толщиной с карандаш, то на такой «веревочке» можно было бы легко подвесить современный танк.
Исключительная тонкость. Мы способны видеть паутину только из-за отражения нитью солнечного света. Самая тонкая измеренная нить была толщиной 0,02мм. Поэтому отдельная паутинка заметна, только когда попадает в луч света. Но эта тонкая нить способна остановить пчелу, летящую на полной скорости! Ученые рассчитали, что если бы имелась возможность изготовить паутину толщиной хотя бы с карандаш (сохранив при этом все ее свойства), то она смогла бы остановить Боинг-747, летящий на полной скорости. Конечно, это только предположение, но огромная прочность паутины не подвергается сомнению.
Эластичность и упругость. Растягивается ниточка без разрыва в 2-4 раза, причем без потери прочности. И все эти качества достигаются без всякого технического оборудования – паук обходится тем, чем снабдила его природа.
Гидрофильная поверхность. Паутина способна притягивать к себе молекулы воды. Ведь многие из вас наблюдали удивительное явление - как утреннюю росу собирает невесомая тончайшая паутина. Нить способна конденсировать воду.
Другое необычное свойство паутины — внутренняя шарнирность: подвешенный на паутинном волокне предмет можно неограниченно вращать в одну и ту же сторону, и при этом она не только не перекрутится, но вообще не будет создавать заметной силы противодействия
2.10. Почему паук не прилипает к своей паутине?
Чтобы не попасть в собственную ловушку, паук делает несколько сухих нитей для передвижения. Прекрасно ориентируюсь в хитросплетениях сетей, он безопасно подбирается к прилипшей добыче. Обычно в центре ловчей сети остается безопасный участок, где хищник поджидает добычу.
Интерес ученых к взаимодействию паукообразных с их охотничьими ловушками появился более 100 лет назад. Первоначально было выдвинуто предположение о наличии на их лапках специальной смазки, предотвращающей прилипание.
Паук не прилипает к своей паутине по трем факторам:
множество упругих волосков на его лапках уменьшает площадь соприкосновения с липкой спиралью;
Съемка специальной камерой движения ног паука по волокнам из застывшего секрета дал объяснение механизму соприкосновения.
Каков секрет строения лапок помогает арахнидам избежать прилипания? На каждой ноге паука есть два опорных когтя, которыми он цепляется за поверхность, и один гибкий коготь. При движении он прижимает нити к гибким волоскам на лапке. Когда паук поднимает лапку, коготь распрямляется, а волоски отталкивают паутину.
Другое объяснение – отсутствие непосредственного контакта ноги паукообразного и липких капель. Они попадают на волоски лапки, а затем легко стекают обратно на нить. Какие бы теории не рассматривали зоологи, неизменным остается тот факт, что пауки не становятся узниками собственных липких ловушек.
Паук сидит в безопасном месте
2.11.Паутина - материал будущего.
Паутина – это чудо природы. Структура паутинного шелка идеально отработана за сотни миллионов лет эволюции. Паутина – материал прочный, эластичный, легкий и, кроме того нетоксичен для человека. Он по праву считается одним из рекордсменов механических свойств. Изучив свойства паутины, я решил выяснить, может ли она быть полезна для людей.
Полинезийские рыбаки используют нить золотого паука-кругопряда как леску. Некоторые племена в Новой Гвинеи используют сети как шляпы, чтобы защитить головы от дождя.
В народной медицине есть такой рецепт: на рану или ссадину, чтобы остановить кровь, можно приложить паутину, аккуратно очистив ее от застрявших в ней насекомых и мелких веточек. Оказывается, паутина обладает кровеостанавливающим действием и ускоряет заживление поврежденной кожи.
Хирурги могли бы использовать ее в качестве хирургических ниток при наложении швов, для укрепления. С помощью паутины можно существенно улучшить механические свойства множества материалов, которые в настоящее время применяются в медицине.
Предполагается создать искусственную кожу на основе паутины для пересадки кожи.
Так как состав паутины сходен с составом шёлка насекомых (например, гусениц тутового шелкопряда), то значит и шелк паука тоже можно получать подобным образом, как мы получаем шелк тутового шелкопряда? Гусеница живет на шелковице, растет и в процессе роста мотает на себя шелковый кокон, приобретающий, наконец, форму и размеры куриного яйца. Затем кокон аккуратно раскручивают и таким образом получают тончайшую шелковую нить. С пауками такой номер не пройдет. Дело в том, что паук считает себя хозяином своей маленькой территории и при вторжении обычно атакует «врага».
Другой отрицательный момент заключается в том, что один трудолюбивый шелкопряд за свою недолгую (пара суток), но активную жизнь выдает от 300 до 1500 метров шелковой нити. Пауку для такого количества паутины придется затратить гораздо больше времени.
Если бы в будущем смогли изобрести формулу паутины, то возможно появились бы вечные колготки, новые виды одежды. Легкая паутина найдет применение в армии - бронежилеты будут прочными и тонкими, в спорте – для создания спортивной одежды и спортивного инвентаря, например, ткань для спортивных матов, боксерских груш, в автомобилестроении – для изготовления автомобильных подушек безопасности. Искусственная паутина найдет применение в авиа и космической промышленности с целью облегчения костюма космонавта с сохранением прочности.
Разные виды искусственной паутины (по аналогии с натуральной паутиной) могут использоваться в разных целях. Например, аналог каркасной нити может использоваться в машиностроении, например, чтобы уменьшить вес самолета или ракеты с сохранением всех прочностных свойств. Более легкие самолеты и ракеты требуют меньше горючего, чтобы подняться на нужную высоту.
Человечество скопировало многие из конструкторских находок природы, но такой сложный процесс, как прядение паутины, воспроизвести, пока не удается. Ученые на пороге открытия. Они заявили, что вскоре будут сшивать нервные ткани человека, используя природные нити. Паутина прочная, полностью растворяется в организме и не вызывает воспалений. Немецкие ученые нашли способ значительно увеличить прочность и эластичность волокон. Новое изобретение, по мнению ученых, представляет собой хорошую базу для разработки сверхпрочного текстиля, хирургических нитей, материалов для изготовления имплантов опорно-двигательного аппарата.
3.1. Наблюдение за пауками.
Я давно наблюдаю за пауками. Однажды летом я наблюдал за тем как паук крестовик плетет паутину. Паук – крестовик относится к кругопрядам.
Чтобы построить колесовидную ловчую сеть, паук-крестовик, выпускает довольно длинную прочную нить. Ветерок или восходящий поток воздуха поднимает нить вверх, и, если место для постройки паутины выбрано удачно, она цепляется за ближайшую ветку или другую опору. Паук проползает по ней, чтобы закрепить конец, иногда прокладывая для прочности еще одну нить. Затем он выпускает свободно свисающую нить и к ее середине прикрепляет третью, так что получается конструкция в форме буквы Y - первые три радиуса из более чем полусотни. Когда радиальные нити и рама готовы, паук возвращается в центр и начинает прокладывать временную вспомогательную спираль. Вспомогательная спираль скрепляет конструкцию и служит пауку дорожкой при построении ловчей спирали.Теперь я уже знаю, что весь основной каркас сети, включая радиусы, делается из неклейкой нити, а вот для ловчей спирали используется двойная нить, покрытая клеящим веществом.
От горизонтальной поперечины паук - кругопряд спускается по вертикальной нити, пока не достигнет опоры. Потом он строит каркас, соединяя в центре рамки нити-радиусы. На радиусы, двигаясь от центра к краю, паук накладывает широкую спираль из не липкой паутины. Возвращаясь от края к центру, он добавляет спираль из липкой нити.
Удивительно то, что эти две спирали имеют разную геометрическую форму. Временная спираль имеет относительно мало витков, и расстояние между ними с каждым витком увеличивается.
Липкая ловчая спираль строится по другому принципу. Паук начинает с края и продвигается к центру, сохраняя одинаковое расстояние между витками, и получается спираль Архимеда. При этом он обкусывает нити вспомогательной спирали.
Так вот, сам паук передвигается только по радиусным (прямым) нитям паутины. Потому паук и не липнет к своей паутине. Жертва же всегда попадает на липкую спиральную нить, так как эта спираль плетется пауком частыми витками.
Обычно пауки-кругопряды строят вертикальные тенета, но иногда встречаются паутины горизонтальные или расположенные под углом к земле.
Так как сейчас зима, то пауков очень трудно найти. Я смог найти паутину в подвале нашего дома. Пауков я не увидел.
В результате моих наблюдений я сделал выводы:
Мне очень стало интересно провести опыты с паутиной.
Опыт №1. Исследование паутины на липкость
Главное, найти паутину большого размера, чтобы хорошо различались каркасные и радиальные нити, и нити спиральные. Если аккуратно дотронуться до нитей, которые идут из центра паутины в разные стороны, то палец совершенно не липнет. Но если же дотронуться пальцем до нити-спирали, а потом медленно отводить палец в сторону, то видишь, как в месте соприкосновения паутина тянется вслед за твоим пальцем.
Опыт №2. Исследование паутины на эластичность и тягучесть.
Я взял небольшой кусочек паутины. Измерил. Длина 7см. Растянул ее. Длина составила 11см. Паутина удлинилась почти в 2 раза, при этом ее целостность не нарушена. Паутина, действительно, очень эластичная, прочная и тягучая.
Опыт №3. Исследование свойств паутины в воде.
Небольшой кусочек паутины я поместил в воду. Паутина не растворилась. Паутина намокла, но не утонула, она как будто сжалась.
Опыт №4. 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).
Комок паутины напоминает комок ваты. Я думаю, она хорошо сохраняет тепло.
Вывод: опыты подтверждают, что такие разнообразные свойства паутины придают ей огромное значение в жизни пауков. Обеспечивая пауков необходимым для жизни теплом и пищей.
Паутина используется пауками в самых разных целях.
Если задать человеку вопрос, зачем пауку паутина, он без всяких сомнений ответит: для охоты. Да, безусловно, практически все пауки являются хищниками и из паутины делают ловчие сети для «охоты» на насекомых, но для некоторых видов характерно использование своеобразных паутинных арканов и нитей. Пауки, которые скрываются в жилищах-норах, расставляют сигнальные нити, которые тянутся от брюшка членистоногого до самого входа в его убежище. При попадании добычи в ловушку, колебание сигнальной нити моментально передаётся пауку. Попавшую в сеть добычу пауки опутывают коконом из нитей и оставляют, пока впрыснутый фермент не приведет ее в жидкое состояние.
Пауки семейства Dinopidae spinosa плетут маленькую сеточку между своих ног и набрасывают ее на пробегающее под ними насекомое.
Паук Dinopidae spinosa
Фото с сайта lifecity
Некоторые пауки плетут особую паутину. Нитей-липучек в них нет, но есть нити – подножки, заставляющие насекомое потерять равновесие и затем запутаться в сети. Именно такую сеть плету домовые пауки. А паук серебрянка строит паутинный воздушный колокол и там поджидает свою добычу. Некоторые виды пауков пристраивают к круглой ловушке еще и длинную лестницу, которая существенно повышает внезапность появления паука и тем самым эффективность самой охоты.
Паук-бола (североамериканский) использует паутину по-другому. Он выпускает ниточку длиной около 5 см. К ее кончику прикреплена бусинка клея, которой паук наносит жертве хлесткий удар. Этот клей содержит особые химические вещества, привлекающие самцов мотыльков. Паук размахивает ловчей нитью, привлекая добычу запахом. Едва жертва приблизится, он наносит ей удар, намертво приклеивая к шарику, и подтягивает к себе.
Паук-ловильщик, например, сплетает ловчую сеть, а потом, свесившись на паутине вниз головой, поджидает свою жертву, держа сетку ножками.
Но этим вовсе не исчерпываются ее функции.
- паутина для размножения
Пауки в период спаривания
В период спаривания самцы-тенетники способны сооружать рядом с сетями, созданными самками, миниатюрные по размерам брачные паутинные кружева, прикрепляют их к паутине самки. Нанося ритмичные удары по шелковым волокнам, они сообщают потенциальной партнерше о своих намерениях. Принимающая ухаживания самка спускается на территорию самца для спаривания. В некоторых видах инициатором поиска партнера является самка. Она выделяет нить с феромонами, благодаря которым ее находит паук.
Из шелкового паутинного секрета плетутся коконы для яиц. Их количество в зависимости от вида членистоногих составляет 2-1000 штук. Паутинные мешочки с яйцами самки подвешивают в безопасном месте. Оболочка кокона достаточно прочна, она состоит из нескольких слоев и пропитывается жидким секретом.
В своей норке паукообразные оплетают стенки паутиной. Это помогает создать благоприятный микроклимат, служит защитой от непогоды и природных врагов.
- паутина для страховки
Пауками-скакунчиками используются паутинные нити в качестве страховки при нападении на жертву. Пауками прикрепляется страховочная нить паутины к любому предмету, после чего членистоногое прыгает на намеченную добычу. Эта же нить, прикрепленная к субстрату, используется для ночлега и страхует членистоногое от нападения всевозможных природных врагов.
Это интересно! Южнорусские тарантулы, покидая своё жилище-нору, тянут за собой тончайшую паутинную нить, что позволяет быстро найти при необходимости обратную дорогу или вход в убежище.
- паутина как транспорт
К осени некоторые виды пауков выводят молодь. Выжившие в процессе взросления молодые паучки стараются взбираться как можно выше, используя с этой целью деревья, высокорослые кустарники, крыши домов и другие строения, заборы. Дождавшись достаточно сильного ветра, маленький паучок выпускает тонкую и длинную паутинку.
От длины такой транспортной паутины напрямую зависит расстояние перемещения. Дождавшись хорошего натяжения паутинки, паук откусывает её конец, и очень быстро взлетает. Как правило, «путешественники» способны пролететь на паутине несколько метров.
Пауками-серебрянками паутина применяется в качестве водного транспорта. Для охоты в водоёмах этому пауку требуется дыхание атмосферным воздухом. При спуске на дно, членистоногое способно захватывать порцию воздуха, а на водных растениях из паутины сооружается своеобразный воздушный колокол, который удерживает воздух и позволяет пауку охотиться на свою добычу.
- паутина для убежища
Дополнительно пауки применяют паутину для утепления норок перед зимовкой. Она защищает их от холода и влаги. Для защиты от дождя – из паутины пауки делают своего рода навесы, предотвращающие попадание воды в «домик». Многие членистоногие паукообразные способны оплетать своей паутиной стенки своей норки или делать из неё своеобразную дверку в жилище
Пауки часто вызывают неприятные ощущения, что у многих это переходит в болезнь, носящую название «арахнофобия». Это – психологическое заболевание, которое характеризуется стойким страхом перед пауками любых размеров. Оно – достаточно серьезное, т.к. люди, страдающие им, настолько боятся этих животных, что, например, не могут пройти мимо сидящего паука. Страх вызывается в основном внешним
видом животных, способом их пропитания, неожиданным появлением и т.д. Однако некоторые люди любят этих насекомых с угрожающим неприятным видом, и даже держат их дома. По народным приметам, паук приносит счастье. Можно увидеть, глядя в сонник, что пауки, приснившиеся Вам, приносят успех и удачу.
Наблюдение за жизнедеятельностью паука вызывает искренний интерес. А что самое главное, быстро рассеивается страх и брезгливость к этому существу. Он очень трудолюбив, достаточно беззащитен и уязвим. Исследовав особенности жизнедеятельности пауков, понаблюдав за их жизнью, узнав много интересного о свойствах паутины, я сделал вывод: паук – замечательный архитектор, а паутина уникальный природный материал. Проводя опыты и наблюдения, я пришел к выводу, что паутина-это белок. Я узнал, что в состав волокна входят аминокислоты, обладающие высокой гигроскопичностью. Цепи белков располагаются вдоль одной оси и образуют длинные волокна, по аминокислотному составу напоминают белки шелка. По своему происхождению паутина относится к группе глобулярных белков, не растворяется в воде и не смачивается ею. Это полностью натуральный продукт животного происхождения она горит, а не плавится.
Во время работы я узнал, что паутины бывают разными не только по размеру, но и по сплетенному рисунку. У всех крестовиков сети разные, все сети круглые и похожи на кружево. А вот у домовых пауков сети совсем другие, они натянуты в уголке, от стенки к стенке, без всякого порядка. Словно тоненькие серые лоскутки. У тех паучков, которые живут на деревьях, в кустах, в траве, паутинные нити тянутся от ветки к ветке, от листика к листику, от травинки к травинке тоже без особого порядка.
Плести паутину могут и другие паукообразные – клещи и ложноскорпионы. Но их сети не сравнятся по прочности и искусному переплетению с произведениями настоящих мастеров – пауков. Современная наука пока не в состоянии воспроизвести паутину синтетическим методом. Технология изготовления паутинного шелка остается одной из загадок природы.
Моя гипотеза нашла своё подтверждение. Искренне надеюсь, что слушатели моей работы изменят своё отношение к паукам, и не будут их убивать, а наоборот, станут бережно относиться к этим маленьким безобидным существам нашей природы.
Список литературы
Интернет-ресурсы
Интересные факты о пауках//http://www.liveinternet.ru/users/lusiya78/post306307295
Паутина//http://vosemnog.ru/pautina
Паутина в жизни паука//http://xreferat.com/10/21-1-pautina-v-zhizni-paukov.html
Паук и паутина//likar.info/setipayka.com/tarantul.su
http://fb.ru/article/188725/kak-pauk-pletet-pautinu-zachem-pauku-pautina
Паутина//http://www.kakprosto.ru/kak-807863-kak-pauk-pletet-pautinu
Паутина//http://fb.ru/article/188725/kak-pauk-pletet-pautinu-zachem-pauku-pautina
Секреты паутины//http://fb.ru/article/67602/uznat-kak-sdelat-pautinu-znachit-raskryit-chast-sekretov-prirodyi
Уникальные свойства паутины//http://www.drugsbrand.info
Уникальные свойства паутины//https://otvet.mail.ru/question
Уникальные свойства паутины// http://www.superstyle.ru
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Описание наиболее интересных видов пауков
Птицееды (входят в семейство Theraphosidae) - это разновидность пауков, относящихся к виду мигаломорфных. На сегодняшний день известно более 800 видов. Пауки птицееды появились уже в карбоновый период примерно 350 млн. лет назад. Их жизненным пространством являются, преимущественно, тропические и субтропические климатические зоны. Пауки птицееды представляют собой больших, покрытых волосяным покровом, пауков. Их тело разделено на несколько частей. У паука птицееда различают переднюю часть тела (просома) с 4 парами ног, педипальпы и ядовитые зубы, а также заднюю часть тела (опистосома). Особенностью является размер этих
пауков: некоторые могут достигать до 30 см, и являются самыми большими пауками. К естественным врагам пауков-птицеедов в Африке относится оса рода Pepsis, а также тысяченожка и скорпионы. Также на пауков-птицеедов охотятся некоторые животные, например, африканские мангусты. В нескольких местностях Южной Америки и Азии приготовленные пауки-птицееды считаются деликатесом. В большинстве случаев, эти ночные животные питаются насекомыми и многоножками, а также небольшими птицами – от чего они и получили свое название. Укус птицееда хотя и болезненный, но не опасный. Большинство видов владеют небольшими ядовитыми железами, и убивают свою добычу, в большинстве случаев, механически.
Паук-крестовик является одним из самых крупных представителей у паукообразных. Эти пауки распространены по всему миру. Свое имя
он получил благодаря характерному кресту на задней части тела. Окраска паука-крестовика часто приспособлена к его окружению. Животные, которые устанавливают сети в более темных местах, например, в лесу или в тенистых кустах, обычно темного цвета. Животные, которые ткут свои сети на солнечных местах, и интенсивно подвергаются солнечному облучению, имеют более светлый оттенок. Паук-крестовик питается маленькими насекомыми, которые попадаются в его паутину – большими мухами, реже осами и пчёлами. При этом местонахождение паука может быть как в центре паутины, так и на краю, следя за сигнальной нитью. Добыча сначала парализуется ядом, а затем переваривается с помощью пищеварительного секрета паука. Пауки также могут сохранять добычу про запас. Укус является совершенно безопасным для человека, во всяком случае, может вызвать только небольшое раздражение. Паук-крестовик живёт чаще всего в полутени, на опушках леса, а также в садах и на лугах. Время, необходимое для сплетения паутины пауком, составляет примерно несколько часов. Паутина этих пауков может достигать в диаметре более 1 м.
Паук-сенокосец имеет интересный внешний вид: у него маленькое брюшко, на котором помещается голова, но очень длинные и тонкие лапы. Ножки у сенокосцев являются очень гибкими, и позволяют пауку развивать большую скорость даже при движении по неровной поверхности. Свое название паук-сенокосец получил из-за того, что его ножки очень легко отрываются, и долгое время после этого сохраняют подвижность, сгибаясь и разгибаясь. Еще одно название для этого паука – косиножка. Эти пауки не являются ядовитыми и абсолютно безопасны для человека. Паук, как и остальные, имеет 8 глаз, развитую дыхательную систему, особенностью его строения является сегментированное брюхо, по-особому соединенное с передней частью тела. Часто его называют ложным пауком. Ученые рассчитали, что смешная форма тела паука является одной из лучших для проживания на Земле. Сенокосцы размножаются, откладывая яйца. Они питаются насекомыми, яйцами насекомых, а также могут есть растения и различные грибы. Обычно сенокосцы живут не более 2-х лет. Разновидности этого семейства чаще всего проживают в тропиках, но их можно встретить и в нашей стране. Обычно они живут в темных холодных местах – дуплах деревьев, выбоинах, а также в подвалах домов и построек.
Водяной паук (oneta aquatica) или паук-серебрянка, как его иногда называют, является единственным видом пауков, который живет не на суше, а под водой. Его область распространения простирается от Британских островов на западе до Японии на востоке. Животные предпочитают чистые озера или водоемы с медленным течением. Так как качество воды ухудшено во многих местах пестицидами из сельского хозяйства или др. веществами, количество таких пауков сильно сокращается. Эти животные находятся в Красной книге, как находящиеся под угрозой исчезновения. Водяной паук живет под водой, но дышит воздухом с помощью легких. Как он это делает? Паук собирает на своем теле пузырьки воздуха и выпускает их у себя в подводном жилище, построенном из плотной паутины, которая удерживает воздух. Здесь же помещаются коконы с яйцами. При охоте за небольшими водными существами паук полагается на сигнальные нити, натянутые недалеко от его жилища и связанные с ним. Если одна из нитей двигается, паук молниеносно бежит вдоль нити и парализует добычу ядовитым укусом. Затем она затаскивает добычу в свое воздушное убежище и там ее съедает. Водяной паук - это один из немногих видов Средней Европы, укус, которого имеет последствия для человека. В Европе обитает паук серебрянка, проводящий под водой в местах, где течение слабое или вообще отсутствует, большую часть жизни. Вероятно, это самый необычный в мире паук, если учесть, что он, как и все представители его класса, дышит атмосферным воздухом. Весной он уходит под воду и натягивает там между растениями горизонтальную сеть из паутины с очень мелкими ячейками. Затем, поднимаясь к поверхности, он выставляет наружу конец брюшка, покрытого несмачивающимися волосками. Между ними набирается воздух, который паук в виде удерживаемого ногами пузырька утаскивает в глубину и стряхивает под своей сетью. Та не дает пузырькам всплывать и после многократных таких рейсов выгибается колоколом величиной с наперсток и даже больше, подпираемым изнутри воздушной камерой. Паук прячется внутри нее, недоступный для большинства врагов, тут же откладывает яйца, выводит молодь и зимует. Колокола живущих порознь самца и самки соединяются друг с другом мостиком из паутины.
Пауки – скакуны (Salticidae) являются одними из самых богатых разновидностями семейств. Они распространены по всему миру. Самыми частыми видами являются зебровый или бычий паук-скакун. Паук получил такое название из-за способа охоты – они подстерегают свою добычу на земле или на стенах зданий, и, увидев подходящее существо, паук прыгает на него. У него есть прядильный аппарат, но паук не плетет паутину, а делает кокон для яиц. Некоторые виды этих пауков используют паутину в качестве страховочной нити. Они прикрепляют один конец нити к месту, где они выжидают добычу, и, совершив прыжок, имеют возможность вернуться. Скакуны имеют еще одну интересную особенность – они хорошо воспринимают ультрафиолет и используют его для того, чтобы легче находить добычу и ориентироваться на местности. Окраска у пауков обычно яркая, особенно у особей мужского пола. Считается, что они имеют и пометки, видимые только в ультрафиолете, которые позволяют паукам легче искать себе партнера. Поэтому учеными был сделан вывод, который свидетельствует о значительной роли ультрафиолета в жизни паука-скакуна.
Тарантул (Theraphosidae) – это достаточно крупные пауки, покрытые волосяным покровом. Местом проживания этих животных являются тропики и умеренные зоны. Общее впечатление от внешнего вида остается не слишком приятное – грозное животное вызывает страх у большинства его видевших. Именно они часто становятся героями фильмов ужасов, но по-настоящему тарантулы не слишком опасны. Этот паук достаточно крупный – в среднем около 7-9 см, но встречаются и более крупные особи. Стандартная расцветка – черная или темно-коричневая. Животные живут в большинстве случаев в норах, но есть разновидности, предпочитающие проживать на деревьях. У некоторых из них волосяной покров содержит ядовитые вещества. Тарантул является охотником, нападающим преимущественно ночью и убивающим добычу ядом. Они могут долгое время голодать без ущерба здоровью. Срок жизни животного: самка – до 30 лет, самец – до 12. Тарантулов часто содержат в качестве домашних животных, т.к. они не требуют большого ухода. Однако начинающий должен помнить о том, что для тарантула необходимо значительное жизненное пространство. Не рекомендуется содержать несколько пауков в одном террариуме – встречаются случаи каннибализма.
Ядовитым пауком является каракурт – его можно встретить также и в России, и на Кавказе, и в других странах мира. Его яд сильнее, чем у некоторых змей, например, гремучей. Каракурт не отличается слишком большими размерами, самка обычно вдвое больше самца. Каракурты размножаются откладыванием яиц. Обычно каракурты – достаточно ярко раскрашены, паук черный, но могут быть ярко-красные пятна. Самка каракурта носит название Черная вдова. Свое название она получила из-за того, что после спаривания съедает самца. Ее укус очень опасен для человека, т.к. паук вырабатывает нейротоксин, который, попадая в кровь, может привести к смертельному исходу. Паук может укусить только в том случае, когда Вы сами его спровоцируете. Действие яда начинается через 10 минут после укуса. Основными симптомами является сильная боль, которая обычно локализуется в животе, грудной клетке или поясничном отделе позвоночника. Человек, которого укусил каракурт, начинает впадать в панику, так как яд каракурта обладает психотропными свойствами. Может кружиться голова, открыться рвота. Лицо укушенного синеет. Обычно полное выздоровление после укуса наступает через несколько недель. Однако если вовремя не оказать медицинскую помощь, человек может погибнуть.
Семейство Theridiidae — пауки-тенетники насчитывает более 1300 видов. Это пауки небольшие и средних размеров, обычно длиной 2—10 мм, реже крупнее. Форма тела у пауков-тенетников очень разнообразна, особенно у тропических видов. На лапках задних ног несколько изогнутых щетинок, служащих для забрасывания добычи клейкими нитями.
Живут на неправильных широкопетлистых тенетах с логовищем чаще в виде колпачка, обращенного отверстием вниз и замаскированного остатками насекомых и частицами растений. Некоторые виды устраивают небольшие тенета между листьями, стягивая края нескольких или одного листа паутиной. Здесь же помещается рыхлый яйцевой кокон, охраняемый самкой. Обычны многие виды рода Theridium. К этому семейству относится ядовитый паук каракурт (Latrodectus tredecimguttatus). Распространенный по всему свету синантропный паук Teutana grossa нередок в домах.
Пауки-тенетники, между прочим, хорошие метеорологи. Они тонко улавливают перемену погоды и предсказывают ее не хуже барометра. Особенно не любят они сырости, поэтому утром по росе и перед дождем пауки не покидают своих жилищ и не выходят на охоту. Но если паук вечером вышел из своего убежища и делает новые тенета, значит завтра будет хорошая погода!
ПРИЛОЖЕНИЕ №2
Интересные факты о пауках:
Круговорот воды в пакете
Большое - маленькое
Мост из бумаги для Киры и Вики
Карандаши в пакете
Простые новогодние шары из бумаги