Кто такие водомерки и как им удаётся ходить по воде?

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение города Новосибирск «Средняя общеобразовательная школа №211 имени Леонида Ивановича Сидоренко» (МАОУ СОШ №211 им.Л.И.Сидоренко) г.Новосибирск Исследовательская работа по теме: «Кто такие водомерки и как им удается ходить по воде?» Выполнил: Батылин Матвей ученик 4 «Б» класса Руководитель: Васильева Елена Михайловна учитель начальных классов высшей квалификационной категории г. Новосибирск 2020г.

Проводя летние каникулы на даче, я не раз замечал на воде необычных насекомых, которым с легкостью удавалось ходить по воде.

Актуальность

Выбор данной темы был обусловлен желанием побольше узнать об этих удивительных созданиях. Разгадать их уникальную особенность поведения на воде.

Цель

Целью работы является знакомство с водомерками, а также выявить причины, благодаря чему им всегда удается оставаться на поверхности воды и не тонуть.

Задачи

1. Узнать, кто такие водомерки , определить особенности их строения ;

2. Рассмотреть основные виды водомерок , которые встречаются в

нашей стране;

3. Изучить жизненный цикл водомерки, чем питаются , какие у нее враги ;

4. Узнать, кто еще может ходить по воде , помимо водомерки;

5. Найти интересные факты из жизни водомерок;

6. Найти водомерку в природе и понаблюдать за ней;

7. Исследовать, почему водомерки ходят по воде:

- провести опыты, позволяющие предметам держаться на воде;

- провести свои исследования поведения насекомых на воде.

Кто такие водомерки

На латинском название таких животных звучит как «Gerridae» , что в переводе на русский означает «водомерка» .

Это маленькое насекомое на длинных тонких ножках, очень похожее на паука. Иногда их путают с жуками или даже тараканами.

Ее метод передвижения – скольжение по воде, она перемещается по ее поверхности с невероятной скоростью , это напоминает катание на коньках.

Водомерки хорошо прыгают, с трудом передвигаются по суши и довольно редко летают.

Они обитают в речках с небольшим течением, в стоячих прудах и даже лужах.

Строение водомерки

Тело (1) водомерки длинное, вытянутое. Имеет тусклый окрас, чтобы оставаться незаметными на воде.

Отдельные особи имеют крылья (3), благодаря которым водомерка может перелетать на большое расстояние в поисках добычи.

У водомерок 3 пары ног .

Ноги каждой пары заносятся вперед одновременно.

На концах каждой лапки высоко подняты коготки (5,6).

Строение водомерки

Строение водомерки

Средние и задние лапки (6) более длинные, они используются в качестве руля и для совершения прыжков.

Пара передних более коротких ног служит для удержания добычи и регулирования скорость.

У водомерок небольшая голова (4) с длинными чувствительными усиками . Усики она использует как орган осязания и обоняния.

Строение водомерки

Ее ротовой аппарат представляет собой острый хоботок . С его помощью водомерка прокалывает тело жертвы и высасывает из нее все соки.

Про личинку водомерки и кладку яиц (7,8) будет рассмотрено далее.

Особенности строения водомерки

Особенностью строения водомерки является то, что она не тонет .

На лапках водомерки находится множество волосков , в десятки раз уже человеческого волоса.

Эти волоски покрыты специальным воском , они задерживают воздух и образуют плавающую подушку.

Многие насекомые при касании с водой прилипают к ней.

Но тело водомерки также покрыто слоем жировой пленки и ворсинками. При намокании, на волосках удерживаются крошечные пузырьки воздуха.

В результате, водомерка всегда остается сухой.

Лапка водомерки под микроскопом

Водомерка на воде

Муха на воде

Виды водомерок

• прудовая водомерка

Обычный вид для российских водоёмов.

Он встречается в застойных водоемах и реках с медленным течением.

Ее отличительной чертой является наличие крыльев, светлые ноги, а на бедрах передних конечностях расположены черные полосы.

У самцов брюшко черное, у самок – красное.

Прудовая водомерка длиной всего лишь 10 мм.

Прудовая водомерка

• большие водяные клопы

Очень похожи с прудовой водомеркой, отличительная особенность – это ее размер, они достигают 17 мм в длину.

Для нее характерно очень тонкое тело рыжеватого цвета, имеются крылья. Место обитания – Сибирь.

Большие водяные клопы

Виды водомерок

• панцирная водомерка

Этот вид распространён в европейской части России. Окраска такая же, как и у большой водомерки. Их отличия малозаметны - это мелкие признаки вроде сравнительной длины ног или выступающего рёбрышка на брюшке.

Длина тела 10—11 мм.

Панцирная водомерка

• медлительная палочковидная водомерка

Свое название данное животное получило исключительно из-за своего внешнего облика и повадок. Обитает он в Сибири и на Дальнем Востоке. При движении переставляет лапки поочерёдно.

Это самая медлительная водомерка, не имеют крыльев.

Медлительная палочковидная водомерка

Виды водомерок

• водомерка Велия

Это самая холодостойкая водомерка, обитает в северных регионах, может селиться в холодных ключах. Это бескрылый вид с тусклым окрасом. Лишь некоторые из них имеют оранжевые полоски на спинке.

Водомерка Велия

Водомерка Велия

Жизненный цикл водомерки

Водомерка живет 1 год .

Зимуют они недалеко от воды в укромных местах.

В апреле выходят из зимней спячки, и наступает период спаривания . Вскоре после спаривания и откладки яиц самки погибают.

Спаривание водомерок

После оплодотворения водомерка вынашивает яйца около 1 недели, а затем делает кладку на листьях водных растений.

Во время кладки самец контролирует окружающее пространство, отпугивая потенциальных врагов ударами лапок по воде.

За один раз самка откладывает от 40 до 50 яиц.

Кладка яиц водомерок

Жизненный цикл водомерки

Через 2 недели из кладки появляются личинки длиной 1мм, желтого цвета. Через час они чернеют.

У личинок нет крыльев, у них короткие ножки и вздутое укороченное тельце (потому что её брюшко собрано в складки, и только после еды оно расправляется).

Личинка уже является хищником, она охотится на маленьких насекомых и их личинок.

Личинка темного цвета

Стадии личинок водомерки

Взрослая особь водомерки и ее личинка

На свет ежегодно появляется два поколения водомеров, в начале и в конце лета.

Чем питаются водомерки

Все виды водомерок питаются водными обитателями:

- ногохвостоками;

- насекомыми, которые упали в воду или подлетели к ней на близкое расстояние ( мухи, жуки, пчелы, стрекозы, бабочки) ;

Ногохвостки

Яйца комара

Личинка комара

Водомерки и муха

Водомерка и божья коровка

- яйцами и личинками комаров и слепней;

- мальками рыб, рыбной икрой;

- весной, когда насекомых еще мало, водомеры поедают своих личинок, поскольку их короткие лапки создают на воде волны, типичные для жертвы.

- еще одна немаловажная особенность, питаются водомерки останками умерших представителей фауны.

Эти маленькие животные приносят пользу окружающей среде ( ! ), очищают водоемы и препятствуют гниению останков других животных.

Природные враги водомерки

Водомерки также являются частью природной цепочки ( ! ).

Главными врагами водомерок являются птицы и земноводные (лягушки, квакши, жабы). Иногда водомерками питаются крупные рыбы .

Злейшим врагом водомерок является водяной клещ . Он поражает водомерку, и в дальнейшем личинка клеща живет в ней и питается её кровью. Зачастую это приводит к смерти водомерки.

Пораженная водомерка можно определить по маленькой черной точке на теле водомерки, которая заметна при внимательном рассмотрении.

Водомерок нельзя назвать легкой добычей для хищников.

Эти существа достаточно аккуратные, быстрые, проворные.

У них отлично развиты рецепторы движения, поэтому даже самый малейший всплеск воды их насторожит.

Кто еще может ходить по воде

Пизаурид или паук рыболов , живет в Америке.

Встречается так же и в Европе. Он питается лягушками и мальками рыб, а свою паутину использует не для охоты, а для того, чтобы качать своих деток.

Паук рыболов может скользить и прыгать по воде, как водомерка. Но самый быстрый способ передвижения паука — это когда он встает на задние лапки и позволяет ветру тащить себя по воде, как парусную лодочку.

Паук рыболов

Паук рыболов и его детки

Паук рыболов под водой– охота на рыбу

Кто еще может ходить по воде

Ящерица василиск живет в центральной Америке.

Весит он около 100 грамм.

Василиск — редчайшее существо, которое бегает по воде со скоростью до 12 км/ час, т.е. в три раза быстрее, чем водомерка.

Удерживаться на воде и бегать по ней ящерице помогают частые удары лапками. Образуются ямки на воде. Поскольку удары частные, то эти стенки между собой какое то время становятся твердыми. Отталкиваясь, ящерица бежит по воде как по суше.

Василиск

Интересные факты из жизни водомерок

1. Водомерки общаются друг с другом с помощью колебаний на поверхности воды. Частота колебаний соответствует определенному сигналу: например, сообщению об опасности, брачному призыву или угрозе другой водомерке, пришедшей на чужую территорию.

2. Чтобы лучше разглядеть водомерку, человеку следует приближаться к ней против солнца . Поскольку, попав в тень, водомерка убегает.

3. В дождливую и ветреную погоду водомерки ищут укрытия в зарослях на берегу.

4. В случае опасности она подпрыгивает в воздух на высоту до 50 см .

5. Водомерки способны преодолевать за одну секунду расстояние в сотни раз превышающее длину их собственного тела.

Они способны развивать скорость до 125 см/с или 4 км/ч . Это сравнимо со скоростью пешехода .

6. Вес водомерки составляет примерно 28 мг.

Это в 7 раз меньше веса одного чайного пакетика (!)

Водомерка в природе (р.Иня)

На протяжении всех летних каникул, я пытался сфотографировать и снять на видео водомерок, которые обитают в реке Иня.

1. как водомерки стоят на воде на вытянутых лапах;

2. как в момент отталкивания лапы одновременно сгибаются и становятся похожи на крышу домика;

3. как водомерки спариваются;

4. а также личинку водомерки, длина её тельца была примерно 2 мм, в сравнении со взрослой особью 15-17мм;

5. как водомерки убегают, создавая на поверхности воды маленькие воронки (о стенки которых они отталкиваются для прыжка);

6. а также, мне удалось сфотографировать расстояние, которое преодолевает водомерка за 1 секунду.

Подробнее можно посмотреть Приложения №2-5 к данной работе.

Исследования: почему водомерки ходят по воде

ОПЫТ №1

Проведем эксперимент с шерстяной ниткой , ворсинки которой будут напоминать нам волоски на лапках водомерки.

В одну емкость мы положим нитку, а во вторую - предварительно окунем нить в масло.

ВЫВОД:

Шерстяная нитка, смоченная маслом, осталась на поверхности воды. А без жировой прослойки ворсинки ниток намокли и нитка потонула.

Исследования: почему водомерки ходят по воде

ОПЫТ №2

Имитирует воздушную подушку , что образуется на лапках водомерки между ее многочисленными волосками.

Возьмем два воздушных шарика . Один шарик мы надуем и поместим в емкость с водой, второй положим на воду не надутым.

ВЫВОД:

Шарик, наполненный воздухом, остался на поверхности воды, а не надутый потонул.

Исследования: почему водомерки ходят по воде

ОПЫТ №3

Проведем опыт с гусиным пером , который объединяет два предыдущих (жировое обволакивание волосков и воздушная подушка) .

Гусь держится на воде за счет того, что его тело полностью покрыто перьями, между которыми скапливается воздух.

В данном опыте мы имеем все те же многочисленные волоски на пере, как и на лапке водомерки + жировую прослойку, которая в совокупности создает эффект воздушной подушки.

ВЫВОД:

Жир отталкивает воду, при этом, вода не может намочить перо. А та воздушная прослойка, которая создалась между перьями, держит перо и гуся на воде.

Исследования: почему водомерки ходят по воде

ОПЫТ №4

В течение летних каникул, я наблюдал, как другие виды насекомых и пауков ведут себя на поверхности воды.

Я поставил тазик с водой, куда иногда попадались объекты моего исследования. Некоторых особей я погружал туда специально, чтобы посмотреть их способность поведения на воде.

Подробнее посмотреть поведение особей на воде можно на видео (Приложение №6).

Особь №1

насекомые

Особь №2

Особь №3

Большой мраморный клоп

насекомые

Особь №4

Комар обыкновенный

насекомые

Малярийный комар – правильное название Долгоножка или Карамора

насекомые

Муравей лесной – правильное название Формика

ОПЫТ №4

Особь №5

насекомые

Особь №6

Прозрачное насекомое с желтыми крыльями и двумя усами на хвосте – правильное название Бабочка подёнка

насекомые

Особь №7

насекомые

Особь №8

Дикая пчела – правильное название Андрена

Особь №9

насекомые

Желтая муха – правильное название Журчалка осовидная

насекомые

Божья коровка

Особь №10

пауки

Жук-усач

Особь №11

Паук с волосатыми полосатыми лапками и зеленым брюшком – правильное название Паук-крестовик или Араниелла оборотнолистая

Особь №12

пауки

пауки

Паук, брюшко которого похоже на салатовый мячик – правильное название Эноплогната овальная

Косиножка – правильное название Сенокосцы

Исследования: почему водомерки ходят по воде

Я провел опыты, применяя особенности водомерки , чтобы убедиться, смогут ли предметы держаться на воде.

ВЫВОД:

1. Используемые в опытах предметы (шерстяная нить и воздушный шарик) остались на поверхности воды только благодаря созданного сходства с уникальным строением водомерки:

- жировое обволакивание волосков, как на лапках водомерки;

- и воздух, который образуется между этими волосками.

Нить, не смоченная жиром, и шарик, не наполненный воздухом, потонули.

Гусиное перо схоже с уникальным строением водомерки ( ! ). Проведенный опыт является подтверждением этому.

2. Проводя опыты с насекомыми, я заметил, что у всех особей лапки погружаются в воду, за исключением двух:

- лапки у комара обыкновенного не погрузились в воду. Но, поскольку комар привык летать, он не пробовал ходить по воде, он просто стоял на ней.

- большой мраморным клопом , также, как и водомерка относится к отряду клопов . Его лапки также образуют на воде воронки, как у водомерки. Однако из-за значительно тяжелого веса, ну и в силу другой особенности строения, скользить по воде, как водомерка он не может.

Таким образом ходить по воде ни одной особи не удалось ( ! ).

Заключение

Раскрывая тему моей работы, я выяснил, что не многие существа нашей планеты способны ходить по воде.

Водомерка уникальная в России , кто может так легко и грациозно скользить по водной поверхности.

Огромную пользу приносят водомерки экосистеме и участвуют в популяции кровососущих насекомых , что для каждого человека является не мало важным событием. Ведь все мы не любим, когда нас кусают эти злостные насекомые.

Литература

1. Феоктистова Н. Ю. «Бегущие по воде», Журнал зоология №37/2002.

2. Бровкина Е.Т. Сивоглазов В.И. «Животные водоемов и побережий. Учебное пособие для школьников младших и средних классов» - М.: Эгмонт Россия, 2002.

3. Мамаев Б. М. «Школьный атлас-определитель насекомых» - М.: Просвящение, 1985.

4. Плавильщиков Н. Н. «Определитель насекомых» - М.: Топикал, 1994.

5. Акимушкин И. И. «Мир животных» - М.: Издательский дом Мещерякова, 2017.

6. Акимушкин И. И. «Мир животных. Рассказы о насекомых. Том 5 – М.: Мысль, 1975.

Интернет ресурсы:

1. https://wildfauna.ru/vodomerka

2. http://fb.ru/article/290843/porazitelnoe-nasekomoe---vodomerka-klop-pokorivshiy-tri-stihii

3. http://ecosystema.ru/08nature/w-invert/127.htm

4. https://1klop.com/nasekomoe-vodomerka-prudovaya-kak-vyiglyadit-interesnyie-faktyi

5. http://www.zoolog.com.ua/ru/besxrebet10.html

6. https://nasekomie.biz/klopy/vodomer-nasekomoe.html

7. https://domovod.guru/borba-s-vreditelyami/klopy/vodyanoy-klop-gladyish-ukus.html

8. https://bioros.net/nasekomye/gladysh-vodyanoy-klop-foto-vodyanoy-klop-gladysh-ukus.html

9. http://www.origins.org.ua/page.php?id_story=1171

Спасибо за внимание !