Водомерка входит в состав семейства водомерок, которое относится к отряду клопов (Hemiptera) и приспособлена к скольжению по поверхности стоячих вод.
Внешние признаки водомерки
Водомерки – насекомые, название которых очень точно соответствует их образу жизни. Существует около 700 видов водомерок и все они обитают в воде, с необыкновенной легкостью скользя по поверхности водной глади. Своей удлиненной формой они напоминают маленькие лодочки.
Защитная окраска водомерок бурая, темно-коричневая, иногда почти черная. Такое приспособление позволяет водомерке оставаться незаметной для птиц на фоне темного цвета поверхности стоячих водоемов.
Обычно у водомерок, обитающих в больших водоемах, крылья отсутствуют, они им просто не нужны.
А обитателям небольших луж крылышки крайне необходимы, чтобы перелетать с места на место по мере высыхания водоемов. У этих водомерок под надкрыльями скрываются довольно хорошо развитые перепончатые крылья, но летают насекомые редко.
Передвижение водомерок по воде
Водомерки – настоящие виртуозы скольжения по водной глади. Они способны с помощью своих длинных ног бегать по воде, как конькобежцы по гладкому льду.
Встретив препятствие – полосу ряски или других водных растений, «конькобежцы» совершают ловкие прыжки и преодолевают преграду сильными скачками. Главное участие в подобных маневрах принадлежит двум задним парам ног. Лапки водомерки покрыты жировым веществом и не смачиваются водой, поэтому насекомое легко скользит по поверхности воды. Кроме того, во время движения перед очередным гребком конечностей в воде возникают крошечные завихрения. Эти мини-водовороты помогают водомерке перемещаться по поверхности без всяких усилий и в тихом пруду и в беспокойном океане.
Учёные доказали, что водомерки любого размера используют свои конечности как вёсла, — гребут и передают импульс воде главным образом через дипольные завихрения, создаваемые их лапками. Для проверки этого предположения исследователи создали искусственное насекомое, способное двигаться, как водомерка.
По-английски водомерка — «уотер страйдер» или «шагающая по воде». Робота назвали «робострайдер», и искусственная водомерка смогла передвигаться по воде, как ее естественный аналог.
При движении водомерка широко расставляет ноги, равномерно распределяя вес тела на значительной площади.
Особенности строения ног также связаны с передвижениями насекомых по воде: тонкие ноги водомерки в местах соединения с туловищем чрезвычайно утолщены, там находятся сильные мышцы, которые участвуют в сильных движениях.
Водомерка не может утонуть, даже если ее специально опустить в воду.
Брюшная сторона тела покрыта белыми волосками с воскообразным веществом, поэтому вода не смачивает тело и ноги водомерки.
Дело в том, что между мельчайшими волосками удерживаются пузырьки воздуха. А так как вес насекомого небольшой, то этот воздух не дает водомерке утонуть.
Питание водомерок
Водомерки являются хищниками. Они питаются насекомыми и мелкими животными, которых находят на поверхности воды. Обнаружив добычу с помощью больших шарообразных глаз, хищник бросается на нее и хватает передними ногами, форма которых похожа на крючок. Затем водомерка пускает в ход свой острый хоботок, вонзая его в тело жертвы и высасывая содержимое. В спокойном состоянии водомерка подгибает хоботок под грудь. У водомерки довольно длинные усики, которые являются органами обоняния и осязания.
Водомерка — хищное насекомое. Размножени водомерок
Водомерки откладывают свои яйца на листьях водных растений в один ряд, причем яйца склеены слизистым веществом. Кладка похожа на длинный желеобразный шнур, состоящий из около 50 яиц. Некоторые кладки совершаются без слизистого вещества и образуют цепочку яичек, просто лежащую вдоль края листа водного растения, в этом случае яички расположены параллельно друг другу в один ряд. Более мелкие виды водомерок просто втыкают свои яйца в растительную ткань.
Особенности жизни водомерок
Водомерки великолепно бегают по воде, но они абсолютно не приспособлены для длительного передвижения по суше. Поэтому водомерки на сушу выбираются только тогда, когда приходит время устраиваться на зимовку. Они неуклюже ковыляют по земле в поисках укромного места. Зимуют насекомые недалеко от воды, под корой, во мху или в расщелинах дерева.
Передние ноги у водомерок короче остальных ног и необходимы для хватания пищи, отталкивания при передвижении, а ещё – для драки.
Водомерки не упускают возможности удержать свою добычу. Не поделив кусочек, несколько драчунов с разбега цепляются передними конечностями, и, не удержавшись, падают и катаются на поверхности воды. Добыча достается самой хитрой и ловкой водомерке, которая уносит пищу в укромное местечко и пожирает, пока другие разбираются между собой. С помощью передних ног насекомое регулирует скорость передвижения, а остальные четыре ноги являются опорой и служат рулем.
Водомерка (лат. Gerridae) — представляет семейство полужесткокрылых (лат. Hemiptera), принадлежит к отряду клопов. Наиболее распространенный представитель рода — прудовая особь (Gerris). Она знакома каждому человеку, побывавшему на берегу у пруда, ее естественной среде обитания. Рассмотреть ее подробней можно на фото. Имя говорит само за себя, маленькое насекомое на длинных тонких ножках, очень похожее на паука. Особенность заключается в том, что она не тонет, ее метод передвижения — скольжение, она перемещается по ее поверхности с невероятной быстротой, это напоминает конькобежца на идеально ровном льду.
Клоп водомерка описание
В природе обитает около 700 разновидностей клопов водомерок. Одни из них безобидны, а другие наносят вред людям, животным и растениям. Внешне тело насекомого напоминает тонкую палочку длинной от 1 до 30 мм. Разнообразен и окрас, он варьируется от серого до темно коричневого. Отличительной особенностью считаются 3 пары длинных тонких ножек, благодаря которым клоп не тонет. Передняя пара самая короткая, она используется для захвата пищи и регулирования скорости движения. Задние ноги вдвое превышают длину всего тела, она для выбора направления движения и поворотов, а также помогает перепрыгивать небольшие препятствия. Средние ножки просто участвуют в хождении.
НАШИ ЧИТАТЕЛИ РЕКОМЕНДУЮТ! В борьбе с клопами наши читатели советуют отпугиватель Pest-Reject. Электромагнитная и ультразвуковая технология со 100% эффективностью справляется с клопами, тараканами и другими насекомыми. Абсолютно безопасное, экологическое средство для человека и домашних животных.
Маленькая голова клопа водомерка снабжена длинным хоботком, с помощью которого она питается. Также на голове расположены усики, они способны улавливать малейшие колебания на водной поверхности, и большие шарообразные глаза, которые помогают в охоте и защите от врагов. Некоторые особи оснащены тонкими чешуйчатыми крыльями, благодаря этой особенности они могут перемещаться на небольшие расстояния. Эта способность помогает им в периоды засухи, когда количество еды ограничено. Если крыльев нет, всегда обитает в водах одного озера или реки. После зимовки крылатые представители теряют свои крылья, они рассасываются и превращаются в жизненно необходимый запас, который служит питанием после зимней спячки.
Среда обитания клопа водомерки зависит от его разновидности. Большинство их предпочитает пресный стоячий водоем с большим количеством растительности.
Биологические особенности клопа водомерка
Ее жизненный цикл довольно длинный и составляет один год. Он начинается с яиц, которые самка откладывает на листьях в полость растительности, эта стадия длиться около двух недель, затем в течение месяца растет личинка и превращается во взрослую особь.
В холодное время впадает в спячку и обитает в зарослях водяной растительности или грунте вокруг своей реки. С наступлением тепла жизнь продолжается снова, начинается процесс размножения.
Отличительной особенностью считается то, что она не тонет, этим и обусловлено такое название. Ответ на вопрос почему клопы водомерки не тонут в воде очень прост. Это происходит благодаря тому, что его брюшко и лапки покрыты слоем жировой пленки и специальными ворсинками. Их особенность в возможности удерживать пузырьки воздуха и действовать по типу спасательного круга. Благодаря силе поверхностного натяжения широко расставленные ворсинчатые лапки удерживаются на поверхности и не позволяют хозяину тонуть.
Клоп водомерка чем питается
Водомерка относится к хищникам, питается мелкими мухами, комарами и личинками, наносят вред икре мелких рыб, малькам и кладками чужих яиц. Она хватает свою добычу цепкими передними лапами, с помощью хоботка впрыскивает в желудочный сок, а затем высасывает переваренное содержимое, эта особенность пищеварения делает их несколько похожими на пауков.Таким же образом питаются и личинки. Часто они охотятся группой из 3-4 особей,нападая на крупных для себя слепней.
НАШИ ЧИТАТЕЛИ РЕКОМЕНДУЮТ! Для избавления от КЛОПОВ наши читатели советуют отпугиватель Pest-Reject. Работа прибора основана на технологии электро-магнитных импульсов и ультразвуковых волн! Абсолютно безопасное, экологическое средство для человека и домашних животных.
Кто ест клопов водомерок
В природе у водомерки существует два врага, которые ею питаются и наносят особый вред популяции. Это рыбы и личинки водного клеща. Вторые особенно опасны, они присасываются к груди и высасывают кровь, оставляя на месте укуса красный след. Рыбы представляют гораздо меньшую опасность, в основном они питаются подводными животными и личинками.
Клоп водомерка вред и польза
Вред и польза водомеров не соизмерима между собой, они являются очень важным элементом в экосистеме, признаны главными врагами больших кровососущих слепней, играют ведущую роль в регулировании их популяции. Самки слепней, наносящие вред другим животным, откладывают яйца, а клопы нападают и истребляют их. Еще одна особенность заключается в том, что они питаются остатками остатков умерших представителей фауны, препятствуют их гниению и очищают водоем. Вреда окружающей среде эти животные, в отличии от многих наземных видов, не наносят.
Клоп водомерка чем опасен?
Нужна ли борьба с водомерками, обитающими местных реках и озерах? Однозначно нет, они настолько малы и безобидны, что не представляют для людей никакой опасности и не наносят вред животным и растениям. Есть вероятность столкнуться во время купания, ведь оно не тонет в воде, но он не кусается и бояться его не стоит. Наиболее опасный для людей представить — постельный клоп.
На отдыхе на тихой речке или озере почти всегда можно наблюдать быстро скользящих по воде и не тонущих насекомых. Это клопы-водомерки (лат. Gerridae). Семейство водомерки – хищники, принадлежат к типу членистоногих, который относится к классу насекомые, подкласс крылатые, отряду полужёсткокрылых (лат. Hemiptera), подотряд клопы. Самый знаменитый и противный из этого отряда постельный вид.
Клоп-водомерка его антипод, совершенно безобидный для человека. По названию сразу можно определить, что этот вид обитает на воде.
Этот класс состоит из нескольких семейств и на сегодняшний день этимологи насчитали больше 700 видов разновидности этого класса.
В наших краях обитает из них четыре вида:
Большая (Gerris rufoscutellatus)
Панцирная (Gerris thoracicus)
Велия обычная (Velia currens)
Палочка (Hydrometra gracilenta)
В простонародье этот представитель рода Gerris также еще имеет название водяной клоп.
Клоп водомерка описание и фото как выглядит
Насекомое имеет тонкое, коричневое или бурое, вытянутое тело, с узким брюшком. Внешний вид клопа напоминает тонкую палочку с ножками. Тело размером от 4 до 30 мм.
Голова мелкая с длинными, чувствительными усиками, оснащенная хоботком. Усиками улавливает колебания воды, что является для нее источником информации и чувствует запахи. Ее ротовой аппарат представляет хоботок, который оснащен колюще - сосущим механизмом действия.
Имеет хорошее зрение, шесть тонких лапок, которыми передвигаются по воде как по катку. Передние лапки насекомое хищник научился приспособлять при охоте – захватывает и удерживает свою пищу в процессе охоты также ноги служат направлением движения при скольжении по воде. Средние и задние лапки служат опорой, средние чуть длиннее остальных. Насекомое легко может перепрыгивать небольшие препятствия.
Некоторые особи имеют крылья и могут перелетать на другие водоемы в поисках еды или воды, в случае обмеления их дома.
Особенности личинки клопа-водомерки от взрослой особи заключается в массивном теле и коротких ножках. При этом даже в таком нежном с состоянья, личинка является хищником, охотится на маленьких насекомых и их личинок. После выхода из яиц, личинка клопа имеет пять стадий развития, последняя из которых – линька.
Среда обитания клопа-водомерки — водоемы и речки с тихой, стоячей водой.
Особенностью клопа-водомерки является то, что он не тонет. Он практически всю свою жизнь проводит на воде – рождается, живет, охотится, иногда может вести наземный образ жизни и выжидать добычу на суше, но около воды. Зимовку проводит на суше, недалеко от водоема в сухой траве, всевозможных щелях: в грунте, дереве и других подобных местах. Крылья на зиму отваливаются. Продолжительность жизни — один год.
Биологические особенности клопа водомерка
Биологические особенности обусловлены мелкими волосинками на ногах, благодаря которым насекомое удерживается на воде, нижняя часть тела водомерки тоже покрыта волосками и восковым налетом, что защищает клопа от намокания.
Почему клопы водомерки не тонут?
С точки зрения физики, непотопляемость водомерки объясняется законом Кассье, который определяет взаимодействие жидкости с шероховатой поверхностью. Волоски на ногах и лапках клопа-водомерки отталкивают воду и обеспечивают скольжение по водной глади. Гладкое, легкое, вытянутое, правильной геометрической формы тело способствует ускорению движения и тому, что насекомое не тонет.
Клоп водомерка чем питается?
Питается этот вид насекомых упавшими в воду насекомыми, мелкими беспозвоночными, икрой рыб, может лакомиться даже маленькими мальками. Клоп высматривает жертву на воде или суше, быстро настигает ее, захватывает и удерживая, передними лапами прокалывает острым хоботом и впрыскивает органическую жидкость в жертву.
Фермент растворяет внутренние органы и ткани жертвы, и водомерка высасывает своим хоботком питательную жидкость.
Сообща клопы водомерки могут охотиться на более крупную добычу - слепней и поедать ее группой, их влияние на популяцию слепней отметили ученые.
Кто ест клопов водомерок?
Являясь, как и все живое, частью пищевой природной цепочки, клопы-водомерки также выступают и в роли жертвы. Ими питаются мелкие рыбы, они могут также стать хозяином водного клещика. Взрослая особь клеща поражает клопа, и в дальнейшем личинка клеща живет в нем и питается его кровью. Заражение можно определить по маленькой черной точке на теле водомерки, которая заметна при внимательном рассмотрении.
Клоп водомерка вред и польза
Так как питается данный вид икрой рыб, и мальками, вред человеку может принести, если поселится в промышленном водоеме и то, при условии, что будет большая популяция насекомого. Для пищи одной же особи необходимо совсем мало, поэтому в незначительном количестве они совершенно безвредны.
Она скорее всего, полезна для человека, так как питается и охотится на комаров, мух и слепней и тем самым очищают водоем. Вред и польза водомеров для человека зависит от их численности клопов.
Клоп водомерка чем опасен?
Еще одна особенность насекомого состоит в том, что он не кровососущее насекомое и вреда при контакте с человеком не приносит - можно смело купаться на речке или озере, где она обитает. Водомерка может укусить человека только в крайнем случае, если будет угрожать опасность ее жизни. Укус безвреден и похож на комариный.
Вред для человека они могут представлять только, когда обитают на рыбном хозяйстве и при наличии большой популяции.
Нужна ли борьба с водомерками?
В обычных природных условиях, люди с водомерками могут спокойно и мирно существовать не пересекаясь и не мешая друг другу.
В борьбе с ними есть необходимость только в случае, если их большой популяцией, оказалось зараженным рыбное хозяйство, что может привести к потере всего промысла.
Почти всегда во время отдыха у воды приходится наблюдать небольшое насекомое с непомерно длинными лапками, которое очень быстро и ловко скользит по поверхности воды. Это клоп водомерка: само его название говорит об основном отличии этого вида от других подобных ему насекомых.
Клоп с необыкновенной сноровкой управляется со своими лапками и перемещается по воде, как конькобежец по льду. Раньше говорили, что клоп «меряет воду», из-за чего за ним и закрепилось широко известное название.
Как выглядит клоп водомерка
Водомерок существует великое множество видов - около 700. Все они отличаются друг от друга внешним видом, окраской и образом жизни.
Узкое продолговатое тело клопа водомерки (его величина может варьировать от 1 мм до 3 см) похоже на небольшую палочку, оснащенную 3 парами ног различной длины. Передние лапки значительно короче остальных, они используются для захвата добычи и регулировки скорости движения на воде.
Средние и задние ноги в полтора-два раза превышают длину тела самого клопа и используются как надежная опора и поворотный механизм, а также для совершения прыжков.
Клоп удерживается на воде за счёт силы поверхностного натяжения последней, создающей своеобразную плёнку. Клоп на своих лапках, как человек на лыжах, скользит по поверхности, никогда не проваливаясь под воду.
На голове водомерки расположены чувствительные усики, которые помогают насекомому улавливать звуковые колебания поверхности воды. Усики выступают также в роли органа обоняния и осязания.
Ротовой аппарат представлен членистым колюще-сосущим хоботком, используемым клопом для высасывания содержимого тела своей жертвы.
Некоторые водомерки имеют крылья, дающие возможность перемещаться на длительные расстояния в поисках новых водоемов, временно заселять лужи. Однако летать клопы не очень любят и стараются делать это в исключительных случаях. Бескрылые клопы всю свою жизнь обитают на одном и том же пруде.
Цвет тела разных видов водомерок может варьироваться от светло-серого и зеленоватого до темно-коричневого. На нижней поверхности спинки обычно расположен крапчатый узор. Никаких очень заметных или ярких рисунков на нем не найти. Как именно выглядит взрослый клоп водомерка, можно рассмотреть на приведенной ниже фото:
Яйца клопы откладывают на листьях и стеблях водных растений. Иногда круглые белесые яйца расположены по отдельности, рядом друг с другом, но чаще они скреплены слизистым веществом в виде ленты из 40-50 штук.
См. также наши эксперименты на клопах:
Мы ловим клопов и тестируем на них разные средства – смотрите результаты...
Личинка этого водного клопа во многом похожа на взрослую особь – имаго, но отличается более вздутым и коротким телом. Она называется нимфой и питается той же пищей, что и взрослое насекомое. На фото рядом друг с другом видны личинки водомерки:
Это интересно
Длинные лапки клопа водомерки покрыты микроскопическими волосками, которые задерживают воздух и помогают клопу держать равновесие. Брюшко тоже покрыто белесыми волосками и смазано воскоподобной жидкостью, которая в буквальном смысле отталкивает воду. Если попытаться «утопить» водомерку, ничего из этого не выйдет. В толще воды насекомое будет окружено множеством пузырьков воздуха и будет выглядеть серебристым.
Наиболее известными видами водомерок являются:
- Водомерка большая, один из самых крупных представителей этого семейства в нашей стране. Длина её тела может достигать 17 мм.
- Водомерка медлительная палочковидная, встречающаяся в Сибири и имеющая настолько тонкое тело, что и впрямь похожа на палочку.
- Водомерка прудовая - замечательна тем, что имеет пеструю окраску лапок.
В тропиках встречаются самые крупные виды водомерок, которые могут охотиться на небольших рыбок и достаточно больно кусать человека.
Образ жизни клопа водомерки
Для своей жизни клоп водомерка выбирает спокойные стоячие водоемы или реки с очень медленным течением. Благодаря своим удобным длинным лапкам, водомерка может с легкостью перемещаться не только по поверхности воды, но и по суше. Это дает клопу возможность жить у самой воды и выжидать там свою добычу.
Питается водомерка мелкими беспозвоночными, насекомыми (даже слепнями) и мальками рыб. Большие шарообразные глаза (у клопа отличное зрение) помогают быстро заметить добычу и атаковать ее острым хоботком. При этом водомерка держит вырывающуюся добычу цепкими передними лапками.
В зимнее время водомерки не активны и впадают в спячку, обосновавшись вблизи своего водоема. С наступлением тепла они снова начинают прежнюю жизнь, активно размножаются.
Очень интересно проходит процесс размножения: самец залазит на самку, но если она не хочет спариваться, он бьет лапками по воде. Эти звуковые волны притягивают хищников – врагов водомерок. Самка пугается такой угрозы и соглашается на контакт.
Вынашиваются яйца около недели, затем откладываются либо на водные растения в виде ленты (у крупных видов), либо прямо в полость листьев растений (у мелких видов). У крупных водомерок кладка похожа на ленту из яиц, скрепленную слизью. У мелких клопов такая слизь не вырабатывается.
Через пару недель из яйца выходят личинки, которые будут развиваться примерно месяц, проходя несколько стадий линьки. Живет водомерка примерно 1 год.
Это интересно
С наступлением холодов крылатые водомерки подготавливаются к зимовке на суше. В этот период мышцы, отвечающие за подъем крыльев, атрофируются, а сами крылья отваливаются, и взрослая особь становится бескрылой.
Вреден ли клоп водомерка?
Клоп водомерка не представляет для человека никакой опасности. Лишь в редких случаях, когда клоп чувствует угрозу или опасность, он может укусить. Этот укус похож на слабый укол и даже не требует особой обработки, не чешется и не болит.
Единственный ущерб, который могут принести водомерки – поедание мальков ценных пород рыбы. Клоп-водомерка очень охотно нападает на мальков ранних возрастов и убивает их, высасывая содержимое тела. Иногда может пожирать кладки рыбьей икры.
Однако даже для полного насыщения водомерке нужно совсем немного пищи, а обитающие в толще воды рыбешки представляют для клопа, скорее, дополнение к обычному рациону, основу которого составляют упавшие на поверхность воды насекомые и личинки комаров. Это означает, что для рыбных хозяйств или жизнедеятельности отдельно взятых водоемов клоп не несет ощутимой угрозы.
Это интересно
Недавно ученые обнаружили интересную и полезную особенность клопов водомерок: оказывается, эти насекомые играют большую роль в сокращении численности слепней. Самки слепней откладывают яйца в воду, здесь же развиваются и их личинки. Водомерки с одинаковой охотой нападают и на взрослых мух, и на личинок. При этом взрослый слепень является достаточно крупной добычей для водомерки, и на него нападают обычно несколько клопов вместе. Несколько клопов способны высосать слепня за несколько минут, тогда как одна особь обычно затрачивает на это от 40 минут до 1 часа.
В водоеме, где живут эти небольшие клопы, можно купаться без опасения, а в свободное время понаблюдать за бесконечной беготней клопов по воде, напоминающей беспорядочный танец.
Учебно-исследовательская работа
на тему «Почему водомерка не тонет»
Содержание
Введение………………………………………………………………3
Водомерка – это кто?.......................................................4
Рождение водомерки…………………………………………..5
Почему водомерка не тонет…………………………………6
Интересные факты о водомерках………………………..7
Научные достижения……………………………………………8
Практическое исследование……………………………….11
Вывод……………………………………………………………………12
Библиография………………………………………………………13
Приложение…………………………………………………………..14
Введение
Все мы видели на водной глади необычных насекомых, которые с легкостью скользят по поверхности воды. Конечно же, это водомерки. Они похожи на маленькие лодочки, ведь тело насекомого удлиненное, а цвет от коричневого до черного.
В начале сентября мы с папой и мамой поехали в лес на озеро. Стояла прекрасная осенняя погода. Водная гладь озера была покрыта опавшими листьями. Недалеко от берега на одном из листочков я увидел водомерку. Она спокойно сидела и грелась в теплых лучах солнца с десятками таких же водомерок. Я любил наблюдать за ними, каждый раз когда мы гуляли. Мне казалось, на листочке она только спала, а весь день-деньской бестолково бегала по воде вместе со своими друзьями и подружками. Чем больше я на них смотрел, тем больше у меня появлялось вопросов. Вот я и решил узнать о них все. Как живут, и для чего нужны в природе, но самый главный вопрос, который меня беспокоил – это почему они не тонут.
Цель работы: Выяснить, что помогает водомерке держаться на поверхности воды?
Задачи:
Изучить характеристику водомерки, познакомиться с их жизнью и деятельностью
Найти информацию о клопе-водомерке и о его способности передвигаться по поверхности воды.
Провести исследование явлений, позволяющих водомерке передвигаться по поверхности воды и не тонуть.
Выяснить значение названия водного клопа – водомерка.
Водомерка – это кто?
Почти всегда во время отдыха у воды приходится наблюдать небольшое насекомое с непомерно длинными лапками, которое очень быстро и ловко скользит по поверхности воды (рис. 1). Это клоп водомерка: само его название говорит об основном отличии этого вида от других подобных ему насекомых. Водомерку ошибочно принимают за паука, реже - таракана. Но стоит рассмотреть насекомое, как сразу становится ясно: перед вами клоп с характерным хоботком для высасывания добычи.
Клоп с необыкновенной сноровкой управляется со своими лапками и перемещается по воде, как конькобежец по льду. Раньше говорили, что клоп «меряет воду», из-за чего за ним и закрепилось широко известное название.
Для своей жизни клоп водомерка выбирает спокойные стоячие водоемы или реки с очень медленным течением. Благодаря своим удобным длинным лапкам, водомерка может с легкостью перемещаться не только по поверхности воды, но и по суше. Это дает клопу возможность жить у самой воды и выжидать там свою добычу.
В зимнее время водомерки не активны и впадают в спячку, обосновавшись вблизи своего водоема. С наступлением холодов водомерки покидают водоёмы и находят себе убежища под корой старых пней или во . С наступлением тепла они снова начинают прежнюю жизнь, активно размножаются. Встречается этот водный хищник повсеместно, кроме холодных климатических зон. В мире насчитывается около 700 видов водомерок. В нашей стране обитает четыре вида из них:
Большая. Большая достигает 17 миллиметров в длину. Это самый крупный водяной клоп в России. (рис. 2)
Панцирная. Распространён в европейской части России. (рис. 3)Длина тела 10-11,5 мм. Окраска тела тёмно-коричневого или бурого цвета.
Велия. Велия часто встречается в северных регионах. Здесь преобладают её бескрылые формы. Насекомые хорошо переносят холода и без проблем обитают в студёных ключах. (рис. 4)
Палочка. Клопы, имеющие сильно удлиненное, тонкое, палочкообразное тело и медленно передвигающиеся на поверхности спокойных пресных вод. Его еще называют медлительным.(рис. 5)
Рождение водомерки
Водомерки откладывают свои яйца на листьях водных растений, располагая их в один ряд" причем яйца связаны иногда слизистым веществом; такая кладка имеет вид длинного шнура, заключающего до 50 яиц. Кладки представляют просто цепочку яичек, расположенную вдоль края листа водного растения, причем яички лежат параллельно друг другу один ряд. Личинки выходят из яиц через семь дней. Поначалу они жёлтого цвета, затем становятся темными, как взрослые. (рис. 6). Личинка этого водного клопа во многом похожа на взрослую особь, но отличается более вздутым и коротким телом. Тело имеет светло-бурый или зеленоватый окрас. Она называется нимфой и питается той же пищей, что и взрослое насекомое. Питание личинки состоит из разных насекомых, обитающих возле водоёма, их личинок и яиц. Несмотря на миниатюрные размеры, личинка – настоящий хищник. После выхода из яиц личинки развиваются приблизительно месяц, постепенно увеличиваясь в размерах. (рис. 7) Проходят при этом пять стадий развития. На последнем этапе происходит линька. Брюшко после линьки собрано в крупные складки, которые распрямляются после сытной еды.
Почему водомерки не тонут
Три пары ног помогают своей хозяйке так легко бегать по водной глади, что мы удивляемся: как это у них так получается? Оказывается, на лапки водомерки одеты подушечки из густых волосков, которые покрыты жиром. Впрочем, и тело покрыто отталкивающими воду волосками, поэтому она всегда выходит из воды сухой.
Почему же не тонет водомерка? Во-первых, вспомним основное физическое свойство воды - силу поверхностного натяжения. На молекулы воды, находящиеся в пограничном слое между толщей воды и воздухом, действует снизу сила большая, чем сверху. Поэтому на поверхности образуется тончайшая водяная пленка. Она и держит водомерку. Во-вторых, большое значение в передвижении водомерок играют ноги. Они покрыты тысячами пушистых крошечных волосков, известных как микроволоски, которые задерживают воздух и образуют плавающую подушку.(рис. 8)
Эти иглоподобные нити в десятки раз уже человеческого волоса и защищены специальным воском. Каждая нить также покрыта упорядоченно расположенными микроскопическими каналами или нанобороздками. При намокании, бороздки удерживают крошечные пузырьки воздуха. В результате создается эффективный водонепроницаемый или гидрофобный барьер. Используя в своих интересах природное поверхностное натяжение самой воды, водомерка остается сухой.
А благодаря широкой расстановке ног, вес тела водомерки распределяется на значительной поверхности: совершенно таким же образом лыжник держится на рыхлом снегу благодаря длинным лыжам. Узкое длинное тело при быстрых молниеносных движениях великолепно разрезает воздух. Впрочем и тело водомерки покрыто специальным чешуйчатым покровом, также защищающим от смачивания. Но вот если начинается дождь, то водомерке, чтобы не утонуть, приходится покидать водную поверхность и искать укрытие. Передние ноги водомерки являются «двигателем», обеспечивающим изменение скорости. Средние и задние ноги в полтора-два раза превышают длину тела самого клопа и используются как надежная опора и поворотный механизм, а также для совершения прыжков. Более того, большое значение играют размеры водомерки. Как известно, с уменьшением линейных размеров объектов, значительным образом меняются и силы, которые на них действуют. В частности, при уменьшении водомерки в 10 раз, капиллярные силы, удерживающие её на поверхности воды, уменьшаются также в 10 раз (т.к. они пропорциональны линейному размеру водомерки). В то же время, сила тяжести уменьшается в 1000 раз (т.к. она пропорциональна уже не линейному размеру, а объему водомерки). Таким образом, в микромире капиллярные силы оказывают значительно большее влияние, чем силы тяжести, и не позволяют водомерке утонуть. (рис. 9).
Интересные факты про водомерок
Водомерки неплохо прыгают, если на пути преграда. Передние ноги (они короче остальных ног) служат им для хватания пищи, двигателем при передвижении, а ещё – для драки. Да, да, не удивляйтесь, эти малыши умеют постоять за свою еду. Не поделив лакомый кусочек, несколько забияк с разгона сцепляются передними конечностями, потом, не удержавшись, падают и катаются на поверхности воды. Самая ловкая и хитрая водомерка уносит добычу в укромное местечко, пока другие возятся между собой. Водомерки способны преодолевать за одну секунду расстояние в сто раз превышающее длину их собственного тела. Если увеличить эту скорость до наших масштабов, это равносильно тому, как если бы человек передвигался со скоростью 640 км/ч. С наступлением холодов крылатые водомерки подготавливаются к зимовке на суше. В этот период мышцы, отвечающие за подъем крыльев, атрофируются, а сами крылья отваливаются, и взрослая особь становится бескрылой.
Недавно ученые обнаружили интересную и полезную особенность клопов водомерок: оказывается, эти насекомые играют большую роль в сокращении численности слепней. Самки слепней откладывают яйца в воду, здесь же развиваются и их личинки. Водомерки с одинаковой охотой нападают и на взрослых мух, и на личинок.
В водоеме, где живут эти небольшие клопы, можно купаться без опасения, а в свободное время понаблюдать за бесконечной беготней клопов по воде, напоминающей беспорядочный танец.
Более агрессивные представители вида обитают в тропиках. Там водяные клопы охотятся на мелких рыб и кусают людей. В Таиланде эти насекомые, помимо хоботка, оснащены жалом. Боль от укуса можно сравнить с укусом пчелы или осы. Укушенная конечность немеет. Болевые ощущения сохраняются до часа. Обычно такая встреча с насекомым проходит для человека без последствий.
Научные достижения
Водомерка является уникальным насекомым. Имея длину около двух сантиметров и вес порядка шестидесяти восьми миллиграммов, она способна скользить и прыгать по воде без каких-либо всплесков. Тело и ноги водомерки покрыты особыми несмачиваемыми волосками, позволяющими насекомому продвигаться по водной поверхности как по плотной мембране.Исследования водомерок могут помочь в создании миниатюрных плавающих роботов, которые могут следить за качеством воды. Кроме того, добавление невидимого слоя из микроволосков может привести к появлению новых водоотталкивающих тканей и красок. Группа робототехников из Сеульского университета под руководством профессора КиучинаЧо, тщательно изучив строение и поведение водомерок, создали миниатюрных роботов, которые способны скользить по водной глади точно так же, как и удивительные насекомые. Миниатюрный робот имеет 2-сантиметровое тело и 5-сантиметрые ноги из тонких проводов, покрытых слоем водоотталкивающего материала. Он весит всего лишь 68 миллиграммов и может подпрыгивать более чем на 14 сантиметров в воздух. Более того, он прыгает одинаково хорошо как на твердой поверхности, так и на воде. По словам исследователей, они просто очарованы этими маленькими существами. «Поверьте, но создавать такой робот куда интереснее, чем, скажем, роботизированную собаку или птицу. Водомерки удивительны. Именно поэтому мы пришли к решению воспроизвести их уникальный механизм передвижения в роботизированном устройстве», – сообщил Чо корейским журналистам. (рис. 10)
В процессе изучения водомерок инженеры установили, что во время прыжков ножки насекомого ускоряются постепенно – таким образом, поверхность воды отступает не сразу, и контакт с ней не теряется. Как выяснилось, максимальная сила давления конечности водомерки всегда несколько ниже, чем сила натяжения воды. По этой причине водомерка не может утонуть.
При изготовлении миниатюрного робота ученые использовали механизм разворота. Сила отталкивания устройства от воды увеличивается постепенно, что не позволяет роботу утонуть. Замедленная съемка на видео ниже демонстрирует, что в момент прыжка этот - искусственная водомерка подгибает внутрь свои ноги, чтобы увеличить силу толчкового импульса. Многочисленные опыты корейцев показали, когда поверхность воды находится в целом состоянии, она может выдержать давление, оказываемое шестнадцатью механическими водомерками, для которых водная гладь становится настолько же прочной, как и суша.
Сотрудники Гарвардского университета, предоставившие корейским коллегам определенную поддержку, посчитали, что полученная технология может в будущем быть применена на практике. По словам американцев, более массивные и проворные роботы-водомерки можно, например, будет спускать на воду после кораблекрушений, программируя их на поиск
Устройство водомерок и поведение далеко не просты. Наоборот, эти насекомые показывают сложный творческий дизайн и дают ученым практические идеи для создания множества новых продуктов.
У нас еще нет обуви, которая позволяла бы нам с легкостью ходить по поверхности воды как это делают водомерки, но вы только представьте, какие бы это дало нам возможности!
Практическое исследование.
В энциклопедиях я прочитал все, что касалось жизни водомерок, но этого мне показалось мало. Теперь, когда я смотрел на водомерку, я представлял их жизнь. Видел, как бегает всю свою короткую жизнь и не думает – "Зачем живет на этом свете?". Недаром их называют водомерки. Возможно смысл жизни – мерить воду. А чем ее мерить? Ведь не ни линейки, ни метра... Остается мерить шагами. Вначале она измеряла расстояние от своего листика кувшинки до соседнего листика, наверное, где жила ее подружка. Но водомерка не успокоилась на этом. Она решила померить расстояние от одного берега озера до другого. Вернулась она на свой листик, когда уже смеркалось. На следующий день она измеряла длину озера, и так продолжалось пока, я следил за ними. Итак, Водомерка от слова мерить, теперь мне понятно. И хотя на первый взгляд, кажется, что они по-прежнему так же бестолково бегают по воде, знайте – это не так. Они меряют воду....
Продолжая наблюдать, я дальше стал проводить исследование и опыты. Стараясь не шуметь и не делать резких движений, мама зачерпнула ведром воду с водомеркой. Оказавшись в ведре, водомерка стала делать попытки выпрыгнуть. Она хаотично двигалась по поверхности и совершала высокие прыжки. Было видно, что насекомое желает вернуться в привычную среду. Весь день я наблюдал за ней. Когда водомерка немного успокоилась, я смог изучить пойманный экземпляр. Это оказалась водомерка панцирного вида, тело около 1 см, 6 лапок, 2 передние, 2 средние, 2 задние. Передние лапки самые короткие. Зная, что данное насекомое является хищником и питается мелкими насекомыми, я решил провести несколько опытов. Для начала был пойман мелкий паучок и помещен в ведро к водомерки. Помимо хорошего зрения, водомерки также передают и получают информацию через колебания водной поверхности. Водомерка сразу заинтересовалась новым соседом, но быстро интерес прошел. Потом к ней был помещен черный муравей. Одно желание водомерки было выбраться из ведра, которое вскоре было исполнено. Водомерка вернулась в свой родной пруд.
Вывод
Итак, жизнь в воде, она отличается от жизни на суше. Прежде всего, вода более плотная среда, чем воздух, и передвигаться в ней сложнее. Поэтому насекомое, которому необходимо плавать быстро, должно иметь обтекаемую форму тела, гладкие, словно полированные, покровы и сильные ноги-весла. Всем этим природа наделила хищного клопа - водомерку. Словно фигурист скользит по воде водомерка. Её и так малый вес распределяется на все широко расставленные ноги, ещё больше уменьшая давление на воду. Благодаря чешуйкам, отталкивающим молекулы воды, водомерка использует поверхностное натяжение воды как конькобежец лед. Узкое длинное тело почти не оказывает сопротивления воздуху, а сильные мышцы ног делают водомерку непревзойдённым бегуном. Водомерка прекрасно приспособлена, чтобы настигать добычу, упавшую на поверхность воды. Она очищает воду от умерших мелких животных и насекомых.
В своей работе я достиг свою цель, и нашел ответы на все свои вопросы.
Лишь малая часть насекомых (около 1%) наносит невольный ущерб деятельности человека. В большинстве же своем насекомые играют важнейшую роль в поддержании экологического равновесия на Земле, а значит, и в жизни человека. Поэтому, давайте уважать и беречь наших братьев младших.
Библиография
Приложение
Приложение:
Рисунок 1
Рисунок 2
Рисунок 3
Рисунок 4
Рисунок 5
Рисунок 6
Рисунок 7
Рисунок 8
Рисунок9
Рисунок 10
Рисунок 11
Рисунок 12
