Под микроскопом

В чём преимущества представленных фотографий? В их чётком изображении. Если в учебнике за 7 класс фотографии, как правило, «оторваны» от прилагаемых к ним рисункам (или схемам), поэтому приходится постоянно переводить взгляд с рисунка на фотографию, и обратно, — здесь, всё проще. Во-первых, объект натуральный. Во-вторых, не надо бегать глазами (искать объяснительный текст или схему). Всё рядом! В третьих — на некоторых слайдах даются ещё и увеличение (в 120 раз) изучаемых органов, что упрощает хождение по другим кадрам.

Мы не ставим перед собой задачу раскрытия внешнего строения, как углублённого материала. Мы просто даём объяснение, где находится, и что представляет из себя тот или иной орган. Почему так? Рассматривая фотографию (без обозначения) естественно, как правило, возникают два вопроса: что это и как называется? Не получив ответа на них, другие вопросы сами собой отпадают, а вместе с ними отпадает и интерес к изучению. Как же работает фотография с обозначениями? Разберём на примере кадра «Голова кузнечика». Первое на что направляется взгляд — это нижний правый угол. Именно там находится притягивающий (неизвестный на данный момент) объект. Но если «верхняя и нижняя губа» — это как-то ещё понятно (что это рот), то, что такое «жвалы»? Вас не интересует из чего «жвалы» состоят, чем покрыты (или не покрыты), какую работу (функцию) выполняют и т.д., всё это потом. А пока вопрос — что это? Здесь же под фотографией ответ: «Жвалы — основная часть грызущего ротового аппарата; первая пара челюстей служащая для разгрызания и размельчения пищи». Интерес удовлетворён. И так по каждому органу. В книге так сделать нельзя — у нас, можно. Далее, что за большие «бугры» на верхней части головы кузнечика? Подписано — «фасеточные глаза». Что глаза — это понятно, но что означает «фасеточные»? Здесь же запись под кадром — «Фасетка — отдельный глазок сложного глаза членистоногих состоит из роговицы, хрусталика и нервных клеток». Такой процесс знакомства, или обучения (как угодно) проходит по всем кадрам.

Мы считаем, что на первом этапе знакомства с внешним строением (в данном случае кузнечика, а в дальнейшем и других представителей) позволит обучающему глубже запомнить необходимый материал.

При изучении отряда Прямокрылые рекомендуем использовать фотографии с «Микрулы». В частности очень хорошо видны все части головы кузнечика. Голова с обособленной вершиной темени, сжата с боков.

Внешнее строение головы кузнечика

Голова — передний отдел тела насекомых, состоящий из нескольких сегментов, слившихся между собой в одно целое. Число сегментов, входящих в состав головы может быть различным.

Ротовое отверстие окружено ротовыми органами.

Ротовые органы — органы, находящиеся в ротовой полости, в частности, те конечности членистоногих, которые помещаются около рта и имеющие отношение к схватыванию, принятию, разрыванию и вообще в подготовке пищи. Ротовые органы сверху и снизу прикрываются пластинками верхней и нижней губой. Верхние челюсти служат для захвата и размельчения добычи. Нижние челюсти и нижняя губа несут по паре щупиков, являющихся органами осязания и вкуса.

Щупики — членистые придатки челюстей, снабженные различными органами чувств.

Жвалы — основная часть грызущего ротового аппарата; первая пара челюстей служащая для разгрызания и размельчения пищи.

Усики (антенны) — подвижные, тонкие, членистые придатки на голове членистоногих, являющиеся органами обоняния и осязания.

Фасеточные глаза — сложные глаза, парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образован многочисленными отдельными глазами омматидиями. Хорошо воспринимают движущиеся объекты, обеспечивают широкое поле зрения. Острота зрения и способность к восприятию формы предмета развиты слабо.

Фасетка (омматидий) — отдельный глазок сложного глаза членистоногих; состоит из роговицы, хрусталика и нервных клеток.

Кроме фасеточных глаз, зрение обеспечивается совместной с ними работой простых глазков. С помощью глазков, действующих при слабом освещении, животное имеет возможность возвращаться в своё убежище до наступления темноты.

Органы обоняния (обонятельные волоски и ямки) примечательны тем, что могут воспринимать запахи на большом расстоянии по воздуху.

Наличие волосков на теле животного имеет не мало важное значение. При помощи особых волосков часть насекомых воспринимает малейшее сотрясение почвы. Кузнечики чувствительны к колебаниям почвы и могут реагировать на вибрацию частиц земли с амплитудой, равной 0,5 диаметра атома. Такая чувствительность означает, что если бы где-либо на Дальнем Востоке произошло землетрясение силой 5-6 баллов, то кузнечик в районе Подмосковья ощутил бы эти колебания почвы. Следовательно, биологическое значение волосков заключается в обеспечении выживаемости. Отсюда понятна та инстинктивная забота у каждой особи о санитарном состоянии волосков. Наблюдая за насекомыми, можно убедится, что они очень усердно и многократно очищают свои волоски от загрязнений, используя для этого лапки, щупики, придатки челюстей.

Органы осязания (чувствительные волоски на разных участках тела) помогают ориентироваться даже в отсутствие света.

Органы вкуса похожи на обонятельные и связаны с химическим чувством.

Пищей кузнечикам служат в основном цветки и почки, а также насекомые, встречающиеся среди травы. По этому случаю можно привести выдержку из книги Павла Мариковского "Юному энтомологу": "...Вот возле горного ручья с краю большого, сверкающего на солнце листа сидит крупный кузнечик теттигония каудата. он гложет зелень, и челюсти его работают мерно и ритмично. Но на лист прилетела пёстрая бабочка и доверчиво раскрыла свои чудесные, с позолотой крылья. Челюсти кузнечика остановились, замерли длинные усики, а большие глаза, застыв, уставились в упор на бабочку. Потом мгновенный прыжок — и через минуту ничего не осталось от прелестной бабочки, кроме жалкого, смятого комочка, обезображенного хищником...".

Передняя часть туловища кузнечика

На фотографии хорошо просматривается защитная пластинка — переднеспинка с плоским верхом и плоскими опущенными вниз боковыми лопастями прикрывает сочленение головы и груди. В голове расположен самый большой нервный узел, связанный с органами зрения, обоняния и осязания. А в грудном отделе сосредоточены нервные центры локомоторных органов — ходильных ног и крыльев.

Передняя нога кузнечика

В каждой ноге различают четыре отдела: тазик, вертлюг, бедро, голень, лапка.

Тазик — первый членик ноги членистоногих, которым она соединяется с телом. Сочленение тазика с боковой поверхностью сегмента тела осуществляется обычно двумя мыщелками — спинным и брюшным, что обеспечивает движение ноги вперёд и назад.

Вертлюг — часть бедренной кости, вращающаяся в чашке таза.

Бедро — третий от основания членик ноги, подвижно сочленённый мыщелком с соседними.

Голень — членик ноги, проксимальным (ближайшим) концом подвижно соединённый с бедром.

На этом же кадре можно увидеть не только слуховой орган, но и слуховое отверстие.

Орган слуха семейства кузнечиковых находятся попарно на верхней части голеней передних ног. Снаружи органы представляются в виде упругих перепонок, которые подобно барабанной перепонке в органе слуха позвоночных могут приходить в колебание от действия звуковых волн. Эти перепонки являются частями общего хитинового покрова насекомых и у кузнечиков бывают прикрыты более плотной хитиновой складкой. Перепонки могут натягиваться посредством особых мускулов. Орган слуха позволяет улавливать звуки разной частоты (в частности ультразвуки).

Передняя лапка кузнечика

Лапка — конечный (дистальный) членик ноги, обычно подвижно сочленённый с голенью. Лапка состоит из четырёх маленьких члеников; последний членик имеет на конце два коготка.

Задняя нога кузнечика

Задние ноги кузнечика приспособлены для прыгания — с утолщёнными бёдрами и длинными голенями (поэтому их называют прыгающими насекомыми).

Ноги причленены к груди снизу, обычно сидят в тазиковых впадинах и состоят из тазика, вертлуга, бедра, голени и лапки. Тазик и вертлуг обеспечивают необходимую подвижность ноге. Бедро является самой крупной и сильной частью ноги, так как имеет мощную мускулатуру. Его сочленение с голенью называют коленным, а прилегающую к нему часть — коленом. Голень по длине примерно равна бедру, но тоньше его, снабжена шипами, а на вершине — шпорами. Прыжки могут достигать в высоту до 80 см, а если при этом помогают крылья, то расстояние, преодолеваемое ими за один прыжок, достигает 10 метров.

Лапка кузнечика

Лапка состоит из четырёх члеников; на вершине несёт пару коготков, между которыми располагается широкая присоска.

Брюшко кузнечика

По бокам члеников тела имеются отверстия — дыхальца или стигмы. Они располагаются на грудных члениках насекомого. Дыхальца снабжены особыми складками, клапанами, которые могут их замыкать. Дыхальца — наружные дыхательные отверстия трахей. Через дыхальце воздух проникает в крупные трахейные стволы. Дыхальца снабжены замыкательным аппаратом и могут закрываться и открываться, регулируя обмен газов.

Передние крылья кузнечика

Передние крылья (надкрылья) кожистые, уплотнённые, с почти параллельными продольными жилками. Задние крылья более широкие с радиально расходящимися продольными жилками. Защитная роль передних крыльев определяется степенью их уплотнения. У прямокрылых, обитающих в зарослях растений, верхние кожистые крылья предохраняют более нежные задние от повреждений при передвижении среди густой травянистой растительности.

Большинство ночных бабочек, ведут активный образ жизни в сумерки или ночью. Кроме всего прочего, ночные бабочки отличаются от бабочек дневных, не только своей временной активностью, но и особенностями строения, ведь тело и крылья у ночных бабочек более толстые, а окраска крыльев более тусклая и относительно однотонная.

На Микруле имеются кадры ночной бабочки Медведицы-кайи, и у нас есть возможность расширить знания об этой представительнице, чей образ жизни проходит под покровом ночи. Медведица-кайя — представительница ночных бабочек. Садясь на цветок, она складывает крылья домиком. При опасности бабочка раскрывает ярко-красные задние крылья, отпугивая врагов.

Эта яркая ночная бабочка обитает в Европе и в Азии. В России она встречается в Сибири, на Дальнем Востоке и во всей центральной части нашей страны. Предпочитает влажные места обитания, также их много в парках, садах.

Размах крыльев 50—80 мм. Длина переднего крыла 25—33 мм. Окраска верхней стороны крыльев коричнево-белая с неправильным извилистым рисунком. Задние крылья оранжево-красные, на них пятна круглой формы черного или синего цвета. Ротовой аппарат у Медведицы-кайи не развит, в течение жизни она не питается.

Тело толстенькое, мохнатое. Брюшко бабочки красное, голова и грудь бурого цвета.

Основными органами зрения у бабочек, являются два ее крупных фасеточных глаза, которые занимают почти всю верхнюю часть головы, и длинные усики. Каждый глаз у бабочки, представляет собой простой глаз с хрусталиком, имеющий в себе светочувствительную сетчатку и нервные окончания. Острота их зрения, как и у многих других насекомых, хорошая только на близком расстоянии, а вот удаленные предметы они, по всей видимости, хоть и видят, но довольно расплывчато. Следовательно, можно сделать вывод, что глаза у бабочек, предназначены в первую очередь — для регистрации движений.

Конечности темно-коричневого цвета с коготками на концах. Ноги (три пары) служат в основном для закрепления на определённом месте и только потом — для передвижения.

На верхних крыльях ломаные белые линии, будто кто-то старался нарисовать кружки, да не сумел и наставил кляксы. Такой рисунок напоминает узор на шкурах ягуара, жирафы. Именно чешуйки на крылышках содержат красящие вещества, которые и придают бабочке окраску.

Чешуйки бабочек, покрывающие их крылья и отчасти тело — это видоизмененные хетты. Хетты (или волоски, или щетинки) — придатки кожи, представляют вид волосков или щетинок. Эти пластинчатые образования располагаются черепицеобразно.

Двухслойный покров чешуек увеличивает подъемную силу крыла в планирующем полете, защищает бабочку от переохлаждения, уменьшает шум и вибрацию при машущем полете, а также поглощает эхолокационные сигналы летучих мышей. Кроме того, чешуйки защищают крыло от повреждений (при ударе крыла о лист растения или о каплю, смолы чешуйки отламываются, снижая силу удара и не давая крылу приклеиться к коре деревьев) и способствуют стеканию статического электричества.

Коричневая грудь сильно опушена и имеет узкий красный воротничок. Волоски образуют на теле густой покров, что, несомненно, играет роль регуляции температуры тела. Кроме того, насекомое получает информацию о состоянии внешней среды.

* * *

И в заключение, предлагаем небольшой дополнительный материал к вопросу о бережном отношении ко всему живому у разных народов, относительно изучаемой темы.

Люди всегда восхищались красотой и изяществом этих «летающих цветков». Легенды и поверья о них есть почти у всех народов мира. Древние представления о них связаны с самыми главными для человека понятиями: жизнь и смерть, душа, любовь, счастье. До сих пор многие люди в России и других славянских странах считают своим долгом отогнать ночную бабочку от огня, на который она летит. По сохранившимся старинным поверьям, такая бабочка является воплощением души умершего предка, а ночная темнота, ассоциируется с потусторонним миром. Поэтому на юге России, когда видят бабочку, кружащуюся вокруг пламени свечи или электрические лампочки, поминают умерших, называя их имена. А в Польше родители всегда запрещают детям убивать бабочек, поучая: «Не убивай бабочку — она тебя не тронет, а может, это твой покойный дедушка или бабушка». Болгары во время засухи просят бабочку о дожде. Они считают, что она летает возле Бога и обязательно передаст ему просьбу своих «потомков».

С глубочайшим почтением относятся к бабочкам буддисты: ведь к бабочке обратился Будда со своей предсмертной проповедью. Особым уважением пользуются в Азии ночные бабочки. Их считают душами умерших и хранителями живых. Здесь живёт легенда о потерявшем жену старике, который долго и безутешно плакал на её могиле, пока не прилетела огромная белая ночная бабочка и не унесла его в царство духов, где он и встретил умершую.

Красота бабочек привлекает многих, и ей мы часто обязаны тому чувству восхищения, которое овладевает нами при первом знакомстве.

Предлагаем воспользоваться фотографическими кадрами с «Микрулы». Учитывая, что они несут не учебно-методическую информацию, а любительский интерес, тем не менее, кадры имеют большую смысловую нагрузку и могут быть использованы как демонстрационный материал. Детальное рассмотрение (или изучение) позволяет задерживать взгляд дольше обычного, не напрягая зрение. Ниже — краткий объяснительный текст.

Как животный мир маленького человека начинается с божьей коровки, так растительный — начинается с одуванчика. Ребёнок дует (отсюда и название) на «пушинки»... они разлетаются в разные стороны, вызывая восторг. В этот момент, он и не подозревает: какой жизненно важный процесс осуществляется — распространение семян одуванчика! Что же предшествовало в растении, прежде чем появились эти «летучки»? Рассмотрим внешний вид растения.

Внешний вид одуванчика

На кадре хорошо заметна цветоносная стрелка сочная, цилиндрическая, полая внутри, оканчивающаяся одиночной корзинкой язычковых обоеполых ярко-жёлтых цветков диаметром до 5 см. Цветочная стрелка голая заканчивающаяся одной крупной многоцветковой корзинкой. Цветонос безлистный, высотой до 50 см.

Язычковый (настоящий) цветок одуванчика

Язычковые цветки являются наиболее совершенными в семействе Сложноцветные.

Плоский венчик заканчивается пятью зубцами, и ясно показывает своё происхождение из пяти сросшихся в одной плоскости лепестков.

Язычковый цветок имеет вид узкого длинного язычка и на первый взгляд кажется одним лепестком. Но при внимательном рассмотрении можно увидеть, что в нижней части этот язычок свёрнут в трубочку, из которой выходит пестик.

Тычинка

Пять тычинок каждого цветка тоже срастаются в трубку, внутри которой находится столбик пестика с двулопастным рыльцем.

Венчик

По краю лепесткового венчика видно пять зубчиков, так как он образован пятью лепестками. Это как бы распоротый вдоль и развёрнутый трубчатый цветок. Такие цветки называются настоящими язычковыми. Из них состоит корзинка одуванчика.

На выпуклом дне корзинки расположены отдельные цветки. Цветоложе голое, выпуклое, ямчатое.

Плод одуванчика

Плод сухой, нераскрывающийся, который развивается из завязи пестика, образуя, очень мелкую семянку с пучком волосков (летучкой) на длинной ножке. Зрелые плоды напоминают парашютики.

Плоды одуванчика — веретенообразные, серовато-бурые продольно-ребристые семянки длиной 3-5 мм, с длинным тонким носиком (длиной 7-12 мм), на котором располагается хохолок из белых мягких волосков. Хохолок способствует разносу их ветром на большие расстояния.

При плодоношении верхушка стрелки одуванчика представляет собой идеальный шар, образованный сомкнутыми между собой хохолками плодов. Размножается одуванчик за счет плодов, которых образуется великое множество. Одно растение развивает от 250 до 7 000 семянок. Все части одуванчика содержат белый млечный сок.

* * *

Как дополнительный материал предлагаем красивую легенду об одном из свойств одуванчика — почему в ненастную погоду цветок этого растения не раскрывается?

«Рассказывают, что появилось это свойство у одуванчика так. Было это очень давно. Земля в ту пору была богатой и прекрасной. Могучие дубравы стояли по берегам прозрачных рек. Удивительной красоты луга цвели многоцветными коврами. И среди множества трав рос на лугу скромный одуванчик. Был он не самым заметным, но люди любили его, так как он приносил им великую пользу. Ранней весной давал он свой нектар пчёлам, девушки плели из него венки и водили хороводы на лугах, корни его лечили больных, а ночью золотистые цветки освещали путь запоздалому путнику. Сам одуванчик мечтал побывать в дальних странах, но корни его были крепко связаны с землёй, а вот многочисленных своих детей он снабжал пушистыми парашютиками и рассылал во все концы света с наказом творить добро. Далеко разлетелись дети; даже на краю дикой полынной степи выросли одуванчики. И вот однажды одуванчик увидел, как нахмурилось небо со стороны степи, появилось множество всадников на быстрых конях и были они, как чёрная туча. В колчанах они несли стрелы, а с ними смерть и горе на русскую землю. Там, где они появлялись, ничего живого не оставалось. От горя сжал одуванчик свои солнечные лепестки, наклонил голову, а корни спрятал глубоко в землю – не захотел служить чужим людям. Прошло время, рассеялись тучи над землёй, сгинуло чёрное племя, но одуванчик ничего не забыл. В ясную погоду он приносит радость людям, сияя маленьким солнышком, но чуть только чёрная туча появится на небе и подует холодный ветер, закрывает свои лепестки одуванчик, предупреждая о ненастье».