Почему водомерка ходит по воде. Клоп водомерка биологические особенности — описание водомерки. Внешние признаки водомерки

Если вам случалось бывать на берегах рек с неспешным течением, стоячих прудов или озёр, вы наверняка видели удивительных насекомых на непомерно длинных, тонких лапках. Они легко скользят по воде, как по упругой плёнке, ловко управляясь с тремя парами ног. Это водомерки, водные родственники многочисленного семейства клопов.

Портрет в водном интерьере

Внешний вид водных насекомых сильно отличается от их сухопутных сородичей. Тело водомерки длинное, вытянутое, напоминает лодочку или палочку, размером от 1-го до 3-х сантиметров.

Окрас неяркий, от светло-серого или зеленоватого до тёмно-коричневого. Нижняя часть спинки обычно имеет крапчатый узор. Большинство видов имеют перепончатые крылья, спрятанные под жёсткими надкрыльями. Спинка водомерок имеет защитную окраску, помогающую не выделяться на фоне дна

Три пары ног различны по длине, средняя и задняя больше размеров туловища в полтора-два раза. Передние лапки самые короткие, служат для регулировки скорости передвижения, а также для захвата и удержания добычи.

Средние и задние напоминают вёсла или лыжи, они удерживают клопа на воде, применяются для скольжения и поворотов, а иногда для прыжков. Все лапки снабжены мелкими волосками-ворсинками.

Голова маленькая, с большими круглыми глазами и усиками-антеннами, улавливающими колебания воздуха и воды. Ими же насекомое пользуется для осязания и обоняния. Маленькая голова водомерки имеет хоботок и большие круглые глаза

Ротовой аппарат представляет собой острый членистый хоботок. С его помощью водомерка прокалывает тело жертвы и высасывает питательные вещества.
Когда водомерка не охотится, она поджимает хоботок к туловищу

Сейчас известно около 700 разновидностей этих насекомых. Обычный для российских водоёмов - Прудовая (Gerris lacustris). Встречаются также Большая (Gerris rufoscutellatus), Панцирная (Gerris thoracicus), Велия (Velia currens), Палочка (Hydrometra gracilenta).
Самый крупный вид, встречающийся на нашей территории - Большая, достигает 1,7 см в длину, самая холодостойкая - Велия обитает в северных регионах, может селиться в холодных ключах. Палочковая имеет узкое вытянутое тело, распространена в Сибири, при движении переставляет лапки поочерёдно. Это самая медлительная водомерка.

Продолжительность жизни, стадии развития

Спаривание происходит прямо на воде, в тёплое время года. Через неделю после оплодотворения самки делают кладку на стебли или листья водной растительности. Кладка крупных видов представляет собой длинную ленту из яиц, склеенных слизью. Мелкие кладут одиночные яйца, не обработанные слизью.
Спаривание происходит на воде

Кладка осуществляется под бдительной охраной самца. Он ревностно контролирует окружающее пространство, отпугивая потенциальных врагов ударами лапок по воде.

За один раз самка откладывает от 40 до 50 яиц. Они белесые, цилиндрической формы, размером до 1 мм. Спустя неделю, из яиц появляются желтоватого цвета личинки (нимфы), которые постепенно темнеют. Нимфа напоминает взрослую особь (имаго), но более округлая.
Личинка водомерки похожа на имаго, по более округлая и меньших размеров

Личинки развиваются в течение месяца, питаясь мелкими насекомыми. За это время они проходят 5 стадий развития и завершается линькой. Наполненное пищей складчатое брюшко расправляется.

Следующий цикл размножения происходит в середине лета. В это время на водоёме встречаются насекомые разных возрастов.

Зимуют насекомые на берегу, подыскав укромное место под пнями или во мху. Перед этим они сбрасывают крылья, которые после зимовки уже не отрастают. Полный жизненный цикл водомерок длится год.

Чем водомерки питаются

Водяные клопы - хищники, питаются они водными обитателями, мелкими беспозвоночными, не упустят возможности полакомиться мальками и икрой рыб. Но основу их рациона составляют насекомые, упавшие в воду или близко подлетевшие к поверхности.
Упавшая в воду бабочка становится добычей водомерок

Бывали случаи, когда насекомые сосали кровь людей, но это большая редкость.

У клопов отличное зрение, благодаря которому они издалека замечают жертву и спешат к месту её падения, захватывая и удерживая передними лапками. Проколов насекомого острым хоботком, клоп впрыскивает внутрь пищеварительный фермент, разжижающий плоть добычи, которую потом и высасывает.
Водомерка впрыскивает жертве пищеварительный фермент, а потом высасывает внутренности

Видео: как водомерка охотится

Жертвой водных клопов могут стать даже слепни. Если добыча слишком велика, насекомые объединяются в группы для совместной охоты. После умерщвления трапеза продолжается в течение часа.
Водомерка хватает и удерживает добычу передними лапами

Опасность и польза для человека

Водные клопы наших широт не представляют опасности для человека, он не входит в их рацион. В водоёмах, заселённых водомерками можно без опаски купаться.

В редких случаях возможны укусы водомерок, но они практически безболезненны и не имеют неприятных последствий. Единственная опасность - через укус в ранку могут проникнуть микроорганизмы, обитающие в водоёме. Поэтому место укуса следует обработать дезинфицирующим составом: зелёнкой, хлоргексидином, перекисью водорода.

Вред, которые клопы может нанести человеку - поедание мальков и икры ценных пород рыб. Но если популяция невелика, ущерб от такого пиршества незначителен.

Тропические разновидности могут принести более серьёзные неприятности. Кроме хоботка, они имеют и более грозное оружие - жало. Укус их болезнен, сравним с укусом осы, поражённый участок немеет. Болевые ощущения могут сохраняться в течение часа, после чего проходят. Есть опасность аллергической реакции на секрет, в этом случае необходимо принять антигистаминный препарат.

Сами насекомые могут принести пользу, они регулируют численность слепней, питаясь отложенными в воду яйцами и нападая на взрослых особей. Поедая павших насекомых и мелкиих животных, они выступают в роли санитаров, освобождая водоём от падали.

Клопы-водомерки - необходимое звено в экологической цепочке, поэтому бороться с ними не стоит. Они выполняют важную роль чистильщиков водоёмов, не принося вреда человеку и животным.

Сами насекомые становятся жертвой рыб и птиц. Для защиты от хищников клопы снабжены защитной окраской - цвет спинки всегда тёмный, что делает их плохо различимыми сверху на фоне дна водоёма. Брюшко же всегда светлое, позволяющее быть незаметными снизу на фоне неба.

Интересно строение лапок водомерки. Они сплошь покрыты крохотными волосками, удерживающими микроскопически пузырьки воздуха. Именно это, и длина широко расставленных конечностей, позволяет удерживаться на воде, используя поверхностное натяжение.
Особое строение лапок позволяет насекомому перемещаться по воде и не тонуть

Брюшко также покрыто волосками, имеющими восковую смазку. Она препятствует намоканию и позволяет оставаться всегда на плаву. Попробуйте утопить насекомое, это у вас вряд ли получиться. Но погружённое в жидкость тельце выглядит серебристым за счёт мелких капелек воздуха.

Несмотря на имеющиеся крылья, водомерки предпочитают оставаться на водной поверхности и летают неохотно. Но обитатели больших луж или пересыхающих озёр могут перелететь на более подходящее для проживания место.

Зато это великолепные прыгуны. Отталкиваясь длинными лапами, они скачками преодолевают встречающиеся на пути препятствия. Поражает и скорость их передвижения. За одну секунду маленькое насекомое может преодолеть метр поверхности, что сравнимо со скоростью пешехода.

В мире живет огромное количество удивительных существ. Одни обитают в небе, другие на земле, а третьи и вовсе предпочитают воду. Однако есть и те, кто умело сочетает одновременно все три стихии. водомерка. И именно о ней пойдет речь в нашей статье.

Насекомое водомерка: почему так назвали маленького жучка?

"Водомерка" - название жука, привычное для русскоязычных стран. Наши предки придумали это имя, глядя на то, как насекомое скользит по воде. У них складывалось впечатление, что своими движениями оно словно меряет воду. При этом данное название настолько привязалось к жуку, что даже сегодня его кличут по-прежнему. Хотя в английском языке его имя звучит как water strider, что в переводе означает «бегающий по воде».

Общая информация о виде

Нужно отметить, что это весьма распространенное насекомое. Водомерка обитает практически повсеместно, за исключением разве что холодных земель Арктики и Антарктики. Ученые причисляют этих существ к семейству полужесткокрылых насекомых, подотряду клопов. На сегодняшний день известно более 700 видов водомерок, которые отличаются не только внешностью и размерами, но и привычным для них образом жизни.

Внешний вид и отличительные черты

Итак, как же выглядит водомерка? Насекомое, фото которого больше похоже на плавающую палочку, имеет довольно длинное, вытянутое тело. В зависимости от подвида, его размер может колебаться от 1-2 см до 4-5 мм. При этом наиболее крохотным считается насекомое, обитающее в морских просторах.

Главной особенностью любой водомерки являются длинные ноги. Зачастую их размер превышает само тело клопа. Подобные пропорции связаны с тем, что лапки - это залог выживания вида. Ведь именно они позволяют насекомому быстро скользить по Всего у водомерки шесть конечностей. Также у нее есть крылья, но ими она пользуется довольно редко.

Большинство представителей этого вида окрашено в тусклые тона. Наиболее распространенными являются коричневый и черный цвета. К слову, подобный окрас не случаен - природа специально наградила им насекомое. Водомерка почти всегда находится на открытом пространстве, потому темные тона, прекрасно сливающиеся с водой, - это ее единственный шанс защититься от постоянно голодных птиц и земноводных.

Умение бегать по волнам

Водомерка - насекомое, описание которого всегда сводится к рассказу о его удивительной способности противостоять водной стихии. Так как же ей удается не тонуть? Все дело в том, что лапки клопа покрыты специальным веществом, по своей структуре напоминающим жир. Это создает некое подобие барьера, не дающего конечностям погрузиться в воду.

К тому же насекомое умеет грамотно распределять вес: нагрузка ложится не на одну точку, а равномерно переносится на все шесть конечностей. Что касается большой скорости передвижения, то она достигается за счет быстрых, импульсных гребков. Именно они создают позади водомерки завихрения, которые толкают ее вперед.

Примечательно то, что клоп может плавать как по зеркально ровным поверхностям, так и среди волн. Именно это умение позволяет водомеркам селиться на различных типах водоемов, что существенно увеличивает их выживаемость, а следственно, и популяцию.

Рацион

Не стоит думать, что это мирное насекомое, водомерка - настоящий хищник. Она смело нападает на любое мелкое существо, которому не повезло очутиться на поверхности воды. Подобная наглость вполне оправдана, так как другие насекомые не способны дать ей отпор, находясь в чуждой им стихии.

Принцип охоты у водомерок очень прост. Как только добыча падает в воду, они молниеносно подплывают к ней и цепляются за тело крючкообразными передними лапками. Затем хищник пробивают панцирь жертвы с помощью острого хоботка, расположенного на голове. После водомерке остается лишь высосать жидкость из тела несчастного существа.

Особенности поведения водомерок

Многие ошибочно предполагают, что это исключительно водное насекомое. Водомерка действительно проводит большую часть своей жизни в пруду, но это не означает, что она не способна покорять другие стихии. Например, у нее есть крылья, позволяющие совершать небольшие перелеты. Пользуется она ими в том случае, если ее родной водоем начинает пересыхать и ей необходимо отыскать новое убежище.

Также эти клопы могут ползать по земле. Делают они это весьма неумело, так как тонкие лапки постоянно застревают в мелких трещинах и разломах. Однако несмотря на это, суша для них жизненно необходима. Все дело в том, что водомерки не могут зимовать в воде, а потому ищут себе теплый домик в земле или на дереве. Таким образом, этот действительно уникален, ведь он сумел покорить сразу три стихии.

Природные враги

Главными врагами водомерок являются птицы и земноводные. Первые ловят насекомых в тихую солнечную погоду, а вторые умело выслеживают их у кромки берега. Естественно, большого вреда популяции они нанести не могут, но единичным особям явно придется смириться с печальной участью.

Энтомологи насчитывают около 700 видов водомерок. Они отличаются внешним видом, размерами, расцветкой, образом жизни, но есть и общие черты.

Тело водомерок узкое, вытянутое в длину, размером от 1 до 30мм (внешне напоминает палочку), бурое, либо темно-бурое (см. фото). Три пары ног разного размера выполняют определенные функции. Передние – короткие, предназначены для захвата и удержания добычи, а также для контроля скорости передвижения. Средние и задние – на много превышают длину самого тела и служат надежной опорой для нахождения на поверхности воды. На голове расположены чувствительные усики, способные улавливать мельчайшие колебания водной поверхности (способ передачи и получения информации) и ощущать запахи.

А Вы знали? Тело и кончики лапок водомерок снабжены тонкими жесткими волосками. Эта особенность позволяет использовать силу поверхностного натяжения воды, демонстрирует действие закона Кассье, благодаря чему водомерка не тонет, а свободно перемещается по воде.

Клопы-водомерки

Образ жизни

Клопы-водомерки живут в водоемах богатых растительностью, предпочитают стоячую воду с медленным течением. Практически всю свою жизнь они проводят на поверхности воды.

Питаются мелкими насекомыми, упавшими в воду или мальками рыб. Ротовой аппарат водомерок колюще-сосущий, как у всех клопов, имеет вид хоботка. Через хоботок клоп вводит в тело жертвы особый фермент, растворяющий ткани и внутренние органы. Затем водомерка всасывает полупереваренную массу.

Встречаются крылатые виды клопов-водомерок. При необходимости они способны мигрировать в соседние водоемы. Но, как правило, крылья у таких видов исчезают после зимовки. Объясняют это тем, что мышцы, обеспечивающие движение крыльев, растворяются в зимний период, компенсируя недостаток пищи и энергии. Бескрылые виды не меняют своего местообитания. Продолжительность жизни клопа-водомерки – всего лишь год.

Важно! Клопы-водомерки не опасны для человека, однако, есть сообщения о том, что они могут сосать человеческую кровь. Но это случается редко.

Клоп водомерка удерживает добычу передними (хватательными) ногами поедает ее, погружая хоботок в тело жертвы

Особенности жизненного цикла

В течение лета самки откладывают свои яйца на поверхности водных растений. Яйца могут располагаться отдельно или небольшими группами. Но чаще всего яйца в количестве 40-50 штук скреплены межу собой слизистым веществом таким образом, что яйцекладка имеет вид длинных лент и тяжей.

Появившиеся на свет личинки клопов-водомерок (нимфы) походи на взрослых особей. Отличаются лишь размерами и формой тела. Питаются, как и взрослые насекомые, мелкими беспозвоночными.

В зимнее время года клопы-водомерки, как и другие представители отряда, впадают в спячку. С наступлением холодов они становятся все менее активными и постепенно покидают свои водоемы. Клопы-водомерки тщательно ищут укрытия – в трещинах коры, старых пнях, листовом опаде, среди лишайников и мхов. Найдя подходящее место, водомерка цепенеет, впадает в анабиоз и в таком состоянии пережидает период острой нехватки света, тепла и пищи.

Весной, после окончательного схода снега и установления теплой температуры, водомерки просыпаются. Сразу после пробуждения они быстрыми темпами заселяют ближайший водоем и начинают усиленно питаться. Это время имеет особую роль в жизни всего водоема в целом, так как происходит массовое очищение поверхности воды от мертвых насекомых и их остатков.

Личинка клопа-водомерки

Личинки клопа-водомерки, поедающие добычу

Наиболее известные виды клопов-водомерок

Водомерка большая (лат. Limnoporus rufoscutellatus) – один из самых крупных видов водомерок (до 17мм). Тело рыжего цвета, есть крылья.
Водомерка медлительная палочковидная (Hydrometra gracilenta) – имеет длинное тонкое вытянутое тело. Встречается в Европе и в России (Сибирь, Дальний Восток)
Водомерка прудовая (Gerris lacustris) – отличается пестрыми лапками. Крылатый вид.

Вред и польза водомерок

Клоп-водомерка не является опасным для человека насекомым. Можно без опасения купаться в водоемах, где присутствуют эти клопы. Но в случае угрозы водомерка может укусить. Однако, укус будет напоминать легкий укол без неприятных последствий.

Клопы водомерки, если их численность очень велика, могут наносить вред рыбным хозяйствам. Они поедают мальков ценных пород рыб и высасывают содержимое яиц. Если же водомерок немного, урон от их жизнедеятельности незначителен.

Напротив, водомерки способны приносить пользу. Они играют важную роль в регулировании численности кровососущих слепней, приносящих много неудобств людям и животным. Слепни откладывают свои личинки в воду. Водомерки нападают на взрослых особей, личинок и питаются яйцами. Размеры слепней намного превышают размеры клопов-водомерок, поэтому для охоты они объединяются в группы. Группа водомерок может поедать слепня в течение целого часа.

Группа водомерок, нападающих на слепня

Нужна ли борьба с водомерками?

Клопы-водомерки являются очень важным звеном в естественной цепи питания. Как уже было сказано, они играют главную роль в снижении численности кровососущих слепней, нападая на них небольшими группами и поедая.

Если представить, что поверхность водоема – это огромный обеденный стол, где периодически устраивают шумные застолья, то водомерки здесь тот предмет, который вытирает со стола остатки еды, чтобы они не загнивали и не привлекали других насекомых.

Поэтому борьбу с клопами-водомерками вести не стоит и не имеет смысла или основания. Эти насекомые не вредят ни человеку, ни выращиваемым им животным, ни возделываемым им растениям.

Видео: как выглядят клопы-водомерки

Полезно знать:

Итальянский клоп (лат. Graphosoma lineatum) или полосатая графозома или щитник полосатый хорошо узнаваем благодаря своему внешнему виду. Итальянским этот клоп был назван благодаря сходству своей расцветки с формой ватиканских гвардейцев. Дачники же называют его клопом-тигром, клопом-полосатиком.

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.

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.

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