Почему муха не падает. Ученые разобрались, почему муха не падает с потолка. Мягкая посадка: детальный разбор

Как вы думаете, почему муха ползает по потолку и не падает? За счет чего же может это маленькое насекомое совершать такие акробатческие трюки?

Раньше думали, что мухам помогают тончайшие волосинки на лапках, которыми они цепляются за малейшие неровности на поверхности потолка. Но когда появились мощные микроскопы, тысячекратное увеличение показало, что дело не в волосинках, а в крошечных подушечках-желёзках, выделяющих капельки клейкого вещества. Выделяется клея ровно столько, чтобы у мухи хватило сил оторвать лапку от поверхности, когда это понадобится. Ее маленькая масса помогает даже тонкому слою вещества удерживать ее.

Опыт со стаканом

Опыт : нальём в стакан воды, закроем его листом бумаги (см. рис.), прижмём рукой и осторожно перевернём. Уберём руку. Что вы наблюдаете? Почему не проливается вода?

Мы живём на дне воздушного океана. Над нами - огромная толща воздуха. А воздух имеет вес и давит на всё, что находится внизу. Именно давление воздуха удерживает столб воды в стакане. Обратите внимание на форму поверхности бумажного листа, она вогнута, какая-то сила как бы вдавила лист в стакан. Это и есть сила давления воздушного столба.

Именно она то и помогает мухе оставаться на потолке, не падая. У кошки же, масса значительно больше, и поэтому она не в силах делать этого.

Опыт "Магдебургские полушария"

Вырежьте резиновое кольцо с учётом внутреннего и внешнего диаметра гранёного стакана и положите его на стакан (вместо него можно вырезать кольцо из нескольких слоёв промокательной бумаги и смочить его водой, затем слегка отжать). Подожгите кусок бумаги, опустите в стакан и почти сразу накройте его вторым стаканом и прижмите к нижнему. Через 1-2 с огонь потухнет, поднимите верхний стакан, за ним поднимется верхний. Почему?

Историческая справка. В 1654 г. Отто Герике в г. Магдебурге произвёл опыт, чтобы доказать существование атмосферного давления. Он выкачал воздух из полости между двумя металлическими полушариями, сложенными вместе. Атмосферное давление так сильно прижало полушария. что их не могли разорвать восемь пар лошадей, тянущих в две противоположные стороны.

Опыт "Бутылка, засасывающая яйцо»

В бутылку с горлом, несколько уже максимального диаметра яйца, помещаем горящую лучину и через некоторое время на горлышко помещают варёное яйцо. Наблюдаем: лучина перестаёт гореть, яйцо засасывается внутрь. Причина в том, что в результате горения выгорает кислород, давление в бутылке понижается и под действием разницы атмосферного давления и давления воздуха в бутылке яйцо всасывается.

Опыт ""Сухим из воды"

Зажгите плавающую в воде свечку и, когда она разгорится, накройте ее стаканом. Когда свеча погаснет, вода всосется в стакан и можно взять лежащий в воде предмет "сухим" из воды. Объясните результат опыта.

Атмосферное давление и животный мир

Существование атмосферы делает возможным саму жизнь на Земле, оказывает зна-чительное влияние на её природу. Так, атмосферный кислород используется в процессе дыхания живыми организмами, растениям необходим углекислый газ, содержащийся в атмосфере. Без атмосферы Земля представляла бы собой безжизненную пустыню. Не было бы голубого неба над головой, ведь именно атмосфере рассеивает солнечный свет. Не бы-ло бы морей и рек, лесов и животного мира. Поверхность Земли, подобно поверхности Луны, была бы усеяна кратерами, т.к. именно атмосфера защищает нашу планету от раз-рушительного действия метеоритов, большая часть которых сгорает, не достигая поверх-ности Земли. На Земле не было бы ветров и дождей, гроз и закатов, отсутствовала бы сре-да, в которой может распространяться звук. Температура днем превышала бы 130°С, а но-чью опускалась бы до -150°С.

Некоторые птицы легко переносят области пониженного атмосферного давления и залетают на большие высоты. Кондор в Андах поднимается до 9000 м, а на высоте 7000 м гнездится; горные галки на Эвересте поднимаются до 8200 м, гриф и ястреб - до 6000-7000 м. Большинство птиц не поднимается выше 4000 м.

Многие живые организмы (комнатные мухи, пиявки, глисты, черви сосальщики, спруты, осьминоги) имеют присоски, при помощи которых могут прилипнуть, присосаться к любому предмету: пиявки перемещаются по дну водоёма, осьминоги схватывают добычу. При этом присоски увеличиваются в объёме. Внутри них образуется разреженное пространство, и наружное давление воздуха прижимает их к предмету.

Атмосферное давление позволяет животным в отличие от человека свободно вытаскивать ноги из болотистой почвы. Под ногой, когда человек её приподнимает, образуется разреженное пространство и атмосферное давление препятствует вытаскиванию ноги. Чтобы её вытащить человеку, надо преодолеть не только сопротивление почвы, но и силу атмосферного давления. У лошади твёрдые копыта как поршни. У свиней и жвачных копыта состоят из нескольких частей и при вытаскивании ноги они сжимаются вследствие неравенства давлений сверху и снизу и пропускают воздух в образовавшееся углубление. Поэтому не возникает разности давлений воздуха над и под копытом, и нога поднимается легко.

Опыт-загадка : Как достать монету из-под воды в тарелке, не замочив пальцев и не выливая воду из тарелки?

Интересные явления, связанные с атмосферным давлением : http://class-fizika.narod.ru/7_davlatm.htm

Вывод

Таким образом, нам удалось выяснить, что это поразительная способность насекомого на самом деле не совсем заслуга свойства ее лапок. Доказано, что такое физическое явление, как атмосферное давление играет огромное роль для живых организмов.

Мухам абсолютно все равно на что садиться: на ваш светящийся в ночи монитор, ни в чем не повинный нос или же потолок, с которого она долго и упорно не будет слазить. Вас никогда не волновал вопрос, а как же муха держится на потолке? Конечно, его трудно отнести к серьезным, но любознательность - не порок. В отличие от чрезмерной назойливости этих снующих повсюду насекомых.

Долгое время бытовало мнение, что держаться им помогают многочисленные волоски на лапках. Различные неровности на потолке якобы помогали этим насекомых цепляться за них волосками и спокойно взирать на все происходящее снизу поистине со вселенским спокойствием. В это можно было поверить: ведь безупречно ровные потолочные поверхности появились только столетия спустя (читать о наиболее популярных современных потолках для кухни).

Однако с развитием исследовательских приборов и, в частности, микроскопов, гулявшая среди обывателей теория была в пух и прах разбита первыми же глубокими изучениями сути необычного вопроса.

Оказывается на лапках мух присутствуют особые железы, которые усиленно выделяют клейкое вещество. Подушечки, которыми цепляются мухи, продуцируют ровно столько клея, сколько нужно насекомому для того, чтобы радовать своим присутствием на потолке многочисленных зрителей. Добавьте сюда и ее практически мизерный вес - и в вашем сознании словно пазл сложится исчерпывающий ответ на вопрос о том, как муха держится на потолке и практически ничего не боится.

Костенкова Анна

В результате проведенных в исследовательской работе экспериментов и исследований автор делает вывод о том, почему муха не падает с потолка и вертикальных поверхностей. Работа содержит много интересного материала о мухах, их разновидностях, строении, вреде и пользе для окружающего мира.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Исследовательская работа

на тему

«Почему муха не падает с потолка?»

Подготовила

ученица 2 Б класса

МБОУ «СОШ № 3 г. Шебекино Белгородской области»

Костенкова Анна.

Руководитель

учитель начальных классов

Рубанова Оксана Викторовна

Введение

Тема исследовательской работы : «Почему муха не падает с потолка?»

Проблема исследования:

Вот глупые люди! Мы даже не знаем

Какая же польза от мухи бывает.

Ведь мухи не только сидят на варенье.

Они производят для нас удобрение.

Ещё может муха нести исцеление.

Для птиц муха вкусное угощение.

Но вот что про мух непонятно мне:

Как мухи удерживаются на потолке?

Проблема! Решила открыть эту тайну,

Исследовать то, о чём я не знаю.

Исходя из выдвинутой проблемы, была определена цель исследования :

УЗНАТЬ, ПОЧЕМУ МУХА НЕ ПАДАЕТ С ПОТОЛКА.

Задачи нашего исследования :

• Познакомиться со строением мухи;
• Понаблюдать за её поведением;
• Изучить опыт учёных по этой теме;
• Узнать, какие виды мух существуют в природе;

Определив тему, проблему, цели и задачи исследования мы приступили к выдвижению гипотез. Для этого мы провели анкетирование среди учеников начальной школы, выслушали мнение взрослых, изучили материалы энциклопедий и научных изданий. Таким образом, нами были выдвинуты следующие ГИПОТЕЗЫ :

• Предположим, что муха не падает с потолка потому, что ей в этом помогают крылья.
• Допустим, что муха не падает с потолка потому, что у неё на лапках есть специальные коготки – крючки.
• Возможно, что на лапках насекомого имеются крошечные приспособления, выделяющие капельки клейкого вещества, помогающего ей удерживаться на потолке .

Первоначально мы решили подробно изучить строение мухи, обратившись за помощью к энциклопедиям о животных.

Мы узнали, что мухи относятся к:

ТИП – ЧЛЕНИСТОНОГИЕ;

КЛАСС – НАСЕКОМЫЕ;

ОТРЯЖ – ДВУКРЫЛЫЕ.

По численности и разнообразию двукрылые занимают первое место среди насекомых. Известно около 100 тысяч видов.

Муха состоит из:

Головы, на которой есть крупные фасеточные глаза , две антенны – это органы обоняния, хоботок- с помощью которого она питается жидкой пищей.

Груди, на которой располагаются одна пара крыльев для полёта, и другая (маленькая) пара крыльев для равновесия (это жужальца).

Брюшка;

Трёх пар лап с коготками.

Рассмотрим ГИПОТЕЗУ 1 : «Предположим, что муха не падает с потолка потому, что ей в этом помогают крылья».

Эта гипотеза НЕ ПОДТВЕРДИЛАСЬ. Нами был проведён опыт. Мы поместили муху в замкнутое пространство (под прозрачный стаканчик) и некоторое время наблюдали за ней. В результате опыта мы убедились, что в то время, пока муха сидит на вертикальной поверхности или на потолке, её крылышки находятся в неподвижном состоянии. Следовательно, они не могут помочь ей удерживаться на поверхности.

Рассмотрим ГИПОТЕЗУ 2: « Допустим, что муха не падает с потолка потому, что у неё на лапках есть специальные коготки – крючки».

Доказательство этой гипотезы мы проводили на занятии внеурочного объединения «Я-исследователь», которое я посещаю уже 2 год. Нами внимательно с помощью микроскопа был рассмотрен препарат «Лапка мухи». Мы чётко увидели, что лапки насекомого заканчиваются двумя коготками и множеством волосков. Видимо эти коготки и волоски и помогают им удерживаться на различных поверхностях. Эти коготки обычно захватывают неровности на шероховатых поверхностях. Они и служат точками опоры для крошечных коготков.

Но тут же мы задумались о том, что не все поверхности, на которые садится муха, шероховатые. Ведь вокруг нас много абсолютно гладких, глянцевых поверхностей. Например, стекло, зеркало, пластик. Зацепиться за такую поверхность волоском или коготком невозможно. Но в то же время мы видим, что мухи на таких поверхностях сидят так же легко, как и на шероховатых.

Таким образом, мы пришли к выводу, что 2 гипотеза НЕ ПОДТВЕРДИЛАСЬ. Видимо дело не в коготках – крючках.

Мы перешли к 3 ГИПОТЕЗЕ : «Возможно, что на лапках насекомого имеются крошечные приспособления, выделяющие капельки клейкого вещества, помогающего ей удерживаться на потолке» .

Для доказательства этой гипотезы мы обратились к сети Интернет.

Очевидное и невероятное окружает человека повсюду. Взять, к примеру, ситуацию, когда муха сидит на потолке. Ведь по закону природы она должная свалиться. Или муха чихала на гравитацию?
Ученые объясняли раньше это несоответствие тем, что насекомому помогают удерживаться на стенах и потолке, микроскопические ворсинки на лапках. Ими муха способна цепляться за малейшие неровности.
Но оказалось, что ученые заблуждались. Дело совсем в другом. Обойти закон всемирного тяготения мухе помогает клейкая "жвачка" на лапках. Микроскоп с тысячекратным увеличением помог узнать учёным "мушиный" секрет. Дело в том, что на лапках насекомого имеются крошечные подушечки-желёзки, выделяющие капельки клейкого вещества из смеси сахаров и жиров. Причем, этого клейкого вещества выделяется ровно столько, чтобы муха могла оторвать лапку при ходьбе.
А д ва коготка, помогают отдирать мухе лапку после приклеивания. Так что для насекомого проблема не в том, чтобы сесть на потолок, а в том, чтобы оторваться или ходить по нему.

Познакомившись с этой информацией, мы ещё раз обратились к микроскопу и действительно увидели на лапке мухи не только коготки, но и маленькие подушечки.

Тогда мы решили провести опыт, предложенный британскими учёными.

Муху заставили сначала ползти по промокательной бумаге, пропитанной веществом, растворяющим жир. А потом посадили муху под стакан и мы увидели, что муха не смогла удержаться на стекле".

Таким образом, мы пришли к выводу, что 3 гипотеза ПОДТВЕРДИЛАСЬ.

Вывод

В результате проведенных экспериментов и исследований можно сделать вывод о том, что:

Муха не падает с потолка и вертикальных поверхностей потому, что на лапках насекомого имеются крошечные подушечки-желёзки, выделяющие капельки клейкого вещества из смеси сахаров и жиров. Э того клейкого вещества выделяется ровно столько, чтобы муха могла оторвать лапку при ходьбе. А д ва коготка, помогают отдирать мухе лапку после приклеивания.

В ходе нашего исследования мы узнали много интересного о мухах, в том числе и то, что мухи приносят много пользы, например, перерабатывают отходы, превращая их в удобрения. Или, способны вырабатывать бактерии, которые борятся с другими болезнетворными бактериями. Ну, а для птиц – муха – это лакомство.

Поэтому, давайте не будем забывать, что все живые существа на этой планете это часть единой экологической системы Земли.

Приложение.

Виды мух

Комнатная муха, в отличие от некоторых других видов, не кусается, но ее присутствие в доме само по себе неприятно. Некоторые виды мух также могут кусаться, как, например, слепень. Он нападает на домашний скот(например, на лошадей ), а также и на людей. Укусы его острого хоботка чрезвычайно болезненны. Кровь пьют только самки слепней. Науке известно около 3000 видов слепней; перед спариванием самцы часто собираются стаями. Как самки, так и самцы питаются нектаром цветов, при этом опыляя цветущие растения.
Насекомые используют всевозможные способы мимикрии - от подражания неживым предметам до разных видов маскирующей окраски. Ещё один популярный тип защиты - подражание ядовитым и опасным существам.

Так поступили члены отряда скорпионовых мух - скорпионницы обыкновенные. Эти обитатели тенистых влажных парков окрашены в зеленоватый цвет и имеют две пары прозрачных крыльев, покрытых тёмным рисунком. Длинное брюшко самца скорпионницы заканчивается миниатюрными клещевидными придатками, а последние членики самого брюшка вздуты, запрокинуты на спину и окрашены в яркий, насыщенный красный цвет. Сразу узнаёшь «прототип» - опасный ядовитый «хвост» скорпиона . У самок нет столь хорошей мимикрии: последние членики брюшка не вздуты, но тоже окрашены в красный цвет - лучше плохая маскировка, чем никакой!

Мухи семейства журчалок выбрали образец для подражания среди своих родственников - перепончатокрылых (ос, пчел, шмелей ). Яркая жёлто-чёрная окраска ос так и кричит: «Не тронь, хуже будет, обладатель ядовит!». И поэтому птицы их не трогают. Мух-журчалок, или сирфид, около 4500 видов. Необыкновенно разнообразны личинки сирфид. Личинка пчеловидки обыкновенной живет и питается на дне водоемов. У нее последние три сегмента брюшка образуют длинную (до 15 см!) дыхательную трубку. У личинок темностом, обитающих в древесине мертвых стволов, развились из дыхалец особые скребки, которыми они скребут твердую древесину.
Личинки многих сирфид обитают в колониях тлей и являются их лютыми врагами - одна взрослая личинка может высосать за день 200 тлей. Личинки журчалок из рода микродон живут в муравейниках и по внешнему виду совершенно непохожи на личинок мух. Долгое время их принимали за моллюсков . Личинки шмелевидок живут в гнездах шмелей и питаются мертвыми личинками шмелей и отбросами. А взрослые шмелевидки очень похожи на шмелей. Мухи-журчалки умеют неподвижно парить в воздухе. Они могут передвигаться, скользя в воздушных потоках вверх, вниз, назад, вперед и вбок. Журчалки могут надолго зависать в воздухе, подлетая к цветущим растениям, нектаром которых они питаются, тем самым принося пользу, опыляя цветы. У них чрезвычайно большие глаза. В полете они, как следует из их названия, издают журчащие звуки.

Другая муха выбрала для подражания работягу пчелу. Ильница-пчеловидка названа так не случайно: ее личинки все лето развиваются в иле прудов, прежде чем в августе превратиться в мух, а взрослая муха как две капли воды похожа на пчелу. Причем не только окраской, но и поведением: также за собой ножки при посадке на цветок и взлете «подволакивает», будто пыльцой отягощенные.

Толкунцы получили свое название потому, что самцы в период ухаживания за самками целыми стаями толкутся в воздухе. В странах с умеренным климатом эти танцы можно увидеть в течение всего лета. Самцы-толкуны приносят самкам дары (обычно мелких мух другого вида), которые самки поедают во время спаривания. Однако самцы отличаются жадностью и часто отбирают свои дары у одной самки, чтобы перед спариванием отдать их другой. Некоторые даже убивают представителей своего собственного вида, чтобы преподнести их в дар самке. При нападении на жертву они вцепляются в нее своими сильными щетинистыми лапками; с виду толкуны напоминают разбойных мух, но, в отличие от них, имеют более круглую голову.

Падальные мухи способны развиваться только во влажной падали до ее высыхания. Поэтому их личинки: развиваются и растут в течение всего нескольких суток, особенно это заметно в жарком климате. Недаром считается, что потомство одной пары мух способно съесть быка быстрее, чем это может сделать лев.

Есть среди мух и «честные» хищники . Мух-ктырей видел каждый - малопривлекательные и длинотелые, они окрашены в бурые тона и покрыты волосками разной длины, словно полиняли. Очень часто греются они в жаркие часы где-нибудь на стене, сил набираются перед охотой. Охотятся ктыри и на мелких мух, и на прочих насекомых, даже на пауков , которых ловко подхватывают на лету прямо с паутины. Ранней весной можно наблюдать «свадьбы» ктырей: летают парочки, одна муха за спину другой держится, делают круги над поляной, будто пейзажем любуются. Порой и более удивительное зрелище выпадает увидеть: сразу четыре мухи летят, сцепившись длинными ножками. Просто показательные выступления воздушных акробатов!

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Почему муха не падает с потолка? Исследовательская работа ученицы 2 "Б" класса МБОУ СОШ № 3 Костенковой Анны

Проблема исследования Уже повернулась погода к теплу Домашняя муха ползёт по стеклу. Только проснулась от зимнего сна, Новую жизнь начинает она. Про мух говорим мы не думая сразу, Что муха на лапках разносит заразу. Мы мух отчего-то с рожденья не любим И как же легко беззащитных мух губим.

Проблема исследования Вот глупые люди! Мы даже не знаем Какая же польза от мухи бывает. Ведь мухи не только сидят на варенье. Они производят для нас удобрение. Ещё может муха нести исцеление. Для птиц муха вкусное угощение. Но вот что про мух непонятно мне: Как мухи удерживаются на потолке? Проблема! Решила открыть эту тайну, Исследовать то, о чём я не знаю.

Цель исследования Узнать, почему муха не падает с потолка? Задачи исследования - Познакомиться со строением мухи. - Понаблюдать за её поведением. - Рассмотреть опыт учёных по данной теме. - Изучить дополнительный материал по теме.

Гипотеза не подтвердилась Наблюдение за мухой Крылья неподвижны Возможно это крылья? Крылья не помогают мухе удерживаться на поверхности

А если это коготки - крючки? Гипотеза не подтвердилась Удерживаться с помощью коготков - крючков возможно только на шероховатой поверхности, а не на глянцевой.

Возможно это липкое вещество? Клейкое вещество: смесь сахара и жира Подушечки - желёзки

Опыт британских учёных Нанесли жидкость, удаляющую жир Поместили муху в замкнутое пространство Перенесли муху под чистый стаканчик Муха с трудом забиралась на вертикальную поверхность

Вывод 3 гипотеза подтвердилась Муха не падает с потолка потому, что на лапках насекомого имеются крошечные подушечки - желёзки, выделяющие капельки клейкого вещества, состоящего из смеси сахара и жира. А коготки помогают мухе отрывать лапку от поверхности после приклеивания.

Бабочки, конечно, ничего не знают о змеях. Зато о них знают птицы, охотящиеся на бабочек. Птицы, плохо распознающие змей, чаще становятся...