Что такое крылья бабочки
Крылья бабочки — прекрасная загадка природы
Содержание статьи
Бабочек можно встретить в лесу, саду, на полях и лугах. Эти насекомые привлекают внимание с ранней весны до глубокой осени. Известно около двухсот тысяч видов бабочек. Фауна бабочек наиболее разнообразна в тропиках. Там встречаются очень крупные формы, поражающие яркостью и красотой окраски. Отдаляясь от экватора, разнообразие бабочек постепенно беднеет, но даже за Полярным кругом оно еще довольно обильно и ярко. Для того чтобы понять, как создается такая красота, нужно рассмотреть строение крыльев.
Строение крыльев бабочки
На каждом крыле отчетливо различаются жилки, которые выполняют две функции: каркасную и проводниковую для нервных волокон. Структура крыла состоит из таких жилок: субкостальной, радиальной, медиальной и анальной.
Биологи различают, к какому виду относится бабочка по строению жилок. Оно уникально для особей одного вида.
Каждое крыло покрыто чешуйками, которые образуют пыльцу. Такое явление характерно только для бабочек. Чешуйки – волоски, измененные в процессе эволюции. Их количество на крылышке может колебаться от нескольких сотен до нескольких сотен тысяч штук.
Особенности крыльев бабочки
Чешуйки могут быть разнообразной формы и окраса, именно они определяют уникальность бабочки. У многих тропических бабочек чешуйки преломляют лучи солнца, которые проходят через их структуру, как через призму. Благодаря этому, крылья под разными углами выглядят неодинаково. У одних они приобретают блестящий металлический оттенок, у других – золотистый, а у третьих – искрятся бриллиантами.
Чешуйки крепятся на крылышке, как черепица на крыше. Благодаря этому, они могут создавать разнообразные узоры – линии, пятнышки, разводы. У двух бабочек не может быть одинакового рисунка, даже у самок и самцов он очень сильно отличается.
Удивительным подарком природы являются пахучие чешуйки. Их кончики заканчиваются особой кисточкой, с поверхности которой легко испаряется аромат. Приятный или отталкивающий запах бабочки применяют во время брачных игр. Иногда аромат бабочки настолько сильный, что его может почувствовать даже человек.
Итак, крылья бабочки обладают уникальными особенностями, которые заставляют специалистов со всего мира ломать голову над этой загадкой природы. Крылышки имеют уникальную чешуйчатую структуру, благодаря чему, насекомое имеет удивительный окрас, может собирать на поверхности своего тела пыльцу и привлекать таинственным запахом.
Крылья бабочек
У бабочек две пары крыльев — именно в них красота этих хрупких созданий. Узорные «опахала» (а также и тело бабочек) обычно покрыты чешуйками. Это видоизменённые волоски, имеющиеся на крыльях многих насекомых. Количество чешуек может быть очень велико — несколько сотен тысяч у некоторых видов!
Чем они покрыты?
Форма и назначение их различны. Прежде всего существуют пигментные и оптические чешуйки, определяющие окраску крыльев. Первые содержат красящее вещество меланин и отвечают за основную расцветку. А вторые способны отражать и преломлять падающий на них свет. Благодаря этому крылышки бабочек делаются металлически-блестящими и переливающимися — особенной красотой отличаются они у тропических бабочек.
Окраска
Окраска крыльев самцов и самок бабочек часто совершенно различна. Это явление биологи называют половым диморфизмом в окраске. Более того, редко, но встречаются особи, сочетающие в себе крылья обоих полов: слева — с расцветкой самца, справа — самки, или наоборот. Такие генетически искажённые экземпляры носят название «гинандроморфы».
Самый разительный пример такого рода — гинандроморфы обитающей на Новой Гвинее и окружающих островах орнитоптеры-приамус. В нормальном состоянии самцы приамуса значительно мельче самок. Этим и объясняется внешний вид мутантов: ярко-зелёная с чёрным половина самца сочетается у них со значительно большей по размеру и бледно окрашенной половиной самки.
Крупное макро фото
Удивительны пахучие, или андрокониальные, чешуйки. Они и в самом деле источают аромат. Чтобы молекулы душистого вещества легче испарялись с поверхности крыла, кончики этих чешуек заканчиваются кисточкой волосков. В период брачных церемоний одни бабочки при встрече ищут усиками пахучие чешуйки и по их аромату выбирают своего партнёра. А для других (например, некоторых видов павлиноглазок) и расстояние не преграда. Их самцы находили подруг за десять километров. Иногда запах бабочки настолько сильный, что его может ощутить и человек.
Каждое правило в природе имеет исключения. Оказывается, существуют виды, у которых чешуйки остались только по краям крыльев и вдоль жилок. В нашей фауне к таким бабочкам относятся, например, стеклянницы и бражники-шмелевидки. Их брюшко раскрашено яркими черно-жёлтыми полосами и в сочетании с прозрачными узкими крыльями делает этих насекомых похожими на ос или шмелей.
Есть, наконец, бабочки, совсем лишённые способности летать. Так бескрылыми являются самки пяденицы-обдирало, одноцветной и улиткообразной мешочниц, кистехвостов, некоторых коконопрядов. Они очень мало похожи на бабочек, скорее напоминая червячков. У некоторых же бедняжек не только отсутствуют крылья, но и ноги находятся в зачаточном состоянии. Поэтому встречу полов у этих видов обеспечивают крылатые самцы.
Как же работает крыло бабочки и сколько их?
Ответ на вопрос сколько крыльев у бабочек мы уже писали выше, у этих чешуекрылых две пары крыльев. Так как они очень велики и широки, они не могут, подобно крылышкам мух, работать как пропеллер. Принцип полёта бабочек совершенно иной. Во-первых, в воздухе крылья бабочек накладываются друг на друга (переднее крыло на основание заднего), сцепляясь их между собой. Тот же эффект достигается при использовании особых защепок. Действуя подобным образом, насекомые в полёте становятся как бы двукрылыми. Во-вторых, бабочка движется за счёт эффекта сбрасывания воздушных вихрей с крыльев.
Схема строения крыла чешуекрылых
В начале взмаха, при их разведении, вокруг создаются кольцевые потоки воздуха. Когда же крыло достигает нижней точки, эти вихри сбрасываются с него и толкают насекомое в противоположную сторону. При этом максимальная из составляющих сил направлена вверх. Вот почему большинство бабочек порхают, т.е. летают по волнистой траектории, синусоиде.
Звук работающего крыла крупных видов улавливается человеческим ухом. А у южноамериканских бабочек-гамадрилов крылья в полете издают щелкающие звуки.
Бабочки: этапы жизни и интересные факты
Многие считают бабочек красивыми насекомыми. Их красочные крылья имеют особые яркие узоры, которых не увидишь в других насекомых.
В мире насчитывается около 18 000 видов бабочек. Их еще называют чешуекрылыми. Они живут в разных средах обитания, включая луги, леса и арктическую тундру.
У взрослой бабочки есть четыре крыла, покрытых крошечными чешуйками. У нее есть шесть ног, две антенны, голова, сложенные глаза, грудная клетка и живот. Они чувствуют воздух для нектара своими антеннами. Бабочки также имеют достаточно хорошее зрение. Узнать о строении других насекомых вы сможете в учебнике по биологии за 7 класс Н.В. Запорожець.
Чтобы превратиться в бабочку, гусеница должна заново возникнуть. Этот процесс называется метаморфозом. Сначала гусеница делает кокон, а потом запечатывает себя в него. Затем выделяются специальные химические вещества, которые изменяют клетки гусеницы на клетки бабочки. Это одно из самых удивительных событий в природе.
Жизнь бабочки состоит из четырех этапов.
Яйцо. Все бабочки откладывают яйца. В одной кладке их может быть от одного и до нескольких тысяч. Яйца крепятся к листьям растения специальным видом клея. Эта стадия длится всего пару недель.
На нижней губе гусениц есть паутинная железа. Ею они оставляют за собой след паутины, когда передвигаются. Некоторые из паутины плетут коконы.
В разных возрастных стадиях гусенице нужно линять. Так происходит до последнего возраста. Вместо линьки гусеница окукливается.
Кукла. Личинка прикрепляется к нижней стороне листа и испытывает метаморфоз. Когда бабочка впервые выходит из стадии покоя, она не может сразу летать. Нужно немного времени, чтобы бабочка раскрыла свои крылья. Некоторые виды бабочек зимуют на этой стадии.
Взрослая бабочка или имаго. Бабочка полностью раскрыла свои крылья и умеет летать. Во время этой стадии насекомые могут размножаться.
Часто думают, что последний этап жизни для бабочки очень короткий. Продолжительность жизни для финальной стадии меняется в зависимости от вида. Некоторые бабочки имеют короткий срок жизни – около недели, а другие живут до года.
Бабочки играют важную роль в экологии как опылители. Взрослые бабочки питаются только жидкостью, как пыльца, фруктовый сок и древесный сок. В основном они живут нектаром из цветов. Едят бабочки длинной трубкой, которая высасывает пыльцу, как солома.
Не все бабочки травоядные. Есть совки рода Calyptra, которые питаются кровью животного или человека. Они обладают острым хоботком, который помогает им легко пронизывать кожные покровы.
Интересные факты о бабочках:
Некоторые бабочки могут мигрировать на большие расстояния. Бабочка Монарх, например, пролетит до 4000 км. Это как от Мексики до Северной Америки.
Крылья у бабочек очень нежные. Человек может легко испортить их, если будет трогать насекомых.
Некоторые бабочки могут летать быстро, например, 60 км в час.
Бабочки имеют отличное зрение и могут видеть цвета в ультрафиолетовой гамме, которую мы не можем увидеть.
Самая большая бабочка – это птахокрилка королевы Александры, которая размером до 28 см.
В рабочей тетради дали выполнить задание? Ищите правильные ответы в разделе ГДЗ и решебники по биологии за 7 класс.
Строение бабочки
Тело взрослой бабочки состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка.
На голове хорошо заметны крупные, почти полусферические сложные глаза и пара длинных членистых антенн (усиков), отходящих от лобной части между глазами.
На нижней стороне головы располагается ротовой аппарат. У дневных бабочек это скручивающийся в спираль хоботок, образованный соединенными между собой, но не сросшимися наружными лопастями нижних челюстей (две его половинки можно легко разъединить булавкой). Через хоботок бабочка высасывает нектар с помощью похожего на кузнечные мехи глоточного насоса.
Почти всегда по сторонам хоботка располагаются 3-члениковые густо покрытые чешуйками сенсорные органы – нижнегубные щупики.
Грудь состоит из трех сегментов: передне-, средне- и заднегруди. Каждый несет по паре ног. Членистые ноги состоят из пяти сегментов: тазик, вертлуг, бедро, голень и лапка.
У бабочек ноги служат в основном для закрепления на определённом месте и только потом — для передвижения, поэтому лапки оснащены целым набором приспособлений для фиксации на разных поверхностях. У некоторых бабочек на ногах расположены вкусовые рецепторы: до того, как такая бабочка коснётся конечностью сладкого раствора, она не развернёт хоботок и к еде не приступит.
Средне- и заднегрудь несут по паре крыльев. Как и у других насекомых, они укреплены системой трубчатых образований, называемых жилками. Жилки выполняют двоякую функцию: во-первых, каркасную, во-вторых, в полости трубок проходят трахеи и нервные волокна. По форме крыльев и расположению жилок в основном происходит распознавание видов и дифференциация.
Брюшко примерно цилиндрическое и состоит из 10 сегментов, из которых два или три последних преобразованы в наружные половые придатки (гениталии). Форма последних широко варьирует и часто используется в качестве диагностического признака при определении видов бабочек.
Тело бабочки и придатки снаружи покрыты твердым защитным слоем (кутикулой), который в свою очередь состоит из трех слоев. Первый, тонкий и нежный — эпикутикула, второй — экзокутикула — более твердый и слит с внутренним слоем эндо-кутикулой. Последние два слоя состоят из плотной ткани, образованной хитином и полибелковыми структурами, связанными между собой химическими соединениями.
Хитин — уникальное изобретение природы, при поражающей легкости он очень прочен, нерастворим в органических растворителях и даже в щелочах. Все тело, за исключением сложных глаз, целиком покрыто волосками и щетинками.
Крылья бабочки
У бабочек две пары крыльев — именно в них красота этих хрупких созданий. У бабочек обе пары крыльев летательные; надкрыльев, характерных для жуков и прямокрылых, нет. По природе своей крыло двухслойно и образовано верхней и нижней боковыми складками тела.
Крылья иссечены продольными и поперечными жилками, трубковидными расширениями пластинки крыла. Жилки выполняют двоякую функцию: во-первых, каркасную, во-вторых, в полости трубок проходят трахеи и нервные волокна.
По форме крыльев и расположению жилок в основном происходит распознавание видов и дифференциация.
На рисунке представлена схема жилкования крыла: Sс — субкостальная жилка, R — радиальные, М — медиальные, Сu — кубитальные, А — анальные жилки.
Крылья покрыты чешуйками, образующими на их поверхности пыльцу, — этого нет ни у каких иных представителей животного мира. Это видоизменённые волоски, имеющиеся на крыльях многих насекомых. Количество чешуек может быть очень велико — несколько сотен тысяч у некоторых видов!
Форма и назначение чешуек различны. Прежде всего существуют пигментные и оптические чешуйки, определяющие окраску крыльев. Первые содержат красящее вещество меланин и отвечают за основную расцветку. А вторые, пропуская лучи света сквозь собственную структуру, преломляют их, вызывая явления интерференции (по принципу призмы). Вот почему под разными углами освещения крылья бабочки приобретают новые цвета и оттенки. Благодаря этому крылья бабочек делаются металлически-блестящими и переливающимися — особенной красотой отличаются они у тропических бабочек.
Чешуйки, уложенные на крыле бабочки, подобно черепице на крыше дома, часто ярко окрашены и образуют линии, пятна, полосы, разводы — всё то, что называют «рисунком крыла» (см. схему ниже). Количество и расположение деталей рисунка различно даже у близких видов. Глазки, лунки, пятна и перевязи могут менять своё расположение, смещаться в несвойственные им места или просто исчезать. Таким образом в основном и определяют бабочек — ведь рисунок каждой бабочки неповторим.
Окраска крыльев самцов и самок бабочек часто совершенно различна. Это явление биологи называют половым диморфизмом в окраске. Более того, редко, но встречаются особи, сочетающие в себе крылья обоих полов: слева — с расцветкой самца, справа — самки, или наоборот. Такие генетически искажённые экземпляры носят название «гинандроморфы».
Удивительны пахучие, или андрокониальные, чешуйки. Чтобы молекулы душистого вещества легче испарялись с поверхности крыла, кончики этих чешуек заканчиваются кисточкой волосков. В период брачных церемоний одни бабочки при встрече ищут усиками пахучие чешуйки и по их аромату выбирают своего партнёра. И расстояние не преграда: самцы находят подруг по запаху за несколько километров! Иногда запах бабочки настолько сильный, что его может ощутить и человек.
Каждое правило в природе имеет исключения. Существуют виды, у которых чешуйки остались только по краям крыльев и вдоль жилок. К таким бабочкам относятся, например, стеклянницы и бражники-шмелевидки. Их брюшко раскрашено яркими черно-жёлтыми полосами и в сочетании с прозрачными узкими крыльями делает этих насекомых похожими на ос или шмелей.
Есть, наконец, бабочки, совсем лишённые способности летать. Так бескрылыми являются самки пяденицы-обдирало, одноцветной и улиткообразной мешочниц, кистехвостов, некоторых коконопрядов. Они очень мало похожи на бабочек, скорее напоминая червячков. Поэтому встречу полов у этих видов обеспечивают крылатые самцы.
Внутреннее строение
1- органы выделения, 2- средний отдел кишечника, 3- зоб, 4- сердце, 5- передний отдел кишечника, 6- толстый кишечник, 7- половые органы, 8- нервный узел, 9- мозг
Нервная система, как и у всех членистоногих, состоит из окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки. Внутри головы, защищенной толстым слоем хитина, находится нервный узел, утолщение нервной трубки, именуемое головным мозгом.
Пищеварительный канал берет свое начало с хоботка, разделенного на две половинки (правую и левую). Зоб служит в основном для временного хранения пищи. Иногда его называют сосательным желудком. Средний отдел состоит из желудка, насыщенного особыми железистыми клетками, продуцирующими различные ферменты, благодаря которым происходит переваривание пищи. Мышечный желудок иногда имеет особые хитиновые выросты, дополнительно измельчающие пищу. После переваривания остатки пищи поступают в заднюю кишку, передняя часть которой носит название тонкой, а из нее — в прямую кишку.
Дыхательная система представляет собой густую сеть разветвленных внутренних трубочек — трахей, по которым воздух, попадая через наружные дыхальца, доставляется непосредственно ко всем внутренним органам и тканям.
Выделительная система — это пучок тонких трубочек, так называемых мальпигиевых сосудов, расположенных в полости тела. Они на вершинах замкнуты, а основаниями открываются в кишечник.
Половая система самок состоит из двух яичников, в которых происходит образование яиц. Яичники, переходя в трубчатые яйцеводы, основаниями сливаются в единый непарный яйцевод, по которому зрелые яйца выводятся наружу. В половой системе самки имеется семяприемник — резервуар, куда поступают сперматозоиды самцов. Зрелые яйца могут оплодотворяться этими сперматозоидами. Органы размножения самца — это два семенника, переходящие в семяпроводы.
Три вопроса про бабочек. Клуб почемучек
Первый вопрос мне прислала Юлия. Она увидела на крупной фотографии бабочки удивительные волосики-бахрому, которые обрамляли концы ее крыльев, и задалась вопросом:
Честно говоря, я никогда раньше не обращала внимание на этот факт, но внимательно просмотрев множество фотографий бабочек обнаружила, что бахрома есть на крыльев у многих из них. Значит, это не случайный каприз природы, а проявление какой-то закономерности. Это заставило меня изучить строение крыльев бабочек и попытаться понять, как и почему они летают. И я узнала много нового и интересного для себя, чем хочу поделиться с вами.
Так что можно предположить, что и у остальных бабочек эта бахрома служит для улучшения характеристик полета и для «сброса» электрического заряда, подобно щеткам в специальных приборах для снятия статического напряжения. Но точный ответ еще ждет своего исследователя. Буду рада, если среди читателей моего блога найдутся специалисты, которые смогут что-то добавить к моему ответу.
Второй вопрос, который мы сегодня разберем, передала мне Юлия от двухлетней Ксении:
Действительно, если мы поглядим на тельце бабочек, то увидим, что все они в той или иной мере покрыты волосками. Есть бабочки, у которых волоски почти незаметны, а есть настоящие красавицы, одетые в шубки. Не жарко ли им летом в такой теплой одежде?
Тело большинства ночных бабочек-совок покрыто густой «шерстью». Фото с сайта MzePhotos.com |
Нет, совсем не жарко. Как-то мы с вами уже ставили опыты, чтобы ответить на вопрос, греет ли шуба. Давайте повторим его?
1. Куски льда до начала опыта |
Значит, куску льда не только не было жарко внутри шубы, а было даже прохладнее, чем тому, который лежал «на улице». То есть шуба не греет сама по себе, она просто защищает то, что внутри нее, от действия температуры окружающего воздуха.
И третий, последний вопрос о бабочках, пришел ко мне от Натальи и ее дочки Мирославы. Мирослава спрашивает:
Наверное, каждой хозяйке знакома ситуация, когда на кухне в ящиках с сыпучими продуктами поселяются невзрачные серенькие бабочки с узкими крылышками. Это пищевая моль.
Чтобы хорошо уяснить себе цикл развития бабочек, и пищевой моли в частности, я предлагаю выполнить следующее задание:
В следующем выпуске «Клуба почемучек» я буду обвечать на вопрос Светланы и ее пятилетней дочки о том, почему песок бывает разный.
А чтобы я ответила и на ваши вопросы, вступайте в Клуб и задавайте их! Для этого надо: