К изучению цикла развития винного среднего бражника

Семейство Бражников или Сфинксов, широко известно среди любителей природы. Хотя бражников традиционно относят к ночным бабочкам, и они могут прилетать на свет, часто их можно видеть и днем. Гусеницы бражников большие и толстые. Часто они красивы и ярко окрашены, большинство из них имеют очень характерную особенность – роговидный вырост на заднем конце тела. Если взять такую гусеницу в руки, она туго сжимается и начинает яростно брыкаться из стороны в сторону. Это защитная реакция, чтобы отпугивать возможных хищников. На самом деле гусеницы бражников совершенно безобидны для человека.

Бражники—это одни из самых красивых сумеречных бабочек. С расправленными крыльями эти бабочки похожи на самолеты. В сумерках и ночью они летают быстрее, чем другие бабочки. Днем сидят где – ни будь в укромных местах, сложив крылья. Это сравнительно крупные бабочки , с размахом крыльев от 60- 70 мм. Крупные и большая масса тела бражников могли бы являться препятствием для их кормления на цветах, однако способ питания бражников уникален для чешуекрылых- эти бабочки способны неподвижно зависать над цветками и погружать в них свои хоботки. При этом крылья бражника двигаются с такой скоростью, что практически растворяются в воздухе.

Крупные размеры и такой способ питания являются причиной того, что непосвященные наблюдатели иногда принимают кормящихся в сумерках бражников за колибри!

Бражников очень сложно наблюдать в природе. Период лета бабочек приходится на май – июль, многие кормовые растения находятся в фазе цветения.

Бабочки – одни из самых красивых и интересных насекомых. Питаются они в основном жидкой пищей: нектаром цветов, а в некоторых случаях жидкой пищей чешуекрылых могут служить вытекающий сок деревьев, жидкие экскременты тлей и другие сахаристые вещества. У некоторых бабочек, которые не питаются, хоботок может быть недоразвит или совсем отсутствовать ( тонкопряды, некоторые моли и др. ). Бабочки участвуют в опылении растений. Перелетая с цветка на цветок, бабочки могут переносить на себе пыльцу и тем самым способствуют перекрестному опылению растений. Сбор нектара производится различными видами чешуекрылых в разное время суток. Одни из них летают днем, другие в сумерки или даже ночью. Дневной образ жизни характерен, прежде всего для так называемых дневных или булавоусых бабочек. В то же время, бражники летают вечерами и высасывают нектар обычно, не садясь на цветки.

Личинок бабочек называют гусеницами. В большинстве случаев они червеобразной формы; тело состоит из головы, 3 грудных и 10 брюшных колец. Помимо трех пар грудных ножек, у гусениц имеются еще так называемые «ложные» или «брюшные», ножки, которых бывает до 5 пар; они помещаются обычно на третьем – шестом и девятом брюшных сегментах. Брюшные ножки не расчленены, и их подошвы усажены хитиновыми крючочками. Гусеницы – это будущие бабочки. Большинство гусениц наносят большой вред растениям, питаясь их листьями. Интересно, что большинство видов питается конкретным видом растений. Например: крапивница питается жгучей крапивой, капустница поедает листья капусты, тополевый бражник - листья тополя.

Гусеницы тоже интересны своей окраской – она говорит о том, что гусеница ядовита, также их окраска служит маскировкой от птиц. Если увидел гусеницу, всегда интересно узнать, какая бабочка из нее получится. Впрочем, многие гусеницы и сами по себе интересны.

Цель данной статьи: изучить особенности развития гусениц чешуекрылых, на примере винного среднего бражника.

Задачи:

1. Провести учет гусениц винного среднего бражника на исследуемых участках;

2. Выявить зависимость влияния температуры окружающей среды на рост и развитие гусениц бражника винного среднего;

3. Изучить видовое разнообразие растений , являющихся кормовой базой для насекомых

4. Сравнить и сделать выводы о наблюдениях.

Насекомые – процветающая, богатая видами группа древних животных. Филогенетически насекомые близки к многоножкам, вместе с которыми образуют группу неполноусых (Atelocerata), берущих начало по – видимому, от близких кольчатым червям предков, перешедших к жизни в почве. Значит, часть современных насекомых возникла и эволюционировала в тесной связи с цветковыми растениями ( Акимушкин И. И. ).

Насекомые чрезвычайно разнообразны по размерам, окраске, строению, адаптациям. Длина самых крупных насекомых (тропические палочники) 20-33 см, самых мелких (трихограммы) – 0,2 мм. Полагают, что численность видов насекомых от 2 до 5 млн. Больше всего жуков (жесткокрылые) – 250000 видов, потом бабочки (чешуекрылые) – 140000 видов, и перепончатокрылые (муравьи, осы, пчелы, шмели и пр. ) – около 90000 видов, двукрылых (комары, мухи) – 100000 видов. Для сравнения : птиц лишь 8663 вида, зверей – 4237.

Насекомые преимущественно обитатели суши. Многие насекомые в отличие от всех других беспозвоночных хорошо летают, имеются и вторично водные формы. Заселяющие пресноводные водоемы и в меньшей степени море – прибрежную зону морей и даже открытые зоны океана. На материках насекомые населяют все широты: от Заполярья до тропиков, все низины и широты ( до вечных ледников), все пресные водоемы (даже горячие – 55 градусов), воздух над ними и землю под нашими ногами (на одном квадратном метре их может быть 50000 и больше), саму почву. Травы, листву, корни, грибы, живых и мертвых животных. Проще сказать, где их нет: в морях (хотя некоторые и здесь живут, как было указано выше) и на снегу (впрочем, и здесь не без исключений), даже в нефти, разлитой на поверхности земли, можно их встретить.

Самые древние и примитивные (бескрылые) насекомые появились в девоне – 350, возможно, 400 миллионов лет назад. Крылатые – в каменноугольном периоде, 280 – 350 миллионов лет назад. По различным систематическим данным сейчас существует 26, 28 либо 33 отряда, а также – 10 вымерших.

Плодовитость у многих видов насекомых различна. К примеру, общая продукция пчелиной матки достигает десятков миллионов яиц. Плодовитость других насекомых, в общем, невелика. У жука, которого часто можно встретить на розах и других цветах, - садового хруща – всего 14 яиц.

Теперь немного о раскраске. Вызывают восхищение изумительные окраски крыльев дневных бабочек; их верхняя сторона обычно раскрашена ярко и пестро, в то время как расцветки нижней стороны часто имитируют раскраску и рисунок коры, листьев и т. д. В ряде случаев у дневных бабочек бывают ярко окрашенными и верхняя и нижняя стороны крыльев. Подобная окраска обычно сочетается с несъедобностью обладающего ею организма. Поэтому она получила название предостерегающей.

Насекомые чрезвычайно устойчивы к изменениям условий внешней среды. Яйца саранчи могут обходиться без воды почти 3 с половиной года. Случается, что при недостатке воды или других каких – ни будь незаменимых веществ организм не развивается, работа внутренних органов приостанавливается, обмен веществ практически прекращается, наступает так называемая диапауза – обязательная стадия покоя. Насекомые могут выдерживать чудовищные перепады температур: от -15 до 60 градусов. Невосприимчивы ко многим видам отравляющих веществ, обладают развитой способностью к регенерации.

Многие насекомые отличаются сложными формами поведения, связанными с поисками пищи, заботой о потомстве, разделением функций (у общественных насекомых) и т. д. основные пищевые режимы насекомых – фитофагия, хищничество, паразитизм, сапрофагия (питание продуктами организмов), в т. ч копрофагия (питание экскрементами, главным образом млекопитающих), некрофагия ( питание трупами животных), детритофагия (питание остатками растений). В биологическом круговороте веществ неоценима роль насекомых – сапрофагов, некрофагов и копрофагов, значительно ускоряющих разложение остатков растений, трупов и экскрементов животных. Некоторые растительноядные насекомые наносят большой экономический ущерб, повреждая сельскохозяйственные, лесные декоративные растения, уничтожая запасы зерна и других пищевых продуктов в хранилищах и т. п. Отдельные виды насекомых – переносчики возбудителей различных заболеваний человека и сельскохозяйственных животных. Неоценима роль насекомых, как опылителей высших растений. Многие хищные и паразитические насекомые – естественные враги других беспозвоночных и эффективные регуляторы их численности (некоторые виды используются для биологической защиты сельскохозяйственных и лесных культур). Разводимые человеком насекомые дают ценные продукты: мед, воск, шелк, шеллак и др. В последние десятилетия отмечается сокращения численности многих видов насекомых в результате разрушения человеком природных биоценозов. В Красную книгу России внесены 202 вида из 16 отрядов.

Насекомые, как необходимый и обязательный компонент любого биогеоценоза, чутко реагируют на малейшие изменения в среде биоценоза. Многие виды являются характерными только для определенных условий, поэтому по наличию этих видов можно судить о морфологическом и экологическом состоянии биогеоценоза в целом.

МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Наблюдения за гусеницами проводились в подмосковном поселке Малаховка, юго – восток Московской области с конца июля по август 2007 г. Были выбраны несколько площадок:

1 площадка – это дачный болотистый участок, почва глинистая и после дождей участок долго остается сырым, вода долго не уходит.

2 площадка – это лес. В настоящее время большую часть леса вырубили и построили загородные дома. Через лес течет узкая, загрязненная речка. Это смешанный лес, в котором растут такие деревья как береза, тополь, дуб, сосна, ели.

3 площадка – проселочная дорога. По одной стороне дороги растет несколько берез и кустарников. Машины по дороге ездят довольно часто.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. УЧЕТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГУСЕНИЦ.

Учет гусениц проводить визуальным осмотром растений, произрастающих на исследуемых участках. Определение гусениц проводить с помощью атласов – определителей.

2. НАБЛЮДЕНИЕ ЗА РАЗВИТИЕМ ГУСЕНИЦ БРАЖНИКОВ В РАЗНЫХ УСЛОВИЯХ.

Для наблюдения за развитием гусениц бражников необходимо поместить их в емкости, одну установить в тени, а другую на солнечной стороне. Провести наблюдения за ростом и развитием гусениц в зависимости от условий содержания.

3. ИЗУЧЕНИЕ ВИДОВОГО РАЗНООБРАЗИЯ РАСТЕНИЙ, ЯВЛЯЮЩИХСЯ

КОРМОВОЙ БАЗОЙ ДЛЯ ВИННОГО СРЕДНЕГО БРАЖНИКА

Изучить на исследуемых участках растения, на которых кормились гусеницы бражников. С помощью атласов- определителей определить виды растений. Сравнение кормовых растений некоторых чешуекрылых проводить

СПИСОК КОРМОВЫХ РАСТЕНИЙ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ЧЕШУЕКРЫЛЫХ

Насекомое Растение

Бражник винный средний Иван- чай, подмаренник, недотрога мелкоцветковая, дербенник

Бражник подмаренниковый Подмаренник, иван- чай

Бражник молочайный Молочай

Бражник олеандровый Барвинок, олеандр

Бражник липовый Липа, береза, ольха

Бражник глазчатый Тополь, ива, яблоня

Бражник тополевый Тополь, ива

Гарпия большая Тополь, осина, ива

Малый ночной павлиний глаз Граб, дуб, терновник, ольха, бук, береза, ива, роза, черника, земляника, ежевика, малина

Большой павлиний глаз Слива, черешня, яблоня, груша, вишня, миндаль, ясень

Коконопряд малиновый Малина, ежевика, рябина, дуб, береза,

Коконопряд дубовый Дуб, береза, ива, ольха, рябина, малина, голубика, вереск

Коконопряд дуболистный Дуб, ива, осина, тополь, ольха, рябина,

Шелкопряд березовый Береза, лещина, реже ива

Дневной павлиний глаз Крапива, хмель

Крапивница Крапива

Траурница Береза, ива, осина, тополь

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

РЕЗУЛЬТАТЫ УЧЕТА И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГУСЕНИЦ

Было проведено несколько экскурсий по площадкам в разное время в течение дня: 11-12 час. ; 13-15 час. ; 17-19 час. Результаты учета и определения гусениц бражников были занесены в таблицу № 1 «Видовой и количественный состав гусениц на исследуемых участках», из которой видно, что на 1 площадке было встречено 6 гусениц, которые кормились на нескольких растениях недотроги мелкоцветковой ( Impatiens parviflora). На крапиве были встречены гусеницы крапивницы.

Определив вид, стало ясно, что на недотроге кормились гусеницы винного среднего бражника, кормовым предпочтением которой является растение иван- чай из сем кипрейные, и в меньшей степени , недотрога.

На площадке № 2: в тени у тропинки росло несколько растений недотроги мелкоцветковой. На этих растениях было обнаружено 3 гусеницы тоже винного среднего бражника. Два из них темного цвета, крупные. Третья гусеница маленькая, светло – зеленая. В тесной с образом жизни гусениц находятся форма и окраска их тела. Гусеницы, ведущий открытый образ жизни, часто имеют криптическую окраску. Хорошо гармонирующую с окружающим фоном. Эффективность защитной окраски может повышаться благодаря особенностям рисунка. Так, у гусениц бражников по общему зеленому или серому фону проходят косые полосы, которые расчленяют тело на отрезки, делая его еще менее бросающимся в глаза. Покровительственная окраска, сочетаясь с характерной формой, часто приводят к возникновению покровительственного сходства с частями растений, на которых обитает гусеница. Также и этих гусениц было сложно заметить – их окраска сходна со стеблем растения.

Многие гусеницы в природе заражены паразитами – наездниками и мухами- тахинами. Зараженная бабочка никогда не выживает, потому что паразиты начисто съедают тело хозяина. Некоторые пораженные гусеницы винного среднего бражника приобретают «красивую» , несвойственную виду , красноватую окраску. Но даже, если гусеница выглядит здоровой , это еще не факт, что в ней не развиваются личинки паразитов.

На этом же участке были встречены также гусеницы двух бабочек- траурницы и медведицы, которые кормились на березе.

На площадке № 3: у дороги, тоже в тени, на недотроге мелкоцветковой были найдены 4 гусеницы. Все гусеницы винного среднего бражника питались листьями одного и того же растения – недотроги. Так почему же довольно большое количество бражников питаются менее предпочитаемым видом растений – недотрогой, не иван – чаем? Возможно, по причине того, что это растение не было обнаружено, и гусеницы поменяли одно кормовое растение на другое. Гусеница дубовой павлиноглазки, например, развиваются на листьях дуба; могут питаться также листьями ив, берез, граба и орешника.

ВИДОВОЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ БРАЖНИКОВ НА ИССЛЕДУЕМЫХ УЧАСТКАХ

№ площадки Время, час Количество Вид гусениц

1 11. 00-12. 00 -

13. 00-15. 00 -

17. 00-19. 00 12 Бабочки Крапивницы

6 Винного среднего бражника

2 11. 00-12. 00 3 Бабочки Медведицы

13. 00-15. 00 -

17. 00-19. 00

3 Винного среднего бражника

1 Бабочки

Траурницы

3 11. 00-12. 00

13. 00-15. 00

17. 00-19. 00 2 Бабочки Медведицы

5 Винного среднего бражника

На основании таблицы №1 была построена диаграмма видового и количественного состава гусениц на исследуемых участках

РЕЗУЛЬТАТЫ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА РАЗВИТИЕМ ГУСЕНИЦ БРАЖНИКОВ В РАЗНЫХ УСЛОВИЯХ

Появление большого количества гусениц на исследуемых участках было отмечено в начале августа, которые кормились на растениях в течение первой и второй половины августа.

В таблице № 2 отражены фазы развития бражника винного среднего за август месяц.

Наблюдения за процессом окукливания гусениц винного среднего бражника показал, что окукливание произошло только у одной из 3 гусениц в ночь на 23 августа. Было замечено, что накануне гусеница перестала питаться. Личинка заметно съежилась, потемнела. Покровы куколки не имели щелей, трещин, на ее корпусе не было вмятин и складок. Двигалась куколка неохотно.

Окуклившихся гусениц на исследованных площадках обнаружено не было, так как в природе перед окукливанием гусеницы малого винного бражника зарываются в почву. Куколки зимуют в почве, в специальных камерах. Приблизительные сроки зимовки под открытым небом - с середины октября по конец апреля.

Период и циклы развития бражника

Период Цикл развития бражника

1-10 августа Гусеница

11-20 августа Гусеница

21-31 августа Куколка

В результате наблюдений за поведением гусениц бражников в разных условиях ( в тени и на солнечной стороне) было выявлено, что бражники предпочитают тень, все гусеницы ( 3 шт. ), которые находились в тени, выжили, хорошо развивались и были активны. Гусеницы бражников, которые оставались на солнце, через некоторое время переставали употреблять растения, становились вялыми и вскоре погибали от избыточного количества тепла и света.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ВИДОВОГО РАЗНООБРАЗИЯ РАСТЕНИЙ, ЯВЛЯЮЩИХСЯ КОРМОВОЙ БАЗОЙ ДЛЯ ВИННОГО СРЕДНЕГО БРАЖНИКА

Чтобы выяснить вопрос, а какие еще растения в качестве корма употребляют гусеницы бражников, были проведены наблюдения за гусеницами, которые были пересажены на некоторое время на другие растения: подорожник большой и одуванчик обыкновенный.

Гусеницы питаются почти непрерывно. А при повышении температуры потребление корма возрастает в несколько раз. Движения кормящихся гусениц в сильную жару весьма походят на работу электрической швейной машинки в руках опытной швейной мастерицы. Гусеница, лишенная корма хотя бы на протяжении получаса, считайте уже получила стресс. Поголодав и получив стресс, гусеница может начать есть другое подходящее ей, а может и отказаться от еды вообще.

В процессе наблюдения за кормлением гусениц бражников разными растениями, было выявлено, что в отличие от взрослых чешуекрылых их гусеницы имеют грызущий ротовой аппарат. Благодаря этому, гусеницы могут поедать большое количество листьев вместе с прожилками. Гусеницы бражника держат листик передними «брюшными» ножками и поедают лист. Было замечено, что гусеницы начинают поедать лист только с боку листа.

Гусеницами бражника были объедены на 90-95 % листья недотроги мелкоцветковой, листья одуванчика на 35 % , а листья подорожника гусеницы бражника поедают неохотно.

Возможно, листья недотроги мелкоцветковой достаточно нежные, возможно, быстро перевариваются, а возможно, в листьях этого растения содержатся какие – то полезные для гусеницы вещества

Недотрога мелкоцветковая ( Impatiens parviflora).

Однолетник высотой 10-60см, с сочным стеблем, утолщенным в узлах. Листья эллиптические, с короткими черешками, по краям пильчато- зубчатые. Цветки мелкие, бледно-желтые, в зеве с красноватыми крапинками; шпорец прямой. Плод – линейно – продолговатая коробочка. Цветет с июня до осени, семена созревают, начиная с конца июня. В России встречаются в европейской части и в Сибири. Известна во всех среднерусских областях как сорное обитает в садах, поселках, парках, в нарушенных лесах, зарослях кустарников, оврагах.

Род иван – чай (chamaenerion). В средней России 1 вид. Семейство Кипрейные (onagraceae).

Иван – чай узколистный (chamaenerion angustifolium или chamerion angustifolium). Многолетник высотой до 2 метров, с утолщенными корнями, из придаточных почек которых развиваются корневые отпрыски. Листья многочисленные, сидячие, ланцетные. Соцветие – длинная кисть. Цветки многочисленные, сидят в пазухах мелких линейных прицветников, 4 – членные. Лепестки розовые или пурпурные. Тычинок 8, неравной длины. Плод – коробочка. Семена мелкие, с волосистым хохолком. Цветет в июле – сентябре, плодоносит в августе – октябре. В России распространен по всей территории лесной зоны. Растет на вырубках и гарях, где сильно разрастается, а также на пустырях, обочинах дорог, осушенных торфяниках, полянах и в осветленных лесах, у заборов и строений. Пищевые растения: из корней получали муку, использовали в сыром виде. Листья замечали чай. Используется в медицине. Отличный медонос, дающий до 500кг. меда с 1га. зарослей.

1. На всех исследуемых площадках были встречены гусеницы винного среднего бражника. На первой площадке, которая удалена от дороги, мест отдыха было встречено 18 гусениц , из них 6 – гусениц бражников, на второй площадке – 7 , из которых бражников только 3 особи. На площадке №3 близ дороги в тени деревьев было встречено 5 гусениц бражников.

2. Тепловые и солнечные лучи оказывают влияние на рост и развитие гусениц бражников и в избыточном количестве губительны для гусениц.

3. Первую и вторую половину августа цикл развития бражников проходил в фазе гусеницы. Окукливание наблюдалось в третьей декаде августа.

4. Кормовой базой для гусениц винного среднего бражника является растения – недотрога мелкоцветковая , менее предпочтительны одуванчик обыкновенный и подорожник большой.