В процессе проведения кружковых занятий по биологии педагог имеет возможность существенно расширить знания школьников о различных представителях фауны России. В данной статье учитель найдет необходимую информацию для этих занятий, а также разнообразные составленные автором вопросы и задания, многие из которых нацелены на развитие мышления у школьников. Приведенные материалы могут использоваться педагогом и на уроках биологии.
Важным направлением работы учителя биологии является формирование у школьников любви к природе своего края; стремления и умения изучать жизнь животных, обитающих на территории России. В настоящее время, учитывая остроту экологических проблем, данная идея приобретает особую актуальность. Организуя процесс изучения школьниками биологии и экологии животных, педагог может не только успешно решать задачи обучения детей, развития их интеллекта, но и осуществлять патриотическое воспитание подрастающего поколения.
ОБЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАНЯТИЯ
Занятие начинается с формулирования его темы, цели и основных задач. После этого биологический текст, предназначенный для учащихся, поочередно зачитывается несколькими школьниками и, в случае необходимости, сопровождается краткими комментариями со стороны педагога. Значительная часть информации подается в научно-популярном и научно-художественном стилях, что соответствует возрастным психологическим особенностям подростков.
После прочтения текста учащиеся задают собственные вопросы о том, что оказалось для них непонятным либо вызвало особый интерес; отвечают на вопросы, сформулированные в заключительной части статьи, а также выполняют приведенные в ней задания. Методический аппарат статьи нацелен не только на проверку качества первичного усвоения школьниками озвученных фактов и идей, но и на осуществление разнообразной мыслительной деятельности.
Очень желательно, чтобы в процессе проведения занятия на экране или интерактивной доске появлялись изображения его «героев» - представителей тех видов животных, о которых идет речь. В конце занятия учащимися при помощи педагога подводятся итоги, формулируются необходимые выводы. В качестве домашнего задания учитель может предложить школьникам дополнить свои знания о данном биологическом объекте информацией из литературных источников. Кроме того, дети получают от педагога приведённую в статье инструкцию для самостоятельного изучения животных с использованием кинофрагментов из сети Интернет. Данное задание может быть выполнено дома или в школе (в кабинете биологии либо в компьютерном классе, во внеурочное время).
СОДЕРЖАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО ТЕКСТА ДЛЯ УЧАЩИХСЯ
Александр Кулев
БОГОМОЛ
Не обнаружен снова вами!
Он на растении сидит,
Большими зоркими глазами
Вокруг внимательно глядит...
Его "молящееся" тело -
Как символ кротости души.
Однако выводы ты делать
Об "ангелочке" не спеши...
Он все "детали" замечает.
Что выражает это взор?
Увы, но взгляд тот означает
Для многих смертный приговор...
Для мотылька он - наказанье!
Мгновенный следует бросок,
И легкокрылое созданье -
Лишь пищи лакомый кусок!
Богомол – относительно мелкий, но при этом страшный хищник, несущий смерть сопоставимым с ним по размерам и более мелким существам. Но ведь его вины в этом нет. Именно таким он создан природой в процессе эволюции и не может быть другим! Богомолы появились много миллионов лет назад. Благодаря янтарю с застывшими телами насекомых видно, что богомолы за пятьдесят миллионов лет практически не меняли свой несколько инопланетный вид. Познакомимся с этим животным поближе и, возможно, найдём оправдание или биологическое объяснение его устрашающему поведению…
• Внешний облик
Существует более двух тысяч видов богомолов, многие из которых обитают в тропиках и субтропиках. Одними из самых интересных можно назвать орхидейного богомола. Как следует из его названия, он живет и охотится в цветке орхидеи, и, даже присмотревшись, трудно разобрать, где именно заканчивается цветок, а где - начинается тело насекомого. Представители других видов богомолов маскируются под опавшую листву, траву, ветки деревьев – они все являются непревзойденными мастерами камуфляжа.
Богомол обыкновенный - крупное хищное насекомое с приспособленными для хватания пищи передними конечностями. Достигает в длину 42—52 мм (самец) или 48—75 мм (самка). Это наиболее крупный и самый распространённый вид богомолов в Европе. Окраска покровительственная, очень изменчивая, варьируется от зелёного или жёлтого до буро-серого или тёмно-коричневого. Маленькая голова имеет треугольную форму и очень подвижна. Антенны длинные и тонкие. Большие фасеточные глаза в зависимости от освещения кажутся прозрачными или зелеными. Ротовой аппарат грызущего типа оснащен мощными челюстями.
Передние ноги хватательные, состоят из удлиненного бедра, голени и лапки. Кроме добывания пищи они используются для передвижения. На верхушке голени растет большой загнутый вниз крючок - полезное приспособление для охоты. Бедра и голени усажены по нижнему краю рядом острых шипов. Вторая и третья пары конечностей бегательные. Богомол имеет две пары крыльев. Надкрылья плотные и узкие; задние крылья широкие, перепончатые. Крылья хорошо развиты как у самца, так и у самки (хотя самки из-за своих внушительных размеров летают очень плохо и неохотно). Брюшко яйцевидное, довольно длинное и слегка сплюснуто в спинно-брюшном направлении.
• Распространение, места обитания
Богомол обыкновенный распространён на юге Европы от Португалии до Турции и Украины. Также встречаются насекомые этого биологического вида на многих островах Средиземного моря, в Египте и Судане, на Ближнем Востоке от Израиля до Ирана, на Аравийском полуострове. Широко распространён обыкновенный богомол также на всём юге России до Дальнего Востока. В 1890-х годах этот вид насекомого был завезен на восток США, откуда заселил всю страну, а также юг Канады. В начале XXI века найден в Коста-Рике. Также имеются противоречивые свидетельства о находках богомола обыкновенного в Боливии, Ямайке и Австралии.
В Европе северная граница расселения вида проходит по линии 50-й параллели северной широты, через такие страны и регионы, как: Франция, Бельгия, южная Германия, Тироль, Австрия, Чехия, Словакия, южная Польша, лесостепь Украины, юг России. Впрочем, в конце XX века ареал стал понемногу расширяться на север. По состоянию на 2012 год богомол обыкновенный стал многочисленным на севере Германии, появился в Белоруссии и Латвии. В 2021 году богомол обыкновенный стал обнаруживаться в Калининградской области.
• Образ жизни и характерные черты поведения
Обыкновенный богомол ведет дневной образ жизни, а ночью отдыхает в укрытии среди зарослей травы или на ветвях кустарников. Рано поутру проголодавшийся охотник усаживается на ветку и начинает высматривать добычу. Благодаря отличному зрению он не остается голодным. К тому же, это единственное насекомое, голова которого поворачивается на сто восемьдесят градусов. Терпения ему не занимать, и он может часами сидеть на месте, зорко оглядывая окрестности. Едва какое-либо неосторожное насекомое присядет передохнуть по соседству, богомол переходит в наступление. Он чуть заметными движениями подкрадывается к жертве, затем быстро выбрасывает вперед передние ноги, захватывает её крючками и намертво зажимает ее между бедром и голенью. У пойманной добычи нет никаких шансов спастись - пытаясь вырваться, она лишь сильнее нанизывает себя на шипы, которыми усажены передние ноги охотника, - и богомол тут же ее поедает. Борьба даже с крупным пойманным насекомым обычно продолжается не более двух-трёх или нескольких минут.
Основой рациона у этого хищника являются мухи и другие мелкие насекомые. Однако, благодаря грозному оружию – передним ногам с шипами острыми как бритва, мощным челюстям и агрессивному нраву - богомол может напасть на лягушку, на ящерицу и даже на мелкую змею. Несмотря на разницу в весовых категориях, он часто выходит победителем в этих жутких схватках. Богомолы нападают даже на токсичных и опасных насекомых. Например, взрослый богомол может заживо съесть ядовитую божью коровку или грозную осу.
Как и другие виды богомолов, обыкновенный богомол — хищник, почти неподвижно поджидающий свою будущую добычу и умело маскирующийся под окружающие растения. Название «богомол» это насекомое приобрело в связи с тем, что, как уже было указано ранее, в охотничьей позе оно похоже на молитвенно сложившего руки человека. При появлении жертвы в пределах досягаемости богомол мгновенно захватывает её длинными передними конечностями. В отличие от самцов, которые питаются достаточно мелкими насекомыми, более крупные и тяжёлые самки могут нападать на насекомых такого же, а иногда и большего размера, чем они сами. Кроме того, богомолы могут поедать собственных личинок, если те не успели укрыться после вылупления из яйца.
• Размножение и развитие
Для размножения обыкновенного богомола характерны следующие черты и особенности: неполный метаморфоз, откладка 3-9 капсул (по 70-300 яиц в каждой), срок инкубации - 5-7 недель, личиночная стадия длится 12-15 недель.
В брачную пору самец богомола активно реагирует на выделяемые самкой феромоны. Осторожно приблизившись к избраннице, кавалер для начала определяет, сыта ли она. В процессе спаривания самец передает партнерше сперматофор (небольшой пакет) с половыми продуктами.
Воздействие половых гормонов приводит к возрастанию агрессивности в поведении. В это время даже между самками нередки случаи каннибализма. Одна из самых знаменитых особенностей обыкновенного богомола — пожирание самца самкой после или даже во время спаривания. Однако в большинстве случаев спаривание происходит нормально, а самка съедает самца только после спаривания, и то только в 50% случаев. Самка поедает самца из-за высокой потребности в белке на ранней стадии развития яиц.
Оплодотворенная самка откладывает яйца в несколько (от трех до девяти) порций. Каждая порция, содержащая от 70 до 300 яиц, помещается в особую капсулу (оотеку), образующуюся из пенистой жидкости, выделяемой из яйцеклада вместе с яйцами и быстро застывающей на воздухе. Оотека - род яйцевой капсулы некоторых беспозвоночных; образуется из застывшей клейкой жидкости, которую выделяет самка при откладке яиц. Она оберегает яйца от воздействия внешних факторов и содержит питающие личинок вещества. Внутри оотеки яйца лежат рядами в перегородчатых камерах. Здесь же имеются заполненные воздухом камеры, снабжающие личинок кислородом.
Спустя 5-7 недель из яиц выходят личинки, похожие на взрослых насекомых. Выбравшись наружу, они приступают к первой линьке и через два дня начинают активно питаться. Вторая и все последующие линьки происходят с интервалами в 10-12 дней. Живущие рядом молодые личинки питаются тлями и другими мелкими насекомыми, а при случае пожирают друг друга. Через 10-15 недель, претерпев 7-8 линек, личинки превращаются во взрослых богомолов. Половая зрелость наступает у них примерно через две-три недели после последней линьки. На северных окраинах ареала отложенные осенью яйца зимуют в капсулах, и личинки выходят из них только в конце весны.
• Роль в природе и жизни человека
В условиях дикой природы богомолы являются регуляторами численности других животных, в особенности - насекомых. При этом они и сами являются добычей более крупных хищников – птиц и млекопитающих. Тела богомолов могут быть средой обитания разнообразных паразитов. Погибшие богомолы, их покровы в процессе линьки, а также выделения пищеварительной системы падают вниз, оказываются на поверхности почвы и служат пищей для почвенных грибов и бактерий. В конечном итоге это приводит к удобрению почвы, повышению её плодородия.
Определённое влияние оказали богомолы и на человека. В древнем Египте эти крупные насекомые оставили свой след в виде изображения в гробнице Рамсеса второго, который правил Египтом три тысячи лет назад. Религиозные египтяне даже мумифицировали богомолов. Эти насекомые имели право на свой саркофаг и на загробную жизнь. В 1929 году археологи вскрыли такой саркофаг, но мумия богомола очень быстро распалась, и в память о ней остались только фотографии. Некоторые племена в Африке до сих пор верят в бога Богомола. Китайцы, наблюдая за богомолом, придумали стиль боевого ушу.
Люди используют богомолов в борьбе с вредными насекомыми и даже содержат их в домах и в садах. А в Средней Азии богомолов используют для борьбы со скорпионами.
Как содержат богомолов дома? В инсектариуме (садке для насекомых) необходимо соблюдать определённый температурный режим (от 28 до 40 градусов в зависимости от вида насекомого). Также надо следить за влажностью. Чтобы богомол хорошо себя чувствовал, помещение для него важно оборудовать корягами и ветками. Кормить этих хищников нужно только живыми насекомыми (мертвых есть не станут). Ловить для них корм на улице не стоит (пойманные насекомые могут быть заражены паразитами либо содержать в своих телах химические яды, которые использовал человек для борьбы с вредителями сельского хозяйства). Лучше купить кормовых насекомых для богомола в зоомагазине. Держать двух и более богомолов в одном инсектариуме не рекомендуется. Скорее всего, рано или поздно более крупная и сильная особь съест более мелкую и слабую.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ
1. Почему богомола, сидящего на побеге растения, трудно обнаружить? Приведите примеры подобных приспособлений у других известных вам животных.
2. Почему богомол имеет такое название?
3. Какова длина тела обыкновенного богомола?
4. Богомол, как и другие насекомые, имеет фасеточные глаза. Каково их строение? Что такое фасетка?
5. Каковы особенности строения передних конечностей богомола, и для чего они служат?
6. Почему у пойманного богомолом насекомого практически нет шансов спастись?
7. Почему самки богомолов летают реже и хуже, чем самцы?
8. Назовите несколько стран (кроме России), на территории которых встречается богомол обыкновенный?
9. Какова тактика охоты богомола, и почему она приносит ему успех?
10. На каких насекомых чаще всего нападает богомол?
11. Какие животные (кроме насекомых) могу стать жертвами богомола?
12. Чем отличаются потенциальные жертвы самок и самцов богомолов?
13. Для богомолов характерен каннибализм. Что это такое? Приведите примеры других известных вам животных, у которых встречается каннибализм. В чём заключается биологическая роль каннибализма? Почему в биологическом отношении очень важно то, что после спаривания самка богомола поедает самца?
14. У богомола непрямое развитие с неполным метаморфозом. Что означают эти понятия? Приведите примеры других насекомых, развивающихся таким же образом.
15. Что такое феромоны и какова их биологическая роль в жизни богомолов? Приведите примеры других насекомых, использующих феромоны.
16. Что такое оотека и какова её биологическая роль?
17. Какую роль выполняют богомолы в природных сообществах организмов?
18. Как богомолов используют люди, занимающиеся сельскохозяйственным производством?
19. Расскажите о правилах содержания богомолов в условиях неволи.
20. Ознакомьтесь с приведенным ниже текстом. Объясните, в чем заключается ошибочность некоторых имеющихся в нём фактов или идей. Выпишите все эти ошибки на лист бумаги для дальнейшего их обсуждения на заседании биологического кружка или на уроке биологии. Внесите необходимые исправления или уточнения.
«Это было однажды летом, когда солнечные лучи щедро дарили тепло и свет всем обитателям луга, расположенного недалеко от небольшой реки. Казалось, что все вокруг радуются погожему денёчку, и везде царят мир и спокойствие. Но это ощущение было обманчивым. На листе одного из луговых растений затаился страшный хищник – взрослый самец богомола! В полном соответствии со своим названием он постоянно отвешивал поклоны направо и налево, будто благодарил кого-то за свою чудесную жизнь. Но на самом деле цель этих поклонов была совсем другой. Так он привлекал к себе любопытных насекомых. Одно из них – крупная муха – словно зачарованная телодвижениями богомола подползала к нему всё ближе и ближе. Когда насекомых стали разделять всего лишь два-три сантиметра, богомол вдруг, при очередном своём поклоне, стремительно разогнул свои длинные передние конечности с острыми шипами и мгновенно схватил ими муху. Казалось, что участь пойманного насекомого будет плачевна. Однако муха была крупной, сильной и не собиралась сдаваться. Она упиралась в богомола своими ногами и отчаянно махала упругими крыльями. Эта борьба продолжалась минут двадцать или тридцать. Наконец богомол устал. Его передние конечности, которые удерживали отчаянно сражающуюся за свою жизнь муху, ослабели. Муха выскользнула из «объятий» страшного хищника и мгновенно «растворилась» в небесной синеве. Богомол остался без добычи и, казалось, был разочарован. Но нет, всё-таки ему сегодня повезло! Совсем рядом, на соседний побег растения выползла взрослая, крупная самка богомола того же самого биологического вида. Вот она – прекрасная будущая добыча! Ведь для богомолов характерен каннибализм! Пожелаем нашему охотнику приятного аппетита?»
21. Сочините собственные небольшие тексты об изученных на этом занятии животных. Включите в них как верную информацию, так и биологические ошибки. Прочитайте эти тексты своим товарищам, предложите им найти ошибки и внести необходимые исправления.
КРАТКИЕ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ И ОБРАЗЦЫ ПРАВИЛЬНО ВЫПОЛНЕННЫХ ЗАДАНИЙ
Богомола очень трудно заметить на побеге растения. Он нередко обладает покровительственной окраской, сливаясь с тем фоном, на котором находится. К тому же, долгое время он способен сохранять почти полную неподвижность, не привлекая к себе никакого внимания. Покровительственной окраской, кроме богомола, обладают и другие животные. Например, всем известный заяц-беляк, зелёные кузнечики и прудовые лягушки, полярная сова, многие окрашенные в желтоватый цвет пустынные ящерицы и змеи.
Животные, на которых охотятся самки и самцы богомола, отличаются размерами тела. Более крупной и сильной самке богомола доступны более крупные животные, иногда даже относящиеся к типу Хордовые (лягушата, мелкие ящерицы и даже «новорождённые» змеи). Менее крупные, чем самки, самцы богомола охотятся в основном на насекомых, более мелких по размерам, чем они сами.
Каннибализм – не такое уж редкое явление в природе. Поедание особей своего биологического вида встречается, например, у пауков, многих видов рыб, змей, крокодилов, грызунов, белых медведей. Каннибализм позволяет снизить численность особей данного вида в случае перенаселённости территории, утолить голод каннибала, недостаток воды или минеральный солей в его теле.
Непрямое развитие предполагает наличие личиночной стадии и метаморфоза (превращения). Следовательно, у всех насекомых развитие непрямое. Оно делится на развитие с полным и неполным превращением. В первом случае наблюдается четыре стадии: яйцо, личинка, куколку, взрослое насекомое (имаго). Во втором – три стадии: яйцо, личинка, взрослое насекомое. В развитии богомола куколка отсутствует. Следовательно, для него характерен неполный метаморфоз.
Феромоны – летучие вещества, выделяемые телами некоторых животных и служащие для обеспечения контактов этих животных друг с другом. Феромоны изменяют поведение, физиологическое и психологическое состояние особей одного вида. Последнее характерно для тех животных, у которых есть развитый головной мозг и, как следствие, в нём протекают сложные психические процессы. Такое наблюдается в организмах многих млекопитающих и птиц. Среди насекомых выделение феромонов - обычное явление, например, для бабочек, муравьёв, пчёл и других перепончатокрылых.
В предложенном для обсуждения тексте имеются следующие ошибки и неточности:
Богомолы не отвешивают поклоны а, наоборот, в процесс е охоты сидят на побегах растений почти неподвижно. Активные движения хищника не привлекают их будущих жертв, а, наоборот, отпугивают. Поэтому рассказ о «заинтригованной и любопытной мухе», приближающейся к кланяющемуся богомолу, выглядит нереалистично. Борьба богомола и мухи никогда не продолжается двадцать-тридцать минут. Эта жертва убивается хищником очень быстро, и шансов спастись у мухи, пойманной богомолом, практически нет. Взрослый самец богомола не сможет одолеть гораздо более крупную и сильную взрослую самку богомола того же самого биологического вида. Скорее всего, «приятного аппетита» нужно будет пожелать самке, а не герою нашего рассказа…
ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ ШКОЛЬНИКАМИ БИОЛОГИИ БОГОМОЛОВ
1. Найди в сети Интернет несколько кинофрагментов о богомолах.
2. Посмотри эти кинофрагменты. Обрати внимание на неизвестные тебе ранее биологические особенности этих животных.
3. Кратко запиши факты и идеи, которые вызвали у тебя интерес и дополнили твои биологические знания.
4. Подготовь устное или письменное сообщение о том, что тебе удалось выяснить. Для этого составь план изложения информации в нужной логической последовательности.
5. Не забудь сформулировать выводы или подвести итоги своего маленького исследования.
6. Обсуди с учителем возможность своего выступления перед другими учащимися на уроке биологии или очередном заседании биологического кружка.
ЛИТЕРАТУРА
1. Богомол [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://kipmu.ru/bogomol/ , свободный. (Дата обращения: 25. 12. 2022).
2. Богомол обыкновенный [Электронный ресурс]. Режим доступа: , свободный. (Дата обращения: 04. 01. 2023).
3. Брем А. Жизнь животных. – М.: Эксмо, 2003.
4. Жизнь животных. Том третий. Членистоногие / Под ред. М.С. Гилярова, Ф.Н. Правдина. – М.: Просвещение, 1984.
5. Козлов М.А., Олигер И.М. Школьный атлас-определитель беспозвоночных. – М., 1991.
6. Росомаха // Наша флора и фауна. – М, 2013. - № 23.
7. МЕГАЭнциклопедия. Животные. Пер. с англ. – М.: Эксмо, 2010.
8. Обыкновенный богомол [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Обыкновенный богомол, свободный. (Дата обращения: 25. 12. 2022).
9. Станек В.Я. Иллюстрированная энциклопедия насекомых. - Прага, 1977.
10. Суматохин С.В. Чтение и понимание текста при обучении биологи // Биология в школе. – 2012. - № 6.
11. Суматохин С.В. Виды чтения при обучении биологии // Биология в школе. – 2012. - № 7.
12. Уолтерс М. Насекомые. Всемирная иллюстрированная энциклопедия. – М., 2014.