Что произойдет с водомеркой, если она станет размером с утку. Водомерка прудовая Почему водомерки бегают по воде

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.

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.

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.

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.

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.

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

Рисунок 3

Рисунок 4

Рисунок 5

Рисунок 6

Рисунок 7

Рисунок 8

Рисунок9

Рисунок 10

Рисунок 11

Рисунок 12

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.

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

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.

Клоп водомерка представляет группу насекомых, которые живут на воде. Чтобы оставаться на поверхности водоема, жук имеет особое строение: длинные лапы, узкое и немассивное туловище. Стремительное передвижение водомерки и отсутствие возможности утонуть – эти факторы обусловлены структурой воды (поверхностное натяжение).

Основной секрет насекомого данного вида, благодаря которому оно остается на поверхности воды, заключается в равномерном распределении массы тела. Для этого предусмотрены лапы разной длины, что позволяет компенсировать перевес с нужной стороны. Задумываясь, почему клопы водомерки не тонут, следует знать, что плотность воды не позволяет легчайшему клопу утонуть. Еще одним фактором, обеспечивающим возможность скользить по воде, является наличие непромокаемых волосков на лапках и прослойка жира на брюшке.

Образ жизни

Жук передвигается по поверхности воды посредством двух пар задних лап, они имеют наибольшую длину. Передние ноги предназначены для удержания пойманной добычи, также клоп с их помощью меняет направление движения, задает нужную скорость. Обитают клопы водомерки в прудах, реках, озерах, морях. В зависимости от вида насекомое может иметь возможность летать с места на место.

Водяные клопы способны перескакивать препятствия. Если необходимо, жук будет скользить и преодолевать любые преграды на протяжении сотен метров пути. В большей мере это касается морских насекомых. Водомерка прудовая и озерная обитает в пределах одного водоема и старается не удаляться от берега на большие расстояния.

Группа жуков водомерок, нападающих на слепня

Питаются клопы разнообразно: мелкие насекомые, беспозвоночные, мальки рыб. Чтобы поймать добычу, водомерки могут покинуть водную гладь и отправиться на сушу. На берегу они также ловко передвигаются, как и в водоеме. Зимой насекомые спят, возвращаясь к активной жизни лишь ближе к весне. Этот период проходит на суше. А главный их враг – рыбы.

Нюансы жизненного цикла

Личинка клопа

Клоп откладывает яйца, для чего он выбирает определенные места в водоеме. Чаще всего это листья водных растений. Способ гнездования у насекомых этого вида своеобразный – они располагают будущее потомство в ряд.

Иногда можно встретить одиночную или групповую кладку насекомых. Часто для крепления яиц они используют слизистое вещество выделяимое ими при кладке.

Кладка производится на протяжении всего летнего периода. Их количество может достигать 50 шт. Появившиеся личинки внешне походят на взрослых особей, за исключением некоторых особенностей: небольшие размеры, несколько иная форма тела. На начальной стадии развития питаются также: насекомые, беспозвоночные.

Личинки питаются той же пищей, что и взрослые особи

Внешний вид

Насчитывается около 700 видов таких насекомых, живущих в водоемах. Соответственно, внешние признаки могут существенно отличаться: окрас, особенности строения и даже образ жизни. Если рассматривается водомерка обыкновенная, о ней можно сказать следующее: продолговатое тело до 3 см в длину; 3 пары ног разной длины; довольно крупные глаза; непромокаемые ворсинки на лапках; чувствительность клопа обеспечивается усиками, расположенными на голове.

Длина тела — от 1 до 3 сантиметров. Также у жука есть 3 пары тонких ног различной длины.

Питается он с помощью хобота, посредством которого происходит высасывание добычи. Некоторые разновидности этой группы имеют крылья. Окрас клопов также меняется в зависимости от вида: от светло-серого до темно-бурого цвета. Встречаются и зеленые водомерки.

На голове жука расположены чувствительные усики, они выступают в роли органа обоняния и осязания.

Обзор наиболее распространенных видов

Клопы, живущие на поверхности воды, встречаются чаще всего в нескольких разновидностях:

Медлительная палочковидная водомерка. Из названия можно догадаться, почему это насекомое носит такое название. В действительности же клоп настолько тонкотелый, что и правда напоминает палочку. Данный вид распространен в Сибири и некоторых странах Европы.
Прудовая – крылатое насекомое. Основное отличие заключается в ярком окрасе.
Водомерка большая. Характеризуется крупными размерами (до 17 мм), имеет крылья.

В тропических странах можно встретить еще более крупных представителей семейства. Они питаются мелкой рыбой и способны больно укусить человека.

Вред и польза

Это один из видов насекомых, которые не нападают первыми на человека. Однако если их потревожить, вполне могут укусить. Место прокола обрабатывать не нужно. Учитывая особенности питания, можно догадаться, почему эти клопы могут нанести вред: они поедают не только насекомых, но охотятся на мальков рыб. Если речь идет о редких видах, то могут нанести серьезный урон популяции водоплавающих.

Дополнительно клопы очищают водоем от мертвых насекомых после зимнего периода. Еще одна особенность заключается в том, что они поедают слепней. Это приводит к сокращению их количества. Клопы нападают на взрослых особей и личинки. Чтобы убить слепня, насекомые объединяются в группы.

Нужно ли бороться с водомерками?

Клопы, которые не тонут, передвигаясь по воде, не приносят вреда, если только речь не идет о рыбных хозяйствах по разведению редких водоплавающих. В остальных случаях водомерки являются достаточно важными насекомыми. С их помощью водоем поддерживается в чистоте, так как эти клопы убирают мертвых насекомых, будь то мертвый жук, пчела и пр. Дополнительно такие насекомые регулируют численность слепней, а значит, занимают важное место в цепи питания и бороться с ними нет никакой необходимости.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.

Каждый, кто хоть раз бывал на пруду, замечал необычных насекомых, перемещающихся по водной глади, как на коньках. Водомерки рода Gerris – типичные представители семейства Настоящих водомерок (Gerridae) из подотряда Клопов (Heteroptera) отряда Полужесткокрылых (Hemiptera). Они принадлежит к группе наземных клопов, приспособившихся, однако, к жизни на поверхностной плёнке воды.

Немного биологии

Водомерки рода Gerris – стройные, имеющие вытянутое тело клопы с длинными, широко расставленными средними и задними ногами. Отталкиваясь от воды средними ногами, водомерки как бы скользят длинными прыжками по ее поверхности, а задние ноги выполняют роль руля. Передние ноги направлены вперед так, что кажется, что у водомерок четыре усика, и используются только для схватывания добычи.
Окраска водомерок защитная - темно-коричневая, бурая, иногда почти черная, соответствует общему цвету поверхности стоячих водоемов, на глади которых они трудно различимы для их врагов - главным образом птиц.
Водомерки Gerris имеют длину тела от 1 до 2 см. Голова их несет довольно длинные усики, состоящие из четырёх члеников, которые выполняют функцию осязания и обоняния. Большие шарообразные глаза несколько выступают над боковой линией тела. Сильный изогнутый вниз хоботок состоит из четырех члеников. В спокойном состоянии хоботок подогнут под грудь.

Передние ноги водомерки - короткие, средние и задние - тонкие и длинные. У них вытянуты не только бедра и голени, но и первый членик лапки. Коготки на них тоньше, чем на первой паре ног и помещены не на кончике лапки, а на некотором расстоянии от нее. Эти лапки густо покрыты несмачиваемыми водою волосками, на которых, как на подушечках, водомерка скользит по поверхности воды.
В месте причленения к туловищу ноги водомерки чрезвычайно утолщены: там залегают сильные мышцы, которые и дают животному возможность производить быстрые и сильные движения.
Своими длинными средними ногами водомерка геррис дает своему телу сильный толчок, выбрасывающий её на четверть метра вперед. Задние ноги выполняют подсобную роль и служат в качество руля.
Ноги каждой пары заносятся вперед одновременно. При таком движении водомерка молниеносно наскакивает на высунувшееся из воды или на упавшее в воду и не успевшее утонуть насекомое, хватает его передними ногами и высасывает своим хоботком.
Брюшная сторона тела водомерки покрыта беловатыми волосками, смазанными воскообразным веществом, поэтому вода не пристает к ее телу и ногам. Если погрузить водомерку в воду, то она оказывается одетой серебристым слоем воздуха. Удельный вес водомерки несколько больше единицы, т.е. она тяжелее воды, но перевес этот не настолько велик, чтобы преодолеть силу поверхностного натяжения воды. Поэтому ноги водомерки лишь слегка провисают на поверхностной плёнке воды, в чем легко убедиться, наблюдая сбоку в аквариуме небольшие углубления на поверхности воды, образующиеся в точках их прикосновения. У некоторых взрослых особей водомерок хорошо развиты крылья - они покрывают сверху все брюшко. У других взрослых особей крылья укороченные (брахиптерные формы), а у третьих - вовсе отсутствуют (аптерные формы). Однако, летают водомерки редко.

Зимует водомерка во взрослом состоянии (имаго) на суше, забравшись в мох, под камни или скрывшись среди корней деревьев. Спаривание водомерок происходит весной или в начале лета. После оплодотворения яйца откладываются в воду на несколько сантиметров ниже её поверхности. Длина яиц немногим более 1 мм, форма их продолговато-цилиндрическая, с закругленными краями. Водомерки откладывают свои яйца на листьях водных растений, располагая их в один ряд, причем яйца связаны иногда слизистым веществом; такая кладка имеет вид длинного желеобразного шнура, заключающего до 50 яиц. Кладка совершается в течение всего лета. Примерно через неделю из яиц выходят личинки примерно в 1 мм длиной, желтого цвета. Через час они чернеют. Всё развитие личинки продолжается в течение примерно 40 дней. Самки откладывают яйца в течение всего лета и в его второй половине появляется второе поколение насекомых. Поэтому вместе с взрослыми в водоёме всегда можно встретить личинок разных возрастов.

Движения водомерок довольно разнообразны - они умеют прекрасно скользить по поверхностной плёнке воды, хорошо прыгать, плохо бегать по суше и плохо летать. Во время дождя и при сильном ветре, а также осенью перед зимовкой водомерки выбираются на берег. Там они с трудом ковыляя "на четвереньках" (на средних и задних ногах), устраиваются зимовать под корой пней, во мху, под опавшей листвой и в других укромных местах.
Как и другие водяные клопы, водомерки дышат атмосферным воздухом. В отличие от подводных клопов, водомеркам нет необходимости всплывать на поверхность, чтобы вздохнуть, т.к. они, фактически, обитают в воздушной среде. Дыхательная система водомерок, как и большинства наземных насекомых, представлена системой трахей. В трахеи воздух поступает через стигмы, или дыхальца, которые находятся по бокам среднегруди и заднегруди и на каждом членике брюшка.
Водомерки - активные хищники. Они питаются живыми мелкими беспозвоночными, чаще всего насекомыми, падающими на поверхность воды или всплывающими на ее поверхность из глубины. В частности, водомерки во множестве потребляют ногохвосток, живущих на поверхности воды, а также ловят комаров в момент их вылета. Значительную долю в питании водомерок составляют слепни и их личинки. Завидев добычу своими большими шарообразными глазами, водомерка бросается на нее и хватает передними ногами. Затем водомерка вонзает в жертву свой острый хоботок и как типичный клоп высасывает добычу.

Клопы, к которым относятся и водомерки, характеризуются неполным превращением, т.е. их личинки в процессе развития кардинально не перерождаются и в течение всего цикла развития более или менее похожи на имаго. Личинка водомерки также напоминает по внешнему виду взрослое насекомое.
- Некоторые взрослые особи водомерок геррис (не все) умеют летать - осенью и летом в случае пересыхания водоёма (лужи) в котором они обитают, водомерки способны перелетать в другие водоёмы на расстояния до нескольких километров. После зимовки они теряют способность к полёту, т.к. их летательные мускулы рассасываются зимой, обеспечивая им первичный запас энергии для существования и размножения весной.

Интересны также морские водомерки (Halobates), живущие на поверхности тропических морей. Их находили в открытом океане в удалении от берега на несколько тысяч километров. В последние годы с помощью электронной микроскопии и иных методов было показано, что покровы морских водомерок имеют сложную структуру и защищают насекомое и от морской воды, и от ультрафиолетового излучения.
- 46 видов рода Halobates четко делятся на прибрежных и океанических. Прибрежных больше – 41 вид. Они держатся вблизи суши, на рифах и в мангровых зарослях. и откладывают яйца на выступающие из воды в отлив скалы, водоросли и коралловые рифы. 5 видов утратили всякую связь с берегом и встречаются лишь в открытом океане (Тихом, Индийском и 1 вид – в Атлантическом). Самки морских видов откладывают яйца на плавающие предметы, иногда самые необычные. Яйца океанических водомерок находили на плодах, птичьих перьях, кусках дерева, пластика, и пемзы, на раковинах, как пустых, так и с живым хозяином.
- В 2002 г. в тропической части Тихого океана была найдена пластиковая 4 литровая канистра, покрытая 70 тысячами яиц H. sobrinus в 15 слоев. Так как одна самка может отложить максимум 10 яиц, то значит, канистру эту использовало более 7 тысяч самок.

Насчитывается около 700 видов таких насекомых, живущих в водоемах. Соответственно, внешние признаки могут существенно отличаться: окрас, особенности строения и даже образ жизни.
- Согласно результатам проведённых китайскими учёными экспериментов, 1 лапка может удерживать на поверхности воды 15-кратный вес водомерки.
- Они достигают высокой скорости передвижения, используя интересный приём: погружая концы конечностей в воду, они создают миниатюрные воронки. Отталкиваясь от их стенок, водомерка совершает быстрый бросок вперёд. Таким образом, она способна преодолевать за секунду расстояние, равное 100 размерам своего тела. Если масштабировать этот процесс до размеров человека, он мог бы развивать скорость до 650 км/ч.
- Помимо отличного зрения, водомерки широко пользуются ещё одним специфичным способом получения информации об окружающем мире, характерном скорей для пауков.
- В первую очередь такая коммуникация используется для взаимодействия между противоположными полами. Когда самец водомерки находит уютное брачное ложе – это может быть неподвижный или плавающий объект, например водное растение или кусочек коры, – он хватает и удерживает его с помощью лапок или замирает рядом и начинает подавать призывные сигналы, ударяя ногами по поверхности воды. Каждый такой сигнал начинается на весьма высокой частоте 23–29 Герц (т.е. ударов в секунду), затем стабилизируется до 18–20 Гц и заканчивается на низкой частоте 10–17 Гц. Самец посылает около 15 подобных серий сигналов. Если ощутившая их самка решает ответить, она движется к самцу, подавая ответные сигналы – с меньшей амплитудой, но с довольно высокой частотой, 22–25 Гц. Услышав ответ, самец начинает посылать в сторону самки аналогичные сигналы и иногда скользит ей навстречу
- Используя видео записи, исследователи из Канады смогли проанализировать то, как реагируют на самок самцы водомерок. Оказывается, самцы используют свои крючкообразные антенны, чтобы ограничить движения самки и успешно с ней спариться. Профессор Локк Рове (Locke Rowe) из Университета Торонтопредполагает, что у самцов развились такие антенны, чтобы идеально соответствовать контурам головы самки.

Вид Rheumatobates rileyi относится к группе клопов, которые обитают в прудах и реках Канады, где их называют водомерками. Эта группа насекомых известна своей "войной полов", так как самки и самцы вступают в настоящие схватки во время сезона спаривания. "Самки могут хранить сперму, полученную после единственного спаривания, поэтому в повторном спаривании нет необходимости, а также это весьма затратный процесс. Затратный, потому что спаривание мешает самке нормально питаться и повышает ее уязвимость"
- Группа робототехников из Сеульского университета под руководством профессора Киучина Чо, тщательно изучив строение и поведение водомерок, создали миниатюрных роботов, которые способны скользить по водной глади точно так же, как и удивительные насекомые. 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.

Чтобы водяная капля растеклась по некой твердой поверхности, угол ее соприкосновения с поверхностью должен быть острым (менее 90 градусов), а угол ее соприкосновения с волоском водомерки из-за нанорельефа всегда остается тупым. Бывают же в природе случаи: чем тупее - тем лучше! Кстати, по показателю «поверхностной тупости» волосатые ножки водомерки занимают первое место - 168 градусов. (Для сравнения - данные по другим несмачиваемым материалам: лист лотоса - 160 градусов, перо утки - 150, тефлон - 120.)
- Водомерок, скользящих по водной глади, по-английски называют жучками Иисуса.
- И наконец, вспугнутые водомерки всегда убегают на север.

И как обычно, для тех кому лень читать

Категории

Популярное