Сборник докладов «Пять степеней учителя

Сборник ученических исследовательских работ
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………….........2
1. Пауки - одни из древних обитателей нашей планеты
1.1. Появление паука на нашей планете........................................3
1.2. Отличие пауков от других насекомых......................................3
1.3. Виды пауков Краснодарского края………………………………4
1.4.
Пауки
прекрасные
охотники
(согласно
собственным
наблюдениям)…………………………………………………………………………...4
2. Живое творение паука
2.1. Разновидности паутины, в зависимости от способов охоты..5
2.2. Роль паутины в жизни пауков……………………………………..6
2.3. Химический состав паутинного шёлка……….………………….7
3. Опытно – исследовательская работа
3.1. Изучение физических свойств паутины…………………………7
3.2.
Расчёт
количества
паутинного
шёлка
на
построение
паутины...............................................................................................................8
3.3. Изучение структуры паутины под микроскопом….……………8
3.4. Этапы построения ловчей сети паука – крестовика…..………9
3.5. Почему пауки не прилипают к своей паутине…………………10
4. Применение паутины человеком……...…………………….10
Заключение….………………………………………………………….11
Литература...……………………………………………………………11
Приложения I..………………………………………………………....12
Приложения II..………………………………………..……………….16
Приложения III..…………………………………………..……………17
Приложения IV..………………………………………………..………22
Приложения V..…………………………………………………..…….23
Приложения VI..………………………………………………..………24
Приложения VII..………………………………………………………..26
Приложения VIII………………………………………………………...27
Приложения IX………………………………………………...……….28
Введение
Не секрет, что пауки для человека являются одним из самых неприятных
существ. Взрослые и особенно дети испытывают отвращение к паукам и,
зачастую стремятся их убить при встрече. Для меня же паук – это очень
интересное существо. Ещё в раннем детстве я часто ловил разных паучков в
кулак и пристально изучал их поведение в неволе. В классе на уроке
окружающего мира, мой учитель Ирина Борисовна рассказала нам очень
интересный миф Древней Греции о молодой девушке по имени Арахна. В нем
повествуется о превращении девушки в паука за то, что она осмелилась
соперничать с богиней в искусстве ткачества. Так Арахне было суждено всю
жизнь плести паутину, а пауков стали называть в ее честь - арахнидами.
Актуальность исследования
1
Сборник ученических исследовательских работ
И действительно, пауки - великолепные ткачи! А их паутина - уникальное
явление природы, которое на сегодняшний день находится под пристальным
вниманием учёных всего мира. В своём исследовании я опирался на ряд
вопросов: Кто такой паук? Какова особенность его охоты? Какие пауки обитают
в Краснодарском крае? Что такое паутина? Для чего она нужна пауку? Почему
паук не прилипает к паутине? Как удаётся пауку плести паутину идеальной
геометрической формы? Какие её свойства заинтересовали учёных?
Некоторые из этих вопросов я задал своим одноклассникам и взрослым,
сделав вывод, что мы на самом деле знаем о пауках очень мало (см.
Приложение I. Анкетирование учащихся). В этом и есть актуальность моего
исследования.
А ведь удивительное совсем рядом. Если внимательно
понаблюдать за пауками, то можно узнать много интересного. Объект моего
исследования: паук и всё о нём. Предмет исследования: жизнедеятельность
паука. По ряду причин я выдвинул несколько гипотез:

Паук – это не насекомое.

Пауки – прекрасные охотники.

Паук – плетёт паутину, правильной геометрической формы.

Паутина – это уникальный материал будущего.
Чтобы подтвердить или опровергнуть выдвинутые мной предположения, я
поставил перед собой следующие цели:
1. Изучить отличие паукообразных от других насекомых,
особенности их жизни и охоты, многообразие пауков, в том числе
пауков Краснодарского края.
2. Изучить геометрические формы и физические свойства паутины,
показать границы использования паутины человеком.
Для достижения поставленных целей, выдвинул следующие задачи:
1. Провести наблюдение за пауком.
2. Исследовать значение паутины для пауков.
3. Сравнить виды построения паутины, в зависимости от способов
охоты.
4. Определить механизм и этапы построения паутины правильной
геометрической формы.
5. Выявить химический состав паутины, и проверить её физические
свойства.
6. Исследовать паутину под микроскопом.
Практическая значимость работы заключается в использовании
исследования на уроках окружающего мира, кубановедения, биологии.
Расширение кругозора учащихся в области естествознания, а также
формирование бережного отношения к природе, в частности, к природе
родного края.
1. Пауки - одни из древних обитателей нашей планеты
1.1. Появление паука на нашей планете
Предположительно пауки выбрались на сушу из воды, в которой
обитал в те далекие времена весь животный мир, триста пятьдесят миллионов
лет тому назад. Это на сто миллионов лет раньше, чем летающие насекомые,
а когда появились люди, пауки уже чувствовали себя хозяевами и выглядели,
2
Сборник ученических исследовательских работ
как и сегодня. В настоящее время известно около 35 тысяч видов пауков,
обитающих в самых разных местах, в том числе в лесах, на лугах, в пещерах,
под водой и в домах людей. Размеры пауков бывают разные. Самые мелкие –
0,5 – 0,8 мм, самые крупные тропические птицееды – 11 см длиной, а длина
ног достигает 20 см. В основном пауки живут в течение 1 года. Отдельные
виды могут жить более 20 лет. Занимаются изучением паукообразных учёные–
арахнологи.
1.2. Отличие пауков от других насекомых
Как показал мой опрос (см. Приложение I, диаграмма 1, диаграмма 4),
многие считают пауков насекомыми с двумя, а то и с десятью глазами, но это
не так. Пауки – это отряд класса паукообразных, к которому также относятся
скорпионы и клещи. Тело этих животных разделено только на два отдела –
головогрудь (образованной слившимися головой и грудью) и брюшко, они
соединены друг с другом узким стебельком. В передней части - головогруди
расположены мозг, челюсти, глаза и ноги (см. Приложение II, рис. 1). В задней
– брюшке – сердце, дыхательная и пищеварительная система, а также аппарат
для плетения паутины. Кроме того, у них не шесть, а восемь ног. Хотя, по моим
наблюдениям, они прекрасно передвигаются и на шести, причём также могут
плести паутину (см. Приложение II, рис.2). Оказывается, четвёртая пара ног
дана им про запас. У пауков восемь глаз. На переднем конце головогруди
находятся простые глаза. У многих пауков эта передняя пара глаз более
крупная и видит лучше всего, а остальные
служат, в основном, для
различения движения и света. Например, пауки-скакуны могут видеть почти так
же хорошо, как и люди. Эксперименты показали, что они даже могут различать
цвета. Вместо зубов им служат изогнутые крючковидные челюсти, хелицеры,
каждая
из них оканчивается острым коготком, на конце которого
располагаются ядовитые железы. Они используются для прокола тела жертвы
и ввода яда, а также для защиты от врагов. Известно, что пауки ядовиты
почти все, но мало кто из них способен прокусить кожу человека, поэтому
опасности для людей большинство пауков не представляет. Но есть и такие
особи, укус которых может сильно навредить человеку. К счастью, этих
опасных пауков не встретишь в нашей местности. Немного расскажу о видах
пауков, обитающих в нашем крае.
1.3. Виды пауков Краснодарского края
Мои одноклассники также не смогли перечислить виды пауков
Краснодарского края, да и, пожалуй, не каждый взрослый сможет это сделать
(см. Приложение I, диаграмма 6). В Краснодарском крае водится несколько
видов пауков (см. Приложение III. Таблица 1). Некоторые из них я наблюдал
лично. Самый распространённый в наших местах - паук – крестовик, или
крестоносец. Его называют так из-за брюшка, на котором виден рисунок креста.
Или паук–волк – самый большой в Краснодарском крае. Он охотится ночью, как
волк. Укус его очень болезненный. Пауки–скакунчики. Они прыгают на
расстояние в четыре раза больше своего роста. В отличие от других пауков у
них очень развито зрение. Паук Аргиопа – один из красивейших пауков Кубани.
Его брюшко серебристо – белое, а по краям в глубоких выемках (их 6) окрас от
3
Сборник ученических исследовательских работ
коричневого до оранжевого. Кусает тоже больно. Ещё его называют – паук–
оса.
1.4. Пауки - прекрасные охотники (согласно собственным
наблюдениям)
Все пауки – хищники. Большинство из них плетут ловчие сети для охоты.
Но встречаются и исключения - пауки-вегетарианцы. Они живут в
тропических лесах и едят отростки листьев акаций. Некоторые питаются
лягушками, ящерицами и даже небольшими птицами, но большинство охотится
на насекомых. Каждый из них за день съедает насекомых больше массы
своего тела. Свою жертву он заманивает паутиной, а затем, расправляется с
ней с помощью яда, парализуя, впрыскивает в неё пищеварительные соки,
которые растворяют ткани, после чего неторопливо всасывает пищу.
Мы с папой решили понаблюдать за этим процессом. Поймали муху и
кинули её в паутину. Паук не сразу бросился к жертве. Когда она начала
жужжать и трепыхаться в паутине, тогда он выбежал из своего укрытия. Чтобы
муха не выбралась из его ловушки, он укусом в шею парализовал её и стал
обматывать паутиной. Затем начал высасывать из неё сок (см. Приложение IV,
рис 1). И так в течение дня в сеть паука может попасть от 5 до 7 мух. Если паук
сыт, то его жертвы остаются в паутине про запас.
Но жертвы бывают больше паука. Однажды я наблюдал, как большая
муха попала в паутину. Он боролся с ней долго, и только после третьего укуса
муха замолчала. По моим наблюдениям, пауки свою жертву настигают в
течение 2-5 секунд. Это зависит от того, на каком расстоянии он находится от
неё. Если же в паутине окажется мёртвая муха, то паук не обратит на неё
внимания, так как не будет звука и колебаний паутины. Ведь у большинства
пауков зрение очень слабое.
2. Живое творение паука
2.1. Разновидности паутины, в зависимости от способов охоты
Мне стало интересно, все ли пауки плетут одинаковые сети?
Оказывается, нет. Изучив научную литературу, я узнал, что каждая паутина
неповторима, всё зависит от вида паука. Например, воронковые пауки,
придают своей ловчей сети форму конуса (см. Приложение IV, рис. 2, 3).
Сплетя большую воронку в стеблях высокой травы, между камней или бревен,
паук прячется на ее дне. Стоит жертве оказаться слишком близко, как он
выбегает
из
убежища,
хватает
ее
и
затаскивает
внутрь.
Другие пауки сплетают огромные бесформенные полотнища. Нитейлипучек в них нет, но есть нити-"подножки", заставляющие насекомое потерять
равновесие. Едва беспечная букашка споткнется и запутается в паутине, ее
хозяин тут как тут со своим смертоносным уколом. Именно такую сеть плетут
домовые пауки (см. Приложение IV, рис. 3; Приложение VI, рис 2). А паук –
серебрянка (см. Приложение IV, рис. 4) строит паутинный воздушный колокол и
поджидает проплывающую мимо добычу. Если небольшое животное
оказывается рядом, паук бросается наружу, нападает и затаскивает добычу
внутрь. Некоторые виды пауков пристраивают к круглой ловушке еще и
длинную "лестницу" (см. Приложение IV, рис. 5), которая существенно
повышает эффективность охоты.
4
Сборник ученических исследовательских работ
Можно
использовать
паутину
и
по-другому.
К
примеру,
североамериканский паук-бола (см. Приложение IV, рис. 3) выпускает ниточку
длиной около 5 см. К ее кончику прикреплена бусинка клея, которой паук
наносит жертве хлесткий удар. Этот клей содержит особые химические
вещества, привлекающие самцов мотыльков. Паук размахивает ловчей нитью,
привлекая добычу запахом. Едва жертва приблизится, он наносит ей удар,
намертво приклеивая к шарику, и подтягивает к себе.
Паук-ловильщик (см. Приложение IV, рис. 6), например, сплетает ловчую
сеть, а потом, свесившись на паутине вниз головой, поджидает свою жертву,
держа сетку ножками. Если внизу ползет насекомое, паук тут же набрасывает
на него сеть.
Но есть пауки, которые не плетут паутину. Например, паук – краб (см.
Приложение IV, рис. 7) Он поджидает пчелу или бабочку сидя в цветке. Окрас
цветка должен совпадать с окрасом паука, тогда он не будет заметен. Ещё
есть наземные пауки, которые плетут паутину на земле в виде домика.
Почувствовав колебание паутины, они выскакивают из домика и настигают
жертву.
Среди дневных охотников наиболее неутомимые – пауки скакунчики (см.
Приложение IV, рис. 8). Пара увеличенных глаз позволяет им хорошо видеть, в
том числе и жертву. После захода солнца скакунчики прячутся, и появляются
более крупные и зловещие пауки, например тарантулы (см. Приложение IV,
рис. 9), которые своими размерами больше мыши. Они ориентируются при
помощи осязания.
Есть в природе такой паук – доломендес (см. Приложение IV, рис. 10),
ловит свои жертвы, обнаруживая их по волнам, которые от них исходят. После
того как этот паук схватил рубку, он выносит её на сушу.
Согласно моим наблюдениям иногда между пауками происходит
битва. Они не могут поделить территорию. Вначале кусают друг друга, а потом
более сильный начинает обматывать противника паутиной. Слабые пауки и
небольшие не вступают в битву с более сильными. Они просто висят на
паутинке над землёй, а затем и вовсе уходят.
2.2. Роль паутины в жизни пауков
Согласно, своим наблюдениям, я сделал вывод: паутина играет важную
роль в жизни пауков. Что же такое паутина? Дети моего класса отвечали поразному (см. Приложение I, диаграмма 2). Я решил изучить научную
литературу и дать ей более точное определение.
Паутина – это сложная белковая вязкая жидкость, выделяемая из
бородавок на конце брюшка, которая сразу же застывает при соприкосновении
с воздухом и превращается в прочные нити. Подвижные паутинные бородавки
обеспечивают прицельное попадание шелковых выделений. Паук сам
управляет своими «бородавками» и трубочками, создавая структуру нитей,
каждая, из которых состоит из 200 волокон (см. Приложение V, рис 1). Это и
придает паутине наибольшую прочность.
Немаловажно наличие специальных чесальных и прядильных
инструментов: гребенчатые коготки и ряды щетинок на ногах для расчесывания
паутины. Из паутины пауки делают не только ловчие сети для «охоты» на
5
Сборник ученических исследовательских работ
насекомых (объёмные и плоские), но и плетут себе домики, делают кокон для
защиты яиц, даже используют как парашют для передвижения на большие
расстояния (см. Приложение V, рис 2, 3, 4, 5). Разные железы образуют
несколько типов паутины: сухая и толстая – для передвижения, шелковистая и
мягкая – для плетения кокона, тонкая и клейкая – для ловчей спирали.
2.3. Химический состав паутинного шёлка
По химическому составу, паутина состоит в основном из белков. По
аминокислотному составу белки паутины - спидроины - относительно близки к
фиброинам. Они содержат необычно много аминокислот аланина (25%) и
глицина (около 40%). Участки белковых молекул, богатые аланином, образуют
плотно упакованные в складки кристаллические области, обеспечивающие
высокую прочность, а те участки, где больше глицина, представляют собой
более аморфный материал, способный хорошо растягиваться и тем самым
придавать нити эластичность.
3. Опытно-исследовательская работа
3.1. Изучение физических свойств паутины
Обнаружив во дворе паука – крестовика и его паутину (см.
Приложение VI, рис.1), я решил изучить все свойства его ажурного творения.
Известно, что разные пауки плетут разную по форме и размеру паутину, всё
зависит
от размера и вида паука. Поэтому прежде чем приступить к
исследованию, я снял мерки. Паук был размером в 4 см (вместе с ножками).
Его паутина была правильной овальной формы диаметром по вертикале -43
см, по горизонтали – 30см. Центр паутины смещён относительно середины на
3 см вверх. Данная паутина имела 32 радиуса, расстояние между которыми 4 и
3 см, 48 витков спирали снизу и 37 витков спирали сверху (см. Приложение VI,
рис.2, 3).
Первое свойство, которое я хотел проверить – это прочность. Мне стало
интересно, какой же вес выдерживает данная паутина. Для начала я измерил
вес самого паука, он был около 1 г. Следовательно, паутина выдержит любой
предмет весом в 1 г. Я решил проверить данное предположение и бросил
тоненькую веточку весом в 1,2 г. (см. Приложение VI, рис.4): паутина
растянулась, веточка просто прилипла. Дальше я стал искать предметы,
напоминающие размер моего паучка, округлой формы, но уже с более
тяжёлым весом. Этими предметами стали пластиковая (3 г.) и железная
крышечки (2 г.) от бутылок. Положив на паутину железную крышечку с
меньшим весом, паутина провисала, но не рвалась. После пластиковой
крышки, провисела 3 сек и всё же разорвалась (см. Приложение VI, рис.5).
Когда же на паутину брызнули водой (0,5 стакана) и повторили опыт, то она
порвалась от веса в 2 г., провисев 3 секунды. (см. Приложение VI, рис.6, 7)
Вывод: данная паутина имеет примерную прочность в 3 грамма (в сухом
виде). Мокрая же она более уязвима. Но эти данные относительные, т. к.
проконсультировавшись с учителем физики я выяснил, что существует такое
понятия, как давление, т. е. масса тела на единицу поверхности, а также
сопротивление материалов, т.е. способность конструкций выдерживать
определённые нагрузки. С этими понятиями я познакомлюсь в старших
6
Сборник ученических исследовательских работ
классах. Поэтому, вполне вероятно, что данная паутина может выдержать
предмет с массой и более 3 г., но с большей площадью поверхности.
Второе свойство – эластичность. Чтобы проверить эластичность, я
натянул нить паутины, и она растянулась на 10 см, после чего вернулась в
исходное состояние (см. Приложение VI, рис. 8, 9). Вывод: данная паутина
эластична на 23%.
Кроме прочности и эластичности, паутина ещё и очень липкая.
Благодаря этому свойству она может удерживать влагу (капельки росы) и пыль
(см. Приложение VI, рис. 10, 11). Липучие свойства паутины заключаются в
следующем: все её нити усеяны капельками клейкой жидкости.
Вывод: данные свойства можно использовать в разрешении
экологических проблем: с загрязнением воздуха и нехваткой питьевой воды в
жарких странах.
3.2. Расчёт количества паутинного шёлка на построение паутины
После всех исследований, я решил продолжить знакомство с паучком и
хотел взять его на ладонь (см. Приложение VI, рис.12), но тот ускользнул от
меня, оставив в моей руке ниточку надежды на знакомство. В прямом смысле
ниточку. Схватившись всеми ножками за листочек цветка, он никак не хотел
отрываться, я всё дальше и дальше отходил с нитью, цепкость удивительная.
В общем, мне удалось растянуть нить более чем на 4 м. (см. Приложение VI,
рис. 13, 14, 15) Мне стало интересно, сколько же метров нити ему
понадобилось на создание данной паутины? И тут я прибегнул к
математическим вычислениям. Длину одного витка измерял по формуле 2 R=
2 * 3,14* 20= 126, 6, таких витков в среднем- 40, при этом каждый виток
сокращал радиус в среднем на 2 мм, итого мы получили примерно 3.480 см +
10 радиусов по 13 см + 10 радиусов по 14 см + 12 радиусов по 20 см + 80
длина нити от ветки до ветки по трём направлениям, итого: примерно 4,5 м
понадобилось пауку для плетения паутины данного размера. Я продолжил
искать паутины других пауков – крестовиков и измерять их размеры паутины
(см. Приложение VI, рис. 16), они практически были одинаковыми. Вывод: в
среднем для строительства паутины пауку – крестовику, обитающем в наших
садах, требуется около от 4 м - 8м паутины. Получается, что я вытянул из
паука, ещё одну паутину…
3.3. Изучение структуры паутины под микроскопом.
В ходе наблюдения, я заметил, что каркасная нить паутины в два раза
толще, а значит в два раза прочнее и эластичней остальных нитей. Я взял
палочку и стал её натягивать (см. Приложение VII, рис.1), нить растягивалась,
казалось бесконечно и чтобы исследовать её в микроскоп, на помощь пришли
ножницы (см. Приложение VII, рис 2). Данные исследования показали, что
каркасная нить паутины состоит из множества отдельных нитей у
наблюдаемой паутины (см. Приложение VII, рис 3), что даёт ей высокую
степень прочности и эластичности.
Сравнив волос человека и нить паутины, я убедился, что паутина в
несколько раз тоньше волоса, при этом она более эластична и прочна (см.
Приложение VII, рис 4).
7
Сборник ученических исследовательских работ
По итогам исследования можно сделать следующий вывод: на первый
взгляд паутина
выглядит тонкой и слабой, но на самом деле она
необыкновенно прочна: если сравнить ее с таким же количеством стали, то
паутина будет в 5 раз прочнее. Она поражает легкостью и тонкостью.
Оказывается, всего около 340 граммов её достаточно, для того, чтобы
опоясать Землю по экватору! Паутина – уникальный природный материал
будущего.
3.4.Этапы построения ловчей сети паука – крестовика
(согласно собственным наблюдениям)
Так как паукам приходится каждый день плести и разбирать паутину, я
решил проследить этапы построения ловчей сети моего паука – крестовика.
Изучив научную литературу по данному вопросу, я выяснил, что пауков никто
не учит плести ловчую сеть. Уже в возрасте 2-х недель молодые пауки
начинают сооружение своей первой паутины, хотя до этого никогда не видели,
как это делается. Для того чтобы самому увидеть весь процесс плетения
паутины своего соседа, мне пришлось встать рано утром на рассвете, около 4х часов утра. Взобравшись на ветку растения, паук выпустил длинную
невесомую паутинку. Так он сидел в ожидании, пока нить не зацепится за чтонибудь. К сожалению, нить продолжала вяло висеть в воздухе, паук подтянул
её и съел. Затем перебрался на другое удобное для него место, поближе к
кустам. Вторая попытка оказалась удачной. Паук тут же пополз к
зацепившемуся концу паутинки и надёжно закрепил его. Отсюда паук
спустился на своей нити, пока не коснулся ветки дубков. Здесь он прочно
закрепил эту нить, а затем вернулся по ней, таща за собой следующую,
которую, перебежав по первой, закрепляет в начальной точке. Таким образом,
получается основа будущей сети - треугольная рама. Внутри неё паук
протягивает несколько нитей, пересекающихся в центре, отмечает комочком
паутины центр и протягивает от него 32 радиуса. Он скрепляет их тонкой
спиральной нитью и начинает самую кропотливую работу – прокладку ловчих
спиралей. Там, где спираль пересекает радиус, паук их как бы связывает
ногами. И вот паутина начинает напоминать красивое ажурное кружево (см.
Приложение VIII, рис 1). Как же нашему маленькому строителю удаётся
выдерживать столь геометрически правильный узор? Углы между всеми
радиусами острые, в среднем составляли 15 градусов и расстояние (4 см)
между всеми витками паучьей спирали строго постоянны. Радиус равен 20 см,
диаметр – 40 см. Оказывается, измерительным устройством являются ноги
паука. Ими во время работы крестовик постоянно измеряет расстояние между
оборотами спиралей. Так называемый чувственный счёт, который присущ
многим животным. Этот механизм настолько надежен, что позволяет пауку
плести свою сеть в полной темноте. Заключительный этап — прокладка
сигнальной нити в убежище (см. Видеоприложение, приложение VIII, рис 2). На
сооружение всей сети ушло около 1 часа, примерно в 4 часа 50 минут он
закончил плести. По моим подсчётам ему понадобилось около 8 м паутины.
При этом паучок лихо перемещался по липкой паутинной конструкции,
заняв место в середине (см. Приложение VIII, рис 3).Но, уже ближе к 6 часам
45 мин., когда совсем стало светать, он спрятался за листом в укрытии,
8
Сборник ученических исследовательских работ
поджидая добычу (см. Приложение VIII, рис 4). Как же так получается, что мухи,
комары и прочие насекомые, попадая в паутину, безнадежно прилипают к ней
и запутываются, в то время как сами пауки легко двигаются по тонким
переплетениям нитей?
3.5. Почему пауки не прилипают к своей паутине
На этот вопрос мои одноклассники отвечали по–разному (Приложение I,
диаграмма 3). Некоторые ответы были близки к правильному. Прочитав
научную статью по данному вопросу, я выяснил, чтобы не попасть в
собственную ловчую сеть, паук постоянно вырабатывает немного сухой нити.
Он хорошо знает, где находятся безопасные участки, и, притаившись на одном
из них, терпеливо ждет, пока жертва не попадет в сеть. А также, что было
большой неожиданностью для учёных, ноги пауков перемещаются по паутине
совершенно особым способом. При соприкосновении паучьей ноги с паутиной
липкая капелька с нити перемещается на волоски ноги паука, а затем, при
поднятии ноги она так же легко соскальзывает с волосков обратно на паутину.
Выходит, что паук не может прилипнуть к собственной паутине, потому что
клейкая жидкость не контактирует непосредственно с ногой, а находится либо
на паутинной нити, либо на волосках паучьей ноги. Разумеется, не будь у ног
паука таких особенных волосков и специального покрытия, жонглирование
клейкими каплями было бы невозможным.
4. Применение паутины человеком
Изучив свойства паутины, я решил выяснить, может ли она быть
полезна для людей. Оказывается, в последние годы учёные серьёзно занялись
изучением паучьей паутины. Паутина толщиной с карандаш способна
остановить Боинг - 747, летящий на полной скорости. Шёлк паука используется
в медицине. Получен искусственный аналог паутинной нити, которая лишь в
четыре раза менее прочная, чем натуральная. Она используется при ожогах,
порезах, ранах. Предполагается создать искусственную кожу на основе
паутины для пересадки кожи. Паутина находит применение для изготовления
перекрещивающихся нитей в окулярах различных оптических приборов. В
народной медицине тоже используется паутина. Её очищают от грязи и пыли, а
затем прикладывают к больному месту, на ранку, она останавливает кровь.
Человечество скопировало многие из конструкторских находок природы, но
такой сложный процесс, как прядение паутины, воспроизвести, пока не
удается. Эту непростую задачу ученые сейчас пытаются решить с помощью
биотехнологических приемов. Имеются уже первые шаги к совершенству.
Разработан уникальный материал, основанный на органическом соединении
паутины и человеческой кожи. Новый материал в будущем способен сделать
тело человека практически неуязвимым для огнестрельного оружия, ведь его
характеристики уже сейчас в разы превосходят характеристики современных
бронежилетов. Это изобретение будет использоваться и в мирных целях.
Медики надеются с помощью этого вещества научить организм человека
восстанавливать утраченные конечности. Учёные на пороге открытия. Они
заявили, что вскоре будут сшивать нервные ткани человека, используя
природные нити. Паутина прочная, полностью растворяется в организме и не
9
Сборник ученических исследовательских работ
вызывает воспалений. Она подходит для лечения травм и переломов, когда у
пациентов теряется чувствительность в руках и пальцах.
Заключение
Исследовав особенности жизнедеятельности пауков, понаблюдав за их
жизнью, узнав много интересного о свойствах паутины, я сделал вывод: паук –
замечательный архитектор, а паутина уникальный природный материал
будущего. Мои гипотезы нашли своё подтверждение. В будущем я намерен
стать учёным и создать нить такую же прочную и эластичную, как паутина.
Хочу, чтобы все люди изменили своё отношение к паукам, не убивали их, а
наоборот, бережно относились к этим маленьким безобидным существам
нашей
природы.
Моё
выступление
полностью
изменило
мнение
одноклассников о пауках, и воодушевило их на написание фантастической
повести об этих удивительных существах (Приложение IX).
Список литературы
1. Загадки дикой природы. М.: РОСМЭН 2004
2. Отряд пауки. Ланге А.Б.- М.: Просвещение 1984.
3. Пауки, их строение, образ жизни и значение для человека.
Иванов А.В.-Л.: ЛГУ 1965.
4. Пауки
Краснодарского
края
//
5.
6.
7.
http://redspiders.narod.ru/krasnodar.htm
Пауки// http://ru.wikipedia.org/
Пауки//http://pauki.ucoz.com/
Проблема получения паутинного шелка и пути к ее разрешению.
Харитонов Д.Е.- П.: Учён. Зап. 1945
8. Уникальные
свойства
паутины//http://www.drugsbrand.info//
9. Хочу всё знать. Энциклопедия маленького эрудита. М.: АСТ.2011.
10. Что? Зачем? Почему? М.: ЭСКМО 2002
11. Я познаю мир. М.: Астрель 2000
Приложение I.
Анкетирование учащихся по теме исследования
Диаграмма 1.
10
Сборник ученических исследовательских работ
Кто такой паук?
насекомое
1
2
паукообразное
2
не знаю
10
существо, лазающее
по стенам
восьминогая
букашка
существо, которое ест
мух
3
4
Диаграмма 2.
Что такое паутина?
тонкие нити
3
3
1
это пыль
не знаю
2
4
липкая смесь
сетка
5
3
2
11
ловушка для насекомых
липкая нить
хрупкая нить, которую
можно разорвать
Сборник ученических исследовательских работ
Диаграмма 3.
Почему паук не прилипает к паутине?
не знаю
1
1
из-за лапок
2
когти лап смочены
маслом
он её сплёл
2
15
Диаграмма 4.
нет липучек на
лапках
Есть ли глаза у паука и сколько их?
2
1
2
есть, их 8
5
есть, их 6
не знаю
1
2
1
2
7
есть, но не знаю
сколько
есть, 2 глаза
34 глаза
Диаграмма 5.
12
Сборник ученических исследовательских работ
Назовите виды пауков
2
2
4
2
3
3
2
8
9
3
Диаграмма 6.
домашние
крестовик
не знаю
чёрная вдова
тарантул
птицеед
ядовитые
белый
скорпион
обычный
Назовите пауков Краснодарского края
1
1
1 1
не знаю
паук - волк
сенокосец
домовой
21
Диаграмма 7.
13
крестоносе
Сборник ученических исследовательских работ
Как ты относишься к паукам?
боюсь
3
7
1
безразлично
3
восторженно
отвратительно
нормально
12 Диаграмма 8.
Оставляешь ли ты их жить при встрече?
5
нет
18
Приложение II.
Внешнее строение паука.
Рис. 1. Внешнее
14
строение паука
Сборник ученических исследовательских работ
Рис. 2. Паук с шестью ногами
Приложение III.
Виды пауков Краснодарского края
15
Таблица 1.
Сборник ученических исследовательских работ
Вид паука
/ название
Паук
крестовик
-
Паук
–
Фото паука
волк
Пауки –
скакунчики
Marpissa
nivoya
Скакунчик
Паук
Аргиопа
(Паук
оса)
–
–
16
Сборник ученических исследовательских работ
Паукибокоходы
Ebrechtell
a tricuspidata
Самка
паука
Самец паука
Пауккругопряд
Nuctenea
umbratica
Гиббаране
я
двухбугорчатая
паук
с
бугорками
в
передней части
брюшка
Gibbarane
a bituberculata
Мимикрир
ующие
под
муравьев
Cresmaton
eta mutinensis
Ранее
Formicina
Паукифилодромусы
Philodromu
s dispar
Паук Tmarus
17
Сборник ученических исследовательских работ
Synaema
globosa
Nigma
walckenaeri
Паук эро –
каннибал
Ero
tuberculata
Паук
сенокосец
-
Ксистикус
18
Сборник ученических исследовательских работ
Тетрагна
т
Синги
Клубион
Тегенария
(домовой паук)
19
Сборник ученических исследовательских работ
Приложение IV.
Пауки – прекрасные охотники.
Рис. 4. Паук - серебрянка
Рис.
2.
воронковый
Паук
Рис. 6. Паук ловильщик
Домовые пауки
Паук - кругопряд
Рис. 7. Паук - краб
Паук - бола
Рис. 8. Паук - скакунчик
20
-
Сборник ученических исследовательских работ
Рис. 10. Паук доломендес
Рис. 9. Тарантул
Приложение V.
Роль паутины в жизни пауков. Виды паутин.
Рис. 1 Волоски паутины
Рис. 2 Плоская паутина
Рис. 3 Объёмная паутина
21
Сборник ученических исследовательских работ
Рис. 4 Кокон
Рис. 5 Кокон
Приложение VI.
Изучение свойств паутины.
Рис. 3. Измерение радиусов
Рис. 1. Паук - крестовик
Рис. 2. Исследование количества радиусов
И витков спирали
Рис. 4. Проверка прочности: сухая
веточка, весом 1,2 г
Рис.
6.
Проверка
прочности:
металлическая крышечка крышечка, весом
2 г.
И
Рис.
5. витков
Проверка
прочности:
пластиковая крышечка, весом 3 г.
спиралипаутины
22
Сборник ученических исследовательских работ
Рис. 7. Разрыв паутины
Рис.
8.
Изучение
эластичности паутины
Рис. 9. Изучение эластичности
паутины
Рис. 11. Природный пылесос
Рис. 10. Удержание влаги
Рис. 12. Знакомство с
соседом
23
Сборник ученических исследовательских работ
Рис. 14. Мёртвая хватка
Рис. 15. Размотали на 4 метра
Рис. 16. Ещё один паук – крестовик
Для строительства такой паутины ему
понадобилось около 4 м
Рис.1. Изучение прочности
24
Сборник ученических исследовательских работ
Приложение VII.
Изучение паутины под микроскопом.
Рис. 2. Наблюдение в микроскоп
Рис. 4. Внешнее сравнение волоса и паутины
Рис. 3. Нить паутины
под микроскопом
25
Сборник ученических исследовательских работ
Приложение VIII.
Наблюдение за процессом плетения паутины.
Рис.2. Сигнальная нить
Рис.1. Ажурное кружево
Рис.4. Пора в логово, светает…
Рис.3. Вооружён и особо опасен
26