Николай Плавильщиков - Занимательная энтимология

• Название: Занимательная энтимология
• Автор: Николай Плавильщиков
• Издательство: Детская литература
• Жанр: Детская образовательная литература
• Год: 1990
• ISBN: 5-08-001450-4

Разнообразен мир природы, который так хорошо знал и любил автор многих книг для детей, доктор биологических наук Николай Николаевич Плавильщиков. В этой книге ученый-энтомолог рассказывает о том, как интересно наблюдать жизнь и повадки насекомых, живущих рядом с тобой: жучка трубковерта, слоника, плавунца, светлячка и других обитателей этого огромного мира живой природы.

На опушке растет береза. Некоторые листья ее свернуты наподобие бумажных фунтиков. Они ничем не склеены, не сшиты, будто держатся сами собой. Оказывается, это работа маленького черного жучка трубковерта. Ребята нашли в лесу червивый орех с маленькой дырочкой в скорлупе. Толстые, прочные стенки словно пробуравлены металлическим сверлом. Это сделал небольшой жучок-слоник своим «носом». Зимует на дне пруда жук-плавунец. Он не может обходиться без воздуха и все-таки дышит. Оказывается, плавунец получает кислород для дыхания… из воды.

Для чего трубковерты делают фунтики? Как слоники сверлят скорлупу орехов? Как дышит под водой плавунец? Почему светятся светлячки?

Обо всем этом, а также о многих других удивительных насекомых узнаете вы из книги профессора Н. Н. Плавильщикова.

Для младшего школьного возраста.

---

Голова освещена, все туловище в темноте. Фонарик, светивший, пока вокруг головы было темно, угасает.

Второй опыт. Светляк — на сильном свету. Затемните ему голову: фонарик загорелся.

Опыты показали, что в управлении фонариком важную роль играет зрение светляка. На свету фонарик не работает.

Конечно, жук не понимает и не может понимать, что на свету его «огонек» не заметен. Свет воздействует через глаза светляка на его нервную систему, а через нее — на клетки светящего органа. Свет тормозит их деятельность, а темнота, наоборот, возбуждает ее.

Два водяных жука

Один из обычных водяных жуков — плавунец. Его можно найти и в пруду, и в небольшом озерке на пойменном лугу, и в канаве на торфяном болоте, и в тихом затоне реки.

Сидя на берегу, видишь, как на поверхность всплывает крупный темный жук. Он словно повисает в воде вниз головой, выставив наружу самый кончик брюшка.

Повисит так с минуту и нырнет, выпустив пузырек воздуха.

Плавунец — прожорливый хищник. Он нападает на всех мелких водяных животных: насекомых, рачков, улиток, головастиков, маленьких рыбок.

Не откажется жук и от добычи покрупнее: от лягушек, тритонов, даже рыб с десяток сантиметров длиной.

В небольшом пруду сильно размножившиеся плавунцы могут уничтожить всю рыбу. Эти жуки — опасные враги рыбы: они поедают и рыбью икру, и рыбьих мальков.

В аквариуме плавунца нельзя держать вместе с рыбами: он с ними быстро расправится.

Опасно держать в одном аквариуме одновременно несколько жуков: они нападут друг на друга.

Плавунец живет всю зиму. Зимой и стоит заняться наблюдениями над этим жуком.

Далекие предки плавунца были наземными жуками, и он сохранил одну из их особенностей: дышит атмосферным воздухом. Воздушные трубочки открываются у него на спине, под надкрыльями.

Поднявшись на поверхность воды, плавунец выставляет наружу кончик брюшка. Он начинает с того, что выжимает из трубочек-трахей часть отработанного воздуха, а затем втягивает в них новый. Выдохи и вдохи чередуются, постепенно воздух в трахеях обновляется.

Присмотритесь к плавунцу, повисшему у поверхности воды. Вы заметите, как его брюшко то спадается, то расширяется.

Воздух попадает не только в трубочки-трахеи. Часть его оказывается и под надкрыльями. Ныряя в глубину, жук уносит с собой запас воздуха.

Летом, осенью, весной подняться к поверхности и подышать — нехитрое дело. А зимой? Вода покрылась льдом, доступа к воздуху над водой нет.

Как уследить за тем, что делает жук в пруду, затянутом толстой коркой льда?

Устройте подобие такого пруда у себя, и вы узнаете, что делает жук подо льдом.

Нужно выполнить два условия: чтобы вода была холодная и чтобы жук не имел доступа к ее поверхности.

Поместите плавунца в стеклянную банку и выставьте ее на холод. Вода станет холодной: первое условие выполнено.

Как выполнить второе условие?

Для этого есть два способа. Можно дать воде замерзнуть, и тогда она покроется ледяной корочкой. Будет совсем как в пруду. Можно сделать и иначе. Нам нужно, чтобы жук не смог выставить из воды кончик брюшка. Иными словами: нужно закрыть ему дорогу к воздуху. Для этого совсем не обязательна ледяная корка. Опустите в банку сеточку на два-три сантиметра ниже поверхности воды. Она заменит лед.

Жука посадили в банку, вынесли ее на холод. Когда вода сильно остыла, опустили сеточку.

Плавунец шныряет в воде, всплывает, снова ныряет ко дну. Он суется туда и сюда, всплывает тут и там. Но всюду на пути к воздуху — сетка.

И вот тогда жук переходит к особому способу дыхания.

У него органы воздушного дыхания. Казалось бы, что с такими органами нельзя использовать кислород, растворенный в воде. А вот жук проделывает именно это.

Вам не придется долго ждать. Поплавав, попытавшись подняться к поверхности воды, жук усаживается на веточку подводного растения. Нет в банке растений, он усядется просто на дне.

Сел. Как всегда, приподнял и оттопырил длинные задние ноги…

Из-под надкрылий показывается пузырь воздуха. Он растет и растет, но не отрывается, не всплывает кверху. Пузырь так и остается торчать из-под надкрылий.

Плавунец сидит неподвижно, пузырь его торчит.

Это все, что вы видите. Немного: жук, пузырь. Но ведь перед вами только «внешнее».

Откуда взялся пузырь? Нетрудно догадаться, что жук выдавил воздух из-под надкрылий: ведь там был запас его.

Для чего этот пузырь? Именно при его помощи и дышит плавунец.

В пузыре воздуха, выдавленного жуком, кислорода совсем мало: он уже истрачен. В воде растворенного кислорода гораздо больше. Что произойдет? Кислород, растворенный в воде, начнет поступать в воздушный пузырь.

Вода в банке и пузырь — это как бы два сообщающихся сосуда. И тут и там есть кислород: в воздухе пузыря и растворенный в воде банки. Но в пузыре его очень мало, в воде банки — больше. Различно количество газа, различным будет и его давление тут и там. Из воды, где кислорода больше и давление его сильнее, газ начнет проникать в пузырь: там меньше кислорода, а значит, и слабее его давление. Это перемещение должно продолжаться до тех пор, пока давление кислорода и в пузыре, и в воде банки не станет одинаковым.

Так полагается «по теории» и так было бы на самом деле, если бы перед нами были два сообщающихся сосуда на уроке физики.

Наш случай посложнее.

Воздух в воздушном пузыре, выдавленном жуком, сообщается с воздухом, находящимся под надкрыльями. Даже не просто «сообщается»: это часть того воздуха, выступившая наружу. Воздух, находящийся под надкрыльями, сообщается с воздухом дыхательных трубочек-трахей. У пузыря есть, оказывается, продолжение, и продолжение весьма длинное.

Кислород не накапливается в пузыре: в воздухе, находящемся под надкрыльями и в трахеях, его меньше, чем здесь. Начинается новый ток частиц кислорода: из пузыря под надкрылья, оттуда — в трахеи.

Равенство в давлениях так и не наступает: ведь в трахеях кислород все время расходуется. Вот оно, отличие от опыта с газами, в сообщающихся сосудах, показанного на уроке физики. Там давление газа в обоих сосудах рано или поздно уравновешивается. У плавунца равновесие не наступает, и ток кислорода продолжается. Все время он идет из воды в пузырь, из него — дальше и дальше, в трахеи. Чем дальше от пузыря, тем он слабее, так как все меньше становится разница в количестве кислорода. Но пусть и слабый, а он есть.

Кислород поступал бы в воздух под надкрыльями и без пузыря. Но тогда его поступало бы очень мало. Пузырь увеличивает поверхность соприкосновения запаса воздуха под надкрыльями с водой.

Нужно жуку поплыть, он втянет пузырь и поплывет. А когда сядет, снова его выпустит.

Много кислорода таким способом не получишь. Все же плавунцу его хватает: в холодной воде жук менее подвижен и дышит гораздо слабее, чем летом.

Проверьте на опыте, сможет ли жук жить в банке «с сеточкой» летом.

Для этого совсем незачем дожидаться лета: ведь вам нужно не оно, а «летняя» вода.

Подогрели воду до 22–25 градусов; пустили плавунца в теплую воду, устроили загородку из сеточки. Все как «зимой», только вода теплая.

Жук плавает, поднимается кверху… Он выпускает пузырь. Но оттого, что воду нагрели, кислорода в ней не прибавилось, Его хватало при холодной воде, когда жук был менее подвижен. В теплой воде он гораздо подвижнее, и теперь кислорода ему не хватает. Газообмен при помощи пузыря оказывается слишком слабым, и плавунец погибает: задыхается.

Но и в зимнем пруду не всегда проживешь с таким способом получения кислорода. В иных прудах мало кислорода, растворенного в воде, в других он сильно расходуется на гнилостные процессы. Растения зимой почти не выделяют кислорода, и запас его в воде не пополняется.

Когда вода совсем обеднеет кислородом, плавунец опускается на дно и впадает в глубокую спячку. Он проспит до весны.

Ну, а опыт с ледяной корочкой? Что там иного по сравнению с сеткой?

Иное есть в самом начале опыта.

Что происходит в пруду, когда он замерзнет?

Доступ к поверхности воды прекратился. Пока лед еще тонкий, в воду проникает достаточно света. Водяные растения выделяют довольно много кислорода. Кое-где подо льдом даже скапливаются его пузырьки: нет-нет да и оторвется от листа растения маленький пузыречек. В обычное время он поднялся бы к поверхности воды и лопнул бы: воздух «улетел». Сейчас не улетишь. Пузырьки всплывают и скапливаются под ледяным потолком.

Плавунец ползает по нижней поверхности льда и дышит накопившимся здесь воздухом.

Вот это «собирание» воздуха и можно увидеть при опыте с ледяной корочкой. Нужно только поместить в банку водяные растения и поставить ее на сильном свету, чтобы растения выделяли побольше кислорода.