Изучаем фауну России. Кузнечики

         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 занятий 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  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

    Этих своеобразных животных мы все знаем и помним с детства, ведь когда-то наверняка были удивлены  их окраской, способностью сливаться с окружающим фоном,  длинными неожиданными прыжками.  Называются они кузнечиками. А относятся эти удивительные существа  к типу Членистоногие, классу Насекомые, отряду Прямокрылые.  Сегодня мы   познакомимся с их биологическими особенностями более детально, чем делали это на уроках в средней школе.

• Внешний облик

    Окраска тела у этих своеобразных беспозвоночных может быть различной.  Голова у кузнечиков  часто сжата с боков, иногда конусообразная. Кузнечик имеет две пары крыльев: передние и задние. Передние крылья у самца  часто с органом стрекотания. Жилкование на крыльях  в области органа стрекотания сильно изменено. Часто крылья утрачивают летательные функции, но сохраняют орган стрекотания.  У самки имеется яйцеклад. За очень редким исключением он длинный.

      Широко распространённый на территории России кузнечик зеленый –  красивое крупное насекомое ярко-зеленого или салатного цвета с длинными полупрозрачными крыльями. Тело взрослого насекомого, как и тело личинки, имеет сочный зеленый окрас. Лишь на крыльях и груди иногда могут быть темные пятнышки. Длина тела – 28–36 мм. Усики-антенны очень длинные, щетинковидные, с рыжеватым оттенком. Длина усов зеленого кузнечика превышает длину тела насекомого.

     Задние крылья широкие, прозрачные, с тонкими прожилками, образующими абстрактный геометрический рисунок; передние – более плотные и узкие. В состоянии покоя задние крылья спрятаны под передними. Длина крыльев превышает длину брюшка насекомого почти в 2 раза. Голова имеет вытянутую форму. Глаза круглые, выпуклые.
 
    Тип ротового аппарата – грызущий. Самки от самцов  у зелёного кузнечика отличаются наличием длинного саблевидного или мечевидного яйцеклада, сжатого с боков. Задние конечности самцов намного длиннее передних.

• Распространение, места обитания

     Кузнечики распространены очень широко, они  встречаются в лесах, в пустынях,  в тундрах и на высокогорных  лугах. Жители России хорошо знакомы с зелёным кузнечиком, так как он обитает практически во всех ландшафтных зонах страны. Лишь климатические условия северных регионов являются неблагоприятными для его существования. В отличие от других длинноусых прямокрылых, кузнечики обитают открыто на растениях, а не используют норы в почве. Очень часто кузнечики имеют внешний вид и окраску, сходную с внешним видом и окраской листьев или других частей растений, на которых живут. Маскировка достигается благодаря сильному расширению передних крыльев, а также их особому жилкованию. В зависимости от окраски они имитируют или здоровые, или отмирающие и мёртвые листья.

• Характерные черты поведения

      Зеленые кузнечики ведут одиночный образ жизни. Они очень хорошо прыгают и летают. Длина прыжка в несколько раз превышает длину самого насекомого, а скорость полета может развиться до 1,5 км/час. Кузнечики не имеют жилища, всегда находятся среди травы, кустов и деревьев. При особо жаркой погоде насекомое целый день прячется в зелени, выходя из тенистых укрытий только лишь рано утром. Звонкие мелодии кузнечика мы слышим на протяжении всего лета. Звук возникает в результате вибрации и становится еще громче, если насекомое приподнимает крылья. Самцы поют для того, чтобы привлечь самок или дать понять другим самцам, что данная территория уже занята. Стрекотание кузнечика чаще всего можно услышать в дневное и вечернее время, реже – ночью.

• Стрекотание и слух

     Звуковой аппарат кузнечиков располагается на надкрыльях. На правом надкрылье (переднем крыле) расположено «зеркальце» в виде округлой тонкой прозрачной перепонки, окружённой толстой  жилкой, образующей рамку. На левом надкрылье зеркальце непрозрачное, матовое и довольно плотное. Окружающая его  жилка толстая,  с зубчиками. Эта жилка выполняет роль смычка, а «зеркальце» служит резонатором при стрекотании.

     При стрекотании кузнечик приподнимает и раздвигает передние крылья, а затем приводит их в вибрирующее движение из стороны в сторону, в результате чего зубчики «смычка» трутся о рамку «зеркальца» правого надкрылья. Каждый вид кузнечиков имеет специфичный набор издаваемых звуков. В большинстве случаев звуковым аппаратом обладают только самцы, однако есть виды, у которых стрекочут и самки.
 
     Слуховой аппарат находится на голенях передних ног и имеет овальные перепонки, расположенные по обеим сторонам голени.

• Питание

     Вопреки распространённому мнению, подавляющее большинство кузнечиков всеядны и имеют  склонность к хищничеству. Фактически, по многим признакам кузнечики сходны с богомолами: такие же охотники-маскировщики, так же схватывают добычу зазубренными передними ногами. Но представители некоторых  видов питаются только растениями.
 
    В основной своей массе кузнечик – хищник, безжалостно уничтожающий на своем пути кладки яиц насекомых, а также  -  разнообразных взрослых членистоногих и их личинок  - тлю, гусениц, бабочек, жуков, клещей, мелкую саранчу. Если с охотой не повезло, неприхотливые насекомые довольствуются молодыми побегами растений.
 
     При  содержании этих животных в условиях неволи и при отсутствии питательных веществ в помещении с этими насекомыми  кузнечики были замечены даже в каннибализме, то есть поедании себе подобных. Простой эксперимент показал, что если поместить несколько этих насекомых в закрытую банку и оставить их без пищи на пару дней, то в итоге группа обязательно понесет потери среди сородичей.

     Кажется удивительным, но является фактом, что, если кузнечик не получает своей «дозы» белка и солей из обычной пищи,  он не брезгует питаться падалью, а также с аппетитом поглощает своих более слабых сородичей.

• Размножение и развитие

     Кузнечики умеренных широт приступают к размножению в мае – июне, тропические виды размножаются вне зависимости от сезона. Самцы привлекают самок заливистыми трелями.

     Большинство хищных и всеядных видов откладывают яйца в землю, погружая в неё яйцеклад. Яйца откладываются поодиночке или же небольшими кучками по 5—10 шт., скреплёнными застывающими выделениями придаточных половых желез.

     Откладывание яиц длится несколько часов, у разных видов кузнечиков кладка самки может содержать от 100 до 1000 яиц. Крупные, овальные яйца представители разных  видов кузнечиков откладывают не только в  землю, но и прикрепляют их на ветки и стебли травы, прячут в рассохшуюся древесину или под кору деревьев. У растительноядных видов яйца чаще всего откладываются на поверхность или внутрь наземной части растения.  В умеренных широтах кладка зимует в земле до будущего года.
 
      За весь жизненный цикл линяют от 4 до 6 раз. После первой линьки появляются зачатки крыльев.  После третьей линьки они принимают треугольную форму, и на них появляются продольные жилки. После последней линьки происходит окончательное формирование крыльев.     Как правило, внешне личинки и нимфы кузнечиковых отличаются от имаго (взрослых насекомых) только размерами и отсутствием нормально развитых крыльев. 

• Роль в природе, взаимоотношения с  человеком

     Несмотря на свою покровительственную окраску и природную агрессивность, кузнечики нередко становятся объектами питания самых разных хищных беспозвоночных и позвоночных животных. Этим определяется их значительная роль в природных сообществах, как участников пищевых цепей и сетей. В телах кузнечиков обитают также многие паразиты, находящие здесь свой «стол и дом». Питаясь другими насекомыми,  кузнечики являются естественными регуляторами их численности.

     Как уже указывалось ранее, пища некоторых видов кузнечиков исключительно растительная: кузнечики едят траву или листья деревьев, а  некоторые из них отмечены как  сельскохозяйственные вредители.  Однако  численность кузнечиков обычно относительно невысока, поэтому  вред от них незначителен.  В отличие от  других прямокрылых -  саранчи, поедающей урожай фермеров, кузнечики обычно приносят больше пользы, чем вреда. Например, они помогают избавляться от колорадского жука, облюбовавшего поля с картофелем.

     Однако в некоторых случаях с кузнечиками всё-таки приходится бороться. Но методы борьбы с этим насекомым еще недостаточно разработаны. В профилактических и истребительных целях рекомендуют следующее:  плантации сельскохозяйственных растений желательно располагать подальше от целинных участков - мест откладки яиц зеленым кузнечиком; обрабатывать поля и прилегающие к ним территории ядами; размещать в местах обитания вредителя приманки с отравой.

   Некоторые любители, наоборот,  содержат и разводят кузнечиков у себя дома в террариуме в качестве домашних питомцев или кормовых насекомых для живущих в неволе земноводных и пресмыкающихся, добиваясь при этом положительных результатов в отработке технологий создания и длительного сохранения искусственных популяций этих животных.
 
     Кроме того, кузнечики, наряду с другими прямокрылыми, являются объектами разнообразных научных исследований.

ВОПРОСЫ  И ЗАДАНИЯ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ

1. Какие признаки внешнего строения  характерны для кузнечиков?  Перечислите некоторые из них.
2. Какова биологическая роль зелёной окраски, которую часто имеют кузнечики?
3. Как вы думаете: всегда ли  покровительственная окраска тела спасает кузнечиков от врагов? Почему вы так думаете?
4. Каково значение длинных усиков, расположенных на голове у  кузнечика?
5. Каково соотношение длины тела и длины усов у зелёного кузнечика?
6. Почему длина конечностей у кузнечика такая разная?
7. Какую функцию (кроме полёта)  выполняют крылья кузнечика?
8. Как можно отличить друг от друга взрослых кузнечиков: самку и самца?
9. Чем отличаются внешне взрослые кузнечики от их личинок?
10. Чем отличаются передние и задние крылья у зелённого кузнечика?
11. Как расположены передние и задние крылья в период пребывания  этого животного в неподвижном состоянии?
12. Какую форму имеют глаза у зелёного кузнечика?
13. Как называется тип ротового аппарата, характерный для прямокрылых насекомых?
14. Какова форма яйцеклада у самки зелёного кузнечика?
15. Чем объясняется широкое распространение зелёного кузнечика на территории России?
16. Какие внешние условия ограничивают распространение кузнечиков?
17. Обычно окраска тела кузнечиков имитирует окраску листьев.  Однако известно, что есть виды кузнечиков, которые  не являются зелёными.  Как это можно объяснить?
18. Каково соотношение длины тела кузнечика и возможной длины его прыжка?
19. Куда прячутся кузнечики от слишком горячих солнечных лучей в жаркий летний день?
20. Какова биологическая роль стрекотания кузнечика?
21. Где расположены органы слуха у кузнечика?
22. Чем питаются представители большинства видов кузнечиков?
23. Как и в каких условиях проявляется каннибализм у кузнечиков?
24. В какое время года кузнечики приступают к  процессу размножения на территории России?  С чем это связано?
25. В какую среду откладывают свои яйца хищные и всеядные кузнечики?
26. Куда, кроме почвы, могут быть отложены яйца представителями разных видов кузнечиков?
27. Когда вылупляются личинки из яиц, отложенных кузнечиками в летнее время в средней полосе России?
28. Сколько раз линяет личинка кузнечика прежде, чем она станет  взрослым насекомым?
29. Какова роль кузнечиков в природных сообществах?  Дайте содержательный, аргументированный ответ.
30. Можно ли считать кузнечиков однозначно полезными или однозначно вредными животными?
31. В чём проявляются  вред и польза кузнечиков, живущих в  местах, где осуществляется  сельскохозяйственная деятельность человека?
32. Как можно бороться с кузнечиками на территориях,  где их вред оказывается значительным?
33. В чём заключается недостаток такого метода борьбы с кузнечиками, как использование  ядовитых веществ?
34. Для чего человек содержит кузнечиков в домашних условиях?
35. Ознакомьтесь с приведенным ниже текстом. Объясните, в чем заключается ошибочность некоторых имеющихся в нём  фактов или идей, внесите необходимые исправления или уточнения.

    «Какая это прелесть – в тёплый  июньский день бодро шагать по заливному лугу рядом с неширокой рекой, тихо несущей свои прозрачные воды в неведомую даль! А на берегу в это время кипит жизнь. Чаще всего обращают на себя внимание разные насекомые. Ах, какое их здесь изобилие!   Вот коварный цветочный паук замер на  крупном лепестке. Притаился и ждёт приближающуюся к нему и ничего не подозревающую будущую добычу – похожую на осу муху-журчалку.  Вот бабочка и стрекоза будто резвятся в воздухе.  Обе ищут цветки, богатые нектаром, который служит им желанной пищей.  А вот и крупный зелёный кузнечик. Сразу видно – самка,  ведь на её брюшке – довольно  большой, саблевидный  яйцеклад. Это удивительное животное  вдруг замерло и стало незаметным – совершенно слилось с фоном зелёного листа, на котором находилось. Я почти уверен в том, что целый  день безобидный кузнечик будет мирно питаться только нежными побегами растений. А  в какой-то момент  опустится вниз, чтобы отложить в землю свои яйца с помощью длинного яйцеклада.  Но вот вижу – мой кузнечик вдруг напрягся, приподнял передние крылья, начал активно двигать ими из стороны в сторону. И в тот же миг я услышал исходящее от этого насекомого громкое  стрекотание. Оно продолжалось долго, повторялось много раз, и, слушая его, я  совсем потерял счёт времени. А в ответ  раздавалось  многоголосие песен других кузнечиков, радующихся  солнечному свету, теплу  и таким образом выражающих эти свои положительные эмоции.  Мне было очень приятно осознавать, что  весёлое стрекотание кузнечиков больше  ни для чего не нужно, кроме выплёскивания наружу этого счастья, этой радости, переполнявших тело маленького беспозвоночного!  Как же близки были наши с ним ощущения в  чудесный летний день на берегу небольшой реки! Но всё когда-то кончается. Не успел я оглянуться – а значительную часть неба  вдруг закрыла большая тёмная туча,  и совершенно неожиданно начал моросить  дождь. Наблюдаемая мною самка кузнечика прыгнула в сторону  и пропала в зарослях травы, а я заторопился домой.  Ведь ни зонтика, ни плаща я с собой не взял, а промокнуть  мне совсем не хотелось. Что же, будем ждать нового солнечного дня!»
 
36. 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 НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ И ОБРАЗЦЫ ПРАВИЛЬНО ВЫПОЛНЕННЫХ ЗАДАНИЙ

Покровительственная окраска не всегда спасает кузнечиков от гибели.  Маскирующихся насекомых  может выдать, например,  даже самое незначительное движение.  Защитные приспособления жертвы и способности хищника обнаруживать жертву  эволюционируют  параллельно, поэтому каждая адаптация  является относительной.

     Длинные задние конечности кузнечика позволяют ему совершать  прыжки, а передние – удачно приземлиться и закрепиться на побеге растения.

     Широкое распространение зелёного кузнечика на территории России, вероятно, определяется его всеядностью; способностью  хорошо маскироваться от хищников;  умением постоять за себя, что связано с агрессивностью и наличием мощных челюстей; способностью  активно перемещаться в поисках корма и другими  биологическими особенностями, являющимися эффективными адаптациями к различным условиям среды.  Однако напомним читателям, что низкая температура воздуха и почвы  в северных регионах всё-таки является  важным ограничивающим фактором  распространения  этих насекомых.

     Не зелёная окраска представителей некоторых видов кузнечиков может имитировать, например,  цвет погибших листьев.

     Сама постановка вопроса о пользе или вреде кузнечиков может быть корректной только применительно к хозяйственной деятельности человека. Но и в этом случае роль кузнечиков неоднозначна.   Очевидно, что  массовое истребление кузнечиков недопустимо по целому ряду причин,  которые нашли свое отражение в тексте данной статьи.  Использование же ядов может привести к отравлению и гибели не только  этих прямокрылых, но и многих других животных, что в ряде случаев крайне нежелательно.

          В предложенном для обсуждения тексте имеются следующие ошибки и неточности:  паук – не насекомое, а паукообразное. Стрекозы питаются летающими насекомыми, а не нектаром. Кузнечик – не безобидное исключительно растительноядное животное, а всеядное существо, склонное к хищничеству. Громкое длительное стрекотание характерно для самцов зелёных кузнечиков, а не для самок. Стрекотание кузнечика имеет важное биологическое значение. Оно привлекает самок к поющему самцу, а другим самцам указывает на то, что данный участок занят.
 
     ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ  САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ  ШКОЛЬНИКАМИ БИОЛОГИИ  КУЗНЕЧИКОВ

1. Найди в сети Интернет несколько кинофрагментов о кузнечиках.
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. Брем А. Жизнь животных. – М.: Эксмо,  2003.
2. Губин А.И. Мир животных. – М.: Издательство Мир книги, 2007.
3. Жизнь животных. В семи т. / Гл. ред В.Е. Соколов. Том 3. Членистоногие.  – М.: Просвещение, 1984.
4. Козлов М.А., Олигер И.М. Школьный атлас-определитель беспозвоночных. – М.: Просвещение, 1991.
5. Кузнечик // Наша флора  и фауна.  – М.,  2014.  - № 45.
6. Кузнечик  [Электронный ресурс].  - URL: https://animals-mf.ru/kuznechik/, свободный. (Дата обращения: 4. 04. 2022).
7. Кузнечик [Электронный ресурс].  - URL: https://wildfauna.ru/kuznechik/, свободный. (Дата обращения: 5. 04. 2022).
8. Кузнечики  [Электронный ресурс].  - URL: https://bigenc.ru/biology/text/2119536/, свободный. (Дата обращения: 5. 04. 2022).
9. Кузнечиковые  [Электронный ресурс].  - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Кузнечиковые/, свободный. (Дата обращения: 6. 04. 2022).
10. Нидон К., Петерман И., Шеффель П., Шайба Б. Растения и животные: Руководство для натуралиста. – М.: Мир, 1991.
11. Суматохин С.В. Чтение и понимание текста при обучении биологи // Биология в школе. – 2012. - № 6.
12. Суматохин С.В. Виды чтения при обучении биологии  // Биология в школе. – 2012. - № 7.
13. Уолтерс  М.  Насекомые. Всемирная иллюстрированная энциклопедия. – М.: Эксмо, 2014.