Удивительные животные, способные ходить по воде. Как водомерки удерживаются на воде Птица которая бегает по воде
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.
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 насекомого покрыто отталкивающими воду волосками, поэтому она всегда выходит из воды сухой.
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.
С помощью передних ног, она контролирует свою скорость передвижения, а остальные четыре ноги – это опора, и руль насекомого. Все они хищники , питаются беспозвоночными .
Видя еду, подают сигналы (колебания воды), и со всех сторон бегут на обед эти торопливые насекомые. Рот в виде хобота, с помощью которого она высасывает «соки» у жертвы. Зрение хорошее, а достаточно длинные усики играют роль осязания и обоняния.
Размножаются они все лето, откладывая яйца (до 50 штук) на листья водных растений, образуя один ряд длинного желеобразного шнура.
Морские водомерки выбираются на сушу, ища укромное место во мху или старых пнях, для зимовки. Они неуклюже ковыляют по земле, теряя свою грациозность. Ходить по суше, не то, что скользить по воде.
У некоторых видов водомерок есть крылья и надкрылья. Такие насекомые перелетают на другие водоемы с целью расселения, или если прежнее место жительство пересохло.
Водомерка большая. Она и правда самая большая, её размер в длину достигает до 17 мм. Имеет рыжеватый цвет тела, крылья. Питается насекомыми.
Пресноводные водомерки питаются упавшими насекомыми на воду. Размер насекомого около 8 - 10 мм. Есть крылья, а значит, могут летать.
Прудовая водомерка длиной до 10 мм. Окрас темно-бурый, ноги светлые, а на передних конечностях еще есть черные полосы на бедрах. У самок брюшко красное, у самцов – черное. Имеются крылья. Едят насекомых.
Морская водомерка (её длина около 5мм) меньше размером пресноводной, единственный представитель насекомых в море. Зато морская водомерка быстрее бегает – 3,5 км/ч. Может напасть на медузу, физалий. Не брезгует отведать икру рыб.
Обитают в Индийском и Тихом океанах. Яйца откладывают на плавающих предметах. Они живут на открытой воде за многие километры от суши. Крыльев у них нет. Распространены водомерки везде, де есть водная стихия.
- Класс – Насекомые
- Отряд - Полужесткокрылые
- Семейство - Водомерки
То, что выглядит совершенным чудом, порой оказывается простым явлением природы. В ходе эволюции более 1200 видов животных развили у себя способность ходить по воде: от крошечных насекомых и пауков до рептилий, птиц и даже млекопитающих.
На фото: шлемоносный василиск; nationalgeographic
Муравьи никогда не отличались способностями к плаванию, однако последние исследования показывают, что многие из них на удивление умело действуют в окружении воды. Среди 35 изученных видов тропических муравьев более половины показали высокие результаты по части своеобразного «плавания», уверенно держась на водной поверхности. Этот навык позволяет им ловко сбегать от хищников, не уходя при этом на дно. Такие наблюдения были опубликованы в номере журнала «Современная биология ».
Фото: full-hd-oboi
Прогулки по воде – вовсе не волшебство: физика способна объяснить этот феномен. Крошечные животные могут спокойно скользить по водной глади за счет того, что их вес поддерживается поверхностным натяжением – силой, возникающей при «цеплянии» молекул воды друг за друга.
«Поверхностное натяжение – это свойство, возникающее при контакте воздуха и воды, порождающее эффект своеобразного батута на поверхности» – объясняет Джон Буш, профессор Массачусетского Технологического Института, изучающий гидродинамику.
Водомерки
Фото: vokrugsveta.ru
Существует около 340 видов водомерок – насекомых, проводящих большую часть своей жизни в перемещениях по водной поверхности. Они принадлежат к группе так называемых глайдеров (планеров) – существ, способных передвигаться по воде. Среди их «коллег» можно выделить пауков-рыболовов и гекконов.
Надавливая своими невесомыми ногами на воду, водомерка создает на ее поверхности микроуглубления, не прокалывая верхнего слоя насквозь. Импульсы образовавшегося натяжения приводят насекомое в движение маленькими толчками. Попеременно двигая парами ног, водомерка скользит по воде. Её мерные шаги создают след из еле заметных водоворотов, помогающих движению. Конечности этого изящного насекомого покрыты слоем водоотталкивающих волосков, что придает дополнительной непотопляемости.
Пауки-рыболовы
Фото: Corbis
Вдоль речных берегов Северной Америки обитают пауки-рыболовы – довольно крупные создания, способные съесть пескаря или небольшую лягушку. В основном эти членистоногие питаются насекомыми, охотясь сквозь толщу воды. На плаву рыболов держится благодаря покрывающим его лапки водоотталкивающим волоскам.
Паук-рыболов имеет несколько стилей передвижения по воде: во время неспешных прогулок он уподобляется водомерке, а при преследовании добычи или побеге от хищников его шаг переходит в настоящий галоп.
«При беге пауки чередуют пары своих лапок, по очереди отталкиваясь каждой из них от поверхности. Таким образом они буквально подбрасывают себя в воздух, пружиня на воде» – рассказывает профессор биологии Роберт Сутер из колледжа Вассар.
Помимо прочего, эти существа способны плыть подобно паруснику: улавливая ветер поднятыми вверх лапками, пауки позволяют его дуновениям подхватывать себя и легко толкать вперед по глади воды. По словам профессора Сутера, такой стиль передвижения может способствовать путешествиям пауков на длинные дистанции практически без затрат энергии.
Карликовые гекконы
Хрупкий бразильский карликовый геккон, имеющий размер около 4 см, казалось бы, способен утонуть в мельчайшей луже. Однако эта ящерица в ходе эволюции обзавелась несколькими уловками, позволяющими оставаться в безопасности в дождевых лесах, являющихся ее местом обитания.
Поскольку размеры этой рептилии очень малы, она может позволить себе спокойно перемещаться по воде подобно водомеркам и паукам-рыболовам. Кроме того, геккон имеет в распоряжении водоотталкивающую кожу, не дающую телу прорвать поверхностное натяжение воды.
Ящерица-василиск
Василиски, древесные ящерицы Центральной Америки, получили в народе прозвище «Ящерица Иисуса Христа» за свою способность ходить по воде. Будучи испуганными, василиски могут пробегать на задних конечностях по поверхности водоема до 4,5 метров.
Вес ящериц-василисков не позволяет им скользить по воде в спокойном состоянии, поэтому они относятся учеными к группе «ударников» — животных, вынужденных усиленно двигаться, чтобы оставаться на плаву. «Ударная» техника заключается в стремительном обрушении на водную поверхность серий шагов, прорывающих поверхностное натяжение и получающих ответный толчок. Импульс от каждого толчка сохраняется в течение достаточного для следующего шага времени, при этом ящерицам приходится прилагать огромные усилия для стабилизации своего вертикального положения.
Западноамериканская поганка
Заподноамериканские поганки — птицы, которые большую часть времени проводят в водоемах. Природа наделила их мощными ногами и короткими крыльями, создающими не слишком удобные условия для сухопутного образа жизни. Захватывающе красивый и сложный ритуал ухаживания этих птиц именуется не иначе как «порыв»: самец и самка синхронно разворачиваются, делают стремительный рывок вперед, резко поднимаются над водой и с яростным хлопаньем крыльев «бегут» по поверхности водоема, перебирая по ней ногами.
Перемещаясь таким образом на расстояния до 9 метров, поганки совершают около 22 шагов в секунду. Пальцы этих птиц не имеют перепонок – их строение напоминает небольшие весла, что помогает выравнивать положение тела при передвижении по воде.
Дельфины
Фото: hqoboi.com
Даже столь крупные животные, как дельфины, время от времени могут «пройтись» по воде. Представитель Общества охраны китов и дельфинов Майк Боссли изучает поведение этих млекопитающих в австралийском порту на протяжении 25 лет. Недавно он заявил о существовании такого феномена, как «ходьба на хвосте». Энергично хлопая хвостом по воде, дельфины способны принимать вертикальное положение тела над ее поверхностью и таким образом продвигаться вперед. При подобном перемещении погруженным в воду остается лишь кончик хвоста.
Трюку с хождением на хвосте дельфины успешно учатся в неволе, в свободных водах же такое явление оказывается довольно редким. Как-то раз Боссли увидел самку дельфина, «прогуливающуюся» на хвосте. Впоследствии к ней присоединились все местные дельфины, переняв ее технику. Ученые затрудняются назвать вероятные причины подобной ходьбы. Вполне возможно, дельфины таким образом просто забавляются, получая удовольствие.
Хочу ее чуть продолжить, т.е. рассказать не только о водомерке, о том как она бегает по воде, но и о том, кто же из обитателей живой природы так же может ходить по воде и почему. Опыты мне помогал проводить Денис Зеленов, 10 лет. Физика в живой природе — интересный ракурс.
Что помогает дикобразу держаться на поверхности воды?
О дикобразе можно с уверенностью сказать, что даже если он захочет, то не сможет утонуть, так как полости внутри его многочисленных игл заполнены воздухом. Это помогает животному держаться на поверхности воды .
Как видно из проведенного опыта: зеленый резиновый шарик не надутый тонет, а наполненный воздухом розовый шар – плавает. Так же как и дикобраз. Это, конечно, нельзя назвать хождением по воде, скорее – плавание.
Что помогает птицам держаться на плаву?
Мы много раз видели на озерах, как плавают лебеди, утки. Они легко удерживаются на плаву.
Это потому что их перья полые, и они очень плотно прилегают друг к другу, создавая воздушную прослойку. Также перья птицы имеют смазку, защищающую их от намокания. Их тело вырабатывает жир. При помощи клюва птица постоянно смазывает свое оперение жиром, который отталкивает воду. Вода не может намочить перья, что помогает птице сохранять тепло и держатся на воде.
Это легко проверить следующим опытом: берем два нитяных клубочка и один из них окунаем в растительное масло. Затем положим их в стаканы с водой и увидим, что промасленный нитяной клубочек плавает, а второй – утонул.
А еще водоплавающие птицы «бегут» по воде при взлете. Так им удается развить большую скорость. Быстро перебирая лапами, и одновременно работая крыльями, разгоняются, пока не наберут скорость достаточную для отрыва. Затем изо всех сил отталкиваются от поверхности воды и взлетают. Это напоминает самолет при взлете.
Что держит жука водомерку на плаву?
Водомерка очень свободно чувствует себя на поверхности воды, оставаясь на плаву. У нее лапки покрыты тысячами крошечных волосинок, которые не намокают.
Если присмотреться, то можно увидеть, что там, где ее тонкие длинные ноги соприкасаются с поверхностью воды, на воде появляются небольшие вмятины. Поверхность воды ведет себя так, как если бы она была покрыта тонкой резиновой пленкой, которая под весом жука растягивается, но не разрывается при этом. Вода отвечает давлением, обращенным изнутри наружу, стремясь восстановить свою ровную поверхность. Это явление называется поверхностным натяжением воды. Его можно наблюдать на ложке наполненной водой до краев – вода на ложке как бы «горкой», что хорошо видно из опыта. Капля воды в состоянии полета, в невесомости сохраняет форму шара только благодаря силе поверхностного натяжения. Его еще называют «кожей» воды.
Наличие силы на поверхности воды мы можем наблюдать на следующем опыте: уложим на воду металлическую швейную иголку или канцелярскую скрепку. Они, как и водомерка, будет удерживаться на ее поверхности.
Эти опыты показывают, что водомерке удержаться на воде помогает сила поверхностного натяжения воды . Вес насекомого уравновешивается поверхностным натяжением, сила которого превышает массу тела водомерки. Благодаря этому водомерка остается на плаву и может выполнять прыжки вверх в воздух подобно прыжкам человека на батуте. Таким образом, водомерки имеют как бы два вида походки: прыжок вверх в воздух и скольжение по воде. Многие из нас наблюдали, как ловко жучки водомерки скользят по воде! Скорость их передвижения до 100 км/час. Как это у них получается? Ученые доказали что водомерки пользуются своими конечностями, словно веслами. Только они не погружают свои «весла» в воду. От лапок образуются ямки на поверхности воды. Эти ямки работают, словно лопасть весла. Каждый гребок создает за лапками мини- водоворот, завихрения в воде. Благодаря этому водомерка и движется вперед, как бы отталкиваясь от задней «стенки углубления», как это изображено на рисунке.
Упрощенная модель лапки водомерки
Как ящерица василиск бежит по воде?
Шлемоносный василиск живет в центральной Америке. Весит он около 100 грамм. Василиск — редчайшее существо, которое бегает по воде со скоростью до 12 км/ час, т.е. в два раза быстрее, чем человек. Удерживаться на воде и бегать по ней ящерице помогают частые удары лапками. При этом в воде возникают ямки со стенками. Эти стенки, при быстро-повторяющихся ударах, за короткий промежуток времени между двумя соседними ударами ведут себя как твердые. Когда ящерица толкает воду ногой вниз и назад, то вода отвечает с такой же силой, толкая ее вверх и вперед. Отталкиваясь, ящерица бежит по воде как посуху.
Как ходит по воде паук рыболов?
Наиболее искусный водоход — это пизаурид, паук рыболов. Может скользить по воде, так как это делает водомерка. Может вставать в воде на задние лапки и бежать как ящерица василиск! Но самый быстрый способ передвижения паука — это передвижение под парусом. Когда дует ветер, паук машет передними лапками, или задирает все тело и позволяет ветру тащить его по воде, как парусную лодочку. Даже легкий толчок ветра может пронести его через весь пруд.
Как оказалось, очень немногие существа способны ходить по воде.
Интересный выдался денёк. Сегодня вы узнали как действует физика в природе. Надеюсь, вам было интересно. И если вам понравилась Веселая наука, то примите от меня подарок . Сборник увлекательных экспериментов, опытов и фокусов с водой.
Чудесное хождение Христа по воде никто не может повторить, ну разве что некоторые представители животного мира... Какие же силы им помогают?
Пожалуй самым известным бегуном по воде является клоп-водомерка . Почти всю жизнь водомерки скользят по поверхности водоемов в поисках добычи, только на зиму они перебираются на сушу и прячутся во мху или под корой старого пня. Но в чем же секрет бегунов? Во-первых, благодаря маленькому весу и размеру. Во-вторых, все тело насекомого покрыто водоотталкивающими жирами, которые не позволяют водомерке намокнуть. И в третьих, клопу помогает держаться на плаву густошерстистый покров, особенно на кончиках лапок, которые имеют непосредственный контакт с водой, - на одном квадратном миллиметре может вырасти до 16 тысяч волосинок. Меховой покров со временем намокает, и если его во время не расправить и не просушить - клоп моментально пойдет на дно.
Отлично себя чувствует на поверхности воды жук-вертячка . Задние лапки жука преобразовались в лопасти для увеличения скорости бега и крутого маневрирования. Особенно в период спаривания вертячки исполняют сложные пируэты и выкрутасы - самцы, набирая скорость, делают резкий поворот под острым углом и медленно, словно пижоны на крутой тачке, проплывают мимо самочек, последние же в ответ выписывают завитки и спирали.
Подобной техникой обладают и пауки-рыболовы. Огромное количество ворсинок на теле насекомого, покрытое жирным водоотталкивающим слоем, и совсем маленький вес позволяют паукам без труда скользить по поверхности воды. Как и водомерки, пауки держаться на поверхности на трех лапках и пара лапок служит "веслами".
Бегать по воде могут и более крупные представители животного мира как ящерицы, птицы и дельфины.
Василиски живут у берегов водоемов, скрываясь в кустах и на деревьях, но в случае опасности он прибегает к своей удивительной способности - бегать по воде. Он держится на поверхности воды благодаря частым и коротким шлепкам. Контакт с водой длится всего 0,068 секунды. При каждом замахе, перепонки между пальцами захватывают небольшое количество воздуха, образуя специальную подушку, из-за которой лапа не намокает. За эту чудесную способность василисков называют "ящерицами Иисуса Христа".
Птицам легче бегать по воде, чем ящерицам, поскольку крылья создают подъемную тягу, к тому же помогает быстрое перебирание широкими лапками. Очень часто водную взлетную полосу выбирают те пташки, которые по земле передвигаются медленно и неуклюже.
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.
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.
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
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.
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.
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.
Видеосъемка: клоп водомерка