Животные, которые могут ходить по воде. Поразительное насекомое - водомерка. Клоп, покоривший три стихии Прыгает по воде насекомое

Прежде чем раскрывать секрет водомерок, необходимо вспомнить некоторые азы физических свойств воды. Как известно, воздушная и водная среды разделены особой пленкой поверхностного натяжения. На границе двух фаз силы притяжения, возникающие между молекулами воды, не уравновешены, т.е. сумма сил, которые действую вниз, оказывается в разы больше, чем сумма сил, действующих вверх. Благодаря этому плотность воды водоема получается чуть выше, чем в основном водном слое.

Но это еще не все! Молекулы, стремящиеся вниз, приводят к возникновению своеобразной эластичной мембраны, которая способна поддерживать на поверхности воды объекты плотностью выше оной. Однако здесь существует одно условие: эти объекты должны быть сухими. Если их смочить, то они самостоятельно притянут к себе молекулы воды, что нарушит структуру поверхностной пленки.

Любопытно, что эти удивительные физические свойства водной пленки используют в своих целях различные . Стоит перейти от физики к зоологии. Как известно, на границе двух сред обитания отличается весьма заметным преимуществом. Наиболее известными обитателями поверхностей водоемов являются, конечно же, водомерки.

Кто такие водомерки?

Это небольшие насекомые из отряда полужесткокрылых. Проще говоря, это клопы. Как и их сородичи, водомерки оснащены колюще-сосущим ротовым аппаратом (хоботком), который позволяет вводить в тело своей добычи специальные вещества, парализующие и разлагающие ее ткани. Это необходимо для того, чтобы высосать из жертвы готовый «бульон».

Водомерки – это хищные создания. Их основной пищей служат случайно упавшие на поверхность воды насекомые. Если будущий обед достаточно велик по своим размерам, то им могут полакомиться сразу несколько водомерок. Тем не менее, эти создания предпочитают охотиться и кормиться в одиночку.

Как водомерка удерживается на воде?

Эта нехитрая способность водомерок объясняется вышеописанными физическими свойствами воды. Всему виной так называемая сила поверхностного натяжения. Если кратко пересказать суть этого «фокуса», то получится следующее: в пограничном слое между воздухом и толщей воды находятся молекулы воды, на которые снизу (из глубины) действует сила, в несколько раз большая, чем сверху. Из-за этого на поверхности воды образуется некая тончайшая мембрана. Вот именно она и удерживает водомерку, которая с удовольствием ведет свою жизнедеятельность.

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.

Водомерка — клоп, название которого отражает его образ жизни. Эти насекомые живут на прудах, озерах и тихих реках. Существуют также и морские водомерки. Эти клопы перемешаются по поверхности воды и не тонут благодаря жировой пленке, которая покрывает их лапы. На брюшке также имеется слой жира. Кроме того, воде свойственно поверхностное натяжение, и во многом благодаря этому водомерки удерживаются на ее поверхности. Лапы этого насекомого равномерно распределяют вес по поверхности воды, которая удерживает легкую водомерку своей плотностью.

Существует около 700 видов этих клопов. Водомерка имеет узкое продолговатое тело, что позволяет ей быстро перемещаться. Длина тела насекомого — от 1 до 3 сантиметров. Также у водомерки есть 3 пары тонких ног различной длины. Передняя пара лап короткая по сравнению с двумя остальными — эти лапы водомерка использует для захвата добычи. Благодаря остальным двум парам лап водомерка может скользить по воде. У этого клопа также есть пара усиков на голове — эти усы помогают улавливать мельчайшие колебания воды. У некоторых водомерок есть и крылья. Бескрылые водомерки всю свою жизнь не покидают родного пруда. Озерные и речные водомерки не отходят далеко от берега водоема, в то время как морские водомерки могут преодолевать расстояния в сотни метров. Эти насекомые не живут поодиночке — на поверхности пруда можно встретить минимум 3-4 клопа. Водомерки питаются мелкими насекомыми — мошками, гусеницами, комарами. В период размножения водомерки откладывают яйца, количество которых может насчитывать 50 штук. Из яиц вылупляются личинки, которые питаются тем же, чем и взрослые особи.

Видео: Брачные хороводы водомерок-Mating dances of pond-scaters

Птицы поганки, устраивающие брачные забеги на водоёмах, бегают по воде иначе, чем василиски.

Мы не удивляемся, когда видим водомерку, скользящую по воде - нам кажется, что лёгкому насекомому легко удержаться на зыбкой поверхности (хотя стоит добавить, что дело не только в ничтожном весе водомерок, но и в особых волосках, покрывающих их тело и кончики ног). Но вот когда по воде начинает бежать, к примеру, крупная водоплавающая птица, это уже кажется странным.

Западноамериканская поганка (Фото Mike Forsman / Flickr.com.)

Западноамериканские поганки в брачном забеге. (Фото Paul Souders / Corbis.)

Поганка Кларка с детёнышем. (Фото Ron Wolf / Flickr.com.)

Василиск, бегущий по воде. (Фото Bence Mate / Visuals Unlimited / Corbis.)

Бегом по воде занимаются поганки, причём они не помогают себе крыльями. Кроме поганок, такой трюк умеют выполнять ящерицы василиски. С точки зрения физики, ничего невозможного тут нет, и многие, пожалуй, вспомнят известную задачу П.Л. Капицы: «С какой скоростью человек должен бежать по воде, чтобы не утонуть?» Любопытные читатели могут найти её решение в интернете, мы же лишь укажем на то, что в самой формулировке кроется некоторая подсказка: скорость бега, очевидно, должна быть большой. Действительно, если посмотреть на бегущих поганок, они перебирают лапами очень быстро, делая как минимум 20 шагов в секунду. Но секрет «хождения по воде» одной лишь скоростью не исчерпывается.

Зоологи из Гарварда, наблюдавшие за поганкой Кларка и западноамериканской поганкой в их естественной среде, сделали более сотни видеозаписей с бегущими птицами, однако всего лишь два видеоролика позволили построить трёхмерную модель движений птичьих лап. Конечно, у поганок (и у ящериц василисков) лапы всё-таки погружаются в воду, так что они делают отчасти шаг, отчасти гребок. Но оба движения – то есть погружение лапы в воду и вытаскивание её из воды – птицы делают иначе, чем ящерицы. На воду поганки кладут лапы с растопыренными пальцами, проводят их под водой, а потом сжимают пальцы и вытаскивают лапу на поверхность, отодвигая её в сторону. Сжатые в «кулак» пальцы и движение вбок позволяет уменьшить при этом сопротивление воды.

Такое пропеллерообразное движение непохоже на то, что делают василиски, которые двигают лапами в одной плоскости, не отклоняя их в стороны и не сжимая пальцы. В статье в авторы пишут, что строение лап и частота, с которой они двигаются, обеспечивают поганкам до 30-55% подъёмной силы, необходимой, чтобы держать птиц «идущими». А вот остальные проценты обеспечивает именно характерная манера двигать лапами назад и вбок. Портал Science , рассказывающий вкратце об исследовании, упоминает о другой работе, также опубликованной в The Journal of Experimental Biology , но ещё в 2001 году – в ней говорилось о том, что своеобразная манера двигать лапами делает поганок ещё и выдающимися ныряльщиками. Возможно, что птицы смогут подсказать инженерам некоторые идеи относительно того, как можно усовершенствовать наши плавательные аппараты.

Но мы пока ничего не сказали о том, зачем птицы занимаются «надводным» бегом. Больших сюрпризов тут нет: считается, что поганки в таких забегах выбирают партнёра, что это просто-напросто брачный танец. Собственно пробежке предшествует прихорашивание и обмен приветствиями, которые длятся несколько секунд, сам же бег длится тоже недолго, около 7 секунд. Причём в искусственных условиях такое поведение почти не удаётся увидеть, возможно, из-за того, что в вольерах, под назойливым вниманием со стороны людей, не получается создать достаточно романтической атмосферы.

Видео с бегающими по воде поганками можно посмотреть .

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