В мире живет огромное количество удивительных существ. Одни обитают в небе, другие на земле, а третьи и вовсе предпочитают воду. Однако есть и те, кто умело сочетает одновременно все три стихии. водомерка. И именно о ней пойдет речь в нашей статье.
Насекомое водомерка: почему так назвали маленького жучка?
"Водомерка" - название жука, привычное для русскоязычных стран. Наши предки придумали это имя, глядя на то, как насекомое скользит по воде. У них складывалось впечатление, что своими движениями оно словно меряет воду. При этом данное название настолько привязалось к жуку, что даже сегодня его кличут по-прежнему. Хотя в английском языке его имя звучит как water strider, что в переводе означает «бегающий по воде».
Общая информация о виде
Нужно отметить, что это весьма распространенное насекомое. Водомерка обитает практически повсеместно, за исключением разве что холодных земель Арктики и Антарктики. Ученые причисляют этих существ к семейству полужесткокрылых насекомых, подотряду клопов. На сегодняшний день известно более 700 видов водомерок, которые отличаются не только внешностью и размерами, но и привычным для них образом жизни.
Внешний вид и отличительные черты
Итак, как же выглядит водомерка? Насекомое, фото которого больше похоже на плавающую палочку, имеет довольно длинное, вытянутое тело. В зависимости от подвида, его размер может колебаться от 1-2 см до 4-5 мм. При этом наиболее крохотным считается насекомое, обитающее в морских просторах.
Главной особенностью любой водомерки являются длинные ноги. Зачастую их размер превышает само тело клопа. Подобные пропорции связаны с тем, что лапки - это залог выживания вида. Ведь именно они позволяют насекомому быстро скользить по Всего у водомерки шесть конечностей. Также у нее есть крылья, но ими она пользуется довольно редко.
Большинство представителей этого вида окрашено в тусклые тона. Наиболее распространенными являются коричневый и черный цвета. К слову, подобный окрас не случаен - природа специально наградила им насекомое. Водомерка почти всегда находится на открытом пространстве, потому темные тона, прекрасно сливающиеся с водой, - это ее единственный шанс защититься от постоянно голодных птиц и земноводных.
Умение бегать по волнам
Водомерка - насекомое, описание которого всегда сводится к рассказу о его удивительной способности противостоять водной стихии. Так как же ей удается не тонуть? Все дело в том, что лапки клопа покрыты специальным веществом, по своей структуре напоминающим жир. Это создает некое подобие барьера, не дающего конечностям погрузиться в воду.
К тому же насекомое умеет грамотно распределять вес: нагрузка ложится не на одну точку, а равномерно переносится на все шесть конечностей. Что касается большой скорости передвижения, то она достигается за счет быстрых, импульсных гребков. Именно они создают позади водомерки завихрения, которые толкают ее вперед.
Примечательно то, что клоп может плавать как по зеркально ровным поверхностям, так и среди волн. Именно это умение позволяет водомеркам селиться на различных типах водоемов, что существенно увеличивает их выживаемость, а следственно, и популяцию.
Рацион
Не стоит думать, что это мирное насекомое, водомерка - настоящий хищник. Она смело нападает на любое мелкое существо, которому не повезло очутиться на поверхности воды. Подобная наглость вполне оправдана, так как другие насекомые не способны дать ей отпор, находясь в чуждой им стихии.
Принцип охоты у водомерок очень прост. Как только добыча падает в воду, они молниеносно подплывают к ней и цепляются за тело крючкообразными передними лапками. Затем хищник пробивают панцирь жертвы с помощью острого хоботка, расположенного на голове. После водомерке остается лишь высосать жидкость из тела несчастного существа.
Особенности поведения водомерок
Многие ошибочно предполагают, что это исключительно водное насекомое. Водомерка действительно проводит большую часть своей жизни в пруду, но это не означает, что она не способна покорять другие стихии. Например, у нее есть крылья, позволяющие совершать небольшие перелеты. Пользуется она ими в том случае, если ее родной водоем начинает пересыхать и ей необходимо отыскать новое убежище.
Также эти клопы могут ползать по земле. Делают они это весьма неумело, так как тонкие лапки постоянно застревают в мелких трещинах и разломах. Однако несмотря на это, суша для них жизненно необходима. Все дело в том, что водомерки не могут зимовать в воде, а потому ищут себе теплый домик в земле или на дереве. Таким образом, этот действительно уникален, ведь он сумел покорить сразу три стихии.
Природные враги
Главными врагами водомерок являются птицы и земноводные. Первые ловят насекомых в тихую солнечную погоду, а вторые умело выслеживают их у кромки берега. Естественно, большого вреда популяции они нанести не могут, но единичным особям явно придется смириться с печальной участью.
В нашем сегодняшнем списке - удивительные представители животного мира, которые умеют передвигаться по воде:
1. Ящерица Василиск (Basilisk Lizard)
Ящерица Василиск, также известная как ящерица Иисус Христос, скрывается от хищников падая с верхушки дерева и убегая по поверхности водоёма, находящегося под деревом. Они могут пробежать порядка 4,5 метров, развив впечатляющую скорость в полтора метра в секунду.
Длинные пальцы на задних лапах этих ящериц соединены между собой перепонками, поэтому быстро шлёпая своими задними лапками по воде они создают воздушные карманы, которые не дают им уйти под воду, если только они сохраняют свою скорость. Когда они всё же уходят под воду, они могут плавать. Тем не менее, они предпочитают бегать по воде, чтобы избежать риска быть съеденными водными обитателями.
2. Бразильские Карликовые Гекконы (Brazilian Pygmy Geckos)
Эта крошечная не просто очаровательна, она ещё и талантлива. Благодаря своему малому весу и водоотталкивающей коже, геккон может с лёгкостью ходить по поверхности воды. Поскольку геккон настолько крошечный (они меньше по размеру, чем многие из насекомых, обитающих в тропических лесах Амазонки), он рискует утонуть даже в самой маленькой луже - учёные считают, что именно поэтому и развилась их способность ходить по воде.
3. Водомерки
Водомерки относятся к семейству водомерок, отличающихся своей способностью ходить по воде. Они могут это делать благодаря водоотталкивающим ногам, которые помогают увеличивать напряжение поверхности воды, одинаково распределяя вес тела насекомого на все его лапки. Их движения также помогают им передвигаться по воде. Они отталкиваются средней парой лапок, совершая круговые движения, похожие на движения вёсел, и скользят вперёд по воде.
4. Пауки-охотники (Fishing Spiders)
Пауки-охотники, также известные как доломедес, являются полуводными насекомыми, обитающими рядом с водоёмами, где они охотятся. Они ждут на берегу у водоёма, пока не заметят рябь на воде и затем бегут по воде, чтобы поймать добычу. Вода также помогает им избежать хищников, так как они могут спрятаться прямо под поверхностью, окутав своё тело крошечными пузырьками. Хотя большинство пауков-охотников питается насекомыми, более крупные виды могут также питаться мелкой рыбёшкой, головастиками и лягушками.
Как и гекконы, пауки-охотники могут перемещаться по воде благодаря своему маленькому весу и обилию коротких водоотталкивающих волосков на теле. Иногда они плывут по воде, выставив несколько лапок наверх, чтобы ветер нёс их в нужном направлении. Их короткие волоски также позволяют пузырькам образовываться вокруг их тела, когда они прячутся под поверхностью воды. На самом деле, они настолько плавучие, что им приходится за что-то ухватываться, находясь под водой, иначе вода вытолкнет их на поверхность, причём совершенно сухими. Некоторые виды пауков-охотников могут находится под водой на протяжении получаса.
5. Дельфины
Учитывая, что у них нет ног, сложно сказать, что дельфины «ходят» по воде, однако они славятся своей способностью танцевать над волнами с помощью своих хвостовых плавников. В отличие от других животных, которые используют свою способность ходить по воде в качестве кого-либо эволюционного преимущества, дельфины, по мнению учёных, делают это чисто ради удовольствия – для них это эквивалент человеческих танцев.
Интересно то, что, хотя дельфины могут «ходить» с помощью хвоста, они практически никогда не делают этого в дикой природе. Исключения составляют случаи, когда к группе диких дельфинов прибивался дельфин, который ранее был в неволе и проходил обучение.
6. Западноамериканская поганка и Поганка Кларка (Western and Clark"s Grebes)
Как западноамериканская поганка, так и поганка Кларка обладают уникальным и прекрасным ритуалом брачных игр под названием «спешка», в ходе которого пара птиц бежит по воде. Птицы бросаются вперёд всем телом и становятся на лапы на воде, одновременно хлопая крыльями. Затем, пара пробегает по воде в унисон на расстояние примерно в 9 метров, делая по 22 удара лапой по воде в секунду.
Эти птицы проводят практически всю свою жизнь в воде. У них короткие крылья и крепкие ноги, которые не очень удобны для хождения по суше, но незаменимы для брачного ритуала.
7. Качурка
В отличие от других животных в этом списке, эта птица не ходит по поверхности воды, хотя создаётся именно такое впечатление. На самом деле она парит вблизи поверхности воды и опускает в неё лапы, хватая добычу. Лапы птицы слишком слабы, чтобы поддерживать её вес на протяжении более чем нескольких шагов. Из-за этого создаётся впечатление, что она может дольше идти по воде, нежели по суше.
8. Цапля на гиппопотаме
Цапли действительно не могут ходить по воде, однако птица на этом видео выглядит так, будто у неё это получается – до тех пор, пока гиппопотам не появляется над поверхностью воды, показывая нам в чём на самом деле кроется секрет цапли. Она, кончено не может ходить по воде, но зато она подобралась к этому настолько близко, насколько это возможно.
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.
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 .
