Как называется паучок который бегает по воде

Физика в мире животных: как водомерки бегают по воде

Среди читателей Хабра, вероятно, нет людей, которые никогда не видели водомерок. Это очень распространенное семейство насекомых, которое включает около 1700 видов. Большинство — пресноводные, но есть и виды, которые живут на побережье морей и океанов.

Всю свою жизнь водомерки проводят на поверхности воды. Они передвигаются по ней так же просто, как обычные насекомые — по суше. Водомерки, по крайней мере, большинство видов — хищники. Они питаются мелкими организмами, но не боятся нападать и на более крупную добычу. Иногда ничего не подозревающий малек подплывает к поверхности водоема, и тут же в него всаживается «гарпун» — хоботок водомерки, которая впрыскивает в тело жертвы желудочный сок и начинает всасывать питательные вещества. В общем, неплохой сюжет для нескучного фильма. Но самое интересное в водомерке — ее способность бегать по воде. Каким образом это насекомое получило свою сверхспособность?

Физика и химия — друзья водомерок

В большинстве случаев водомерки держатся на воде благодаря, во-первых, наличию слоя водоотталкивающих жиров на тельце и конечностях, во-вторых, благодаря специальным волоскам на кончиках лапок.

Так, на задних лапках насекомых этих волосков очень много, их количество превышает 16 000 на мм 2 . На них водомерки опираются, они же служат рулевым механизмом. На средних и передних конечностях волосков тоже много, но не настолько. Волоски водомеркам приходится довольно часто приводить в порядок, поскольку если этого не делать, вода смочит тело водомерки и та утонет.

Предназначение волосков — создать воздушную подушку, на которой и покоится водомерка. Если присмотреться в солнечный день, то можно видеть, как сверкает вода вокруг лапок водомерки — это как раз воздушный «кокон» или, если угодно, воздушная подушка. На дне неглубокого водоема видна тень водомерки — и всегда вокруг лапок тень утолщена, хотя сами лапки вполне обычные — это тень от создаваемой волосками конечностей воздушной подушки.

Кстати, китайские ученые обнаружили интересный факт — время от времени тень от ножки перестает быть четкой, и тогда водомерка прижимает ее к передней части тела, где находятся железы, выделяющие несмачиваемое вещество. После этой процедуры тень от конечности снова становится четкой.

Волоски у водомерок тоже необычные, вдоль каждого из них проходит желобок, что предотвращает проникновение воды — она не может просочиться в столь малый объем. Угол соприкосновения воды с поверхностью конечностей водомерки составляет около 168 градусов, что предотвращает смачивание лапок.

Некоторые виды водомерок передвигаются и при помощи «химического двигателя». В задней части тела насекомых есть специализированная железа, которая выделяет жироподобное вещество. Оно изменяет силу поверхностного натяжения, снижая ее. В результате водомерка движется вперед уже благодаря действию уже законов физики. Водомерка скользит в создаваемой ею водной «лунке». Когда нужно выйти на берег, то выделение гидрофобного вещества снижается, и водомерка выбирается при помощи капиллярных сил.

Режим передвижения водомерок

Насекомые эти получили свое русское название из-за того, что передвигаясь, они как бы «меряют» пройденное по воде расстояние. Но, как оказалось, это лишь один режим передвижения водомерки — так она поступает, когда не испугана и не преследует жертву, а просто передвигается по поверхности воды.

Большинство видов попеременно опираются на три конечности, перемещая остальные три вперед, и повторяя этот цикл.

В моменты опасности или преследования добычи водомерка как бы втыкает в поверхность воды кончики средних лап, на которых не так много волосков, рулит задними, а передними — загребает воду. Единственное — передние лапки все же не погружаются в воду, а отталкиваются от поверхности воды.

Ну и последнее — водомерки умеют прыгать на воде. Не очень далеко, но это все же прыжки. Прыгают они в случае опасности — за этим можно наблюдать, если попробовать накрыть водомерку ладонью на воде. Спасаясь, она будет не только «грести», но и прыгать, причем довольно активно.

К слову, если изменить поверхностное натяжение воды — например, при помощи поверхностно-активных веществ (ПАВ), то водомерки потонут. Именно поэтому их нет в местах сброса в воду отходов производства — последние изменяют свойства воды и водомерки (да и не только они) не могут жить в подобных местах.

Водомерки приносят пользу науке

Группа китайских ученых разработала сверхточный метод измерения силы Архимеда. Идея пришла в голову сначала одному китайскому физику по имени Юй Тянь (Yu Tian) из университета Цинхуа в Пекине

Ученый в солнечный день отправился к берегу пруда в одном из парков столицы Китая. Там он смотрел на воду и заметил водомерок, которые отбрасывали тень. Как и говорилось выше, тень от их лапок была отличной от конфигурации кончиков конечностей.

Ученый понял, что это вызвано искривлением воды под действием веса водомерки, сколь бы небольшим он ни был. И тогда он понял, что при помощи теней, отбрасываемых объектами на поверхности воды, можно измерять силу Архимеда, причем эти измерения сверхточные. Граница чувствительности метода — 1 пиконьютон.

«Геометрия тени, которую отбрасывает на воду объект, позволяет очень точно вычислить искривление поверхности воды под ним, и, соответственно, определить объем этой „лунки“ и вычислить силу выталкивания, используя закон Архимеда. Все это можно измерить, используя фонарик, прозрачный сосуд, воду и простую камеру», — заявил ученый.

Еще и роботы

Результаты наблюдения китайского ученого помогли его команде разработать концепцию робота-водомерки. На данный момент таких устройств создано несколько, причем одно из них умеет даже прыгать по поверхности воды, как настоящая водомерка.

Первыми создателями робота-водомерки была команда School of Chemical Engineering and Technology. Разработчики использовали как результаты наблюдений коллег, так и собственные исследования.

Затем был создан еще один робот, вес которого составлял много больше, чем у водомерки — 11 граммов вместо долей грамма. Он способен передвигаться по воде и делает это довольно быстро — вплоть до 5 км/ч, что сравнимо со скоростью ходьбы взрослого человека.

Ну и еще один показательный пример — робот-водомерка, созданный объединенной командой исследователей из Южной Кореи и США. Этот робот очень сильно напоминает водомерку, размер его составляет около 7 см вместе с «лапками».

Он не только передвигается по поверхности воды, но еще и прыгает, причем довольно высоко.

Область применения роботов-водомерок — поисково-спасательные операции, изучение физико-химических свойств воды, мониторинг загрязнений и т.п.

Источник

Водяные пауки – что это за удивительные существа

Распространенные практически повсеместно пауки относятся к отряду членистоногих хищников. Пауки – это наземный вид, исключение составляет лишь проживающий в воде водяной паук.

Водяной паук распространен на территориях от Британских островов до Японии. Он селится в стоячих водоемах, а также в реках и ручьях со слабым течением.

Паук способен передвигаться как по суше, так и по водной поверхности, основную же часть жизни он проводит под водой.

Наличие мелких, покрытых особой смазкой волосков на конечностях и брюшке позволяет водяным паукам долго находиться под водой и забирать с собой кислород в виде мелких пузырьков воздуха.

Водяные пауки плетут под водой гнездо в виде воронки или колокола. Гнездо, не превышающее размерами ореха, удерживается на месте с помощью прикрепления нитей паутины к подводным растениям или затонувшим корягам. Снизу гнездо открыто, а сверху представляет собой сеть. Такое устройство позволяет собирать в него пузырьки воздуха, которые со временем образуют настоящий воздушный купол.

Описание насекомого

Молодая особь

Вылупившись из яиц, молодые паучки еще некоторое время остаются в коконе.

Едва появившиеся на свет особи имеют серо- или коричневато-желтую окраску, которая со временем темнеет.

10 дней паучки проводят в коконе, где немного подрастают и линяют, потом они разбегаются и начинают самостоятельную жизнь.

Взрослая особь

Строение туловища водяного паука такое же, как и наземных видов: состоящее из брюшка и головогруди тело имеет четкое глубокое разделение. На гладкой головогруди расположены четыре пары слабовидящих глаз и две пары челюстей – хелицеры (для схватывания и умерщвления добычи) и педипальпы (выполняют функцию щупалец).

Туловище водяного паука имеет форму цилиндра. Брюшко и все восемь членистых ног покрыты щетинками, смазанными водоотталкивающим секретом паутинных желез. Именно благодаря этой особенности вокруг паука при погружении создается серебристый воздушный кокон, позволяющий ему долгое время не подниматься на поверхность воды.

Размножение

Разнополые особи водяного паука образуют пары и способны долгое время жить рядом. Процесс размножения протекает преимущественно в летнем колоколе самки.

Перед тем как приступить к размножению, паук-самец вытягивает из паутинных бородавок отдельные, не склеивающиеся между собой нити. Он выделяет на них сперму, потом собирает ее щупальцами и отправляется в гнездо самки.

Встретившись, членистоногие занимают характерную позицию, после чего самец отростком щупика вводит сперму в половую щель самки.

Оплодотворенная самка устилает верхнюю часть гнезда паутиной, после чего откладывает на нее до 160 яиц. Яйца укрепляются и заделываются паутиной, получается перегородка между отсеком с яйцами и жилой частью гнезда. Самка паука располагается на этой перегородке вниз головой и охраняет кладку до тех пор, пока вылупившееся потомство не покинет кокон. Все это время самка ничего не ест и покидает гнездо лишь для того, чтобы подняться за новой порцией воздуха.

Чем питается животное

Водяные пауки питаются личинками насекомых, мелкими рачками, мальками, запутавшимися в подводной паутине. Обнаружив добычу, паук опутывает ее сетью и переносит в свой купол. Оказавшись в жилище, паук ложится на спину. Его передние лапы упираются в стенку купола, а щупальца удерживают жертву так, что она соприкасается со ртом паука. Выделяющийся пищеварительный сок размягчает внутренности добычи. Обработанные соком ферменты всасываются пауком, несъедобные остатки выбрасываются из гнезда.

Разновидности

Существует несколько видов водяных пауков.

Hydrachna cruenta Mull

Этот вид иногда называют водяным клещом, красным паучком.

Членистоногое обитает в заболоченных водоемах с теплой стоячей водой. Паук имеет вид небольшого красного шарика, передвигается по поверхности воды довольно быстро. Питается личинками и мелкими рачками, но довольно часто сам становится добычей хищных насекомых или рыб.

Красные паучки делают кладки на внутренних частях листьев водных растений, соединяя яйца между собой клейким раствором.

Молодь появляется на свет с шестью ногами. Первое время молодые особи паразитируют на жуках и клопах, присасываясь к ним хоботками, однако вскоре уходят в водные норы, где окукливаются и превращаются в полноценных паучков.

Limnochares holosericea Latv

Разновидность красного паучка. Имеет тело квадратной формы, по большей части держится на дне водоема.

Dolomedes fimbriatus L

Паук-охотник. Этот вид живет не в воде, а рядом с ней или на ее поверхности.

Членистоногое имеет серо-бурую окраску с проходящей по бокам туловища белой или желтой полосой. Посредине туловища можно заметить два ряда светло-серых точек, грудная часть преимущественно окрашена в желтый цвет, брюшко же серое. Самка паука-охотника достигает в размерах 2,5 см, самец в несколько раз меньше.

Паук-охотник замечателен тем, что занимается строительством плотов. В связи с отсутствием способности передвигаться по водной глади членистоногое собирает листики и палочки, плавающие в воде, и связывает их паутиной. Обнаружив добычу, паук быстро добирается до нее на своем плавучем острове, затаскивает жертву на плот и там поедает.

Самки откладывает яйца на растущих по берегам водоема растениях, облепляет их коконом из паутины и сторожит до тех пор, пока не появится потомство.

Clubionafallax

Паук-серебрянка (или водянка) – самый распространённый на территории России вид водных пауков. Эта популяция приспособилась к существованию под водой, где пауки выстраивают несколько видов наполненных кислородом куполов, имеющих разное назначение:

• летний (для укрытия, поедания пищи и спаривания);
• спермиевый (для сбора спермы);
• яйцевой (для откладывания яиц и появления потомства);
• для линьки;
• зимовальный.

Для наполнения гнезда воздухом пауку приходится подниматься за ним на поверхность не менее 80 раз.

Самцы имеют серо-зеленый или черный оттенок и достигают в размерах 15 мм. Самки светлее и на 2–3 мм меньше своих партнеров.

Польза и вред

Водяные пауки приносят пользу, уничтожая насекомых и их личинок: едой для членистоногих служат упавшие в воду взрослые летающие особи, личинки комаров и т. д. Нередко пищей водяных пауков становятся мальки, но это в основном слабые от рождения или дефективные особи.

Небольшой вред могут нанести укусы пауков, так как они очень болезненны.

Насекомые бывают разные. Если вы хотите узнать о самых опасных насекомых на Земле – читайте эту статью.

У вас есть сад, и вы не хотите чтобы там поселились незваные гости-насекомые? Материал по https://stopvreditel.ru/rastenij/selxoz/vrediteli-sada.html ссылке позволит вам избежать этого!

Опасен ли укус водяного паука?

Водяные пауки редко нападают первыми: они не слишком агрессивны. Однако при возникновении угрозы паук может и укусить.

Укус членистоногого не несет угрозы для жизни, но вызывает сильные болезненные ощущения.

Оставленная ядовитыми челюстями ранка вначале ноет, затем боль растекается вокруг нее. Может возникнуть онемение. Как правило, спустя несколько дней болевые ощущения исчезают.

Некоторые виды водяных пауков, например серебрянка, считаются вымирающими видами и занесены в Красную книгу, поэтому даже если такой паук укусил вас, не причиняйте ему вреда.

Источник