Как личинки помогают оценить состояние водоёма
Пресные водоёмы заселены множеством мелких обитателей, большинство из которых проводит в воде только начальный этап жизни. Насекомые откладывают яйца в воду или на прибрежные растения, после чего из них выходят личинки. Каждому виду требуется определённое количество растворённого кислорода и определённый уровень чистоты дна. По этой причине состав донных жителей прямо отражает экологическое здоровье пруда.
Биологи делят водных беспозвоночных на группы по степени устойчивости к загрязнению. Одни организмы способны существовать исключительно в прозрачной, насыщенной кислородом воде с каменистым или песчаным дном. Другие спокойно выживают в грязной воде с толстым слоем органического ила, где кислорода практически нет. Метод оценки чистоты воды по присутствию таких живых индикаторов называют биоиндикацией.
Основные группы обитателей пруда и их приметы
Для работы на школьном пруду достаточно научиться различать несколько главных семейств и отрядов. У каждого из них есть характерные признаки строения тела, которые легко рассмотреть через обычную лупу с четырехкратным или восьмикратным увеличением.
Обитатели чистой воды
Личинки веснянок встречаются только в проточной, прохладной и богатой кислородом воде. Если школьный пруд проточный или подпитывается чистым ключом, их вполне реально обнаружить. У них плоское тело, две длинные хвостовые нити на конце брюшка и две пары коготков на каждой лапке. Они быстро бегают по камням и корягам.
Личинки подёнок очень похожи на веснянок, но имеют принципиальные отличия. На конце брюшка у них обычно три тонкие перистые хвостовые нити, а по бокам брюшка расположены нежные пластинчатые или перистые жабры, которые постоянно шевелятся, прогоняя воду. На ножках подёнок находится только по одному коготку.
Личинки ручейников знамениты своими домиками-чехликами. Личинка строит переносную трубку из песчинок, кусочков коры, мха или мелких ракушек, склеивая их собственной шелковистой нитью. Наружу высовываются только голова и три пары цепких грудных ножек. При малейшей опасности ручейник прячется внутрь домика. Некоторые виды ручейников чехликов не строят, а плетут ловчие сети среди подводных растений.
Обитатели воды средней чистоты
Личинки стрекоз делятся на две заметные группы. У равнокрылых стрекоз (красоток и люток) тело тонкое, вытянутое, а на заднем конце расположены три широкие жаберные пластинки, напоминающие вёсла. У разнокрылых стрекоз (коромысел, дедок, настоящих стрекоз) тело широкое, массивное, плотное. Жабры у них скрыты внутри прямокишечной полости. Главный отличительный признак любой стрекозы — маска. Это видоизмененная нижняя губа, сложенная под головой, которая способна молниеносно выбрасываться вперёд для захвата добычи.
Личинки жуков-плавунцов — свирепые подводные хищники с крупной головой и длинными саблевидными челюстями. Внутри челюстей проходит канал, по которому хищник впрыскивает в тело жертвы пищеварительный сок, растворяющий ткани. У них нет жабр, поэтому они периодически поднимаются к поверхности воды и выставляют наружу кончик брюшка с дыхальцами.
Личинки вислокрылок обитают на заиленном грунте. У них длинное уплощённое тело, сильные челюсти, семь или восемь пар членистых жаберных нитей по бокам брюшка и один длинный хвостовой придаток на самом конце тела.
Обитатели загрязнённой и бедной кислородом воды
Личинки комаров-звонцов известны рыболовам и аквариумистам под названием мотыль. Это тонкие червеобразные создания ярко-красного цвета. Красную окраску им даёт гемоглобин, растворенный в крови, который позволяет связывать и удерживать даже микроскопические дозы кислорода из стоячей заиленной воды. Они живут в трубках из ила на самом дне.
Личинки комаров-пискунов висят под поверхностной плёнкой воды вниз головой, выставив в воздух дыхательную трубку на конце тела. При испуге они резко изгибаются и уплывают на глубину, но вскоре снова всплывают за воздухом.
Личинки мух-пчеловидок, которых называют крысками, приспособлены к экстремально грязной воде с избытком гниющей органики. Их тело цилиндрическое, сероватое, а сзади отходит длинная телескопическая дыхательная трубка. Эта трубка может вытягиваться на несколько сантиметров, позволяя личинке дышать атмосферным воздухом, находясь глубоко в донном иле.
Пошаговый план исследования школьного пруда
Чтобы собрать достоверные данные для школьного исследовательского проекта, важно соблюдать единую методику отбора проб и аккуратно обращаться с пойманными животными.
- Подготовь инвентарь: водный сачок с прочной сеткой и ячеей около одного миллиметра, белый пластиковый кювет или глубокий лоток, пинцеты с мягкими концами, пластиковые ложки, пипетки с широким носиком, лупу и полевой определитель беспозвоночных.
- Набери в кювет чистую воду из пруда слоем два или три сантиметра, чтобы пойманным существам было где плавать во время сортировки.
- Сделай сачком несколько плавных восьмёрочных движений среди зарослей роголистника, элодеи или камыша, слегка задевая верхушки донных отложений.
- Аккуратно выверни содержимое мешка сачка в кювет с водой и дай осадку осесть в течение одной минуты.
- Наблюдай за шевелением в лотке, отлавливай ложкой или пинцетом отдельных личинок и пересаживай их в прозрачные ячейки пластикового контейнера для детального рассмотрения.
- Используя определительные таблицы, запиши названия обнаруженных видов и подсчитай количество особей каждого типа.
- После завершения подсчёта обязательно выпусти всех животных обратно в пруд.
Как оценить чистоту воды по биотическому индексу
Для школьных проектов удобнее всего использовать упрощённый биотический индекс Майера. Этот метод не требует точного определения насекомых до вида, достаточно распределить найденных животных по трём экологическим группам чувствительности.
К первой группе относятся самые требовательные организмы: веснянки, подёнки, ручейники с домиками, а также двустворчатые моллюски-перловицы. Каждому найденному виду из этой группы начисляют три балла.
Во вторую группу входят умеренно чувствительные обитатели: личинки стрекоз, жуки-плавунцы и их личинки, водяные ослики, бокоплавы, пиявки, катушки и прудовики. За каждый вид из этого списка начисляют два балла.
Третью группу составляют сверхустойчивые виды: мотыль (личинки комаров-звонцов), личинки комаров-куликсов, личинки мух-пчеловидок и малощетинковые черви-трубочники. Каждый вид третьей группы даёт один балл.
Сумма полученных баллов показывает состояние пруда. Если сумма превышает двадцать два балла, водоём относится к первому классу качества и считается чистым. Значение от семнадцати до двадцати одного балла указывает на умеренное загрязнение (второй класс). Результат от одиннадцати до шестнадцати баллов говорит о грязной воде (третий класс). Сумма менее одиннадцати баллов свидетельствует о сильном загрязнении водоёма стоками или гниющими остатками.
Частые вопросы
В какое время года лучше всего проводить исследование водоёма?
Наибольшее разнообразие личинок наблюдается с конца апреля по середину июня, а также в сентябре. В середине лета многие насекомые уже вылетают из воды во взрослом состоянии, поэтому численность личинок на дне временно снижается.
Можно ли забирать пойманных личинок домой для наблюдения?
Большинство водных личинок плохо переносит комнатную температуру и застойную воду без постоянной аэрации компрессором. Для наблюдений дома подходят только личинки жуков, комаров или водяные клопы, а чувствительных подёнок и ручейников лучше изучать прямо на берегу и сразу отпускать.
Что делать, если в пруду попались только мотыль и улитки-прудовики?
Это прямое свидетельство низкого содержания кислорода и сильного заиливания дна. Такой водоём испытывает избыточную органическую нагрузку, воду из него нельзя использовать для хозяйственных нужд или купания.
Кусаются ли личинки водных насекомых?
Крупные личинки жука-плавунца и стрекозы-коромысла могут ощутимо ущипнуть кожу пальца своими челюстями в целях самообороны. Яда у них нет, но брать их руками не стоит, лучше пользоваться сачком или ложкой.