Перейти к содержимому

Масса стрекозы с размахом крыльев 18 см: какова масса стрекозы с размахом крыльев 18 см?

Содержание

Как по другому назвать бабочек и стрекоз. Крылья стрекозы. Гигантские вымершие стрекозы

Нет амфибионта интереснее, чем маленькая крылатая охотница из класса Насекомые. Своим уникальным строением, стилем охоты, неутомимостью, жизнью в образе наяды она известна многим, продолжает удивлять исследователей новыми, скрытыми ранее особенностями и возможностями.

Стрекозы — древний отряд хищных юрких крылатых насекомых. Относится к примитивным. Характерные черты:

  • обтекаемое длинное тонкое тело из одиннадцати сегментов;
  • голова больших размеров;
  • хитиновые крылья.

Строение брюшка

Брюшко часто блестящее и довольно яркое. Сегменты состоят из верхних и нижних полуколец, которые называются тергитами и стернитами. Особи мужского пола имеют тонкие клешни-щипцы. С их помощью самцы крепко держат самку в период спаривания.

Строение головы и глаз

Хищница может поворачивать голову на 180 из-за особого подвижного соединения с грудью.

Питание происходит через довольно мощные для насекомого зазубренные челюсти, расположенные снизу передней части головы.

Огромные глаза, заполняющие ¾ головы, состоят из 30 000 фасеток. Это маленькие глазки, при необходимости функционирующие отдельно друг от друга. Верхние ряды отвечают за распознавание форм и объемов, нижние предназначены для определения цвета. Глаза способны воспринимать ультрафиолетовый свет.

На задней части головы, в районе темени, стрекоза имеет три дополнительных простых глаза, выстроенных треугольником. Обладая возможностью видеть, анализировать окружающий мир перед собой, по бокам, позади себя, хищница примечает жертву даже через расстояние больше восьми метров.

Сколько ног у стрекозы?

Шесть жестких, покрытых волосками лапок расположены в средней и задней части груди.

Обратите внимание! Грудь у насекомых подразделяется на переднюю, среднюю и заднюю части.

Волоски на лапках помогают захватывать и удерживать добычу.

Сколько крыльев?

Две пары плотных, самостоятельно функционирующих крыльев, состоящих из двух прозрачных слоев хитина, соединены с грудью уникальной системой жилок. Подобным летательным аппаратом, когда взмах каждого крыла может происходить поочередно и в любой последовательности, обладают только стрекозы. Размах крыльев некоторых видов превышает 18 см. Высокая маневренность позволяет насекомому развивать скорость до 60 км/ч, но обычно она не превышает 30 км/ч.

Где обитает стрекоза?

Ареал у стрекочущего насекомого огромен настолько, насколько разнообразны варианты раскраски. А ведь можно встретить пятнистых особей, желтых, зеленых, синих, перламутрово-голубых. Бывают и с интересными затемнениями на брюшке на фоне основного цвета.

Для стрекоз предпочтительна максимальная близость к водоемам, обилие пищи, довольно теплый тропический климат. Это расширяет места их возможного обитания на практически все континенты земного шара. Они распространены в:

  • России,
  • Италии,
  • Америке,
  • Индии,
  • Иране,
  • Турции,
  • Китае,
  • Африке,
  • Австралии.

В засушливых маловодных местах не выживают.

Образ жизни стрекозы

Отряд отличается неординарным образом жизни, в сравнении с другими представителями класса Насекомые. Крылатые хищницы привлекают к себе внимание с момента превращения в наяду, которая потрясает своей прожорливостью, сроком пребывания в этой переходной для насекомого стадии. Превратившись во взрослую особь, стрекозы приобретают навыки особого стиля полета.

Сколько живут стрекозы?

Непродолжительный срок существования, всего 3-5 месяцев, заведомо предполагает очень активный образ жизни. Стрекозы — дневные, одиночные насекомые, перемещающиеся и охотящиеся в солнечное время суток. Ночами, в ненастную погоду они скрываются в укрытиях. Зимовать также отправляются туда.

После вылупления из яйца в образе личинки насекомое обитает в толще воды до 5 лет, линяет больше 10 раз. Если за это время стрекозу не съедают, у личинки отрастают крылья, она выползает на надводный стебель какого-нибудь растения, где вылупляется настоящая стрекоза. Она расправляет крылья, совершает полет, становится взрослой особью.

Крупные виды зимуют, переносят засушливый сезон в оцепенении, оживают после первого дождя. Некоторые представители совершают грандиозные перелеты за многие километры от мест размножения.

Осенью основная масса стрекоз умирает. Весной из яиц вылупляются новые личинки — наяды. Круг жизни этого удивительного насекомого начинается вновь.

Охота

Обманываться беспечным изящным полетом не стоит: за стрекотанием и яркой окраской прячется жестокий крылатый хищник. Наделенный телом идеального летающего охотника, он практически безошибочно ориентируется в пространстве. Охотясь на лету, стрекозы нападают на жертву снизу. Это обусловлено особым строением зрения, открывающего лучший обзор на фоне чистого неба. Насекомые совершают перехват, рассчитав практически 100% траектории движения жертвы. Рассчитывается она путем считывания информации всеми глазками.

Поймав добычу, насекомое фиксирует ее своими передними лапками, лишая шанса совершить какое-либо движение. Затем средней парой лапок отрывает крылья. Лишившись надежды на спасение, жертва практически перемалывается мощными зазубренными челюстями до кашеобразного состояния, отправляется на дальнейшее переваривание.

Проглотив добычу, хищница снова приступает к активной охоте.

В условиях бесконечного поступления легкой добычи стрекоза способна без остановки съесть 40 и даже больше мелких насекомых.

Главная опасность для стрекозы — птицы, некоторые виды рыб, крупные пауки, способные нанести вред. Однако стрекозы как типичные хищники до последнего защищаются: кусаются, жалятся.

Размножение

Когда наступает пора размножаться, самцы объединяются в большие стаи, облетают близлежащие к водоемам территории в поисках пары. Во время оплодотворения самец захватывает голову самки клешней, крепко удерживает ее на месте. После оплодотворенная самка отправляется к воде, мечет яйца на подводные и надводные растения. По количеству яиц за раз кладка может превышать 600 штук от одной самки.

При развитии стрекоза проходит неполный цикл. Путь от яйца до взрослой особи осуществляется без превращения в куколку. Из яйца в срок от 15 до 35 дней появляется личинка, называемая наядой. Она продолжает свое развитие под толщей воды, медленно перемещается в поисках пропитания, в случае опасности использует силу выталкивания воздуха из заднего прохода, развивая ради спасения большую скорость. Кормление длится столько, сколько пищи расположено в свободном доступе от личинки.

В описанной стадии стрекоза может просуществовать до пяти лет, регулярно сбрасывая старую тесную кожу. Количество линек превышает 12-15 раз. Завершающий этап происходит на суше, где насекомое готово к первому взмаху только что расправленного крыла, первому взрослому полету.

Подотряды стрекоз

Выделяют более 5 тысяч видов стрекоз, которые формируются в несколько подотрядов.

Равнокрылые

Это небольшие, легкие насекомые с вытянутыми брюшками. Обе пары крыльев имеют одинаковый размер и форму, при складывании в состоянии покоя образуют острый угол.

Полет плавный. Нимфы, живущие в воде, имеют хвостовые жабры.

Разнокрылые

Крупные, мощные насекомые с расширенным основанием второй пары крыльев. Отличаются стремительностью, высокой скоростью полета. В состоянии покоя обе пары крыльев разведены в стороны.

Anisozygoptera

По внешнему виду схожи с разнокрылыми, но сочетают в себе особенности двух других подотрядов. На территории России не водятся.

Семейства

В таблице представлены основные характеристики некоторых семейств.

Название Особенности, размер Крылья, их размер, полет Окрас Обитание
Красотки Небольшие, изящные, до 5 см Равнокрылые, до 7 см.

Полет, как у бабочки

Синие, фиолетовые, зеленые, с металлическим блеском Мелкие лесные водоемы, реки и ручьи с тихим течением
Стрелки Очень маленькие, тонкие, до 3 см Равнокрылые, до 5 см.

Медленный полет

Голубовато-черные, с тонкими синими кольцами Стебли и корни водяных растений
Настоящие (в их состав входит обыкновенная стрекоза) Средние, мощные, короткие, до 6 см Разнокрылые, до 8 см Есть темные треугольные пятна у основания крыльев.

Плоские стрекозы: коричнево-желтая грудь, у самцов голубое брюшко. Глаза разных оттенков зеленого.

Кровяные стрекозы:

оттенки красного, коричневого, оранжевого, желтого

Пруды, тихие речки, прибрежный
Дедки Средние, с длительным перелетом, до 6 см Разнокрылые, до 7 см Пестрые, черно-желтые Проточные водоемы
Кордулегастериды Крупные, до 8 см Разнокрылые, до 10 см С черными и желтыми полосами Лесные поляны, озера, реки
Коромысла Самые крупные, до 9 см, выносливые Разнокрылые, до 11 см Грудь зеленая, брюшко синее, с пятнами Стоячие пересохшие водоемы, гниющие растения

Питание

Насколько неоценимую пользу природе и человеку приносят эти насекомые можно узнать, рассмотрев то, чем питаются стрекозы. Еще на стадии личинок они исключительно прожорливы.

Пищевая цепочка обширна. Стрекоза — плотоядное насекомое. Рацион состоит из летающей добычи, обитающей на одной с ней территории.

То, что ест стрекоза:

  • комары,
  • мухи,
  • моль,
  • поденки,
  • различные летающие насекомые и их личинки,
  • дафнии.

Чем меньше наяда, тем больше пропитания ей нужно. Затаиваясь в укрытии, личинка ожидает приближения жертвы на необходимое расстояние, нападает с идеальным попаданием и огромной скоростью.

Каждая отдельная особь, достигнув зрелого возраста, определяет территорию, ревностно относится к защите от чужаков, дерется, отстаивая свои владения.

Крупные виды более всеядны, чем мелкие. В их питание дополнительно входят мальки рыб, ракообразные, пауки, лягушки, и даже собратья — равнокрылые стрекозы. Система ежедневного питания — множество комаров, мух, бабочек, близлежащих обитателей водоемов.

Постоянно летая в поисках пищи, хищницы поедают массу растительноядных насекомых-вредителей, остатки живых организмов, очищают водоемы, регулярно избавляются от стай мошкары, очищают водоемы от разлагающихся остатков флоры и фауны. Вредят людям только в одном. Они оставляют рыбные промышленные хозяйства без корма, поедают дафний и мелких подводных насекомых.

Многообразен и удивителен мир насекомых. Стрекозы — тому подтверждение. Внешний вид часто ярче и богаче окраски бабочек. Хищница обладает навыками тактики и планирования. Стиль жизнь и питание выделяют ее среди всех других представителей животного мира. Стрекоза — поистине неординарное творение!

Бабки, дедки, красотки и коромысла - это не персонажи деревенской пьесы, а названия стрекоз - древнейших хищных насекомых, широко распространенных по всей планете.

На сегодняшний день миру представлены миллионы фото стрекоз, описано более 6 600 видов, их изучением занимаются специалисты - одонатологи, посвятившие этим насекомым более 14 тыс. опубликованных трудов.

Стрекозу воспевали поэты, ей посвящали песни и сказки, образ насекомого активно используется в декоративном творчестве, даже мотоцикл знаменитого английского бренда Douglas назван в честь стрекозы - «Douglas Dragonfly». Что за насекомое - стрекоза и чем она заслужила такое внимание?

Эволюция стрекозы

Прародители современных стрекоз жили на земле еще 300 млн. лет назад. Среди них были гигантские стрекозоподобные насекомые - меганевры, вырастающие до 43 см в длину и с размахом крыльев до 71 см. Их ископаемые останки были найдены в Англии и Франции.

В отличие от современных стрекоз меганевры могли складывать свои крылья, изменяя их форму, но не умели охотиться на лету, поэтому хватали только сидящую добычу. В ходе эволюции крылья стрекоз сужались и перестали складываться, а их летательный аппарат становился все более совершенным.

С наступлением триасового периода (251-201 млн. лет назад) у стрекоз образовались характерные для современных видов признаки: птеростигма, также называемая крыловой глазок и узелок - толстая жилка посередине переднего края крыла.

Древние стрекозы были многочисленны и крайне разнообразны. В ходе эволюции образовывались и вымирали новые формы, ученые исследовали их окаменелые останки и классифицировали в клады и группы. Однако систематика современных стрекоз выглядит куда более скромно, чем филогенетическое древо их вымерших предков.


Стоит отметить, что стрекозы также относятся к инфраклассу древнекрылых, т. е. насекомых, не способных складывать свои крылья за брюшком. Интересно, что в энтомофауне планеты такой особенностью кроме стрекоз обладают только поденки.

Отряд Odonata включает 3 подотряда:

  • Anisoptera или разнокрылые стрекозы, у которых задняя пара крыльев шире передней в основании;
  • Zygoptera или равнокрылые стрекозы имеют крылья совершенно одинаковой формы и размеров;
  • Anisozygoptera - крайне малочисленный подотряд стрекоз, сохранившихся с мезозойской эры (251 - 68 млн лет назад), включающий всего 4 вида. Их представители обладают признаками двух основных подотрядов.

Подотряды стрекоз образуют десятки надсемейств и семейств. Самые известные семейства равнокрылых - это лютки, красотки, ложнокрасготки, плосконожки и стрелки. Среди представителей разнокрылых наиболее изучены булавобрюхи, настоящие стрекозы, бабки, дедки и коромысла.

Семейства стрекоз включают рода и множество видов со схожей морфологией и некоторыми индивидуальными особенностями.


Как выглядят стрекозы

Ценители прекрасного и люди творческие видят в стрекозе ее легкость и изящество, а уже во вторую очередь замечают большую широкую голову, длинное тонкое тело и крылья, растущие позади конечностей. Неудивительно, что в средневековой Европе образ насекомого ассоциировался у людей с весами, на которых дьявол взвешивает человеческие души.

В большинстве своем стрекозы - крупные насекомые, однако величина тела разных видов сильно отличается. Например, одной из самых мелких считается представительница семейства настоящих стрекоз - Nannophya pygmaea, живущая в Азии. Ее размеры всего 1,5 см, а размах крыльев около 2 см.

Самая большая современная стрекоза - Megaloprepus caerulatus из семейства стрелок, ее можно встретить в Центральной и Южной Америке. Величина самцов вида достигает 10 см, а размах крыльев 19 см. Среди наиболее крупных стрекоз России отмечен дозорщик-император, вырастающий в длину до 8 см.

Интересно, что стрекозы демонстрируют самые различные типы полового диморфизма. Есть виды, где самцы заметно крупнее самок, например, у представителей семейства красоток, а у стрелок наоборот, самки превосходят самцов по величине. Однако, окраску тела насекомых принято считать основным признаком видового различия полов.

Тело стрекозы составлено тремя отделами: голова, грудь и брюшко, которые покрыты прочным экзоскелетом, как у всех членистоногих.

Брюшной отдел

Около 90% длины тела стрекозы приходится на брюшко, обычно тонкое с круглым сечением, у отдельных видов более широкое и сплюснутое. Брюшко составляют 10 развитых сегментов, состоящих из верхних и нижних хитиновых полуколец - тергитов и стернитов, соединенных плевральными перепонками.

Половое отверстие самок расположено на стерните 7 сегмента. Семявыводящее отверстие самцов находится на 9 сегменте брюшка, а пенис расположен гораздо выше, на 2 сегменте. Поэтому перед спариванием самцы вынуждены подгибать брюшко, перекачивая сперму к копулятивному органу.

По краям от пениса и пузырька растут особые придатки - генитальные крючочки, которыми самцы удерживают самок в процессе спаривания. Вообще, репродуктивная система стрекоз не имеет аналогов, поэтому играет важную роль в систематике видов.

Грудной отдел

У этих насекомых отлично развитая, сжатая с боков грудь со скошенной спинной частью, что также является отличительной особенностью стрекоз. К каждому отделу, которые называются передне-, средне- и заднегрудь, крепятся по одной паре конечностей, причем расстояние между средней и задней парами меньше, чем между средней и передней.

Бедра и голени по бокам покрыты двумя или тремя рядами шипиков различной длины и густоты, что учитывалось при составлении классификации стрекоз.

Сверху к среднему и заднему отделам груди крепятся по паре крыльев. У равнокрылых и представителей подотряда Anisozygoptera крылья одной формы и со схожим рисунком жилкования. У разнокрылых стрекоз задняя пара крыльев шире в основании.

Тонкие крылья этих насекомых представляют собой 2 слоя хитина, пронизанного сеткой мелких и крупных жилок, которые образуют густой причудливый рисунок. Крупные жилки заполнены тканевой жидкостью - гемолимфой, заменяющей насекомым кровь.

На крыльях большинства стрекоз имеются принципиально важные элементы - птеростигмы, характерные для многих насекомых, например, пчел и муравьев. Это небольшое уплотнение около верхнего края крыла, своеобразный грузик, утяжеляющий вершину и увеличивающий размах крыльев. Однако, у некоторых стрекоз птеростигма отсутствует.

Также для крыльев стрекоз характерен узелок - короткая толстая жилка, которая способствует скручиванию крыла в продольной плоскости.

Складывать крылья и менять их форму современные стрекозы неспособны. Однако они могут двигать крыльями автономно. Когда стрекоза сидит, ее крылья остаются расставленными в стороны, могут быть опущенными или прижатыми друг к другу.

Передний отдел груди насекомых соединяется с головой подвижным сочленением.

Голова стрекозы

У стрекозы крупная, широкая, очень подвижная голова, которая вертится на 180°. Глаза у стрекоз фасеточные и настолько большие, что их видно невооруженным взглядом. У равнокрылых стрекоз глаза посажены по бокам головы. Глаза разнокрылых располагаются ближе ко лбу.

Фасеточные глаза стрекоз состоят из огромного числа структурных единиц - омматидиев (до 28 тыс.), выполняющих разные функции. Нижние ряды служат для восприятия цветов, верхние реагируют на движение объектов.

Макро фото: глаза стрекозы.

На хорошо вздутой теменной части есть три простых глазка. Они могут располагаться в форме равностороннего треугольника, бывают вытянуты по прямой или посажены по краям темя.

Перед теменным отделом располагаются узкий лоб и наличник. Верхняя губа стрекозы представляет собой короткую полукруглую пластинку, нижняя губа гораздо крупнее верхней, представлена 3 лопастями.

Внутри скрыт мощный ротовой аппарат грызущего типа. Жевательную функцию выполняют парные верхние и нижние челюсти, оснащенные острыми зубцами.

Усики у стрекоз совсем маленькие, едва заметные, составленные из 4-7 члеников. Осязательную функцию также выполняют щупики, расположенные на нижних челюстях.

Окраска стрекоз

Окрашены стрекозы чрезвычайно разнообразно. Общий тон тела бывает однотонным или сочетает несколько цветов и оттенков, часто с вкраплениями полос, пятен и металлическим блеском.

Представители большинства видов носят прозрачные крылья, лишенные пигментации. Однако встречаются экземпляры с яркими крыльями, полностью окрашенными или чуть затемненными.

Яркий пример красивой окраски являет собой самый мелкий вид Nannophya pygmaea: самцы этой стрекозы отличаются ярко-красным брюшком и основанием крыльев апельсинового цвета.

Другая интересно окрашенная стрекоза - Calopteryx maculata из семейства красоток. Тела и крылья самцов отливают бирюзовым или голубовато-зеленым металлическим блеском. Любопытно, что по мере взросления окраска стрекозы меняется и становится постоянной только с наступлением половой зрелости.

Ареалы сотен видов пересекаются, поэтому в разных уголках планеты можно встретить самых разнообразных стрекоз.


Где живут стрекозы

Эти насекомые приспособились жить везде, кроме Антарктиды. Как и многих представителей энтомофауны планеты стрекоз нет на холодных островах Северного Ледовитого океана, в Гренландии и Исландии.

Чрезвычайно обширный ареал насекомых объясняется их способностью к быстрому передвижению и далеким миграциям, отсутствию особых пищевых предпочтений, а во многих случаях и конкуренции.

Отдельные виды стрекоз - типичные эндемики. Например, булавобрюха увенчанного можно встретить лишь в горах Средней Азии. Некоторые малоизученные виды выбрали для своего существования самые засушливые места - пустыни Сахару и Намиб, где обосновались в оазисах.

Другие виды расселились по всей планете. Например, бродяжка рыжая встречается в любых уголках земного шара, а летает она выше всех своих родственников.

Поэтому перечислять биотопы стрекоз не имеет смысла. Они живут везде, где есть вода, необходимая для выведения потомства и водятся насекомые - основной корм этих хищников.


Чем питаются стрекозы

Большая часть стрекоз крайне неразборчивы в пище и с удовольствием поедают любых ползающих и летающих насекомых. Исключение составляют виды подсемейства Pseudostigmatinae, их рацион составляют пауки, которых стрекозы выдирают прямо из паутины.

Это типично дневные хищники, проводящие время в поисках пищи, а их методы охоты заслуживают особого внимания.

Разнокрылые стрекозы предпочитают охотиться на высоте до 10 м, над полями, лугами и другими открытыми пространствами. При этом у каждой особи есть индивидуальные охотничьи угодья, которые они регулярно патрулируют. Когда пищи много, стрекозы собираются роем до 20 штук для более продуктивной охоты. Такое поведение обычно демонстрируют коромысла и булавобрюхи. Интересно, что разнокрылые стрекозы пережевывают добычу на лету благодаря сильно развитой нижней губе.

Летая, эти хищники машут передними и задними крыльями поочереди, достигая отличной маневренности и поразительной скорости. Так, стрекоза Austrophlebia costalis из семейства коромысел развивает скорость до 97 км/ч!

Дедки и бабки добывают корм преимущественно над водой, не взлетая выше 2 м. Это очень активные хищники, проводящие в движении весь день, лишь изредка отдыхая на прибрежных травах.

Многочисленные виды настоящих стрекоз охотятся «с присады», которой служат околоводные растения и коряги. Заметив пролетающую добычу, они тут же срываются вдогонку.

Самая спокойная охота отмечается среди представителей подотряда равнокрылых. На лету они не питаются, а неспешно порхают с одного растения на другое, пока не заметят притаившееся насекомое. Резкий выпад, и стрекоза уже устраивается поудобнее, неторопливо пережевывая жертву. Медлительных насекомых эти хищники собирают прямо с листьев.

Каннибализм - достаточно распространенное явление среди стрекоз, когда крупные виды поедают своих мелких сородичей. А самки некоторых видов стрелок практикуют сексуальный каннибализм, поедая партнеров после спаривания.

Одни стрекозы охотятся достаточно далеко от водоемов, другие всю жизнь проводят рядом с водой, где спариваются, а самки откладывают яйца.

Стрекоза с добычей.

Стрекоза с добычей.

Размножение и жизненный цикл стрекоз

Молодые стрекозы до наступления половой зрелости усиленно питаются, а когда обретают взрослую окраску, ищут партнера для размножения. Спаривание у одних видов может продолжаться несколько секунд, у других длится около 3 часов.

Процесс спаривания всегда происходит в воздухе. Самцы равнокрылых стрекоз захватывают самок за переднегрудь, разнокрылые самцы держат партнерш за голову.

Стрекозы - насекомые с неполным превращением, т.е. в своем развитии они проходят 3 стадии: яйцо - личинка (нимфа) - имаго.

Фаза яйца

Плодовитость стрекозы в среднем составляет от 250 до 500 яиц. Оплодотворенные самки могут отложить яйца практически в любые водоемы со стоячей и проточной водой: озера, пруды, ручьи, реки, искусственные водоемы, такие, как канавы и оросительные каналы.

Мелкие виды стрекоз используют для откладывания яиц покинутые животными затопленные норы и пустоты в стволах деревьев. Самки подсемейства Pseudostigmatinae могут отложить в заполненные водой чашеобразные листья бромелиевых или разместить потомство на эпифитах. Представители некоторых видов способны развиваться в термальных источниках и солоноватых водах.

Самки разнокрылых стрекоз сбрасывают яйца непосредственно в воду или определяют на торчащие над поверхностью коряги. Равнокрылые и представительницы семейства коромысел размещают кладку во влажном субстрате или в тканях околоводной растительности, делая надрезы яйцекладом. У первых яйца округлой формы, у вторых продолговатые.

Если самка отложила весной, развитие личинки в яйце длится 4-5 недель. Яйца, отложенные осенью, зимуют, а личинки формируются до 9 месяцев. Около 3 недель развиваются яйца стрекоз, обитающих в тропиках и у некоторых видов умеренного пояса. У одного вида стрекоз обитающих в Китае было отмечено яйцеживорождение.

Фаза нимфы

В зависимости от видовой принадлежности и климатических условий стрекоза пребывает в стадии личинки от 3 месяцев до 5 лет и претерпевает за это время от 7 до 11 линек.

Из созревшего яйца выбирается предличинка, также называемая преднимфой, ее величина едва достигает 1 мм. Первая линька разнокрылых стрекоз происходит спустя секунды. Предличинка равнокрылых линяет через несколько минут.

Личинки стрекоз бывают толстыми и короткими или вытянутыми и изящными. У них крупные и широкие как у взрослых особей головы, хотя и лишенные подвижности. Уникальной особенностью личинок является так называемая ловчая маска - растяжимый ротовой орган, оснащенный острыми зубцами. Заметив добычу нимфа выбрасывает приспособление вперед, зубцы вонзаются в жертву и маска подтягивается обратно. В зависимости от строения, маски бывают плоскими или шлемовидными.

Личинки стрекоз ведут довольно малоподвижный образ жизни, хотя, как и имаго, являются хищниками. Одни закапываются в ил, другие сидят на водорослях и терпеливо ждут появления добычи. Активны в основном нимфы из семейства коромысел, которые выталкивают воду из прямой кишки, перемещаясь реактивным методом.

Основу рациона нимф разнокрылой стрекозы составляют личинки насекомых, которые живут или развиваются в воде. Это комары , различные жуки, веснянки, поденки, водные клопы. Часто добычей становятся головастики и мальки мелких видов рыб.

Равнокрылые стрекозы в личиночной стадии употребляют различных ракушковых и веслоногих ракообразных, например, дафний и циклопов.

Нимфы растут и развиваются, с каждой новой линькой зачатки крыльев становятся более выраженными, а из личинки последнего возраста выходит имаго. Желающие сделать живописные фото стрекозы могут рассчитывать на встречу с насекомым все лето.

Жизнь имаго длится от нескольких дней до 2 месяцев. Отдельные виды, зимующие в стадии имаго живут около полугода.

Виды стрекоз

Одни виды современных стрекоз чрезвычайно многочисленны, другие находятся на грани исчезновения или уже вымерли. Однако, эволюция этих древних насекомых продолжается и одонатологи периодически описывают ранее неизвестные виды. Наиболее интересные заслуживают особого внимания.

Стрекоза плоская (Libellula depressa)

Стрекоза плоская отличается от своих родственников тем, что её брюшко заметно уплощено и расширено. Стрекоза плоская не обитает у грязных водоёмов




Краснотелка-нимфа (Pyrrhosoma nymphula)

Стрекоза со множеством имен, среди которых стоит отметить стрелку суриковую и огнетелку-нимфу.

Очень красивая стрекоза с огненно-красным телом длиной 3,3-3,6 см. Обитает в Евразии, Закавказье и на северо-западе Африки. Встречается около заросших и проточных водоемов. Интересно, что самец сопровождает самку для откладывания яиц.

Дедка рогатый (Ophiogomphus cecilia)

Крупная стрекоза, длиной до 5,8 см оливково-зеленого цвета, брюшко которой опоясано черными кольцами. Свое название получила благодаря выростам на затылке, напоминающим рожки.

Змеедедки рогатые (другое название стрекозы) живут в Евразии по берегам тихих рек и ручьев, где имеют индивидуальные охотничьи угодья.


Бабка арктическая (Somatochlora arctica)

Стрекоза, выбравшая экстремальные условия обитания: Северную Европу, Дальний Восток и Сибирь.

Эта стрекоза вырастает до 5,1 см в длину, ее тело отливает зеленым металлическим блеском. На 2 и 3 сегментах брюшка самок отчетливо видны крупные желтые пятна. Распространена в тайге, тундре, Альпийских горах. Нимфы развиваются 2-3 года в сфагновых болотах и других стоячих водоемах.

Булавобрюх Болтона (Cordulegaster boltonii)

Другое название стрекозы - кордулегастер кольчатый - красивое насекомое с контрастной окраской из чередующихся черных и желтых колец. Это крупная стрекоза, вырастающая до 9 см в длину с размахом крыльев около 10,5 см.

Вид широко распространен в Евразии и Северной Африке в окрестностях рек и озер.


Белонос сомнительный (Leucorrhinia dubia)

Как у всех белоносов, лицо стрекозы белого цвета, зато верхняя часть брюшка украшена яркими пятнами апельсинового цвета. Размеры скромные, не более 3,6 см.

Стрекоза сомнительная населяет торфяники от севера Европы до Сибири. В России встречается практически повсеместно, за исключением дальневосточного региона.

Стрекоза вида белонос сомнительный, самец.

Спаривающаяся пара стрекоз вида белонос сомнительный.

Фото стрекоз других видов:

Стрекоза двухцветная она же стрекоза болотная (Leucorrhinia pectoralis), самка.

Стрекоза и человек

В переводе с английского название стрекозы означает «драконья муха» (dragonfly). В средневековой Европе этих насекомых не любили, отождествляли с ведьмами и змеями, считали спутниками дьявола.

В Азии отношение к стрекозам прямо противоположное. Для японцев стрекоза - символ императорской власти и воинской доблести. В прошлом остров Хонсю назывался Акицусима, что означает «Остров-стрекоза». Среди населения древнего Китая была популярна игрушка «бамбуковая стрекоза» - пропеллер на штыре, который запускался с помощью намотанного шнура.

Богат и разнообразен животный мир, окружающий человека. Знания о некоторых существах помогут понять и осознать, что находится вокруг каждого из нас. В этой статье рассмотрены отряды насекомых стрекозы вши жуки клопы, которые встречаются в жизни людей наиболее часто.

Общая характеристика помогает понять, что представляет собой каждый отряд. Стрекозы являются самыми крупными летающими насекомыми на Земле. Они являются хищниками. В отряд стрекоз входят подотряды: разнокрылые и равнокрылые.

На сегодняшний день известно более 6 тысяч видов стрекоз. Они отличаются своим цветом, который может быть самыми разным, и размерами, которые могут быть от 3 до 12 сантиметров. Насчитывают несколько тысяч видов вшей. Но среди этой огромной разновидности вшей для человека опасны из них лишь три вида: головная, платяная и лобковая. Отличаются они местом обитания.

Все разнообразие жуков можно подразделить на 6 семейств: хищники, долгоносики, усачи, листоеды, жужелицы и пластинчатоусые. Разнообразие клопов очень велико. Наиболее известные из них – , питающиеся кровью человека.

Внешний вид

Чаще всего мы различаем представителей животного мира по их внешнему виду. Стрекозы имеют длинное и тонкое туловище, которое соединено с круглой небольшой головой грудью. На туловище имеются 3 пары лап, а также 2 пары длинных прозрачных крыльев, которые могут иметь одинаковую форму у равнокрылых стрекоз и различную – у разнокрылых. На голове хорошо заметны большие глаза и усики.

Внешний вид жуков может быть самым различным. Они бывают разных цветов. Их размеры изменяются от нескольких миллиметров до 15 сантиметров.

Все жуки имеют большое вытянутое туловище, небольшую голову, трехсигментную грудь, от тела отходят 3 пары пятичленистых лапок.

Клопов в природе можно встретить также разных размеров и цветов. Их тело в основном имеет округлую форму, голова небольших размеров.

Особенности строения

Одинаковые части тела могут выполнять у различных животных совершенно разные функции. Они зависят от образа жизни животного и условий окружающей среды.

Особенности строения стрекоз

Глаза стрекоз имеют сложное строение. Их хорошее зрение обуславливается тем, что верхняя их часть распознает форму предметов, а нижняя — цвета. Для прочности крыльев на всей их длине расположены прожилки, а у конца можно заметить темные пятна, которые уменьшают вибрацию во время полета, тем самым предотвращая перелом крыла. Стрекозы могут делать различные взмахи задними и передними крыльями для балансирования и синхронные – для скорости, которая может достигать 50 км/ч. Нижняя губа хорошо развита и очень длинная. Она позволяет ловко хватать добычу. Для охоты во время полета стрекоза сжимает лапки.

Особенности строения вшей

Особенности строения жуков

Главная особенность жуков – крылья. Они двойные: верхняя пара в ходе эволюции затвердела и образовала хитиновую оболочку, а нижняя осталось прозрачной и жилистой. Такое строение защищает тело жука. Они имеют жующе-грызущий ротовой аппарат.

Особенности строения клопов

На груди у клопов имеются железы, выделяющие пахнущий фермент. Он неприятен для человека и напоминает запах миндаля. Служит он для отпугивания врагов.

Среда обитания

Все животные поселяются в таких местах, условия которых являются благоприятными для них. Стрекозы живут практически повсеместно. Но главный фактор их обитания – влажный климат. Поэтому встретить стрекоз можно около рек и озер. Большое их разнообразие обитает в тропическом и субтропическом климатах.

Жуки обитают повсеместно. Особо много их в тропических районах планеты. Нельзя их встретить в Арктике и Антарктиде. В небольших количествах они живут на вершинах гор. Клопы также обитают повсеместно. Некоторые виды можно встретить даже за полярным кругом.

Питание

Все представители животного мира могут быть хищниками, растительноядными и всеядными. Стрекозы – хищные животные. Они питаются различными мелкими насекомыми, а их личинки могут поедать даже мальков рыб. Питание вшей производится кровью теплокровных животных. Это происходит лишь тогда, когда цикл жизни вшей достигает стадии имаго.

Все живые существа за свою жизнь проходят несколько стадий развития. Стрекозы имеют неполный цикл развития. За всю жизнь они проходят 3 стадии: яйцо, личинка и имаго (взрослая особь). Развиваться они могут на протяжении 5-7 лет, а во взрослом состоянии живут не более 1го месяца. Яйца откладываются самкой в основном в воду или на водные растения, реже в древесину или почву.

Вылупившиеся из яиц личинки живут в воде, питаясь насекомыми и мальками. У них уже имеются большие глаза и длинная развитая нижняя губа для добычи пищи. После нескольких линек они выбираются на сушу, где линяют в последний раз и превращаются во взрослую стрекозу. Лишь немногие проходят весь цикл развития, так как большинство личинок съедаются хищными обитателями озер и рек.

Цикл развития вшей является неполным и представлен тремя стадиями. Схож тип развития вшей и стрекоз, так как они имеют следующие этапы: яйцо, личинка и имаго. называют гнидами, они прочно крепятся к волосам секретом матери. При благоприятных условиях через крышечку оболочки гниды спустя некоторое время появляется личинка. Вскоре она вырастает до взрослой особи. То, сколько живет вша, зависит от благоприятности условий окружающей среды.

Жуки имеют полный цикл развития, состоящий и яйца, личинки, куколки и взрослой особи.

Яйца жуков имеют преимущественно светлые цвета. Из них появляются личинки, тело которых покрыто хитиновой оболочкой. При открытом образе жизни они имеют темный окрас, а при закрытом – светлый. Всех личинок делят на 3 категории: камподеовидные, эруковидные, проволочники. Окукливание происходит на суше. Куколка не имеют хитиновой оболочки. Она неподвижна и бесцветна.

Самка клопов откладывает яйца в укромные места, из которых через несколько дней вылупляются личинки. Внешне они схожи с имаго, но имеют небольшие размеры. Линька происходит каждую неделю. И спустя месяц личинка превращается во взрослую особь.

Размножение

Главной особенностью живых существ является размножение – воспроизведение себе подобных, которое может быть различным у каждого вида. Стрекозы размножаются половым путем. Спаривание происходит прямо во время полета. Чтобы отпугнуть других особей мужского пола, самец совершает ритуальный полет вокруг самки.

Вши также размножаются половым путем. После оплодотворения самка, подкрепившись кровью, ползет по волосам, откладывая яйца вместе с секретом. Застывая через некоторое время, он обеспечивает прочное крепление гниды к волосам. Далее начинается жизненный цикл вшей, о котором говорилось ранее. Самцы жуков могут сражаться за самку. Также, чтобы найти друг друга пара выделяет пахнущее вещество – феромон. имеет следующую особенность: оплодотворение самки происходит без ее желания, то есть насильно.

Теперь стало известно все про вшей и гнид, стрекоз, жуков и клопов, их обитании, существовании и питании. Эти знания помогут лучше понять окружающий нас мир.

Название «стрекозы» объединяет существ, похожих друг на друга меньше, чем геккон на крокодила: на одном полюсе - огромные мощные бронзовокрылые стрекозы-коромысла, на другом - тончайшие нежные черно-синие стрекозы-стрелки. Биологи делят этих насекомых на два подотряда. На фоне брутальных разнокрылых стрекоз равнокрылые выделяются хрупкостью и плавными движениями и во многом напоминают бабочек

текст: Евгения Тимонова









Если усесться у лесного пруда и минут пятнадцать следить за мельканием стрекоз, легко заметить, даже если вы никогда не интересовались энтомологией, что они бывают двух типов. Одни - крупные, крепкие, с быстрым и маневренным полетом. Массивная круглая голова с мощным ротовым аппаратом. Огромные глаза сливаются на лбу, как визир мотоциклетного шлема. При посадке такие стрекозы держат крылья, как лопасти вертолета - горизонтально. Если присмотреться, видно, что их крылья словно сделаны из жесткой слюды с плотными жилками, и задняя пара у основания шире передней. Это разнокрылые стрекозы.

Другие - более мелкие, стройные и грациозные насекомые с тонким длинным брюшком и вечно удивленным выражением круглых глаз, разнесенных по сторонам изящной плоской головы. Они не режут воздух, а неспешно порхают в прибрежных зарослях на манер бабочек. У них сужающиеся к основанию крылья: нежные и гибкие, с тонкими, словно нарисованными жилками. Садясь на травинку, такая стрекоза складывает крылья вместе и держит их почти вертикально. В этот момент особенно хорошо заметно, что обе пары крыльев одинаковы. Это равнокрылые стрекозы.

Разница между двумя подотрядами замечательно отражена в английском языке: разнокрылые стрекозы называются dragonfly («муха-дракон»), а равнокрылые - damselfly («муха-девица). Образы - ни прибавить, ни убавить. В Японии, где стрекозы, считающиеся символами красоты и гармонии, нарисованы на тысячах гравюр и воспеты в несметном множестве хокку и танка, есть как минимум пять слов для обозначения стрекоз. А вот в русском языке нет разговорных названий для разных стрекоз - только наукообразные «равнокрылые» и «разнокрылые». Язык - слепок культуры, и, возможно, это отражает скромную роль стрекоз в нашем символическом пространстве.

Что вы помните про них, кроме обидного моралите дедушки Крылова? Вот.

Иногда разнокрылых и равнокрылых называют большими и малыми стрекозами, но это неверно. Хотя большинство разнокрылых действительно крупнее большинства равнокрылых, самая крупная из ныне живущих стрекоз, 18-сантиметровая Megaloprepus caerulatus, относится к равнокрылым. В общем, для меньшей путаницы и большей выразительности будем называть их «драконы» и «принцессы».

Стрекозы первыми из живых существ поднялись в воздух, захватили его, и с тех пор не торопятся сдавать своих позиций. Это не только самые древние летающие насекомые, но и самые консервативные. За более чем 300 миллионов лет существования они не особенно изменились. Отпечатки стрекоз каменноугольного периода неспециалист отличит от современных только по размеру: каменноугольные гораздо крупнее. Хотя и не настолько, как мы можем вообразить себе при словах «гигантские ископаемые стрекозы».

У крупнейших древних стрекоз рода меганевра размах крыльев достигал 70 сантиметров. Меганевра вполне могли бы питаться небольшими птицами, если бы они тогда уже существовали. Но палеострекозы охотились на палеоподенок - предков современных насекомых-поденок, вся взрослая жизнь которых длится меньше суток, и других летающих насекомых. А на тех, кто благоразумно оставался на земле, охотились личинки стрекоз. Это сейчас они разбойничают исключительно в пресной воде, а тогда были вполне сухопутными.

Палеонтологи считают, что именно триумф стрекоз вынудил прочих летающих насекомых эволюционировать стремительно и разнообразно. В плане скорости и маневренности соперничать со стрекозами было бесполезно, поэтому остальным пришлось изобретать и оттачивать другие способы полета.

В итоге все придумали что-то свое: бабочки соединили два крыла в одну несущую плоскость, мухи и комары просто отказались от второй пары крыльев, а жуки превратили ее в защитный кожух и, пусть и ухудшив свои летные качества, обрели сверхспособность жить вообще где угодно. Что в сочетании с чудом полного превращения и сделало их самым успешным и многочисленными отрядом беспозвоночных.

А стрекозы остались такими же, как были. Эволюция пользуется принципом «работает - не трогай», и платой за совершенство становится невозможность новых изменений. Это очень затрудняет эволюцию. Казалось бы, ну и замечательно. Но не совсем. Стрекозы - это акулы воздушного океана. Такие же одновременно совершенные и архаичные. Стрекоза по-прежнему самый опасный членистоногий хищник в воздухе, но далеко не самый процветающий отряд насекомых на земле. Акула по-прежнему может сожрать любую современную костную рыбу - однако именно костным рыбам принадлежит сейчас океан. Быть современным часто выгоднее, чем быть совершенным.

Хотя и «драконы», и «принцессы» едят других насекомых, первых можно условно назвать охотниками, а вторых - собирателями. «Драконы» напоминают классических акул. Например, входящая в десятку опаснейших акула-мако и разнокрылая стрекоза-коромысло - живые снаряды, им нет равных в движении по прямой. Даже скорость мако и коромысло развивают одинаковую - до 70 километров в час.

А вот равнокрылые «принцессы» больше похожи на другого представителя той же смертоносной десятки, акулу-молот. Сходство им придают глаза, разнесенные по краям плоской головы, и сложная извилистая траектория движения. Такое расположение глаз увеличивает поле бинокулярного зрения, позволяет более успешно вычленять объекты из сложного фона и оценивать расстояние для успешного броска.

Но кое в чем членистоногие превзошли хрящевых. Акулы преследуют свою добычу, а стрекозы - перехватывают. Это кажется невероятным, но существо с мозгом насекомого способно просчитывать траекторию движения жертвы, чтобы оказаться ровно там, где та будет в следующий момент. Из-за этого процент удачных атак у стрекоз больше 90 процентов. У акул он редко доходит до 50.

Заподозрив в этом нечто экстраординарное, ученые института эволюционной физиологии и биохимии имени И.М. Сеченова исследовали работу грибовидных тел, одного из отделов стрекозиного мозга. И обнаружили, что их функ­ции во многом схожи с функциями разных отделов мозга позвоночных, но объединяют эти функции по принципу «все в одном».

Грибовидные тела одновременно отвечают за обоняние, обработку зрительной информации, планирование сложных движений, память и даже своего рода интеллектуальные действия. А также по мере необходимости могут доверять часть своих задач нервным узлам низшего порядка. Так на примере стрекоз нейрофизиологи убедились, что даже в примитивной нервной системе у хорошей хозяйки каждый нейрон и ганглий начинают работать за троих.

Взрослые стрекозы - из тех немногочисленных животных, которые имеют хорошо развитые ноги, но не умеют ходить. Их конечности приспособлены только для того, чтобы держаться за что-нибудь вроде стеблей, ловить добычу и поедать ее на лету. И это у них получается великолепно. В полете ноги стрекозы сложены в так называемую ловчую корзину. За день стрекоза хватает в среднем до сорока съедобных объектов. Замечает муху за десять метров - с известными для нее последствиями.

А попав в паутину, съедает паука. Успехи мелких «принцесс» не столь впечатляющи, зато они берут на себя истребление комаров. В Сибири это, пожалуй, лучшее, что насекомое может сделать для человека.

На мир стрекозы смотрят очень сложно - во многом сложнее, чем мы. Их глаза состоят из десятков тысяч шестиугольных фасеток-омматидиев, обеспечивая практически 360 градусов обзора. Подлетая и улетая, стрекоза видит вас одинаково хорошо.

В человеческом глазе три цветочувствительных белка-опсина, фиксирующих красный, зеленый и синий цвета, из которых мозг складывает все доступные нам цветовые оттенки (да, наша сетчатка работает в системе RGB, как кинескоп цветного телевизора). У стрекоз пять цветочувствительных опсинов. Нам даже не представить, в какую гамму окрашен их мир. И глядя на самих стрекоз, мы видим только отблески их подлинного великолепия.

Стрекозы бывают голубые, зеленые, красные, желтые, оранжевые, цвета металлик и с радужными переливами. Все это многообразие возможно благодаря двум инструментам раскрашивания, которые природа пускает в ход вместе и порознь. Во-первых, это красящие частицы - пигментные зерна. У стрекоз они располагаются под кожей, и после их смерти разрушаются, так что мертвая стрекоза быстро теряет свой нежный или яркий цвет.

А вот структурная окраска, которая дает стрекозам радужные переливы и металлический блеск, более стойкая. Ее обеспечивает оптический эффект под названием «тонкослойная интерференция»: преломление света в тончайших пленках прозрачного хитина стрекозы, по толщине сравнимых с длиной световой волны. По тому же принципу возникает эфемерная радуга на стенках мыльного пузыря или нефтяной пленке. Стрекозы (да и многие другие животные металлических и спектральных цветов) эту радугу поймали и зафиксировали.

Оба подотряда - и разнокрылые, и равнокрылые - царят в воздухе, но каждый на свой манер. «Драконы» предпочитают открытое пространство и рассекают его на рекордной среди беспозвоночных скорости - до 70 километров в час. Закладывают крутые виражи. Делают резкие остановки. Выполняют вертолетные развороты. В совершенстве владеют ховерингом - зависанием на одном месте. Полет разнокрылой стрекозы - это вагнеровский «полет Валькирий».

Когда же порхает равнокрылая стрекоза, в воздухе словно звучат вальсы Иоганна Штрауса. Она неспешно и грациозно движется в прибрежных зарослях, стараясь не удаляться от воды. Долгих беспосадочных полетов равнокрылые стрекозы не любят, зато могут летать в любую сторону, не меняя положения тела.

При всем видимом совершенстве стрекозы пользуются архаичной техникой: каждое крыло управляется отдельной группой мышц. Это делает полет очень эффектным, но ужасно энергозатратным. Вот из-за чего стрекозы вынуждены так много есть и так долго греться на солнце, чтобы взлететь. Умиляясь стрекозой, осыпанной «бриллиантами» утренних росинок, знайте - она в это время ждет, когда же все это безобразие на ней наконец высохнет.

Чтобы произвести на свет потомство, стрекозам требуется не менее изощренная акробатика, чем для полета. Если вы видели спаривающихся стрекоз, то наверняка задавались вопросом, что же они делают. Очевидно, что это секс, но почему в такой странной конфигурации? Можно сколько угодно разглядывать пару, и все равно не поймешь, в чем, собственно, смысл этой позы.

Дело в том, что у стрекоз абсолютно уникальный способ оплодотворения. Половое отверстие самца, как и всех насекомых, находится в конце брюшка, на девятом брюшном сегменте-стерните. Оттуда выделяется сперматофор - упакованная порция спермы. Но самец помещает его не в самку, а в себя. Подгибает брюшко и прячет сперматофор во вторичный копулятивный орган: полость-семяприемник во втором брюшном сегменте, сразу за грудью.

После чего находит самку, какое-то время преследует ее, летя сверху, и наконец хвостовыми отростками-церками крепко хватает ее за голову, если это «дракон» или за грудь-торакс, если это «принцесса». Самка пытается сбросить нахала, но если его церки достаточно сильны и хватка не ослабевает, это сигнализирует ей, что кавалер ее достоин. Тогда она подгибает брюшко под его и соединяет свое половое отверстие с его вторичным копулятивным органом. В этой позе стрекозы проводят некоторое время и даже могут летать спаренными. Энтомологи называют такие пары тандемами, а сентиментальные наблюдатели - сердечком.

Японские ученые провели интересное исследование брачных стратегий у двух видов разнокрылых стрекоз семейства красоток, живущих в одном и том же биоценозе. Оказалось, что самцы вида А предпочитают держаться на солнечных местах, что обеспечивает им высокий уровень метаболизма, много летают в поисках партнерш, ухаживают за ними, конкурируют с другими самцами - в общем, ведут активный образ жизни. Самцы вида Б держатся в тени, за самками не гоняются и спариваются главным образом с теми, кто «сама пришла». И вот что показали исследования. Чем «горячее» самец вида А, тем больше у него партнерш и потомков, и тем короче его собственная жизнь. А вот у сдержанных самцов вида Б продолжительность жизни не зависит от количества секса - и более успешные, и менее успешные живут примерно одинаково долго, хотя не слишком-то весело.

Забрав груз спермы, самка отпускает брюшко самца и сразу летит к воде откладывать яйца. Многие «драконы» просто сбрасывают яйца в воду, заботясь о них не больше, чем бомбардировщик о бомбах. Кладка у них большая, кому-то да повезет.

«Принцессы» обычно подходят к вопросу размещения наследников более ответственно. Например, равнокрылая лютка делает яйцекладом надрез на стебле водного растения и прячет каждое яйцо под отдельную чешуйку. При этом самец продолжает висеть - вернее, стоять столбом - у нее на шее, охраняя ее от посягательств конкурентов. Иногда, увлекшись, самка уходит под воду (что уже само по себе уникальная практика для стрекозы!) на глубину до метра и остается там до часа, дыша воздухом из воздушного пузыря вокруг своего тела. И будущий папаша погружается вместе с ней.

А зеленая лютка умудряется прятать кладку на суше, делая надрезы на коре береговых ив, и после выклева личинки десантируются в воду самостоятельно.

Собственно, именно в воде и проходит большая часть жизни стрекозы. Некоторые виды остаются личинками до трех лет, в то время как жизнь взрослой особи - считанные месяцы или даже недели. Но даже такой короткий срок многого стоит, когда ты - существо, обкатанное миллионами лет эволюции до в своем роде предельного совершенства.

Стрекозы (Odonata), отряд хищных, хорошо летающих насекомых. Крупные, с подвижной головой, большими глазами, короткими щетинковидными усиками, 4 прозрачными крыльями с густой сетью жилок и удлинённым стройным брюшком. Стрекоз делят на 3 подотряда - равнокрылых.

Жизнь стрекоз неразрывно связана с водой. Их яйца и личинки развиваются в воде. Взрослые насекомые и их личинки-хищники. Поэтому вечером в тихую погоду можно видеть множество стрекоз, которые беспокойно носятся в воздухе. Это они ужинают, вылавливая на лету комаров, мошек и др. В погоне за насекомыми они летают со скоростью 50 км/час. Стрекозы обитают только в водоемах с чистой водой, и потому они - хорошие биоиндикаторы.

Состояние изученности стрекоз и их видовой состав

Стрекозы (Odonata), отряд хищных, хорошо летающих насекомых. Крупные, с подвижной головой, большими глазами, короткими щетинковидными усиками, 4 прозрачными крыльями с густой сетью жилок и удлинённым стройным брюшком. Стрекоз делят на 3 подотряда - равнокрылых (Zygoptera), разнокрылых (Anisoptera) и Anisozygoptera с единственным родом, распространённым в Японии и Индии, представители которого совмещают признаки двух первых подотрядов. У равнокрылых стрекоз передние и задние крылья узкие, почти одинаковой формы, в покое подняты вверх и прижаты друг к другу; у разнокрылых стрекоз крылья различны по форме, в покое распластаны в стороны, задняя пара с расширенными основаниями. Длина крыла 10-94 мм, брюшка 14-120 мм. Стрекозы питаются насекомыми, хватая добычу на лету. Истребляют комаров, мошек и др. вредных насекомых, чем приносят пользу. Могут приносить и вред, распространяя протогонимоз - опасное заболевание домашних птиц. Стрекозы спариваются на лету. Вторичный копулятивный аппарат самцов высоко специализирован и не имеет аналогов среди насекомых. Яйца откладывают в воду или ткани водных растений, реже в мокрую почву. Личинки развиваются в воде, дышат жабрами. У личинок равнокрылых стрекоз трахейные жабры на хвостовых придатках, у личинок разнокрылых - ректальные жабры - на стенках прямой кишки, периодически заполняемой водой. Превращение неполное. У личинок сильно удлинённая нижняя губа, образующая хватательный орган - маску. При захвате добычи она выбрасывается вперёд, в покое прикрывает голову снизу. Личинки стрекоз тоже хищники, питаются личинками водных насекомых, иногда нападают на головастиков и мальков рыб; в свою очередь, служат пищей для рыб. По окончании развития личинки выходят из воды и прикрепляются к растениям или неровностям почвы. Последняя линька происходит на суше вблизи водоёма. Некоторые виды стрекоз могут улетать на большие расстояния от водоёмов. При массовых перелётах пятнистая стрекоза Libellula quadrimaculata образует сплошную полосу протяжённостью в десятки км. Свыше 4500 видов, большинство из которых обитает в тропиках и влажных субтропиках.

Несмотря на архаичность организации (обе пары крыльев развиты практически одинаково), достигли совершенства в полете. Благодаря хорошо развитому ротовому аппарату и цепким конечностям могут ловить насекомых на лету (многие стрекозы даже спариваются в воздухе). Личинки развиваются в водоемах, имеют три трахейных жабры (или ректальные жабры в брюшке) и маску – хватательный орган, который является видоизменением нижней губы. Личинки живут от года до пяти лет. В мире насчитывается около 5 тыс. стрекоз.

Стрекозы - воздушные хищники. Часто они поедают добычу прямо на лету. Большие крылья с сетчатым жилкованием у крупных стрекоз всегда распростерты в стороны, у мелких (стрелки, лютки) в покое могут складываться вдоль тела. У части стрекоз крылья одинаковы по форме, сужены к основанию (подотряд равнокрылые), у других задние крылья шире передних, особенно в основании (подотряд разнокрылые). Упомянутые подотряды различаются также строением личинок, особенностями биологии.

При осмотре стрекозы обращают на себя внимание огромные глаза, занимающие большую часть головы. Глаз состоит из 28 тысяч фасеток (омматидиев), каждая из которых обслуживается 6 светочувствительными клетками. Стрекоза способна заметить комара на расстоянии до 10 метров. Поедая комаров, слепней и других кровососов стрекозы приносят большую пользу.

Ротовые органы стрекоз грызущие, нижняя губа ложковидная, поддерживающая добычу при поедании в воздухе. Длинные ноги направлены вперед и усажены крепкими щетинками, причем задние ноги длиннее передних. Это помогает стрекозе ловить добычу, подлетая к ней снизу.

Тонкое палочковидное брюшко во время полета выполняет роль балансира. У самцов на вершине брюшка имеются "щипцы", которыми они удерживают за шею самку во время спаривания. Такие "тандемы" стрекоз довольно часто можно наблюдать вблизи водоемов. Самки стрекоз сбрасывают яйца в воду или помещают их в ткани водных растений с помощью колющего яйцеклада.

В окраске стрекоз преобладают голубые, зеленые, желтые тона, реже встречается яркий металлический блеск. У некоторых крылья с пятнами или затемнены. У засушенных экземпляров окраска сильно тускнеет и изменяется.

Развитие всех стрекоз проходит обязательно через водную стадию - нимфу (так называют личинок насекомых, имеющих зачатки крыльев). Все нимфы стрекоз - прожорливые хищники, хватающие добычу видоизмененной нижней губой - маской, которая стремительно раскрывается и выбрасывается вперед, при этом когти на ее переднем конце как стилеты глубоко вонзаются в жертву. Когда маска складывается, добыча подтягивается ко рту и спокойно пережевывается. Для дыхания нимфам служит задняя кишка, которая как насос постоянно закачивает через анальное отверстие богатую кислородом воду. По размерам, особенностям строения и повадкам нимфы стрекоз делятся на ряд групп.

Стрекозы - средних или крупных размеров (до 13 см длинною) хищные насекомые, характеризующиеся постепенным метаморфозом. В своем развитии насекомое проходит три стадии – яйцо, личинка (нимфа), имаго. Характерен неполный тип превращения. Имаго со стройным или коренастым телом, c двумя парами сходно устроенных крыльев, имеющих сетчатое жилкование. На голове крупные фасеточные (сложные) глаза, имеются три простых глазка. Усики (антенны) короткие щетинковидные состоящие из 4 – 7 члеников. Ротовой аппарат грызущего типа с сильными мандибулами. На первой паре крыльев имеется глазок – птеростигма. Крылья могут быть прозрачные или окрашенные. Ноги бегальные, первая пара предназначена для удерживания добычи. Органы слуха располагаются в усиках, органы звука на основании крыльев.

Личинки типа наяд (имеют трахейные жабры), живут от одного года до трех лет. Линяют в процессе развития до 25 раз. Личинки имеют ротовые органы грызущего типа с сильно вытянутой и коленообразно сгибающейся нижней губой, превращенной в мощный хватательный орган, способный удерживать жертву; ноги сильные; у представителей подотряда Zygoptara имеются три литовидные хвостовые жабры. Размер яйца в зависимости от видовой принадлежности колеблется от 0, 5 мм до 2 мм. Взрослые стрекозы питаются насекомыми, пойманными на лету. Стрекозы – характерные активные хищники. Каждая особь имеет свою территорию, на которой питается, которую охраняет от своих сородичей и в случае необходимости дерется за нее. По их поведению их можно назвать хищники – дозорники. Стрекозы поедают комаров, слепней и многих других представителей членистоногих, практически всех насекомых, которых способны поймать и одолеть. Нимфы ведут водный образ жизни, обитая главным образом в стоячих водоемах: озерах, прудах и старицах рек. Они не могут плавать, зато ходят по дну среди разлагающихся остатков или растительности. Нимфы также являются хищниками: они ловят водных насекомых, ракообразных, хватая их своей выдвижной губой (маской), снабженной щипами. Также питаются личинками комаров и мух.

Яйца откладываются различными способами в воду или вблизи воды. Одни виды погружают их в ткани растений или гнилую древесину, другие располагают в виде комков на каких-либо предметах непосредственно под поверхностью воды, третьи откладывают в воду лентами или кольцами, а иногда помещают в мокрую грязь близ уреза воды. Самки многих видов погружаются в воду и смывают яйца с конца брюшка. Другие ползают под водой, откладывая яйца.

Во время откладки яиц некоторые самки складывают крылья веерообразно. Самка за жизнь может отложить от 200 до 1600 яиц. Некоторые виды и до несколько десятков тысяч. Стрекозы могут образовывать миграции.

Нимфы более мелких видов развиваются в течении года. У крупных видов от двух до четырех лет. Зимовка идет на стадии нимфы. Достигнув полного размера, нимфа выползает из воды и взбирается на стебель растения или какой-нибудь другой предмет, выступающий из воды, чтобы перелинять в последний раз. Покровы только что вышедших имаго затвердевают и приобретают окраску сравнительно медленно: многим из них для этого требуется один или два дня.

Женских и мужских особей можно различить по интенсивности окраски: самцы ярко окрашены, самки же невзрачны. На вершине брюшка самцов имеются парные верхние и непарные нижние выросты – придатки, у самок же только парные верхние. Замечательной особенностью отряда является способ спаривания. В этом заслуга принадлежит самцу: в отличие от других мужских особей насекомых, у самца стрекоз имеются вторичные половые органы, которые находятся на втором стерните брюшка – пузыревидный приемник. Само половое отверстие находится на 9 стерните брюшка. Имея такие половые органы, самцу перед спариванием приходиться поступать следующим образом: самец подгибает конец брюшка вперед и переносит сперматозоиды в пузыревидный приемник. Во время спаривания самец с помощью своих хвостовых гоноподов обхватывает шею самки; после этого самка подгибает свое брюшко вперед ко второму стерниту самца и в этом положении совершается собственно передача сперматозоидов. Подобная необычная процедура неизвестна больше ни в одном отряде насекомых.

К отряду стрекозы (ODONATA) относятся три типа насекомых; они резко различаются по своему облику, так и по поведению, однако число диагностических признаков, по которым они отличаются друг от друга, невелико. Cовременные формы одного из подотрядов - Anisozygoptera - весьма редки и распространены лишь в Юго-Восточной Азии. В современной систематике отряд включает в себя два подотряда - равнокрылые (Zygoptera) - разнокрылые (Anisoptera).

Подотряд ZYGOPTERA – стройные и нежные насекомые с порхающим полетом, резко контрастирующим с быстрыми и целенаправленными движением ми разнокрылых стрекоз. Имаго равнокрылых стрекоз отличается очень своеобразно устроенной грудью: среднегрудь вместе с заднегрудью имеет вид примерно прямоугольной призмы, находящейся приблизительно под углом 70-80 градусов по отношению к продольной оси тела. Крылья в покое направлены все вместе назад и насколько вверх под прямым углом к верхним краям средне - и заднерди. Из-за того что последние до известной степени наклонены, сложенные таким образом крылья лежат параллельно друг другу и располагаются прямо над брюшком. Большинство имаго темно-окрашенные, однако, некоторые имеют красные или черные перевязи на крыльях или металлически-зеленое, или бронзовое тело и крылья. Hимфы также имеют стройное тело и три крупные хвостовые трахейные жабры. Предпочитают жить среди стеблей водных растений, а не непосредственно на дне водоемов.

Подотряд ANISOPTERA объединяет насекомых с более крепким телосложением, и характеризуются мощным, грациозным и превосходно управляемым полетом. Грудь не наклонена как у представителей равнокрылых стрекоз и крылья в покое направлены в стороны. Многие виды ярко окрашены и имеют на крыльях броский рисунок – пестрый или пятнистый. У старых особей на теле и крыльях часто развивается бледно-голубой восковой налет, который маскирует первоначальную окраску и рисунок.

Нимфы также плотно сложены, многие живут в иле или тине на дне стоячих водоемов. Наружные жабры у них отсутствуют, зато имеется ректальная дыхательная камера, в которой и происходит газообмен. Ни в одном другом отряде насекомых подобной дыхательной камеры не обнаружено.

Подотряд включает два семейства - Aeschnidae, Libtllidae. Известными представителями данного подотряда являются виды - стрекоза плоская (Libellula depressa), коромысло камышовое (Aeschna juncea). К данному подотряду относятся также следующие виды – дозорщик император (Anax imperator), Macromia magnifica; вымершая стрекоза, найденная в Средней Франции с расправленными крыльями до 70 см – Meganeura monyi.



Факты о стрекозах. Истории об отряде стрекоз

Всем знакомо необычайно красивое насекомое стрекоза. Более того, самое быстрое, способное развить скорость до 60 км/ч. И это еще не предел. Она обладает многими удивительными способностями, о которых и поведаем в нашей статье.

Коротко опишем насекомое

Относится к отряду стрекозы. Интересные факты, безусловно, будут, но чуть позже. Продолжим. Итак, это членистоногое насекомое с шестью покрытыми щетиной ногами, которые она при полете прижимает к себе. Имеет продолговатое обтекаемое тело, большую голову, крылья, которые не складывает при посадке, и грудь. Могут быть разных цветов и даже прозрачными.

Живут до десяти месяцев, а некоторые виды всего лишь 6 недель. Другие пережевывают холода.

А теперь поведаем интересные факты о стрекозах

Она очень жестока. Убивает свою жертву на лету мгновенно. Но самое удивительное то, что она просчитывает скорость и определяет точное место пребывания в ближайшее время. Заметьте, насекомое не летит вдогонку, а рассчитывает угол атаки. Она способна заприметить жертву на расстоянии до 8 метров. Причем передвигается по воздуху абсолютно бесшумно.

Зрение

Она обладает невероятно идеальным, самым острым зрением. Глаза пронизаны тридцатью тысячами граней. Для сравнения приведем пример с мухой, у которой также исключительное зрение. Но у нее только 6 тысяч граней. Каждая из них создает отдельное изображение. А благодаря клеткам-нейронам в мозгу насекомого формируется целостная картина увиденного.

Продолжаем говорить об интересных фактах о стрекозах. Мы, люди, воспринимаем определенный цветовой спектр, а она способна видеть не только его, но еще и различать предметы в ультрафиолете. Ей не страшна даже световая поляризация. При парении над водой ее не ослепляют водные отблески. Что позволяет держать уверенный курс при охоте. Хотя если упадет под воду - погибнет, потому что не сможет выбраться.

Еще одна особенность: круговое движение глаз

Огромные фасеточные глаза могут вращаться на 360˚. Благодаря этому, она способна видеть все, что происходит вокруг нее. Поэтому подобраться к ней незаметно практически невозможно. Во время охоты ее обозреваемое пространственное полотно делится на сектора. А жертва удерживается в одном из них, вот почему ей удается так точно рассчитать время атаки. Цель настигается в 95 % случаев. Это уникальный результат, который лучше чем у акулы и льва.

Во время выискивания жертвы у нее включается автоматический процесс отбора. Выбрав, может удерживать в поле своего острого зрения и все остальные объекты, но при этом будет маневрировать между ними и не заденет никого. Более того, стрекоза непросто уникальный охотник, она еще и очень прожорливая. Своими грызущими сильными верхними челюстями в течение одной минуты может проглотить около тридцати мух.

Вообще, они приносят пользу людям, поедая мошек и комаров, а также иных вредителей. Более того, могут прямо на лету хватать пауков из их плетеных полотен.

Полет также заслуживает особого внимания. Она может резко менять направление и внезапно зависать в воздухе. Потому что крылышки соединены с телом при помощи разных мышц. Насекомое имеет две пары крыльев, которые могут быть разных и одинаковых размеров. Размах их может достигать 18 см. На этом интересные факты о стрекозах не заканчиваются.

Спаривание

У них нет никакого брачного периода. Самец просто выбирает, опять же в полете, самку и резко нападает на нее. Берет ее насильно, обхватив лапами, прикусив в области затылка. Но спариваться она может с несколькими самцами. Но и тут есть о стрекозах интересный факт. Каждый новый обладатель перед оплодотворением выкачивает сперму предшествующего самца. Делает это с помощью специальных зубчиков на половом органе. И все происходит в невесомости.

Выводит до двух сотен яиц за одну кладку, которая осуществляется на листве деревьев, произрастающих над гладью воды. Просто личинки развиваются в ней. Личинки - хищники, дышащие при помощи жабр, поедают мелкую рыбку, мотыля и головастиков. А еще они развиваются крайне долго: бывает и до пяти лет.

Есть и для детей интересные факты о стрекозах. К примеру, знаете ли вы, что это насекомое очень древнее и живет на планете со времен динозавров. Появилось оно около 300 миллионов лет назад. У стрекозы Меганевра размах крыльев достигал восьмидесяти сантиметров. Сами они были невероятно огромных размеров.

Поведаем о стрекозе Красотке интересные факты

Второе название - Красотка темнокрылая. Входит в семейство Красотки. Средняя длина тела - около пяти сантиметров, а размах крыла достигает семи. У самцов крылышки голубовато-синие, а тело зеленовато-синее с металлическим отливом. У красоток-самок крылышки прозрачные, усеянные бурыми прожилками, и бронзово-зеленоватое тельце. Обитает у водоемов с небольшим течением. Период полетов начинается с июля и оканчивается в сентябре. Их можно встретить в Европе, Сибири, Японии, Корее, а также в Китае, Монголии и на Дальнем Востоке. Какие еще есть истории и интересные факты об отряде стрекоз?

А вы знаете, что:

  • Стрекоза может жить под водой до двух лет, а в стадии развития до пяти и более.
  • Чтобы обрести радужную окраску, которой она радует наш глаз, ей приходиться линять 17 раз.
  • При таком остром и точном зрении она лишена слуха.
  • Может ворочать головой в любую сторону.
  • Всегда испытывает голод.
  • При убиении жертвы насекомое впускает в нее струйку воды.
  • Охотясь, думает мозгом.
  • Замечает жертву даже на ярком фоне.
  • Большая стрекоза способна проглатывать и пчел.
  • Может выжидать добычу не один час.
  • В мире насчитывается около 6650 видов.
  • Может преодолеть несколько тысяч километров.
  • Яйца откладывает по одному.

Коромысла – стрекозы самые большие. Их тело достигает 7 см, а размах крыльев - до 10 см. При этом самки могут пролететь несколько тысяч километров, чтобы отложить яйца.

А в чем отличие стрекоз с равными и разными крыльями

Стрекозы подразделяются учеными на два вида:

  1. Равнокрылые.
  2. Разнокрылые.

У всех стрекоз по две пары крыльев. Но оба вида выглядят в воздухе по-разному. Разнокрылые насекомые габаритнее и скорость полета у них намного выше. С легкостью преодолевают расстояния от 10 до 20 км. Передние крылышки длиннее задних, откуда и название.

У равнокрылых стрекоз, наоборот, все 4 крыла одинакового размера, после полета, которые складываются домиком. Они не такие молниеносные, охотятся на не шустрых насекомых недалеко от местности, где обитают. Вот сколько интересных фактов известно о них.

Птицы севера Удмуртии

Птицы – неотъемлемая часть природы. Они преображают наш мир своим ярким оперением, украшая собой леса, луга, городские парки и сады. Своими красивыми, мелодичными песнями делают любой день радостным и особенным.  

Птицы играют огромную роль в природе: оказывают влияние на природные биоценозы, потребляя в больших количествах животную и растительную пищу; регулируют численность беспозвоночных и позвоночных; являются пищей для других животных; способствуют распространению семян и расселению растений; уничтожают вредных для лесного и сельского хозяйства животных и семена сорных растений.

Птицы – постоянные спутники и помощники человека, их значение в хозяйстве людей многогранно. Они также представляют собой промысловую и эстетическую ценность.

Удмуртия – край лесов, лугов и родников, на территории которого нашли своё пристанище 254 вида птиц из 17 отрядов, а 42 из них занесены в Красную книгу. С лесом тесно связана жизнь многих птиц. Одни из них проводят здесь всю жизнь, другие прилетают на весенне-летний период, третьи зимуют, некоторые же останавливаются только на время перелетов.

Город  Глазов и весь северный куст Удмуртии полон пернатых жителей. Птицы, зимующие в наших лесах постоянно – это глухари, рябчики, куропатки, совы, соколы-сапсаны, коршуны, филины, дятлы (большой пестрый, белоспинный, трехпалый, малый пестрый, черный, седоголовый, вертишейка), клесты, поползни, сойки, кукушки (обыкновенная и глухая), канюки. Во всех лесах и поселениях севера Удмуртии обитают синицы, овсянки, дятлы, снегири, чижи, сойки, клесты. Из промысловых птиц водятся рябчики, тетерева, глухари, серая куропатка, перепел. Навещают нас перелетные птицы – скворцы, зяблики, пеночки, дрозды, соловьи, грачи, ласточки, стрижи, жаворонки, перепела, журавли.

Достаточно дневных хищных птиц: ястребиные – черный коршун, сарыч, лунь, орел-беркут, большой подорлик, орлан-белохвост, скопа, осоед, ястреб-тетеревятник, ястреб-перепелятник; соколиные – сапсан, чеглок, дербник, пустельга, кобчик. Из ночных хищников встречаются филин, ушастая сова, болотная сова, сыч воробьиный. Множество представителей отряда воробьиных – серая ворона, ворон, грач, галка, сорока, сойка, иволга, скворец, вьюрковые, ткачиковые, овсянки, жаворонки, трясогузки, коньки, синицы, дроздовые, мухоловки, ласточки, касатка, поползень, пищуха, оляпка, свиристель.

Всегда рядом с нами «околодомные птицы» – воробьи, сизый голубь. В лесах их собратья лесные голуби (перелетные птицы) – вяхирь (витютень), голубь-клинтуха, горлинка. Достаточно в районе пастушковых птиц – коростель, погоныш, камышница (лысуха), а так же куликов – кулик-перевозчик, кулик-черныш, кулик-сорока, зуек малый, чибис (пигалица), бекас, куличок-дупель, вальдшнеп, кулик-фифи, мородунка, веретенник, кроншнеп, поручейник.

Ещё есть интересные представители рода поганок – большая (чомга), серощёкая, красношейная, черношейная(малая), и гусеобразных – лебеди, гуси, утки, крохали, а так же птиц речных побережий, болот и озёр – чайки и крачки. Встречаются птицы из отряда голенастые – аист черный, цапля серая, выпь большая и малая. И самая красивая птица Удмуртии – зимородок – не обделяет нас своим присутствием.

Все эти птицы создают надежный заслон для защиты леса от всевозможных вредителей. Особенно велика польза от мелких певчих птиц. Она не поддается учёту и намного превышает вы­году, получаемую от всех промысловых птиц, вместе взятых.

А теперь поближе познакомимся с представителями «пернато-музыкального сообщества» севера Удмуртии, приоткроем завесу тайн их жизни, полюбуемся красотой оперения и переливами звучания их трелей.

Жаворонок (удм. Тюрагай)

Слушать голос

Отряд Воробьинообразных. В Красную книгу МСОП внесены 50 видов, из них 7 находятся под угрозой исчезновения или уязвимы.

Это птица малого/среднего размера: длина 10-25 см, масса 15-80г. Предпочитают открытые ландшафты. В горы поднимаются до высоты 5300 м.

Кормятся на земле. Основу питания составляют растения и их части, насекомые и моллюски. Любят купаться в пыли. Пение отличается звонкостью и мелодичностью. Жаворонки превосходные «летуны» и очень сообразительные птицы: если в полете за жаворонком гонится хищник, он мгновенно падает вниз, в густую траву и заросли, где жаворонок может спрятаться и переждать опасность.

Сова ушастая (удм. Пелё кучыран)

Слушать голос

Птица из семейства Совиных. Ушастая сова – перелётная птица и один из наиболее многочисленных видов, населяющий просторы нашей страны. Тело длиной 31-36 см, вес 1,5-2,5 кг, размах крыльев 86-98 см.. В природе живёт 10 лет, в домашних условиях около 40 лет. Глаза совы неподвижны и смотрят только вперед – по этой причине ей приходиться поворачивать голову. Слух у неё в 4 раза лучше, чем у кошек.

Питается грызунами, мелкими птицами и животными, насекомыми. Может несколько месяцев обходиться без воды, утоляя жажду кровью добычи. Ушастые совы имеют целых три пары век, одни используются во время полёта для защиты глаз от попадания частичек пыли и мошек, другие для моргания, а третьи для сна.

Чиж обыкновенный (удм. Турын чиж)

Слушать голос

Певчая птица  из  семейства  Вьюрковых отряда Воробьинообразных. Живёт  в хвойных лесах. Длина тела около 12 см, вес 12-14 г. Летом живёт парами; к осени собирается в небольшие стаи, откочёвывает зимой на небольшие расстояния. Зимует на юге Европы, на Северном Кавказе и в Закавказье, в южных регионах Казахстана.

Питается насекомыми и семенами хвойных и лиственных деревьев, осенью – семенами берёзы и ольхи. Чижи живут на вершинах высоких деревьев, спускаясь только изредка на землю. Чижики нередко воруют чужие звуки. В их репертуаре можно услышать характерные мелодии других птиц. 

Озерная чайка (удм. Ты чарлан)

Слушать голос

Птица из рода Хроикоцефал семейства Чайковых , гнездящихся на обширной территории России, Евразии, атлантическом побережье Канады. Гнездится колониями, размер которых может достигать нескольких тысяч пар. Это одна из самых распространённых чаек в мире – её общая численность превышает 2 млн. пар. Длина чайки 35-39 см, размах крыльев 86-99 см, вес 200-350 г.

Перелётная, частично перелётная, либо оседлая птица. Основу питания составляют беспозвоночные животные – дождевые черви, стрекозы, жуки и их личинки, двукрылые и другие насекомые. Из животных кормов также питается мелкой рыбой и мышевидными грызунами. Часто кормится пищевыми отходами на свалках, в местах переработки и в городах. Корм добывает на плаву с поверхности воды, на суше и в воздухе. На новую территорию озерные чайки перелетают чаще всего небольшими стаями, передвигаясь при этом в форме треугольника.

Утка кряква (удм. Ӵӧж сюлы)

Слушать голос

Птица из семейства Утиных отряда Гусеобразных . Наиболее известная и распространённая дикая утка. Длина тела самца около 62 см, самки – около 57 см, масса достигает 1-1,5 кг, размах крыльев 80-100 см, крыло самцов 27,5-30,6 см, крыло самок 25,2-28,5 см. Частично перелётная птица. Населяет пресные и слегка солоноватые водоёмы. Держится в одиночку, парами и стаями на воде или у воды. Полёт быстрый, очень шумный. С воды поднимается относительно легко. Ныряет только будучи раненой, способна проплыть под водой десятки метров. По земле ходит переваливаясь, но при ранении способна проворно бегать.

Питается растительной пищей, мелкими беспозвоночными,  насекомыми, моллюсками, мелкой  рыбой,  ракообразными, головастиками, даже лягушками. Лапки у уток никогда не мерзнут, потому что в них отсутствуют нервные окончания и кровеносные сосуды. Это помогает уткам спокойно перемещаться по льду и снегу, не ощущая холода.

Свиристель обыкновенный (удм. Турын чукойыр)

Слушать голос

Певчая птица отряда Воробьинообразных семейства Свиристелевых. Длина тела 18-23 см, масса до 60-67 граммов. Есть заметный хохолок. Продолжительность жизни птиц может составлять 13 лет.  Птицы держатся большими стаями. Летом питаются насекомыми, которых нередко ловят на лету, личинками, различными ягодами и молодыми побегами растений. В иное время питаются преимущественно ягодами и плодами, например, брусникой, калиной, омелой.

В зимнее время часто встречаются в городах средней полосы России, где питаются преимущественно рябиной. Гнездится в редколесьях, на деревьях. С ними связано такое явление, как «пьяные свиристели». Они клюют все ягоды, не разбираясь, в том числе и уже забродившие. Из-за того, что едят они много, в крови может оказаться большое количество алкоголя, отчего птица будет двигаться словно пьяная. Обычно такое случается зимой, когда подмороженные ягоды слегка нагреваются.

Ворон обыкновенный (удм. Турын кырныж)

Слушать голос

Вид птиц из рода воронов. Это крупнейший представитель  Воробьинообразных: длина тела достигает 60-70 см, размах крыльев 120-150 см, масса 800-1600 г. Ворон – осторожная птица, хорошо передвигается по земле. Ворон употребляет в пищу почти всё съедобное, что способен поймать либо обнаружить. Ключевое значение в рационе занимает падаль достаточно крупных животных (волк, сев. олень). При этом он ловит разнообразную дичь размером с зайца или небольшого копытного, в том числе грызунов, птиц, ящериц, змей. Растительные корма столь же разнообразны, сколь и животные. Продолжительность жизни ворона в дикой природе составляет 10-15 лет.

Ворон – одна из немногих птиц, способных выполнять манёвры, аналогичные авиационным фигурам пилотажа: управляемую бочку и полубочку. Птица обладает терпением. Также у ворона есть жесты, с помощью которых он привлекает внимание сородичей: для этого в клюв берётся какой-либо предмет и демонстрируется другим воронам. В первый момент внимание привлекает предмет, но затем контакт налаживается с хозяином предмета. Учёные подтвердили наличие у ворона интеллекта: они умеют планировать сложные многоступенчатые действия, запоминать их последовательность, способны к абстрактному мышлению. Подмечено, что вороны на протяжении всей жизни, нередко продолжают общаться с близкими родственниками, летая друг к другу в гости.

Кукушка обыкновенная (удм. Турын кикы)

Слушать голос

Самый распространённый и известный вид перелётной птицы в семействе Кукушковых. Общая длина 32-34 см, размах крыльев 55-65 см, вес до 80-190 г. Обыкновенная кукушка – один из наиболее совершенных  гнездовых паразитов, подкладывающий свои яйца в гнёзда других птиц. За сезон кукушка способна отложить около 20 яиц. До взрослого состояния доживает обычно каждый пятый птенец. В качестве воспитателей птенцов выступают около 300 видов  воробьиных птиц. 

Лапы кукушки имеют зигодактильное строение: два пальца кукушки направлены вперед, а два назад, как у дятлов и попугаев. Это позволяет ей хорошо удерживаться на ветках, но затрудняет перемещение по ровной горизонтальной поверхности. За один час одна взрослая птица может съесть около 100 гусениц. А средняя дневная норма составляет не менее 1500 гусениц.

Зимородок (удм. Шырчик)

Слушать голос

Эта маленькая птичка семейства Зимородковых считается самой красивой не только в Удмуртии, но и во всей Европе. По размеру зимородок немного крупнее воробья: тело 7-8 см, размах крыльев 18см, а вес доходит до 45 гр. Его неофициально называют европейским колибри. Живёт и размножается птица в норках на склонах у водоёмов. Примечательно, что самки не вьют гнёзда, а откладывают яйца прямо в грунт. Красное или ярко-оранжевое оперение птицы имеет редкий пигмент каротиноид. Из-за наличия этого пигмента окрас птицы имеет выраженный металлический отлив. После окончания тёплого сезона семейная пара зимородков распадается, и на зимовку птицы летят по отдельности, нередко в разных стаях. Но с началом нового сезона пара вновь сходится и заселяется в старой норке.

Питается мелкой рыбой (уклейка, бычок-подкаменщик), реже водными беспозвоночными (например, пресноводными креветками). Иногда  питается  водными насекомыми (личинки стрекозы) и лягушатами.

Клёст-еловик  (удм. Гордказ)

Слушать голос

Лесная певчая птица из семейства Вьюрковых  отряда  Воробьинообразных. Характеризуется мощным клювом с перекрещивающимися кончиками и питанием семенами ели и других хвойных деревьев (отсюда русское название вида). Подобно  попугаям, использует клюв для ла́занья. Птица немного крупнее воробья, но мельче скворца. Длина тела до 17 см, масса 43-57 г.

Помимо хвойных семян клесты питаются сорняками и семенами подсолнуха, иногда насекомыми. Клесты могут гнездиться летом и зимой в зависимости от урожая семян хвойных, чаще гнездование бывает в марте. Одной из ярких особенностей этих птиц, является то, что период гнездования может начаться ещё в зимнее время. После гибели тело клеста не разлагается, а превращается в мумию – это из-за хвойной смолы, которой наполнен его организм.

Овсянка обыкновенная (удм. Турын пежаос)

Слушать голос

Мелкая птица семейства Овсянковых, которая ведёт оседлый образ жизни, либо в холодные зимы откочёвывает в южные части ареала.  Гнездится на земле, в небольшой ямке или в траве среди кустиков, 2-3 раза в год. В России – наиболее распространённый вид семейства овсянок. Овсянка достаточно крупная, длиннохвостая: длина тела 16-20 см, размах крыльев 26-30 см, масса 23-36 г.

Основа питания – растительные корма: зёрна злаков (ячменя, овса), семена разнообразных трав (мятлика,  овсяницы,  плевела,  крапивы двудомной, щавеля, горца птичьего, мари белой,  звездчатки средней, ясколки, горошка, клевера, незабудки, одуванчика, василька,  тысячелистника, подорожника и др). В период размножения питается мелкими беспозвоночными: кузнечики, тараканы, уховёртки,  полужесткокрылые, сетчатокрылые, ручейники,  пилильщики, пауки, мокрицы и т. д. Самцы овсянок первыми покидают ареал гнездования, но и первыми возвращаются обратно. Самки улетают лишь спустя несколько дней (а иногда и недель), и до сих пор непонятно с чем связан этот факт.

Синица большая (удм. Бадӟым пислэг)

Слушать голос

Широко распространённая вертлявая и подвижная птица  из семейства  Синицевых,  отряда  Воробьинообразных. Обитает на всей территории Европы, Ближнего Востока, Центральной и Северной Азии, в некоторых районах Северной Африки. Это неперелётные птицы, и большинство больших синиц не мигрирует, если только в очень суровые зимы. Длина синицы 13-17 см, масса 14-21 г, размах крыльев 22-26 см. Моногамна или изредка полигамна, многие пары сохраняются несколько лет подряд.

В период размножения питается мелкими беспозвоночными и их личинками, уничтожая большое количество лесных вредителей. Ещё поедает тараканов,  прямокрылых (кузнечиков, сверчков), мелких стрекоз,  сетчатокрылых,  уховёрток, муравьёв, пчёл (предварительно удалив жало), двупароногих многоножек, клещей и др. Птенцов выкармливает главным образом гусеницами бабочек, длина которых не превышает 1 см. Кормится синица и на полях бросовым зерном ржи,  кукурузы, пшеницы,  овса, а так же питается семенами сосны, ели, липы,  клёна, берёзы, сирени,  конского щавеля, лопуха,  пикульников, красной бузины,  рябины,  ирги,  черники,  подсолнечника и  конопли. Иногда употребляет в пищу падаль. Часто посещает птичьи кормушки, где кормится семечками подсолнуха, остатками пищи, несолёным салом и сливками из оставленных молочных пакетов, а также сливочным маслом.

Из всех птиц у большой синицы имеется наибольший список объектов охоты, у которых она выклёвывает мозг. Несмотря на свои небольшие размеры синички являются «санитарами» леса. Они уничтожают огромное количество вредных насекомых. Только родившиеся птенцы синички чрезвычайно прожорливые, как и взрослые птицы. Родителям приходится кормить их около сорока раз в час.

Скворец обыкновенный (удм. Юбер турын)

Слушать голос

Певчая птица семейства Скворцовых, широко распространённая на значительной территории Евразии, а также в Южной Африке, Северной Америке, Австралии и Новой Зеландии. Небольшая птица длиной 20-25 см, размахом крыльев около 34-42 см и массой 60-90 г.

Скворцы всеядны, питаются как растительной, так и животной пищей. Любят дождевых червей, ловят разнообразных  членистоногих, которыми не только питаются сами, но и выкармливают потомство. Эти птицы по весне способны принести существенный вред виноградникам и другим ягодным культурам. Также кормятся семенами и плодами тиса ягодного,  дуба,  рябины,  бузины,  паслёна, переступня. 

Скворец считается одной из наиболее ранних перелётных птиц: весеннее пение самца можно услышать, когда на полях ещё только проявляются первые проталины. Скворцы ведут стайный образ жизни и нередко селятся колониями, обычно по несколько пар недалеко друг от друга. На ночёвку скворцы собираются группами. В местах зимовок количество вместе ночующих птиц может достигать более миллиона особей. Обыкновенные скворцы – довольно агрессивные по отношению к другим видам птиц. При миграции скворцы летают со скоростью около 70-75 км в час и покрывают расстояния до 1-1,5 тыс. км. По земле скворец ходит или бегает, а не передвигается прыжками. Самки скворцов выбирают себе партнеров с большим набором песен, то есть, более опытных. Скворцы внесены в «черный список» 100 животных, переселение которых на новые земли имело отрицательные последствия.

Сойка обыкновенная (удм. Турын ӝакы)

Слушать голос

Птица рода Соек семейства Врановых отряда Воробьинообразных, ростом 15 см и длиной с хвостом 32-37 см. Размах её крыльев 50-58 см; вес 129-197гр. Распространена почти по всей Европе, в Северной  Африке,  Малой Азии, на Кавказе, в Крыму, в Северном Иране, южной части Сибири, на Сахалине, в Корее, Китае и Японии. Питается как растительной, так и животной пищей. У европейских подвидов основная пища – жёлуди. Делая значительные (до 4 кг) запасы на зиму, способствует распространению дуба. Также питается различными ягодами, семенами, насекомыми, мелкими  грызунами, ящерицами, лягушками, мелкой рыбой, другими птицами, поедает яйца и птенцов из гнёзд. В насиживании и выкармливании принимают участие оба родителя. Ритуалом ухаживания считается то, что птицы сразу вьют несколько гнезд, но оканчивают только одно.

Сойка в зеркале воспринимает себя, как отражение. Эти крикливые создания хорошо приручаются, а звуковой их репертуар очень разнообразен, они могут подражать разным птицам и шумам. В домашних условиях их можно научить разговаривать.

Стриж чёрный (удм. Сьӧд пӧськы)

Слушать голос

Небольшая птица рода Стрижей семейства Стрижиных. Чёрный стриж достигает в длину 18 см, размах крыльев 44 см, длина крыла 17 см и хвоста 8 см. Горизонтальная скорость полёта у чёрного стрижа одна из самых больших среди птиц, она достигает 111 км/ч. Чёрные стрижи прилетают с зимовок небольшими стаями. Гнездится колониями, гнёзда устраивает в дуплах, трещинах скал, в норах по обрывам, под крышами, в щелях зданий.

За исключением периода гнездования, стрижи проводят большую часть своей жизнь в воздухе: они пьют, едят, спят на крыле. Основу питания  составляют перепончатокрылые, в частности пчёлы, осы, муравьи, двукрылые, полужесткокрылые, жесткокрылые.

В августе и сентябре стрижи начинают свое путешествие в Африку. Хотя птенцы и вылупляются до начала миграции, наблюдения показывают, что многие молодые особи не выживают в долгом путешествии. В случае, если плохая погода сохраняется долго или источники пищи становятся дефицитными, вылупившиеся птенцы обладают способностью становиться полуторпидными (как будто погружаются в зимнюю спячку), таким образом, уменьшая потребность в энергии их быстро растущего тела. Это помогает им выжить с небольшим количеством пищи в течение 10-15 дней.

Чечётка обыкновенная (удм. Турын тэчы)

Слушать голос

Вид певчих Воробьиных птиц из семейства Вьюрковых . Очень маленькая птичка: длина тела 12-15 см, крыла 6,9-8,5 см, размах крыльев 19-23 см; вес 10-15 г. Живут до 8 лет. Основу питания составляют семена различных древесных и кустарниковых растений, главным образом берёзы и в меньшей степени семена ели, в августе-сентябре также семена осок, злаков, брусники и вороники; питаются также насекомыми, чаще всего тлёй. В зимний период могут посещать кормушки, причём всей стайкой. В эти моменты фактически оккупируют кормушку, отгоняя более крупных птиц, благодаря слаженной стайной работе и боевому нраву. Хоть чечётки и миниатюрны, аппетит у них огромный.

Чечётки бывают кочующими и перелётными, это напрямую связано с наличием кормовой базы и с климатом территории, где они постоянно проживают. Кочевье на время приостанавливается, когда приходит пора гнездиться и воспитывать птенцов. Отдельные пернатые пары за летний период успевают вырастить два выводка детенышей, а очень редко их бывает и три. У хитрых и задорных чечёток не только смелый, но и разбойничий вороватый нрав: могут стащить из гнездовий других птиц понравившиеся им перышки и комочки пуха.

Щегол (удм. Вордос)

Слушать голос

Род птиц из семейства Вьюрковых. Вырастают щеглы до 12 см в длину и весят не больше 20 гр. Жизнь большинства птиц из рода щеглов связана с древесной и кустарниковой растительностью. Питаются различными вредными насекомыми, личинками, растениями, семенами растений и шишек. Стаи щеглов быстро и ловко избавляют зеленые насаждения, а также сельскохозяйственные угодья от нашествия различных вредителей. Это настоящие и очень трудолюбивые помощники человека.

Для жизни и кормежки щеглы выбирают для себя определенную территорию, считая ее своим домом. Гнёзда строят в серединах небольших деревьев. В основном этим птицы ведут оседлый образ жизни, хотя обитание в некоторых условиях вынуждает этих пернатых отправляться на зимовку в более тёплые края. Щеглы встречаются, как в Евразии, так и на Африканском континентах. Щеглы предпочитают формировать многочисленные стаи.

Эти маленькие птички не любят конкурентов, поэтому могут вступить в драку с другими пернатыми, решившими перекусить в этом месте. Большая ценность щеглов заключается не только в их красивом внешнем виде, приятном пении.

Глухарь (удм. Дукъя)

Слушать голос

Крупная птица из семейства Фазановых, отряда Курообразных. Названием «глухарь» птица обязана известной особенности токующего в брачный период самца утрачивать чуткость и бдительность, чем часто пользуются охотники. Размер самцов достигает 110 см, размах крыльев 1,4 м, а масса – 4,1-6,5 кг. Самки заметно меньше, на 1⁄3, весит в среднем 2 кг.  Пища весной и летом состоит из побегов, цветов, древесных почек, листьев, травы, лесных ягод, семян и насекомых. Осенью птицы кормятся хвоей лиственницы, зимой – сосновой и еловой хвоей, почками. Птенцы употребляют в пищу насекомых и пауков.

Ведёт в целом оседлый образ жизни, иногда совершает сезонные кочёвки. Летает тяжело, с большим шумом, часто хлопая крыльями, и не делает больших перелётов. День обыкновенно проводит на земле, ночует на деревьях. Очень осторожен, обладает прекрасным слухом и зрением.

Глухари полигамны. Ранней весной глухари, до того времени державшиеся поодиночке, собираются в известных частях леса, причём из года в год на одни и те же места – токовища. Здесь ранним утром самцы начинают токовать – издают своеобразные звуки, похожие на треск, сопровождая их специфическими телодвижениями. У обоих полов есть перепончатые лапы, которые способны защитить в холодное время года. Они имеют ряды маленьких, удлиненных роговых когтей, обеспечивающих эффект снегоступов. Эти «прихваты» делают четкий след на снегу.

Филин обыкновенный (удм. Изьверъёс турын)

Слушать голос

Хищная птица из семейства Совиных, один из наиболее крупных представителей отряда Совообразных. Длина птицы 60-75 см, размах крыльев 160-190 см, масса самцов 2,1-2,7 кг, масса самок 3,0-3,2 кг.   

Распространён в лесных и степных районах Евразии. Осёдлая птица.

Это ночной охотник, хотя в зимний или пасмурный вылетает и в светлое время суток. Приметив потенциальную жертву, хищник бросается на неё камнем и вонзает когти. Охотится на зайцев, грызунов, ежей, ворон, водоплавающих  и куриных птиц, а также множество других позвоночных. При охоте многие виды филинов издают страшные звуки, которые спугивают мелкую живность и спящих пернатых, которые выходят из своих убежищ или вспархивают ввысь.

К гнездованию приступает один раз в год зимой или ранней весной, когда земля ещё покрыта снежным покровом. При достаточной кормовой базе филин в течение жизни не покидает свой участок, площадь которого варьирует от 15 до 80 кв. км. Территория тщательно охраняется от других филинов, что приводит к длительному, обычно пожизненному брачному союзу одних и тех же птиц. Насиживает исключительно самка, в то время как самец добывает и приносит ей корм.

Рябчик (удм. Сяла)

Слушать голос

Птица из рода Рябчиков, подсемейства Тетеревиных, семейства Фазановых отряда Курообразных. Широко распространённый вид, обитающий практически повсеместно в лесной и таёжной зоне Евразии, от Западной Европы до Кореи. Рябчик – моногамная птица, оседлая птица, не совершающая дальних миграций. Рябчик – самый мелкий представитель тетеревиных. Масса тела редко превышает 500гр. Длина взрослой птицы с хвостом 35-37 см, размах крыльев 48-54 см. Рябчик всегда был промысловым объектом из за своего деликатесного мяса. Оно имеет своеобразный, чуть горьковатый, смолистый привкус.

Рябчик растительнояден, хотя летом в его рационе животные корма занимают значительное место; птенцы же кормятся в основном насекомыми. Зимой рябчик вынужден довольствоваться грубым и малопитательным растительным кормом. При наличии снежного покрова рябчик зимой зарывается в снег, проводя в нём ночь и наиболее холодные часы дня. Это также даёт защиту от хищников. Нырнув, птица проминает снег тяжестью тела, а затем начинает рыть. При рытье хода рябчик через каждые 15-25 см пробивает снежный потолок и осматривается. Иногда птица делает до 5-7 таких сторожевых отверстий, прежде чем устроится на ночлег. Рябчик роет снег сначала ногами, а затем боковыми движениями крыльев, отчего к концу зимы перья у него на боках и шее оказываются заметно стёртыми из-за постоянного трения о снег. Форма снежного хода может быть самой разнообразной: подковой, прямолинейная, зигзагом. В случае сильного холода, особенно в январе – феврале, рябчики зарываются в снег даже днём. Иногда они проводят в снегу по 18-19 часов в сутки. Закончив рытье норы, рябчик движениями головы забивает вход снегом.

Ток у рябчиков начинается в конце марта – начале апреля. Токующий самец принимает характерные позы – распушает оперение, быстро бегает по земле и толстым ветвям, волоча раскрытые крылья и развернув хвост веером. При этом он издаёт характерный свист. Каждый самец рябчика токует отдельно на собственном участке, изгоняя со своей территории появляющихся там других самцов. Самка, как правило, держится неподалеку и бежит на призывный свист самца, время от времени издавая более грубый и отрывистый посвист. Самец, в случае гибели самки, может взять на себя заботу о потомстве.

Зяблик (удм. Поӵыш)

Слушать голос

Певчая птица семейства Вьюрковых, широко распространённый вид. Преимущественно зерноядная птица; птенцов выкармливает насекомыми. Зяблик размером с воробья, длина тела составляет 14-18 см. Размах крыльев 24-29 см. Масса тела зяблика составляет 16-30 граммов. В дикой природе зяблик живёт в среднем 2 года, в неволе продолжительность жизни составляет до 12 лет.

Питается семенами и зелёными частями растений, летом также вредными насекомыми и другими беспозвоночными, которыми выкармливает и птенцов. Только зяблики из всего своего вьюркового семейства кормят птенцов одними насекомыми, не включая в их рацион другую растительную пищу.

Часть птиц зимует в Центральной Европе, остальные улетают на юг.

Часто зяблики полигамны – оплодотворив одну самку, самец может спариваться и с другой. Хотя в заботе о птенцах большее участие принимают самки, самцы также участвуют в выкармливании (даже если птенцы – потомство другого самца), охраняют территорию, предупреждают о присутствии хищника (тревожный позыв или звук «хьют-хьют»).

          Удивительно, но на территории нашей планеты обитает около 450 разновидностей зябликов. Во время брачного сезона клюв самца меняет свой цвет, становясь голубоватым и практически синим на кончике, а в зимний период он окрашен в розовато-бурый цвет. У самочки цвет клюва всегда остается неизменным (роговым).

Иволга обыкновенная (удм. Векчи бурдоосты)

Слушать голос

Небольша яркая птица, единственный представитель семейства  Иволговых, распространённый в умеренном климате северного полушария. Длина 24-25 см, размах крыльев около 45 см, масса 50-90 г. Большую часть жизни проводит высоко в кроне деревьев. Неугомонная обыкновенная иволга может развивать довольно большую скорость при полете, доходящую до 70 км/час.

Основу рациона составляют животные корма. В сезон размножения питается в основном древесными насекомыми, главным образом гусеницами, употребляет в пищу  стрекоз, уховёрток, комаров-долгоножек,  клопов,   древесных жуков, некоторых прямокрылых и пауков. Иногда разоряет гнёзда мелких птиц. В период созревания плодов переходит на них (черешня,  виноград, смородина, черёмуха, инжир, груша, шелковица). Обыкновенные иволги приносят большую пользу деревьям, поедая волосатых гусениц, которые наносят большой вред растительности. Кормится в основном ранним утром, в меньшей степени во второй половине дня после 15ч.

Обыкновенная иволга моногамна. Первыми с миграции прибывают самцы, самки чуть позже. Размножение происходит раз в год. В брачный период самец ведёт себя демонстративно — прыгает с ветки на ветку, летает вокруг самки, преследует её, совершает в воздухе «нырки», активно щебечет и свистит, распускает хвост и хлопает крыльями. Он также охраняет свою территорию – между конкурирующими самцами нередки ожесточённые драки. Привлечённая самка отвечает свистом и вертит хвостом. В свадебный сезон самцы поют неустанно, зато в остальное время это случается крайне редко, чаще всего, когда повышается уровень влажности, поэтому в народе они считаются предвестниками дождей. Обыкновенные иволги обожают купаться, очень любят воду, ведь она дает не только охлаждающий эффект, но и массу удовольствия этим пернатым. В этом проявляется их сходство с ласточками.

Сапсан (удм. Сапсан)

Слушать голос

Сапсан – самый быстрый представитель живых существ на нашей планете. Занесён в Красные книги Российской Федерации и всех сопредельных с Удмуртской Республикой административных образований. Хищник из семейства Соколиных. Размер взрослой птицы 34-50 см, размах крыльев 80-120. Самки примерно на треть крупнее самцов, их вес доходит до 1,5кг. 

При гнездовании сапсаны селятся к береговым обрывам крупных рек, имеющих широкую пойму с достаточным количеством озёр. Удобное гнездовье обычно используют на протяжении многих лет. Сапсан – птица одиночная, и только в период выведения потомства объединяется в пары. Свою территорию пара яростно защищает и прогоняет со своей территории не только сородичей, но и других, более крупных представителей пернатого мира. Гнезда сапсанов находятся на расстоянии до 10-ти километров друг от друга. Вблизи гнездования сапсана часто селятся лебеди, казарки, гуси, т.к. сапсан никогда не охотится рядом со своим гнездом и выселяет всех крупных хищных птиц со своей территории, поэтому лебеди и другие птицы чувствуют себя в полной безопасности.

В питании основное место занимают некрупные птицы – утки, кулики, голуби, скворцы и дрозды, которых сапсаны добывают в воздухе. Ещё он  охотится на сусликов, зайцев, змей, ящериц, полёвок и леммингов. В горизонтальном полёте сапсан практически не нападает, поскольку его скорость не превышает 110 км/ч. На кончике клюва у пернатых есть острые зубцы, позволяющие с легкостью перекусить добыче шейные позвонки. Ученые произвели подсчет и выяснили, что примерно 1/5 часть всех существующих птиц приходится на корм сокола.

Сапсан – уникальная птица: являясь непревзойденными охотниками, хищники отличаются сообразительностью, терпением, отличной обучаемостью и молниеносными рефлексами. Грозный хищник удивляет своей силой и приводит в ужас своих конкурентов. В аэропортах соколов применяют для распугивания скоплений птиц.

Синица ополовник (удм. Быжо пислэг)

Слушать голос

Длиннохвостая синица – одна из мелких певчих птиц  отряда  Воробьинообразных. Распространена в Европе и Азии. Весит 8-9 г, длина 13-17 см, масса 6-10 г, размах крыльев 17-20 см. В большей части мест своего распространения представляет оседлую птицу, держащуюся вне брачного периода стайками. Местами кочует. Живёт в лиственных и смешанных лесах, а также в городских парках. Питается насекомыми. Замечено, что зимой длиннохвостые синицы часто присоединяются к стаям обычных синиц и таким образом выживают.

Гнездится в густых зарослях, чаще по берегам рек обычно дважды за один летний сезон. Внутри одного гнезда в качестве подстилки может быть около 2 тыс. пушинок и маленьких перышек. Ополовники являются рекордсменами среди птиц по количеству яиц в одной кладке. Эти синицы очень рьяно стараются маскировать свои гнезда, причем используют для этого не только природные материалы: кору, мох, лишайник, но и искусственные: кусочки полиэтилена и пластика.

Снегирь (удм.Шушы)

Слушать голос

Певчая птица рода Снегирей семейства Вьюрковых. Размер до15 см в длину, с размахом крыльев до 25 см и весом около 35 г. Снегирь живёт в лесах с густым подлеском, в садах и парках городов. Летом птица обитает в густых лесах, в редколесьях, но заметить её удаётся редко. Снегири – оседлые птицы, полностью откочевывают на зиму только из северной тайги, на кочевках встречается до Средней Азии и Восточного Китая.

Питается снегирь семенами, почками, некоторыми паукообразными и ягодами (в частности, рябиной). Кормясь ягодами, выедает из них семена, оставляя мякоть. Птенцов выкармливает в основном растительными кормами, добавляя насекомых и ягоды. Не секрет, что снегири юркие, быстрые и ловкие птички. Однако во время кормежки они неповоротливые и становятся жертвами нападения домашних и хищных животных. Но снегири  довольно сообразительные пернатые, и чтобы обезопасить себя, пташки объединяются в большие стаи. Стая может состоять не только из снегирей, но и зябликов, дроздов. В случае опасности участники стаи дают сигнал для всех остальных её членов. Поэтому у маленьких снегирей появляется шанс быстро покинуть небезопасное место, не став жертвой хищника.

На Руси снегири являлись одними из самых популярных птичек для домашнего содержания. Их часто называли «русскими попугаями». Такую кличку животные заслужили благодаря своему особому таланту имитирования различных звуков.

Сорока обыкновенная (удм. Ньыльдон турын)

Слушать голос

Птица семейства Врановых из рода Сорок. Самцы и самки внешне не отличаются друг от друга, хотя самцы несколько тяжелее – в среднем 233 г, а самки  203 г. Длиной примерно 51 см, размах крыльев 52-62 см. По земле сорока передвигается прыжками, однако, может и ходить характерной для врановых походкой. Очень умело она перемещается в кроне деревьев. Полёт сороки – волнообразный планирующий.

Сороки оседлые птицы, они обитают в небольших лесах, в парках, садах, рощах, перелесках, часто неподалёку от человеческого жилья. Избегают густого леса. Сороки – парные птицы. Партнера выбирают на первом году жизни, а следующей весной пара начинает строить гнездо и пытается завести потомство. Пары отважно защищают свою территорию от других сорок. Сороки строят несколько гнёзд, из которых занимают лишь одно. Гнездо сороки шарообразной формы, построено из сухих веточек и прутиков, с боковым входом. 

Сорока – всеядная птица: питаются самой разной пищей, в том числе падалью. Также сороки часто разоряют птичьи гнёзда, таская яйца и птенцов. А иногда даже таскают у собак кости, а у человека какую-нибудь пищу.

Они не брезгуют также и мелкими грызунами. Своим мощным клювом сороки выкапывают из земли личинки насекомых. Важное место в её кормовом рационе занимают насекомые. Излишки пищи сорока закапывает в землю в качестве запасов на случай голода. При этом интеллект птицы позволяет ей быстро находить свой тайник. В отличие от сорок, ни белки, ни запасливые мелкие грызуны повторить такое не могут.

Беспокойный стрёкот сороки, которая обнаружила в лесу охотника, будет воспринят не только другими птицами, но и волком, медведем и другими животными. Сорока считается одной из самых интеллектуальных птиц. У сорок были обнаружены тщательно продуманные социальные ритуалы, включая, возможно, выражение печали. Сорока способна узнать себя в зеркале, в отличие, например, от попугая, который воспринимает собственное отражение как другого попугая.

Ласточка (удм. Ваёбыж)

Слушать голос

Маленькая перелётная птица, живущая в Европе, Азии, Африке и Америке. Отличается длинным хвостом с глубоким разрезом в форме вилки и изогнутыми длинными острыми крыльями. Длина тела 14,6-19,9 см, размах крыльев 31,8-34,3 см, вес 17-20 г. Прилетают около середины мая. Во второй половине месяца происходят постройка гнезда и откладывание яиц. Массовый отлёт проходит в сентябре.  Ведут общественный образ жизни, собираясь в большие группы и вместе усаживаясь на провода и другие возвышения. Чаще, чем другие ласточки, садятся на землю. Они также гнездятся большими колониями. Внутри колонии каждая пара защищает территорию вокруг своего гнезда.

Питаются ласточки  насекомыми:  мухи, кузнечики, сверчки, стрекозы, жуки. Свою добычу они в основном ловят в полёте, и на лету способны кормить своих птенцов. Ласточки моногамные, однобрачные птицы. Оба родителя участвуют в строительстве гнезда и насиживают яйца. Иногда оставшиеся без пары самцы присоединяются к другой паре, оставаясь с ними в течение всего сезона. Хотя эти «помощники», как правило, не кормят птенцов, они могут помогать строить и охранять гнездо, насиживать яйца и выводить потомство. Они также могут сойтись с самкой, таким образом, образовав полигамную пару.

Оба родителя участвуют в строительстве гнезда. В среднем ласточки живут 4 года.

Ласточки способны преодолевать огромные расстояния во время миграции. Раньше даже ученым было трудно в это поверить, и до определенного времени считалось, что ласточки зимой впадают в спячку. Ласточки частопогибают не из-за нападения врагов, а из-за сложностей, возникающих в процессе длительных путешествий. Так, во время перелета по причине плохих погодных условий может погибнуть целая стая.

Осоед обыкновенный (удм. Турын дуринчи коӵоос)

Слушать голос

Дневной хищник семейства Ястребиных отряда Ястребообразных. Занесен в Красную книгу Удмуртии и нескольких областей и республик России. Длина тела 52-60 см, вес 500-1000 г, 130-150 см в размахе крыльев. Распространён на большей части Европы и на западе Азии, на восток — до Алтая. В целом довольно редкая перелётная птица: прилетает позднее прочих хищников (на большей части ареала – в начале мая). Отлёт происходит в августе-сентябре, иногда затягивается до октября. Гнездится на деревьях, часто у опушки, гнёзда обязательно «украшены» зелеными веточками с листьями. На зимовку осоеды предпочитают селиться в местности с таким же рельефом, как и для гнездования.

Своё название осоед получил из-за того, что разрушает гнёзда ос и поедает их личинки. Кроме них, может питаться личинками шмелей или диких пчёл. В его рацион также входят  лягушки, ящерицы, грызуны, жуки,  кузнечики, мелкие птицы.

Во время охоты птицы неподвижно сидят на ветках: орнитологам удалось зафиксировать осоеда, просидевшего без единого движения в течение двух часов сорока семи минут. Для того, чтобы отпугнуть хищников, осоеды выносят как можно дальше от своего гнезда помёт маленьких птенцов.

Соловей (удм. Уӵы)

Слушать голос

Один из самых известных и прославленных певцов среди птиц из отряда Воробьинообразных, весит около 25 грамм, длина туловища до 20 см. Распространён в Европе и Западной Азии (к Востоку до Енисея), к Югу до Северного Кавказа. Перелётная птица, зимует в Африке. Обитает в сырых кустарниковых зарослях, в долинах рек. Гнёзда на земле или очень низко в кустах. Насиживает только самка 13 суток.

Питается пауками, насекомыми, червями, ягодами.

Пение звучное, с большим количеством колен. В средней полосе европейской части России и Западной Сибири первые соловьи появляются 8-10 мая. В эти же дни можно услышать и их первые песни. В поймах больших рек и на речных островах в это время собирается большое количество поющих самцов. Первыми на места гнездований прилетают старые опытные самцы, между которыми нередко случаются стычки, так как они не любят петь и гнездиться рядом друг с другом. В северных районах нередко случается так, что первые дни после прилета соловьи поют только на пределе слышимости друг друга, на расстоянии 1-2 км (иногда 3 км). Тихими вечерами соловьи хорошо слышат друг друга даже на таких больших дистанциях.

Осипова Вероника, зав. сектором природы

10 интересных фактов о насекомых

Как определить температуру воздуха по сверчкам? В каких фруктах есть осы? Какое насекомое не может ходить? Какие насекомые живут дольше всех? Всё это и многое другое — в подборке интересных фактов о насекомых!

Древние стрекозы были крупнее многих птиц

Меганевры, жившие в палеозойскую эру, имели размах крыльев до 65 см. Возможно, что все эти огромные аналоги современных животных появлялись из-за большего содержания кислорода в воздухе.

На крыше Нотр Дама расположены ульи, в которых живёт около 200 000 пчёл

Во время пожара 2019 года парижане очень переживали за их судьбу, но к счастью, ульи и их обитатели благополучно пережили бедствие.

Прямо сейчас на нашей планете живёт 10 000 000 000 000 000 000 насекомых

Это переводится как «десять квинтильонов». Человечеству известно около 900 000 видов насекомых (цифра уже впечатляющая), и в любой момент времени по нашей планете ползает, летает, плавает, копошится в земле прямо-таки невообразимое количество этих крошечных существ.

Фото: Hartono Subagio / Pixabay

Стрекозы не могут ходить

Несмотря на то, что у стрекоз, как и у других насекомых, имеется шесть лапок, эти лапки слишком слабы, чтобы передвигаться на них.

Самые долгоживущие насекомые — это термиты

Продолжительность жизни термитных маток составляет несколько десятков лет. Некоторые учёные утверждают, что при благоприятных условиях матка способна прожить до сотни лет.

Фото: Roy Buri / Pixabay

Блохи способны подпрыгнуть на 18 см в высоту, что в 80 раз больше их размера

Это делает блох самыми эффективными прыгунами в мире.

Как определить температуру воздуха по сверчкам?

Посчитайте, сколько раз сверчок издал звук на протяжении 25 секунд, разделите на 3, а затем добавьте 4, чтобы вычислить температуру. Например: 48 «стрекотов» разделить на три и прибавить четыре равно 20 градусам Цельсия. Проверьте сами при удобном случае, чтобы убедиться, что способ работает.

Фото: Sergio Cerrato / Pixabay

Бабочки пьют наши кровь, пот и слёзы

Бабочки рассматривают все жидкости как источник питательных веществ, а наши биологические выделения содержат массу таких веществ. Если бы у бабочек была возможность, они бы с удовольствием слизали эти жидкости с нас, но обычно им приходится довольствоваться куда менее приятными вещами: экскременты, кровь, грязь и т. п.

Пчёлы жалят пчёл

Не только люди страдают от разящего пчелиного жала, иногда пчёлы пользуются им в борьбе друг с другом. Например, пчёлы-охранники улья жалят пчёл-разведчиков, налетающих из других ульев в поисках «халявного» нектара.

Фото: Annette Meyer / Pixabay

В инжире есть мёртвые осы

Хотя фиги являются фруктами, вряд ли они сгодятся в вегетарианское меню: в них есть осы. Самки ос вползают в инжир, чтобы отложить яйца. Затем они умирают и перевариваются расщепляющим белки ферментом внутри фиги.

Продолжение

Читайте также:

Интересные факты о насекомых

Стрекоза: виды, описание, сколько живет, чем питается, где обитает – Пипсик

Стрекоза (Odonata) принадлежит к подклассу крылатых насекомых, отряду стрекозы. У стрекозы 6 ног и 4 крыла. В мире насекомых она обладает одними из лучших полетных характеристик, и притом располагает самым совершенным зрением, сравнимым со зрением даже рака-богомола.

Всего на настоящий момент существует около 6000 видов стрекоз, из которых на территории бывшего Советского союза обитает всего 172.

Этимология слова: русское название «стрекоза» произошло из двух слов старославянского стиля — егоза (непоседа) и стрекать (прыгать). В английском же языке слово стрекоза звучит как Dragonfly — дословно «полет Дракона».

Научное название отряда Odonata происходит от греческого слова odontos (зуб). Отряд принадлежит к специальной отрасли энтомологии, называемой одонатологией.

Виды стрекоз в России и странах СНГ

  • Стрекоза обыкновенная, она же Sympetrum vulgatum.

Самая что ни на есть обычная, как и следует из названия, стрекоза. Размах ее крыльев — до 6 см, длина брюшка до 3 см. Расцветка брюшка желто-бурая (самки) или красноватая (самцы). Вид широко распространен по Европе, Африке и Азии, кроме того встречается даже в Сибири и на Дальнем Востоке.

  • Красотка-девушка, она же Calopteryx virgo.

Длина 4.5 — 5 см, размах крыльев около 7см. Для самцов характерна голубовато-синяя либо зелёно-синяя расцветка тела с металлическим отливом. Самки могут похвастать бронзово-зеленым телом с прозрачными крылышками.

В некоторых регионах России занесена в Красную книгу.

  • Дозорщик-император, он же Anax imperator.

Самая купная стрекоза по размаху крыльев на территории постсоветского пространства. Размах крыльев взрослой особи около 11 см. Вид занесен в Красную книгу, так как находится на грани ичезновения. Причем устойчиво сокращается он именно в России. Причина тому — воздействие человека на окружающую среду (загрязнение водоемов). В западной Европе и северной Африке численность вида гораздо выше. Принадлежит к семейству коромысловых.

  • Булавобрюх Болтона, он же Cordulegaster boltonii.

Длина тела этой стрекозы достигает 9 см. Размах крыльев 10.5 см.

Представители этого вида отличаются чёрной окраской с ярко-жёлтыми полосами. Крылья стрекозы прозрачные с черными прожилками. Интересно, что самка сбрасывает яйца в водоём прямо во время полёта.

  • Бабка металлическая, она же Somatochlora metallica.

Длина тела этого разнокрылого вида стрекоз от 4 до 5,5 см. Глаза зеленые, тело тоже имеет зеленый цвет с металлическим отливом. Самый многочисленный вид в СНГ и Европе. На сегментах брюшка имеются желтые пятнышки.

  • Дедка обыкновенный, он же Gomphus vulgatissimus.

Разнокрылая стрекоза из семейства дедок. Размах крыльев до 7 см, длина тела 4,5 — 5 см. На конце брюшка булавовидное утолщение. Широко распространена по всей Европе и средней Азии. Цикл развития насчитывает более 10 стадий, самки бросают яйца в воду на лету.

Еще несколько видов стрекоз:

Стрелка южная, она же Coenagrion mercuriale. Реликтовый вид, в некоторых регионах находится под угрозой исчезновения.

Лютка-дриада, она же Lestes dryas. Эта маленькая (размах крыльев 3 см.) стрекоза тоже включена в Красную книгу.

Описание: как выглядит стрекоза?

Взрослые

  • Стройное, удлиненное тело длиной 20-130 мм
  • Голова
  • Грудь
  • 2 пары крыльев
  • Три пары ног

Самка и самец часто имеют разную окраску тела и крыльев (половой дихроизм). Вес взрослой особи может варьироваться в зависимости от вида, например, очень маленькая особь весит около 20 мг, а вид «дозорщик-император», около – 1200 мг.

Голова насекомого большая, с огромными глазами по бокам. Она очень подвижна, и может поворачиваться на 180 градусов и отклоняться назад на 70 градусов. Сложные глаза могут состоять из 28 000 «фасеток» (ommatidia).

Кроме сложных глаз стрекоза обладает и тремя простыми глазами, которые образуют треугольник. Такое строение позволяет стрекозе видеть не только вперед, но также и по бокам и даже позади себя.

  • Верхней частью сложного глаза стрекоза видит на расстоянии, а нижней частью воспринимает более близкие объекты. Дальность зрения сложных глаз примерно 8 метров.
  • Грудь характерна для всех насекомых и состоит из переднегруди с двумя конечностями, а также средне-и-заднегруди с четырьмя лапками.
  • На брюшке самцов имеются щипцы, которыми они удерживают самку во время спаривания.
  • Эти насекомые — прожорливые хищники и потому вооружены острыми зубами.

Крылья стрекозы

Максимальный размах крыльев взрослой стрекозы может достигать 18-20 см. Крылья состоят из хитина со сложным строением, позволяющем насекомому легко маневрировать во время полета. Максимальная скорость стрекозы сравнима со скоростью современных дронов: 55-57 км/ч.

Как рождается стрекоза?

Нимфы

Стрекозы развиваются путем несовершенной трансформации, то есть их развитие не включает стадию куколки. Нимфы (личинки) стрекоз рождаются в воде или вблизи нее из яйца. Если «яйцо не зимует», то нимфа вылупляется из него через две-четыре недели.

Первая стадия «пронимфы» длится всего несколько минут. Она еще не очень похожа на стрекозу, пока не произойдет «раздевание». После этого начинают проявляться первые общие черты.

Раздевание нимфы происходит примерно 10-15 раз, и с каждым раздеванием она сбрасывает всю кожу вместе с дыхательным и пищеварительным трактом. Нимфа развивается от нескольких месяцев до нескольких лет, а некоторых виды и до 5 лет.

Перед последним раздеванием нимфа перестает получать пищу и поднимается в воздух, чаще всего на стебли растений, иногда прямо на берег. Вылупление происходит чаще всего в теплую погоду в утренние часы.

Нимфа крепко цепляется за субстрат, и начинает вылупляться. Этот процесс занимает около часа. После вылупления стрекоза еще некоторое время сидит, расправляет крылья и застывает, прежде чем сможет улететь. Половой зрелости (по видам) достигает от 14 дней до месяца.

Нимфы-бабочки могут восстанавливать утраченные органы (регенерировать).

Яйца

Яйца стрекоз имеют длину от 0,5 до 2 мм. Виды, откладывающие яйца в растениях, имеют удлиненную форму яйца, в то время как виды, которые откладывают яйца свободно, имеют круглую форму с желатиновым покрытием.

Сколько живет стрекоза?

Средняя продолжительность жизни взрослой стрекозы варьируется в зависимости от вида, например, «Красная стрекоза» живет в среднем 7 дней, «Зимородок» -14 дней. Зафиксированный максимум продолжительности жизни стрекозы составляет около 60 дней. Исключением являются виды, которые зимуют взрослыми, вот они могут жить и до полугода.

Чем питается стрекоза?

Стрекозы и их нимфы питаются исключительно добычей. Обычно они охотятся на добычу в полете, но некоторые виды выжидают на месте и взлетают за добычей только тогда, когда видят ее.

Особо крупные стрекозы часто пожирают свою добычу прямо в полете. Благодаря своему превосходному зрению они могут видеть добычу на расстоянии до 2-6 метров. Сначала они хватают добычу ножками, затем тянут ее ко рту. Их добычей обычно являются любые летающие насекомые, иногда другие виды стрекоз (часто стрекоза ловит бабочку).

Нимфа охотится с помощью так называемой маски, которая представляет собой переформованную нижнюю морду с хватательным устройством. Она может вытянуть маску на треть своего тела и использовать ее, чтобы подтащить добычу ко рту. Чаще всего они охотятся на личинок других водных насекомых.

Размножение

Самец стрекозы имеет два копулятивных органа. Первичный, в котором хранится сперма, и вторичный, располагаемый на брюшной стороне второго сегмента, который нужен непосредственно для спаривания. Перед совокуплением самец должен перенести сперму из первичного органа во вторичный.

Затем он хватает, используя клещи на конце изголовья, самку за голову. При совокуплении самка завивает конец ягодицы к вторичному половому органу самца. Если самка уже была оплодотворена другим самцом до совокупления, то самец удаляет его сперму из полового отверстия острым жгутиком на конце полового члена.

Самка откладывает яйца, часто в компании самца, который держит ее клещами. Она откладывает яйца по-разному в зависимости от вида, иногда прямо в воду, в водные растения или на деревья над водой. У некоторых видов (отряда чешуекрылых) при откладке яиц самка вместе с самцом опускается под воду в воздушном пузыре (например, кольчатой сердцевине).

Под водой они могут опускаться на глубину, приближающуюся к одному метру, и оставаться там до одного часа. Стрекозы, откладывая яйца над поверхностью воды, ориентируются по ее блеску на солнце, поэтому иногда они могут отложить яйца на блестящем корпусе автомобиля.

Размножение стрекоз

Где обитают стрекозы?

По крайней мере 5956 видов известны во всем мире. В Европе насчитывается до 143 видов. В России до 74 видов в двух подотрядах. Стрекозы в основном распространены в тропиках, где они, как правило, встречаются около водоемов и в лесах даже в большем количестве, чем бабочки.

Ископаемые стрекозы


Ученые определяют возраст стрекоз в 330 миллионов лет. Первых ископаемых стрекоз нашли в Африке и Австралии. Их предшественники жуки (protodonata) происходят из каменноугольного периода.

Древние стрекозы в палеозойскую эру достигали гораздо больших размеров, чем современные. Некоторые виды имели размах крыльев до 70 см. Находки доисторических окаменелостей стрекоз происходят не только на территории Австралии или Африки, но и в России.

Польза стрекоз

Поскольку стрекозы питаются комарами и другими насекомыми, они помогают садоводам и любителям активного отдыха. Это также помогает окружающей среде, поскольку позволяет людям сократить использование пестицидов для уничтожения этих насекомых.

Однако стрекозы прожорливы и неразборчивы в еде, поэтому они могут питаться и другими полезными видами. Но по словам ученых, этот небольшой вред полностью нивелируется их пользой.

Красавица из чудовища | Наука и жизнь

Наука и жизнь // Иллюстрации

Пустые шкурки, оставшиеся после вышедших на свет стрекоз.

Личинки стрекозы коромысло голубое (Aeschna juncea).

Рождение будущей красавицы.

Чем не инопланетянин?

Крылья молодой стрекозы еще неокрепшие, замутненные, покровы бледно окрашены.

Уже через час после выхода из личинки стрекоза готова к полету.

Было раннее утро, и основная масса насекомых еще не отогрелась после ночной прохлады. Первое, что увидел, подойдя к водоему, - большое количество пустых шкурок личинок крупных стрекоз.

Самые крупные стрекозы нашей страны относятся к семейству коромысла (Aeschnidae). Представители одного из обычных видов - коромысло голубое (Aeschna juncea) имеют длину тела до 70 мм, а размах крыльев - до 95 мм. Самцы более яркие, с преобладанием голубой окраски, особенно на брюшке. У самок доминируют зеленые и желтоватые оттенки. Личинки встречаются в прудах и реках, пересыхающих лужах и даже в дуплах деревьев, заполненных водой.

Недолго поискав, я обнаружил стрекозу в момент начала выхода из личинки. Это была потрясающая картина! Глядя через видоискатель фотоаппарата, я словно смотрел фантастический фильм, автором сценария которого был самый гениальный режиссер-постановщик - Природа!

Сквозь трещину, образовавшуюся на спине чудовища, на свет появлялось совершенно новое живое существо, похожее на инопланетянина, как их показывают в кино. От старой шкурки оно освобождалось толчками: сначала - грудка, чуть позже - голова с огромными глазами, затем - ноги, одна за другой.

Стрекоза повисла на кончике крыла и, слегка раскачиваясь, пыталась зацепиться за стебель. Через некоторое время ей это удалось. Пока она мало походила на стрекозу, которую мы привыкли видеть в полете: крылья сморщенные, тельце полупрозрачное. Но вот маленькие крылышки начали распрямляться. Молодая стрекозка дрожала, она еще не окрепла, но все же ей хватило сил, чтобы заползти на стебель целиком. Крылья расправились и достигли полного размера.

Произошел удивительный метаморфоз! От организма, который недавно жил, питался и дышал под водой, осталась только оболочка. А из нее вышло совершенно другое существо. Стрекозка обсохла и приняла узнаваемые форму и цвет. И вот наступил самый ответственный момент. Взмахнув теперь уже окрепшими крыльями, стрекоза перелетела на несколько метров. Короткий, но такой важный в ее жизни первый полет!

Не только динозавры: Десятка ископаемых гигантов, которых мы не увидим

  • Ник Флеминг
  • BBC Earth

Автор фото, Walter Mayers SPL

Подпись к фото,

Саркозух императорский вполне мог питаться мелкими динозаврами

В далеком прошлом многие из организмов, населявших Землю, были гораздо крупнее нынешних животных. Встречались и монструозные тысяченожки, и гигантские акулы. Парад гигантов представил корреспондент BBC Earth.

Самым тяжелым животным из всех, когда-либо обитавших на Земле, является синий кит, вес которого превышает 150 тонн. Насколько нам известно, ни один живой организм в истории не обладал сходной массой. Но некоторые существа могли похвастаться более крупными размерами.

Динозавры пользуются, пожалуй, незаслуженно пристальным вниманием публики, ведь кроме них на Земле жили и многие другие животные огромных размеров, которых нам никогда не доведется увидеть во плоти.

Некоторые из них являются гигантскими предками ныне живущих существ, другие же не оставили потомства, и потому представляются особенно удивительными.

Останки доисторических гигантов способны пролить свет на постепенные изменения условий жизни на Земле, поскольку размеры животных зачастую напрямую зависят от окружающей среды.

Кроме того, есть что-то завораживающее в вымерших исполинах, внешний вид которых мы можем себе лишь представить.

Предлагаем нашим читателям десятку наиболее удивительных существ, встретить которых в живой природе нам уже не суждено.

Эгирокассида (Aegirocassis benmoulae)

Автор фото, Marianne CollinsArtofFact

Подпись к фото,

Эгирокассида фильтровала морскую воду, поглощая планктон

Как мог бы выглядеть плод любви кита и омара? Если бы такое создание существовало на свете, не исключено, что оно напоминало бы эгирокассиду.

Эта доисторическая креветка двухметровой длины обитала на Земле около 480 млн лет назад. Она принадлежала к ныне вымершему роду Аномалокарис.

Животное смахивало на космического пришельца. При помощи сетчатых отростков на голове оно выцеживала из морской воды планктон.

Жизнь эгирокассид пришлась на период роста видового разнообразия планктона. В результате эти животные не составляли конкуренции в поисках пищи большинству других аномалокарисов — плотоядных хищников с острыми зубами.

Не исключено, что эгирокассида поможет нам выяснить, как развивались конечности членистоногих, представленных современными пауками, насекомыми и ракообразными.

Автор фото, Peter Van Roy Yale University

Подпись к фото,

Изучая окаменелые останки эгирокассиды, ученые пришли к выводу, что та имела парные лопасти

До недавних пор, основываясь на находках не полностью сохранившихся окаменелостей, ученые полагали, что у аномалокарисов было лишь по одной паре гибких боковых лопастей на каждый сегмент тела. Однако анализ останков эгирокассиды указывает на то, что на каждом сегменте этих существ имелись две пары лопастей, использовавшихся для плавания.

Авторы научного труда, опубликованного в марте 2015 г. в журнале Nature, утверждают, что парные лопасти эгирокассиды соответствуют верхним и нижним элементам конечностей современных членистоногих.

Ученые еще раз изучили найденные ранее окаменелости других видов рода аномалокарис и пришли к выводу, что и у тех имелись парные лопасти. Они пришли к заключению, что у некоторых видов в процессе эволюции произошло сращивание лопастей.

Это подтолкнуло ученых к выводу о том, что аномалокарисы являлись доисторическими членистоногими. Данная идея ранее подвергалась критике из-за странного строения тела представителей этого рода.

Вплоть до 1985 г. палеонтологи полагали, что отростки на головах аномалокарисов являлись креветками, их усеянные зубами ротовые придатки принадлежали медузам, а туловища — морским огурцам.

Ракоскорпион (Jaekelopterus rhenaniae)

Автор фото, Jaime Chirinos SPL

Подпись к фото,

Так, вероятно, выглядел доисторический ракоскорпион

Ракоскорпион - самый жуткий ночной кошмар арахнофоба (человека, испытывающего патологическую боязнь пауков). Этот гигант длиной в 2,5 метра претендует на звание крупнейшего из членистоногих, когда-либо населявших Землю.

В английском языке существо известно как "морской скорпион".

Это название неточно. Ракоскорпион не было скорпионом в прямом смысле этого слова, да и водился, скорее всего, не на дне морей, а в реках и озерах. Жил он около 390 млн лет назад и питался рыбой.

Впервые этот вид был описан в 2008 г.: в карьере неподалеку от немецкого города Прюм нашли окаменелую клешню длиной в 46 см - все, что осталось от животного. Однако соотношение между размерами клешни и всего организма у ракоскорпионов весьма постоянно, поэтому исследователи пришли к выводу, что J. rhenaniae достигал в длину от 233 до 259 см.

Эта находка — еще одно доказательство того, что доисторические ракоскорпионы были очень крупными.

Никто достоверно не знает, почему ракоскорпионы вырастали до таких гигантских размеров.

Некоторые ученые предполагают, что разгадка кроется в составе атмосферы Земли: в некоторые периоды прошлого уровень кислорода в ней был гораздо выше, чем сейчас.

Другие же указывают на относительно небольшое разнообразие живших тогда позвоночных хищников, включая рыб.

Артроплевра (Arthropleura)

Автор фото, Getty

Подпись к фото,

Современная тысяченожка помещается на ладони; теперь вообразите такую же в 2,6 м длиной - это будет подобие артроплевры

Еще один претендент на титул крупнейшего членистоногого в истории – артроплевра из рода тысяченожек, достигавшая 2,6 м в длину.

Артроплевры жили в период от 340 до 280 миллионов лет назад и не исключено, что они были обязаны своими гигантскими размерами высокому содержанию кислорода в атмосфере.

Никому пока не удалось найти окаменевшую артроплевру целиком. Фрагменты скелетов до 90 см в длину были обнаружены на юго-западе Германии, а следы, которые, как предполагают ученые, были оставлены этими тысяченожками, обнаружены в Шотландии, США и Канаде.

Исследователи полагают, что туловище артроплевры состояло примерно из 30 сегментов, покрытых сверху и с боков защитными пластинами.

Поскольку ископаемых останков челюстей артроплевры пока не обнаружили, трудно сказать наверняка, чем она питалась.

Палеонтологи, изучавшие окаменевшие экскременты этого существа, выявили в них споры папоротника, что указывает на вероятность присутствия в их рационе растительной пищи.

Популяризацией артроплевры занялись кинематографисты — она упоминается научно-популярных сериалах BBC "Прогулки с чудовищами" (2005 г.) и "Первая жизнь" (2010 г.).

Меганевра (Meganeura)

Автор фото, Getty

Подпись к фото,

Представтье себе насекомое, похожее на стрекозу, с размахом крыльев 65 см, - примерно такой могла быть меганевра

Впервые гигантизм среди членистоногих связали с высоким содержанием кислорода в атмосфере в 1880 году после обнаружения останков меганевры во Франции.

Эти существа, внешне похожие на стрекоз, жили около 300 миллионов лет назад и питались земноводными и насекомыми.

Размах их крыльев достигал 65 см. Речь идет об одном из самых крупных видов летающих насекомых, когда-либо населявших Землю.

Строго говоря, меганевры относились к роду стрекозоподобных насекомых. От известных нам стрекоз их отличали некоторые особенности строения туловища.

Ограничения на размеры насекомых накладывает способ доставки кислорода из воздуха к внутренним органам. Роль легких у них выполняет трубчатая трахейная система.

В каменноугольный период, 359-299 миллионов лет назад, содержание кислорода в воздухе достигало по крайней мере 35%. Возможно, благодаря этому обстоятельству меганевре удавалось извлекать больше энергии из воздуха и сохранять способность к полету даже по мере увеличения в размерах.

Эта же гипотеза объясняет, почему меганевры не выжили в более поздние периоды, когда содержание кислорода в воздухе понизилось.

Саркозух императорский ( Sarcosuchus imperator)

Автор фото, Getty

Подпись к фото,

Саркозуха императорского называют еще "суперкрокодилом"

В процессе эволюции измельчали не только насекомые. Палеонтологи, искавшие останки динозавров в Нигере в 1997 г., с удивлением обнаружили окаменевшие челюстные кости крокодила, длина которых была сравнима с ростом взрослого человека.

Впоследствии оказалось, что ученые нашли наиболее хорошо сохранившийся на сегодняшний день экземпляр саркозуха императорского – доисторического гигантского крокодила, обитавшего в полноводных реках северной части тропической Африки 110 миллионов лет назад.

Животное, которое неофициально называют суперкрокодилом, достигало 12 метров в длину и весило около восьми тонн, то есть было вдвое длиннее и в четыре раза тяжелее, чем крупнейшие из ныне живущих крокодилов.

Вполне возможно, что помимо рыбы саркозух питался и небольшими динозаврами.

Его узкие челюсти достигали 1,8 м в длину и были усеяны сотней с лишним зубов. На оконечности верхней челюсти имелся массивный костяной нарост.

Глаза саркозуха двигались в глазницах вертикально. По всей видимости, этот монстр внешне напоминал обитающего в Индии и Непале ганского гавиала, который занесен в Красную книгу.

Несмотря на свое неофициальное название, саркозух императорский не являлся прямым предком 23 видов современных представителей отряда крокодиловых. Он принадлежал к вымершему семейству рептилий - фолидозавров.

Были найдены и другие, не менее крупные ископаемые останки доисторических крокодилообразных рептилий, в том числе относящиеся к вымершему роду дейнозухов.

Они были родственниками современных аллигаторов и, возможно, достигали в длину 10 метров.

Крокодилы могли вырастать до таких размеров, поскольку жили преимущественно в воде, которая поддерживала их вес - на суше это было бы невозможно.

Кроме того, крокодилий череп очень крепок. Соответственно велика и сила сжатия челюстей, что позволяет рептилии охотиться на крупную добычу.

Метопозавр (Metoposaurus)

Автор фото, Shalom CC by 3.0

Подпись к фото,

Двухметровый метопозавр имел широкую плоскую голову с пастью, усеянной сотнями зубов

Доисторическим рыбам приходилось опасаться не только крокодилов. На Земле в незапамятные времена водились также гигантские плотоядные земноводные, внешне похожие на огромных саламандр.

Окаменевшие останки метопозавра были найдены в Германии, Польше, Северной Америке, Африке и Индии.

Автор фото, Shalom CC by 3.0

Подпись к фото,

Метопозавр имел весьма отдаленное отношение к нынешним саламандрам

Большинство доисторических видов исчезли с лица Земли около 201 миллиона лет назад. Тогда вымерли многие позвоночные, включая крупных земноводных, что дало динозаврам возможность установить свое господство на планете.

Метопозавр был описан в марте 2005 г. Стивеном Брашеттом из Эдинбургского университета и его коллегами. Его назвали Metoposaurus algarvensis в честь региона Алгарве на юге Португалии, где были найдены останки.

У двухметрового метопозавра была широкая плоская голова с пастью, усеянной сотнями зубов. Небольшие, слабо развитые конечности указывают на то, что он проводил не так много времени на суше.

Метопозавр являлся прародителем современных земноводных, таких как лягушки и тритоны. Несмотря на свой внешний вид, метопозавр имел весьма отдаленное отношение к нынешним саламандрам.

Мегатерия (Megatherium)

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Мегатерии считаются предками современных ленивцев, броненосцев и муравьедов

На что была бы похожа помесь медведя и хомяка размером со слона? Возможно, на мегатерию.

Этот вымерший род гигантских ленивцев обитал преимущественно в Северной Америке в период от 5 млн до 11 000 лет назад.

Хотя мегатерии были мельче динозавров и шерстистых мамонтов, они являлись одними из крупнейших наземных животных. Длина их достигала шести метров.

Мегатерии были родственниками современных ленивцев, броненосцев и муравьедов.

Скелет мегатерии был чрезвычайно крепким. Вероятно, животное обладало большой силой, но не отличалось скоростью передвижения.

Многие ученые полагают, что мегатерии использовали свои длинные передние конечности, снабженные крупными когтями, чтобы срывания с деревьев листву и обдирать кору на высоте, недоступной для более мелких животных.

Однако высказывается и предположение, что мегатерии могли питаться и мясом. Форма их локтевых костей предполагает способность к быстрому движению передними конечностями. Не исключено, что мегатерии убивали свою добычу взмахом лапы.

"Ужасные птицы" (Фороракосовые - Phorusrhacidae)

Автор фото, Jaime Chirinos SPL

Подпись к фото,

Нелетающие птицы могли одним махом проглотить собаку средних размеров или похожее животное

В последние годы ученые предпринимают попытки клонирования вымерших видов животных, включая пиренейского козерога, сумчатого волка, странствующего голубя и даже шерстистого мамонта.

Будем надеяться, что им не придет в голову экспериментировать с ДНК представителей семейства фороракосовых — или, как их еще называют, "ужасных птиц" из отряда журавлеобразных.

Эти нелетающие птицы достигали три метра в высоту, бегали со скоростью до 50 км/ч и могли одним махом проглотить собаку средних размеров.

Благодаря своей высоте и длинной шее такая "ужасная птица" могла обнаружить добычу на большом расстоянии, а длинные, мощные ноги позволяли им развивать необходимую для охоты высокую скорость.

Своими изгибающимися книзу клювами форарокосовые рвали добычу примерно так же, как это делают современные хищные птицы.

"Ужасные птицы" жили в период между 60 и двумя мимллионами лет назад. Большинство из известных нам окаменелых останков найдены в Южной Америке, а часть — в Северной.

В свое время некоторые ученые утверждали на основании находок во Флориде, что эти птицы вымерли лишь 10 000 лет назад, но впоследствии оказалось, что возраст найденных останков гораздо древнее.

Считается, что самые близкие родственники форарокосовых из существующих птиц — это обитающее в Южной Америке семейство кариамовых, представители которого достигают 80 см в высоту.

Мегалодон (Carcharodon megalodon или Carcharocles megalodon)

Автор фото, Christian DarkinSPL

Подпись к фото,

Ископаемый мегалодон был гораздо крупнее современной белой акулы

Возможно, вам приходилось слышать истории о гигантских акулах втрое длиннее большой белой акулы и в 30 раз тяжелее ее. Можете не волноваться: таких чудовищ давно не существует.

Их называют мегалодонами, и никто точно не знает, насколько крупными они были в действительности. Как и у всех акул, скелет мегалодона состоял из хрящей, а не из костей, поэтому окаменелостей до нашего времени почти не сохранилось.

В результате приходится делать выводы о размерах этой рыбы лишь на основании обнаруженных зубов, от которых и происходит греческое название чудовищ, означающее в переводе "огромный зуб", и отдельных фрагментов позвонков.

Автор фото, Sally McCrae Kuyper SPL

Подпись к фото,

Мегалодон получил свое название от гигантских зубов

По последним оценкам ученых, длина мегалодона составляла 16-20 м. Для сравнения, длина самой крупной современной рыбы – большой белой акулы - не превышает 12,6 м.

В гигантских челюстях мегалодона насчитывалось свыше 200 зазубренных зубов, каждый длиной до 18 см. Сила сжатия челюстей составляла 11-18 тонн — в 4-6 раз выше, чем у тираннозавра.

Предположение о том, что мегалодон дожил до наших дней, было высказано в фильме "Акула-монстр: Мегалодон жив", показанном в 2013 г. по каналу Discovery.

Фильм подвергся уничтожающей критике из-за того, что в нем использовались фальсифицированные видеокадры и комментарии актеров, выдававших себя за ученых.

Настоящие же ученые считают, что мегалодон жил в период от 15,9 до 2,6 млн лет назад. После этого, согласно научной работе, опубликованной в 2014 г. , крупнейшими обитателями океанов стали киты.

Титанобоа (Titanoboa cerrejonensis)

Автор фото, Ryan Quick CC by 2.0

Подпись к фото,

Модель исполинской змеи титанобоа, выставленная в вашингтонском музее

Около 60 миллионов лет назад, вскоре после того как вымерли динозавры, на планете появилось пресмыкающее, длина которого вдвое превышала длину крупнейших из современных змей.

Длина змеи вида Титанобоа достигала 14,6 метра, а масса ее превышала тонну. Впервые змея была описана в 2009 году, после того как в колумбийской угольной шахте нашли окаменевшие позвонки и череп этого монстра.

Считается, что титанобоа – дальний родственник анаконды и удава. Змея убивала добычу, сдавливая ее кольцами своего туловища. Не исключено, что она охотилась, в том числе, и на крокодилов.

Для выживания змеям необходим внешний источник тепла, поскольку сами они не способны регулировать температуру собственного тела. Вероятно, змея титанобоа достигала таких внушительных размеров лишь потому, что в те времена температура на Земле было выше.

Самым большим из когда-либо существовавших насекомых была гигантская «стрекоза»

Окаменелость Meganeuridae
 Странная история Меганевра была доисторической стрекозой с размахом крыльев в два фута  Самым крупным известным насекомым всех времен был хищник, похожий на стрекозу, но лишь отдаленно связанный с ними. Его зовут Меганевропсис, и он правил небесами еще до того, как появились птерозавры, птицы и летучие мыши.

В большинстве популярных учебников упоминаются «гигантские стрекозы», которые жили до появления динозавров.Это верно лишь отчасти, поскольку настоящие стрекозы тогда еще не эволюционировали. Они были не настоящими стрекозами, а более примитивными «грифонами» или Meganisopterans. Их летопись окаменелостей довольно короткая. Они существовали с позднего карбона до поздней перми, примерно от 317 до 247 миллионов лет назад.

Окаменелости Меганевры были впервые обнаружены в Франции в 1880 году. Затем, в 1885 году, окаменелость была описана и названа французским палеонтологом Шарлем Броньяром.Позже, в 1979 году, в Болсовере в Дербишире был обнаружен еще один прекрасный образец окаменелости.

Meganisoptera — вымершее семейство насекомых, все крупные и хищные, внешне похожие на сегодняшних стрекоз, стрекоз и стрекоз. И самым крупным из них был Меганевропсис. Он известен по двум видам, причем типовым видом является огромный M.permiana. Meganeuropsis permiana, , как следует из названия, относится к ранней перми.
Были некоторые разногласия относительно того, как насекомые каменноугольного периода смогли вырасти такими большими.
  • Уровень кислорода и плотность атмосферы.  

То, как кислород распространяется через тело насекомого через его трахейную дыхательную систему, устанавливает верхний предел размера тела, который доисторические насекомые, по-видимому, значительно превысили. Первоначально предполагалось, что шляпа Меганевра могла летать только потому, что атмосфера в то время содержала больше кислорода, чем нынешние 20%.

Другие объяснения большого размера меганеврид по сравнению с живыми родственниками оправданы.Бечли предположил, что отсутствие воздушных позвоночных хищников позволило крылокрылым насекомым развиться до максимальных размеров в течение каменноугольного и пермского периодов, что, возможно, было ускорено эволюционной «гонкой вооружений» для увеличения размера тела между питающимися растениями Palaeodictyoptera и Meganisoptera как их хищники.
  • Стадион водных личинок.

Другая теория предполагает, что насекомые, которые развивались в воде, прежде чем стать наземными, во взрослом возрасте становились больше, чтобы защитить себя от высокого уровня кислорода.

Знаете ли вы? 21 Невероятные факты об императорской стрекозе

Императорская стрекоза Интересные факты

Какое животное является императорской стрекозой?

Императорская стрекоза также известна как синий император. Это своего рода стрекоза-ястреб с яблочно-зеленой грудью и ярко-синим или зеленым брюшком.

К какому классу животных относится императорская стрекоза?

Императорская стрекоза принадлежит к классу насекомых, в который входят и другие представители, такие как иерусалимский сверчок.Они являются частью рода Anax.

Сколько в мире императорских стрекоз?

Точная численность этого вида не оценивалась. Однако ареал их распространения довольно велик, и они описываются как обычные. У них даже есть большие субпопуляции.

Где живет императорская стрекоза?

Распространение императорской стрекозы включает Азию, Европу и Африку. Они встречаются в большом количестве в пределах своего естественного ареала, но из-за изменения климата они также смогли колонизировать северные части своего ареала.

Какова среда обитания императорской стрекозы?

Среда обитания этих стрекоз состоит из пресной или солоноватой воды. Их наиболее распространенные районы обитания включают большие пруды, реки или каналы со значительным количеством водной растительности.

С кем живут императорские стрекозы?

Известно, что стрекозы держатся близко друг к другу, но обычно они не живут на одной территории. Аналогичную социальную структуру можно предположить и для императорских стрекоз.Самцы императорских стрекоз очень территориальны по своей природе и идут на многое, чтобы защитить свою территорию, особенно в период размножения.

Сколько живет императорская стрекоза?

Взрослая императорская стрекоза может прожить восемь с половиной недель.

Как они размножаются?

Размножение самцов и самок императорских стрекоз происходит через девять дней после их взросления. После успешного оплодотворения самка стрекозы откладывает яйца на листья водорослей.Это один из немногих видов стрекоз, у которых самка откладывает яйца в одиночку. Через три недели из яиц вылупляются личинки. Размер личинок составляет от 1,7 до 2,2 дюйма (4,3–5,5 см). Личиночная стадия продолжается в течение одного или двух лет, прежде чем они линяют во взрослых особей.

Каков их охранный статус?

Природоохранный статус императорской стрекозы был отмечен Международным союзом охраны природы (МСОП) как вызывающий наименьшее беспокойство. Эти насекомые демонстрируют стабильную популяцию в дикой природе, однако загрязнение воды и потеря среды обитания могут повлиять на их распространение.

Интересные факты об императорских стрекозах

Как выглядят императорские стрекозы?

Императорская стрекоза или синяя императорская стрекоза) — эффектный вид стрекоз, известный своей окраской. У самцов императорских стрекоз ярко-голубое брюшко. У них яблочно-зеленая грудная клетка с черной полосой, идущей вниз по животу. Будучи видом с половым диморфизмом, самки выглядят немного иначе. Их тела намного зеленее по сравнению с самцами императорских стрекоз, но черная полоса присутствует и на их брюшке.У самок также яблочно-зеленая грудная клетка. У обоих полов зеленые или голубые глаза и черные или желтые ноги.

Какие они милые?

Более чем милые, эти стрекозы очень яркие и красочные, что делает их весьма привлекательными.

Как они общаются?

Точные способы связи, используемые императорской стрекозой, неизвестны. Однако в целом известно, что стрекозы общаются с помощью визуальных сигналов. Новое исследование показывает, что стрекозы также могут общаться друг с другом с помощью цветов.

Насколько велика императорская стрекоза?

Длина взрослой императорской стрекозы составляет почти 8,1 см (3,2 дюйма). Размах их крыльев составляет 4,2 дюйма (10,6 см) в длину. Этот вид считается одним из самых крупных стрекоз. Длина их крыльев намного больше, чем у белокочанной бабочки, размах крыльев которой составляет от 4,3 до 6,35 см (1,7–2,5 дюйма).

Как быстро могут двигаться императорские стрекозы?

Этот вид стрекоз считается довольно быстрым, так как скорость их полета достигает до 30 миль в час (48.2 км/ч). Они обладают широким спектром летных способностей и могут летать назад или вверх ногами! Среди этих насекомых полет обычно происходит в период с июня по август.

Сколько весит императорская стрекоза?

Хотя точный вес императорской стрекозы неизвестен, обычно стрекозы весят от 0,02 до 0,03 унции (566,9-850,4 мг). То же самое можно сказать и об этом виде. Стрекозы весят немного больше, чем бабочки монархи, так как вес этих насекомых обычно не превышает 0.026 унций (737 мг).

Как называются мужские и женские виды?

Самцы и самки стрекоз этого вида известны просто как самцы императорских стрекоз и самки императорских стрекоз соответственно.

Как бы вы назвали детеныша императорской стрекозы?

Детёныш императорской стрекозы известен как нимфа.

Что они едят?

Вы ищете некоторые факты диеты императорской стрекозы? Их диета на самом деле довольно интересна, поскольку эти насекомые плотоядны по своей природе и обычно питаются более мелкими беспозвоночными.Их обычные пищевые материалы включают других насекомых, таких как бабочки и более мелкие стрекозы! Императорские стрекозы могут ловить свою добычу прямо в полете. Они также могут есть головастиков, а личинки поедают более мелких животных, найденных в прудах.

Вредны ли они?

В целом императорская стрекоза не причиняет человеку никакого вреда. Однако с этим насекомым следует обращаться осторожно, иначе оно может прибегнуть к укусам.

Будут ли они хорошим питомцем?

Нет, императорская стрекоза не была домашним насекомым.

Kidadl Консультация: Все домашние животные должны быть куплены только у надежного источника. Рекомендуется в качестве потенциальному владельцу домашнего животного вы проводите собственное исследование, прежде чем принять решение о своем любимом питомце. Быть владельцем домашнего животного – это очень полезно, но это также требует обязательств, времени и денег. Убедитесь, что выбранный вами питомец соответствует законодательства вашего штата и/или страны. Вы никогда не должны брать животных из дикой природы или нарушать их среду обитания. Пожалуйста, убедитесь, что домашнее животное, которое вы планируете купить, не относится к исчезающим видам или не занесено в список СИТЕС. и не был взят из дикой природы для торговли домашними животными.

Знаете ли вы...

Глаза стрекоз состоят из тысяч маленьких единиц, известных как омматидии. Каждый омматидиум имеет систему линз и фоторецепторные клетки, которые собирают визуальную информацию. У императорской стрекозы в каждом глазу имеется по 60 000 таких единиц.

Яйца императорской стрекозы

Самка императорской стрекозы откладывает сотни яиц на плавающей растительности в своей естественной среде обитания. Эти стрекозы откладывают эндофитные яйца удлиненной формы. Самки стрекоз имеют яйцеклад, с помощью которого они впрыскивают яйца в нужную поверхность.

Какая самая большая стрекоза в Великобритании?

Императорская стрекоза (Anax imperator) — самая крупная стрекоза в Великобритании, длина взрослой особи достигает 8,1 см (3,2 дюйма). Даже крылья у них самые большие по размеру, по сравнению с другими видами. Малая императорская стрекоза также довольно большая, до 2,7 дюйма (6,8 см), но, очевидно, она не такая большая, как императорская стрекоза.

Здесь, в Kidadl, мы тщательно подготовили множество интересных семейных фактов о животных, которые каждый может открыть для себя! Для получения более подходящего контента ознакомьтесь с этими фактами о песчаных ящерицах и забавными фактами о ящерицах для детей.

Вы даже можете занять себя дома, раскрашивая одну из наших бесплатных раскрасок Стрекоза.

Факты о стрекозах для детей - KonnectHQ

Стрекозы — насекомые с 6 ногами и большим брюшком. Они быстро летают, достигая скорости более 30 миль в час.

Стрекозы — очень красочные насекомые, которым нравится жить в теплом климате и у воды. Они любят есть комаров и комаров, а также других насекомых.

Они используют свои ноги, чтобы поймать добычу в полете, и свои сложные глаза, чтобы видеть во всех направлениях.

Стрекозы — тяжелые, сильные летающие насекомые, которые держат крылья горизонтально как в полете, так и в состоянии покоя.

У взрослой стрекозы три сегмента: голова с короткими усиками, грудная клетка и брюшко, два сложных глаза и три простых глаза или глазка.Челюсти приспособлены для откусывания зубастой челюстью, а голова удерживается на месте специальной системой.

Стрекоза: факты для детей
  • Стрекоза имеет множество ярких цветов.
  • Стрекозу можно узнать по длинному телу, прозрачным крыльям и большим глазам.
  • Во всем мире существует около 3000 видов стрекоз.
  • Стрекозы едят множество насекомых.
  • Они могут поймать добычу в воздухе.
  • Стрекозы съедают более 100 комаров каждый день.

Где живут стрекозы?

Стрекозы есть во всем мире, но чаще всего они встречаются в более теплом климате у воды. Стрекозы обычно встречаются возле рек, озер, прудов и ручьев, так как начинают свою жизнь в воде.

Petalura ingentissima из Австралии — самая большая стрекоза. Размах его крыльев составляет до 6,3 дюймов (16 см).

Самые маленькие стрекозы имеют размах крыльев всего 7/10 дюйма (17–18 мм).

Что они едят?

Стрекозы охотятся на лету, используя свое острое зрение и сильный и быстрый полет. В основном они плотоядны, поедают мелких мошек, комаров, бабочек, мотыльков, стрекоз и более мелких стрекоз.

Нимфы — ненасытные хищники и поедают большинство живых существ меньше их самих. Они также питаются головастиками и мелкой рыбой, но в основном мотылем.

Хищники

Хотя стрекозы быстро и проворно летают, их могут поймать различные хищники, в том числе соколы, ночные ястребы, стрижи, мухоловки и ласточки.Некоторые виды ос также ловят стрекоз для своих гнезд.

Распределение

сообщают об этом объявлении Стрекозы встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды; некоторые виды живут в Америке, Европе, Африке, Азии и на Ближнем Востоке.

Они живут при температуре от 18 до 45 °C и могут выживать при температурах, значительно превышающих точку термической смерти насекомых того же вида.

Их становится мало в более высоких широтах, в том числе на Камчатке, где встречается всего несколько видов, и на севере Аляски, где обитает только опушенный изумруд.

Репродукция

Самец стрекозы отгоняет соперничающих самцов, привлекает самку на свою территорию, переносит свою сперму со своих первичных гениталий на вторичные, захватывает самку за голову зажимами на конце брюшка, и пара летит в тандеме.

Откладка яиц включает самку, летящую над плавающей или прибрежной растительностью, чтобы отложить яйца, самца, парящего над ней или продолжающего обнимать ее и летящего в тандеме, и конкурирующего самца, пытающегося соскоблить предыдущую сперму.

Способ откладывания яиц зависит от вида и может включать разрезание растения острым краем, вытряхивание яиц из брюшка или размещение яиц на растительности.

Жизненный цикл

Стрекозы — это насекомые с гемиметаболом, которые рождаются нимфами, а затем много раз линяют, чтобы стать взрослыми. У них есть зубчатая губа, которая расширяется, чтобы захватывать добычу, такую ​​​​как личинки комаров, головастики и мелкая рыба.

Когда наяда готова превратиться во взрослую особь, она перестает питаться, карабкается на тростник или другое надводное растение, линяет и появляется, глотая воздух, перекачивая гемолимфу в свои крылья, и полностью расширяясь.

В районах с умеренным климатом стрекоз весной и летом можно разделить на две группы. Весенние виды появляются через несколько дней и исчезают через несколько недель.

Соотношение полов самцов и самок стрекоз варьируется как во времени, так и в пространстве. Самцы используют водно-болотные угодья для размножения, а самки используют сухие луга и маргинальные места размножения, чтобы избежать преследования со стороны самцов.

Зрение стрекозы

У стрекоз огромные глаза, закрывающие макушку головы.Они используют зрение, чтобы найти добычу и избежать хищников.

Их зрение напоминает человеческое замедленное движение. В отличие от нас, стрекозы видят около 200 изображений в секунду. Стрекоза видит на 360 градусов, используя для зрения 80% своего мозга.

Крылья стрекозы

У стрекоз два набора крыльев, и они взмахивают ими с разной скоростью. У стрекоз есть четыре основных типа полета: зависание (также называемое кайтингом), скольжение, взмахи крыльями и парение.

Удивительные цвета

Стрекозы имеют яркие переливающиеся цвета, обусловленные структурной окраской, что делает их заметными в полете. Синий и зеленый цвета обычно создаются микроструктурами кутикулы, отражающими синий свет, а свежие взрослые особи часто бывают бледными.

Нимфы стрекоз представляют собой хорошо замаскированную смесь тускло-коричневого, зеленого и серого цветов, а некоторые виды имеют структурно-синий цвет, который структурно образуется за счет рассеяния множества крошечных сфер под кутикулой.

Поведение

Самцы стрекоз защищают свою территорию, подшучивая над другими стрекозами, защищая территорию размножения, подняв вверх свое белое брюшко, как флаг, защищая место кормежки, симулируя смерть у некоторых видов, или защищая определенные насесты.

Рейс

Стрекозы — сильные и проворные летуны, которые могут мигрировать по морю и внезапно менять направление. В полете они могут двигаться в шести направлениях (вверх, вниз, вперед, назад, влево, вправо) и использовать четыре разных стиля полета: встречное движение, поэтапное движение, синхронное движение и скольжение.

Стрекозы используют четыре различных подъемных механизма, в том числе классическую подъемную силу, как у крыла самолета, сверхкритическую подъемную силу с крылом выше критического угла и вихри, а также сгибание и скручивание во время каждого удара.

Стрекозы могут летать с максимальной скоростью около 36 км/ч (22 мили в час) и двигаться со скоростью 100 длин тела в секунду.

Робототехника | Бесплатный полнотекстовый | Аэродинамическая биомиметика планирующих стрекоз для сверхлегких летающих роботов

3.1. Обзор аэродинамических характеристик гофрированного крыла с помощью визуализации
Тот факт, что крылья стрекоз гофрированы, хорошо известен, и, используя данные профиля для Малых императоров, приведенные в [9], мы попытались прояснить двумерное обтекание крыльев стрекозы. Малый Император с использованием оригинального метода визуализации с использованием алюминиевой пудры.Как показано в [8], мы обнаружили, что гофрированное крыло стрекозы играет важную роль в создании подъемной силы и устойчивости во время полета при числах Рейнольдса (Re. ) от 2000 до 7000. Настоящая стрекоза, кажется, скользит в районе Re.2000 в спокойном состоянии. состоянии, но явления течения при более высоком Re. числовое условие интересно с точки зрения применения, поэтому в эксперименте удалось добиться максимального Re. поток, в котором наша методика визуализации эффективна. Эксперименты с двумерным потоком показали, что в планирующем полете стрекоза создает вихревые шлейфы на верхних поверхностях своих гофрированных крыльев, которые сдувают скопившийся воздух, образующийся из-за вязкости на верхних поверхностях. .Результатом является обтекание гофрированного крыла воздушным потоком. Типичная схема воздушного потока стрекозы показана на рисунке 2, где желтая область обозначает вихревой поток.

Рисунок 2. Обтекание крыла Малого Императора на Re.7000 (заднее крыло, полуразмах 75%, угол атаки 5°).

Рисунок 2. Обтекание крыла Малого Императора на Re.7000 (заднее крыло, полуразмах 75%, угол атаки 5°).

Обтекание NACA 4418 показано на рисунке 3, где Re. номер 7000 и угол атаки 5°.

Рисунок 3. Обтекание крыла NACA4418 (угол атаки 5°).

Рисунок 3. Обтекание крыла NACA4418 (угол атаки 5°).

Разница между этим крылом и крылом стрекозы заметна. В низком Ре. потока, рост перегруженной зоны особенно заметен на верхней поверхности NACA 4418, создавая нежелательные характеристики потока и, в конечном счете, снижая подъемную силу.С другой стороны, перегруженный поток на крыле стрекозы сдувается вихревым потоком и меняет обтекаемую форму аэродинамического профиля, создавая подъемную силу.

Смоделированное двумерное крыло не идентично трехмерному крылу реальной стрекозы, но обтекание двухмерного крыла дает достаточно информации, когда рассматривается применение к летающему объекту с неподвижным крылом.

Теперь очевидно, что NACA 4418 не подходит для низкого Re. номер полета, но его можно улучшить за счет использования более тонкого обтекаемого крыла [9].Аэродинамические характеристики тонкой криволинейной пластины, по-видимому, не уступают гофрированному крылу с учетом полярной кривой [9]. Чтобы понять поведение крыльев в турбулентных условиях, мы поместили крыло с изогнутой пластиной и гофрированное крыло в постоянный поток, и как только состояние перегруженной области стабилизировалось, мы быстро ускорили крыло и наблюдали за результирующим изменением воздушного потока. В случае криволинейного пластинчатого крыла половина выросшего перегруженного участка сдувалась ускорением и менялась форма обтекаемого потока.Однако в случае гофрированного крыла форма линии тока совсем не изменилась, но возросла сила вихрей, компенсирующих ускоренный поток [8]. Механизм течения для изогнутого пластинчатого крыла схематично показан на рис. 4.

Рисунок 4. Схематическая диаграмма эффекта ускорения крыла.

Рисунок 4. Схематическая диаграмма эффекта ускорения крыла.

Реальный полет такого крыла затруднен, так как после разгона площадь перегруженности снова увеличивается до стационарного состояния, в результате чего пилоты не могут понять аэродинамическую ситуацию, так как не видят изменения воздушного потока.

Рисунок 4 показывает, что для изогнутого пластинчатого крыла или тонкого обтекаемого крыла с положительной выпуклостью очень трудно управлять этим нестабильным аэродинамическим поведением. Однако гофрированное крыло не зависит от этих изменений обстоятельств и способно поддерживать устойчивый полет. Это говорит о том, что роботы с неподвижным крылом и гофрированными крыльями способны летать в турбулентном воздухе при низком Re. номера так же, как обычные самолеты летают на высоких Re. числа. Там. число в вышеупомянутом эксперименте было 7000, но Re.число, ожидаемое в реальных полетах разработанных роботов, составляет порядка десятков тысяч, и остается некоторая степень несоответствия в Re. номер. В качестве меры предосторожности против неожиданного поведения мы попытались визуализировать поток, используя аэродинамическую трубу, генерирующую потоки дыма с Re. число 70 000 (рис. 5). Течение не ухудшилось, критических явлений не обнаружено. Мы пришли к выводу, что в диапазоне от 7000 до 70 000 характеристики гофрированного крыла могут постепенно ухудшаться, но резких изменений не наблюдается. Для справки: было обнаружено, что поток вокруг NACA 4418 резко улучшился на Re. число 70 000, и обеспечивает лучшую картину потока, чем гофрированное крыло (рис. 6).

Рисунок 5. Обтекание крыла Lesser Emperor при Re.70,000 (заднее крыло, полуразмах 75%, угол атаки 5°, на фото нет чистого 2D сечения крыла).

Рисунок 5. Обтекание крыла Lesser Emperor при Re.70,000 (заднее крыло, полуразмах 75%, угол атаки 5°, на фото нет чистого 2D сечения крыла).

Рисунок 6. Обтекание NACA4418 и крыла Малого Императора на Re.70,000 (угол атаки 13°, на фото не видно чисто двумерного сечения крыла).

Рисунок 6. Обтекание NACA4418 и крыла Малого Императора на Re.70,000 (угол атаки 13°, на фото не видно чисто двумерного сечения крыла).

Результат этих экспериментов побудил нас попытаться сделать летающего робота с гофрированными крыльями для полета в Ре. цифры порядка десятков тысяч.На этом этапе специальная гидродинамика для измерения подъемной силы, сопротивления и моментов не требовалась, поскольку для достижения полета достаточно знать наилучшее положение центра тяжести и использовать статически устойчивые характеристики для каждой конфигурации самолета.

Мы получили профиль крыла «Бродячего планера» с помощью трехмерной цифровой микроскопии и попытались визуализировать потоки для «Блуждающего планера». Форма крыла Блуждающего Планера сильно отличается от крыла Малого Императора.Однако было мало различий в схеме потока и процессах генерации вихревой последовательности (рис. 7), поэтому гофрированные крылья Малого императора и Блуждающего планера были выбраны для первых летающих роботов с гофрированными крыльями, имитирующих стрекозу, чтобы найти сравнительные достоинства и недостатки.

Рисунок 7. Обтекание крыла Wandering Glider на Re.7000 (переднее крыло, 75% полуразмаха s , угол атаки 5°).

Рисунок 7. Обтекание крыла Блуждающего Планера в Re.7000 (переднее крыло, 75% полуразмаха с схождением, угол атаки 5°).

3.2. Предварительное миметическое исследование скольжения стрекозы при низком разрешении. Номера
На фотографиях видно, что при планировании стрекозы используют двугранный угол переднего крыла около 15° и либо такой же порядок для заднего крыла, либо вообще не используют его (рис. 8 и рис. 9).

Рисунок 8. Скользит странствующий планер.

Рисунок 8. Скользит странствующий планер.

Рисунок 9. Rhyothemis fuliginosa планирует.

Рисунок 9. Rhyothemis fuliginosa планирует.

Мы сделали самолеты с размахом крыльев 12 см, используя копировальную бумагу, состоящую только из крыла и без фюзеляжа, применяя общий контур, который мы получили о стрекозе (рис. 10). На этом этапе предполагалась трехмерная миметика. Он весил 0,6 г и демонстрировал замечательную склонность к прямолинейному полету и устойчивость к деформации с течением времени. Даже после полугода ухода самолет на рис. 10 летел ровно без каких-либо доработок.Обычный тонкий бумажный самолетик очень тонко поддается деформации крыла и требует тонкой регулировки в каждом полете. Это привело нас к дальнейшему исследованию способности стрекозы планировать.

Рисунок 10. Бумажный самолетик стрекоза без фюзеляжа.

Рисунок 10. Бумажный самолетик стрекоза без фюзеляжа.

Учитывая техническую сложность трехмерной имитации крыльев реальной стрекозы, мы решили исследовать эффект бумажного самолета с гофрированным, но однородным сечением крыла.Чтобы реализовать хвостовую балку стрекозы, нам пришлось собрать самолеты размером 15 см в размахе крыла и весом около 2,5 г (рис. 11). Профили сечения крыла самолета на рис. 11 отличаются от стрекоз. Это одна из искусственных моделей, полученная в результате испытаний визуализации потока на Re.2000 (рис. 12), но позже она заменена секцией в виде стрекозы из-за ее устойчивости к высокой скорости и турбулентности.

Рисунок 11. Бумажный самолет-стрекоза с головой, фюзеляжем и катапультой.

Рисунок 11. Бумажный самолет-стрекоза с головой, фюзеляжем и катапультой.

Рисунок 12. .Обтекание простейшего гофрированного крыла на Re.2000.

Рисунок 12. .Обтекание простейшего гофрированного крыла на Re. 2000.

Соотношение сторон было сделано таким же, как у планирующей стрекозы, а положение центра тяжести и угол установки заднего крыла были определены в ходе летных экспериментов.Угол установки, используемый для крыльев обычных бесхвостых самолетов, для случая сдвоенных крыльев, как у стрекозы, был приравнен к тому, чтобы передняя кромка заднего крыла была ниже задней кромки. Наилучшие характеристики достигаются при положении центра тяжести всей хорды крыла на 30%, где хорда представляет собой расстояние от передней кромки переднего крыла до задней кромки заднего крыла, и достигается при 15° ниже передней кромки. угол установки заднего крыла.

Летные испытания лучшей модели с размахом 15 см показали, что двугранное переднее крыло и горизонтальное заднее крыло обеспечивают аэродинамическое качество, равное 6, что лучше, чем конфигурация, в которой оба крыла имеют ненулевой двугранный угол.Таким образом, мы приняли эту конфигурацию в качестве стандартной для планирующих моделей впоследствии. Эксперименты с моделями только с крыльями в уличных условиях показали, что влияние ветра слишком сильно для стабильного полета.

Бумажный самолет с головой и фюзеляжем достиг более стабильного полета по сравнению с моделью только с крыльями. Добавление головы и фюзеляжа меняет баланс момента инерции летательного объекта.

Массовое распределение бумажного самолета без фюзеляжа было широким, тогда как у самолетов с головой и фюзеляжем распределение было почти квадратным.Более поздние модели могут противостоять большим моментам качения, вызванным порывами ветра. Когда момент инерции вокруг главной оси разбивается на моменты большой, средней и малой величины и когда они начинают вращаться, известно, что вращательное движение вокруг оси, имеющей среднюю величину момента инерции, расходится почти на любой конфигурации [10]. Эта информация приводит нас к выводу, что для небольших летающих роботов с неподвижным крылом для использования на открытом воздухе мы должны принять крестообразную конфигурацию стрекоз, чтобы избежать неустойчивого динамического движения вокруг оси качения, потому что движения качения, вызванные порывами ветра, далеки. значительно больше, чем у обычных крупногабаритных самолетов.Предшествующее обсуждение приводит нас к принципу проектирования, согласно которому базовая конфигурация малых самолетов с гофрированными крыльями должна иметь крестообразное распределение массы.

Летные испытания на открытом воздухе бумажного самолета с тандемными гофрированными крыльями и носовой и хвостовой частью показали более высокую устойчивость к боковым порывам по сравнению с самолетом с одним крылом, как и ожидалось. Новые различия между гофрированным крылом и криволинейным крылом были обнаружены для крестообразной конфигурации путем летных испытаний на катапульте против ветра, создаваемого вентилятором.

Последний самолет был унесен ветром вверх или внезапно развернулся, когда он приблизился к вентилятору, но самолет с гофрированным крылом смог поддерживать прямой полет, пока не приблизился очень близко. Это делает очевидным дополнительное преимущество гофрированного крыла.

3.3. Дистанционно управляемый летающий робот с одним гофрированным крылом

Сверхлегкие летающие игрушки с одинарными крыльями, управляемыми с помощью инфракрасных лучей, были легко реализованы в то время, когда мы начинали исследования. Следующим шагом в нашем эксперименте была успешная замена фюзеляжа и крыла игрушки одним гофрированным крылом.

Все детали конструкции были изготовлены студентами университета в рамках этого исследования. Эти модели в основном использовались для подтверждения летно-технических характеристик гофрированного крыла при достаточно большом Re. числа, чем у бумажного самолета или эксперимента по визуализации потока.

Размах робота-прототипа составлял 18 см, а масса — 4 г. Один толкающий винт и конфигурация руля направления оригинальной модели остались нетронутыми.Периферия крыла представляла собой каркас из углепластика, а внутренняя поверхность крыла была сделана из тонкой, но жесткой японской бумаги, что позволило сформировать гофрированный профиль. Положение центра тяжести было установлено на уровне почти 30% наибольшей хорды крыла. Мы подготовили два типа секций крыла, профили Малого Императора и Бродячего Планера с размахом 75% в половину единицы. Модель Малого императора показана на рис. 13. Черная часть конструкции изготовлена ​​из углепластика, а белая часть крыла — из японской бумаги.Базовые данные секции крыла оцифрованы в CATIA, и после обработки формы для окончательного формования углепластика использовалось устройство нагрева и декомпрессии (1 атм. на манометре).

Рисунок 13. Сверхлегкий радиоуправляемый летающий робот с одним гофрированным крылом.

Рисунок 13. Сверхлегкий радиоуправляемый летающий робот с одним гофрированным крылом.

Продольная устойчивость была обеспечена за счет принятия хвостовой части крыла вверх. Основной эксперимент проводился в широкой аудитории НБУ размером 10 м 2 и высотой 3 м.

Оба типа крыльев показали практически одинаковые летные характеристики для пилотов. Крыло Малого императора (рис. 2) имеет большую максимальную высоту (5% хорды), чем крыло странствующего планера (рис. 7), а положение максимальной высоты находится вблизи центральной хорды, и считается, что здоровая структура для грубой работы пилотами и выбрана в качестве нашей стандартной секции крыла для робота.

Робот-прототип показал удивительную устойчивость на скорости 4 м/с. Длина хорды указана Re.число составляло около 14 000, и, хотя оно отличалось от того, что исследовалось с помощью водного туннеля, влияние Re. разницы в количестве не было видно. Двухканальные летающие роботы с дистанционным управлением не имеют контроля вокруг оси тангажа, поэтому для таких роботов нормально проявлять колебательное положение сразу после изменения высоты. Однако модель с гофрированным крылом не демонстрировала никаких колебательных движений и могла легко летать близко к потолку или рабочим столам.

Рисунок 14. Радиоуправляемый летающий робот бьет воздушный шар.

Рисунок 14. Радиоуправляемый летающий робот бьет воздушный шар.

Скорость полета 4 м/с относительно высока для полета в вышеупомянутом лекционном зале, что вызвало бы затруднения у пилотов, если бы самолет не обладал отличной динамической устойчивостью. Тем не менее, можно было запустить прототип робота в воздушный шар, пришвартованный в комнате. На рис. 14 показана траектория столкновения робота с воздушным шаром, цифровая наклеенная на кадры записанного видео.Этот эксперимент подтвердил стабильность гофрированного крыла и показал, что летающий робот готов к внешним испытаниям. Поскольку инфракрасная система управления слишком чувствительна к солнечному свету для использования вне помещений, мы разработали радиоуправляемого летающего робота.
3.4. Дистанционно управляемый летающий робот в форме стрекозы с гофрированными крыльями

Экспериментальная модель, использованная для летных испытаний, имела тандемные крылья, как у стрекозы, размах крыльев которых составлял 27 см, а средняя хорда - 3,5 см. Общая площадь крыла составляла 189 см 2 , а масса составляла около 20 г.

Положение центра тяжести составляло около 30% всей хорды крыла, что означает расстояние от передней кромки переднего крыла до задней кромки заднего крыла.

Углы установки крыла к фюзеляжу определялись по результатам экспериментов с бумажным самолетиком. Под обоими передними крыльями устанавливались винты встречного вращения толкающего типа. К счастью, расположение гребного винта между передним и задним крыльями дает гребным винтам функцию создания большой подъемной силы.Промывка винта активирует ослабленный поток верхней поверхности заднего крыла при большом угле атаки и создает большую подъемную силу и замедляет сваливание заднего крыла.

Управление скоростью осуществлялось за счет совместной работы скорости вращения обоих гребных винтов, а рыскание достигалось за счет дифференциальной работы гребных винтов.

Система управления и контроля и силовой привод были сняты с летающей игрушки (X-TWIN PRO STORM от Silverlit). Статическая тяга обоих винтов составляла 18 g.Профиль крыла Lesser Emperor с размахом 75% в половину единицы был принят с двугранным углом переднего крыла 15 ° и горизонтальным задним крылом. Ранняя модель крыла была сделана из углепластика и весила 25 г, а позже была улучшена до периферийной конструкции из углепластика с тонкой пластиковой пленкой на внутренней поверхности, чтобы уменьшить вес до 17 г (рис. 15). Конструкцию фюзеляжа, включая носовую часть, для удобства эксперимента изготовили из японского кипариса, а носовую часть закрыли ЭПП (вспененный полипропилен).

Рисунок 15. Радиоуправляемый летающий робот в форме стрекозы с гофрированными крыльями.

Рисунок 15. Радиоуправляемый летающий робот в форме стрекозы с гофрированными крыльями.

Конструкция проста и надежна и много раз подвергалась непреднамеренным ударам при столкновении.

Аккумулятор (200 мАч, 5,47 г) был установлен на кипарисовике прямо под задним крылом, а плата управления радиоуправлением прикреплена к носовой части кипариса и закрыта ЭПП.

Обращенные вперед треугольные винглеты, установленные на передних кромках законцовок крыла, создавали сильные законцовочные вихри и замедляли сваливание.

Относительно большой подфюзеляжный киль под задним крылом прикрепляется, когда необходим непрерывный полет с большим углом атаки, и это эффективно для ослабления качки, возникающей при большом угле атаки (Рисунок 16).

Сделан регулируемый угол наклона хвостового оперения к нижней поверхности крыла. В основном это был университетский спортзал, который использовался для полетов в помещении, и университетская легкая атлетика на холмистой местности, которая использовалась для полетов на открытом воздухе. На это поле почти каждый день дует северный ветер из залива Сетонайкай, расположенного в двух милях к северу от трассы.Как и ожидалось, летающий робот в конфигурации «стрекоза» продемонстрировал отличную устойчивость. Скорость горизонтального полета составила 6 м/с при самой простой схеме управления, полученной за счет регулировки положения центра тяжести. Аккорд на основе Re. число составляло 14 000, такое же, как у бывшего однокрылого сверхлегкого летающего робота. Тот факт, что у этого робота не было проблем на крутых спусках, может свидетельствовать о том, что гофрированные крылья были способны поддерживать вихревую цепь и ее эффекты вплоть до Re.число 20000.

Рисунок 16. Радиоуправляемый летающий робот в форме стрекозы для больших углов атаки.

Рисунок 16. Радиоуправляемый летающий робот в форме стрекозы для больших углов атаки.

В полете в помещении пилот мог летать по своему желанию, используя двухканальное управление, от низкой скорости до относительно высокой скорости. И петли, и подтягивание у земли давались опытным пилотам легко. В полете на открытом воздухе роботы сохраняли высокую летную устойчивость, но для уменьшения угла атаки необходимо было сместить центр тяжести несколько вперед, так как изменение угла атаки в полете на открытом воздухе из-за порывов ветра и турбулентности было значительно больше. чем в комнатных условиях.Полет над легкоатлетическим полем показан на рисунке 17. Мы обнаружили, что если хвост был установлен под большим углом к ​​крыльям (хвост вниз), устойчивость робота, по-видимому, повысилась. Возможно, что момент опускания носа, вызванный изгибом хвоста, уменьшает угол атаки и снижает вероятность сваливания. Кроме того, конфигурация «хвост вниз» ограничивает качение робота, вызванное боковыми порывами ветра, и снижает склонность к снижению из-за потери подъемной силы, сопровождающейся качением.

Рисунок 17. Летающий робот-стрекоза над полем НБУ.

Рис. 17. Летающий робот-стрекоза над полем НБУ.

Ожидалось, что

Обращенные вперед треугольные винглеты, установленные на передних кромках законцовок крыла, будут замедлять сваливание из-за их сильного вихря на законцовках.

Робот в форме стрекозы с треугольным крылом смог достичь управляемого полета под углом атаки 40°. На рис. 18 показано, как робот поворачивается под большими углами атаки.

Рисунок 18. Управляемый полет робота в форме стрекозы в спортивном зале (угол атаки 40°).

Рис. 18. Управляемый полет робота в форме стрекозы в спортивном зале (угол атаки 40°).

Стоит отметить, что прямоугольные в плане крылья стрекозы принимают эти простые устройства с большой подъемной силой с минимальной потерей веса или производительности.

Это изображение было сделано таким же образом, как показано на рис. 14. Как и следовало ожидать, частичное сваливание было неизбежным, и наблюдалось раскачивание, но полной потери управления не происходило. Скорость полета при такой конфигурации атаки, полученная с помощью скоростной пушки, составляла 2,2 м/с, что означало, что летающий робот в форме стрекозы мог работать с нормальной управляемостью до коэффициента подъемной силы (C L ) 3,6 для всего самолета. Тот факт, что самолет, который имеет относительно большое удлинение, достигает высокого C L , такого как 3,6, предполагает, что миметики планирования стрекозы имеют большой потенциал. Робот-стрекоза не только способна летать под большими углами атаки, но также позволяет нам выбирать широкий диапазон C L , которые можно использовать для увеличения времени полета.Максимальное время полета самолета с неподвижным крылом максимально, когда оно максимально (где C D — коэффициент лобового сопротивления), что явно требует максимально возможного значения C L . Система главного привода была заимствована из игрушечного самолета того же размера, с которым один из разработанных роботов-стрекоз весом 23 г достиг времени полета 13 минут 30 секунд, хотя максимальный полет оригинального игрушечного самолета время было около 10 минут, как написано в руководстве. В этом полете скорость полета составляла 5 м/с, а C L рассчитывалась равной 1.5, результат, который нелегко достичь на самолетах традиционной конфигурации, в которых трудно установить систему предотвращения сваливания.

Примечательно, что робот в форме стрекозы имеет хорошую совместимость с искусственными устройствами, такими как пропеллеры и треугольные винглеты. Например, робот-стрекоза не терял высоту даже при входе в сваливание на переднем крыле, поскольку омывающая жидкость всегда течет по некоторой области задних крыльев, а это означает, что задние крылья никогда не входят в сваливание. Таким образом, если происходит сваливание переднего крыла, продолжающаяся подъемная сила заднего крыла вызывает движение тангажа носом вниз, что позволяет быстро восстановиться и немного потерять высоту.Это чрезвычайно ценно при полете на открытом воздухе, потому что слабая турбулентность создает большие углы атаки для низкоскоростных летающих объектов. Считается, что эти достоинства достигаются за счет конфигурации прямоугольных крыльев в тандемной компоновке.

Краткое описание преимуществ летающего робота-стрекозы приведено ниже. Был возможен управляемый полет над легкой атлетикой при скорости ветра менее 4 м/с. Даже при скорости ветра 6 м/с можно было зависать как воздушный змей не менее 3 с, если ветровой поток был равномерным.Как будет объяснено позже, мы обнаружили, что крестообразная конфигурация, при которой передние крылья имеют двугранный угол, а задние — ангедральный угол, наиболее устойчива к скатыванию в боковое скольжение. Эта конфигурация также показывает довольно хорошие летные характеристики и не теряет легко высоту в поворотах или при боковом ветре, что делает ее пригодной для полетов на малых высотах. Эта конфигурация не требует большого плавника, установленного посередине корпуса для стабилизации робота, что ранее считалось необходимым для сохранения управляемости на больших углах атаки.

Этот крестообразный робот-стрекоза теперь стал стандартом для планирующих миметиков в MFRL.

Структурный анализ крыла стрекозы

Мы выбрали для изучения крылья стрекозы ( Sympetrum vulgatum ). Переднее и заднее крыло были оцифрованы с использованием метода сканирования микрокомпьютерной томографии (микро-КТ). Геометрия переднего крыла затем преобразуется в МКЭ для решателя Abaqus (6.5-1, Dassault Systèmes). Для структурного анализа крыла мы собрали свойства кутикулы крыла и кинематику крыла из литературы.После этого была построена упрощенная аналитическая модель аэродинамических и инерционных нагрузок на крыло при полете на висении. В совокупности мы получаем трехмерную структуру и загрузочную модель крыла стрекозы.

Сбор и обработка насекомых

Мы поймали стрекозу ( Sympetrum vulgatum ) возле пруда в средне-восточной части Нидерландов. Чтобы сохранить стрекозу, мы хранили ее в растворе воды и спирта один к одному сразу после того, как отравили стрекозу этилацетатом.

Микро-КТ-сканирование крыла стрекозы

После изучения нескольких методов оцифровки, таких как стереофотография, 3D-лазерное сканирование [21] и методы разрезания крыльев, мы выбрали метод микрокомпьютерной томографии (микро-КТ). Сканер микро-КТ создает трехмерный набор поперечных сечений по всему крылу на основе рентгеновского изображения. Компания SkyScan в Анверсе (Бельгия) любезно спонсировала два дня сканирования на своем микро-КТ сканере высокого разрешения SkyScan 1172. Этого времени оказалось достаточно для сканирования одного ( n  = 1) переднего (размах одного крыла 28,8 мм) и заднего крыла (размах одного крыла 26,8 мм) после нескольких первоначальных испытаний.Перед сканированием мы сушили крыло в течение двенадцати часов при комнатной температуре. Сушка деформирует крыло, но необходима для уменьшения шума и рассеивания. Переднее и заднее крыло Sympetrum vulgatum сканировали с разрешением 7,2 мкм. Это означает, что каждый пиксель в каждом из результирующих изображений поперечного сечения имеет размер 7,2 × 7,2 мкм. Также расстояние между двумя последовательными изображениями в стеке составляет 7,2 мкм. В результате сканирования было получено в общей сложности 3997 изображений поперечного сечения переднего крыла и 3718 изображений заднего крыла. Сканирование предоставляет нам трехмерную информацию о крыле стрекозы, включая гофрирование жилок и распределение толщины. Мы написали специальную программу Matlab (Matlab 7.0; The Mathworks) для цифрового сглаживания поперечных сечений и последующей реконструкции крыльев (рис. 3 и 4). Значения серого на рис. 3 и 4 представляют толщину крыла. Темный цвет указывает на толстые области, а светлые — на тонкие. Хотя мы использовали современный микро-КТ-сканер, крылья стрекозы все же оказались очень тонкими.Специально для заднего крыла на рис. 4; 56% площади его мембраны имеет толщину меньше разрешения сканирования. К счастью, примерно 96% площади переднего крыла оказались достаточно толстыми для трехмерного сканирования. Поэтому мы сосредоточили наше исследование на переднем крыле и предполагаем, что область с толщиной меньше разрешения сканирования (приблизительно 4%) имеет толщину 3,6 мкм; половина разрешения сканирования.

Рис. 3

( a ) Цифровая реконструкция переднего крыла Sympetrum vulgatum . Темные области толстые, светлые – тонкие (линейная шкала от темных к светлым). ( b–e ) Микро-КТ-изображение поперечного сечения возле корня крыла, показывающее сильно гофрированную структуру крыла, образованную жилками и мембраной крыльев. Поперечные срезы, более удаленные от корня ( c – e ), демонстрируют меньшую гофрировку, а на поперечном срезе у кончика крыла ( e ) видна полая птеростигма

. Рис. 4

( a ) Цифровая реконструкция заднего крыла Sympetrum vulgatum .Темные области толстые, светлые – тонкие (линейная шкала от темных к светлым). ( b–e ) Микро-КТ-изображение поперечного сечения возле корня крыла, показывающее сильно гофрированную структуру крыла, образованную жилками и мембраной крыльев. Поперечные срезы, расположенные дальше от корня ( c – e ), демонстрируют меньшую гофрировку, а на поперечном срезе у кончика крыла ( e ) видна полая птеростигма. Основное отличие этой цифры от 3 - гораздо более тонкие вены и мембрана

.

Модель конечных элементов

Мы написали специальное программное обеспечение Matlab для преобразования оцифрованной трехмерной геометрии в подходящую модель конечных элементов для анализа механической функции крыла в репрезентативных условиях нагрузки.Конечно-элементные модели могут быть сделаны из объемных элементов или структурных элементов, натянутых между узлами. Мы решили использовать структурные элементы, потому что это обеспечивает эффективную обработку данных и легко адаптируемую структуру модели. Лучевые элементы (Abaqus: элементы B31) использовались для представления жилок крыла, мембраны между жилками были представлены тонкостенными элементами, имеющими малую деформацию (Abaqus: элементы STRI3). Элементы натянуты между узлами, заданными в местах пересечения жилок.На основе сканирования микро-КТ узлы и элементы были автоматически назначены пользовательскими сценариями 3D Matlab. Всего было смоделировано переднее крыло с использованием 543 узлов, 823 балок и 998 элементов обшивки. Мы не могли дополнительно уточнить модель FEM из-за сложности ее программирования без ущерба для геометрической точности. Чтобы проверить, подходит ли количество элементов в нашей модели FEM для численной сходимости, мы провели обзор литературы. Комбс и Даниэль [13–15] нашли асимптотическое решение для своей модели МКЭ крыла Manduca sexta для 865 элементов и выше (решатель МКЭ MSC Marc/Mentat 2001).Учитывая сходство размеров крыла и количества элементов, а также качество полученного нами решения, мы уверены, что провели точный анализ методом конечных элементов.

Толщина каждого элемента определялась на основе стека изображений микро-КТ с помощью пользовательского скрипта Matlab. Толщины элементов луча представляют собой средние значения толщины вокруг узлов лучей (в области 10 × 10 пикселей). Сечения балок были определены как полые трубы с толщиной стенки ¾ радиуса балки. Мы измерили это как среднее значение по десяти поперечным микро-КТ-изображениям, равномерно распределенным по длине крыла. Для расчета средней толщины каждой мембраны мы взяли 10% площади каждой мембраны в ее центре. Распределение толщины проверяется вручную на наличие аномалий. Затем мы адаптировали значения 17 элементов балки и 4 элементов оболочки к среднему значению толщины окружающей среды, чтобы исправить выявленные аномалии. Полученная модель дает нам точное распределение толщины оболочки и балки крыла.Модель крыла фиксируется путем ограничения всех степеней свободы четырех узлов в корне. Микро-КТ показывает большой разброс вокруг этой области из-за оставшихся частей тела насекомых. Поэтому мы вручную моделируем корень крыла, аппроксимируя корень, показанный на рис. 2. Нагрузки моделируются как нагрузки давлением с использованием квазистационарной модели, пренебрегая нестационарными аэродинамическими эффектами. Аэродинамическая нагрузка, действующая на каждый элемент оболочки, моделируется как равномерная нагрузка давлением, рассчитанная с использованием аналитической модели распределения давления. Инерционные нагрузки моделировались как нагрузки линейного давления на балки и нагрузки равномерного давления на элементы оболочки. Для выполнения FEM-анализа мы разработали специальное программное обеспечение Matlab, которое генерирует входной файл для решателя Abaqus. Этот текстовый файл содержит информацию о геометрии, свойствах материала, нагрузках и типе анализа. Abaqus статически проанализировал деформации и напряжения крыла. Также был проведен анализ свободных колебаний для извлечения собственных колебаний крыла. Последнее осуществляется с помощью шага возмущения, при котором собственная частота колебаний рассчитывается по методу Ланцоша [22].Выполнен анализ собственных колебаний двух- и трехмерной геометрической модели крыла (в 2D-модели мы сделали координату z одинаковой для всех узлов, при этом модели жилок и мембран остались трехмерными) . Сравнение результатов нелинейного и линейного моделирования дало схожие результаты, поскольку деформации относительно малы (менее 5,5% длины крыла). Поэтому мы решили провести линейный анализ, пренебрегая нелинейными геометрическими эффектами, чтобы сократить время вычислений.

Свойства материала крыла стрекозы

Для анализа методом конечных элементов нам нужны свойства материала крыла нашей стрекозы ( Sympetrum vulgatum ). Поэтому мы собрали усредненные данные из литературы. Плотность материала кутикулы крыла ρ c принимается равной 1200 кг/м3 (измерено в биологических материалах Уэйнрайтом и др. [23] и подтверждено Винсентом и Вегстом [24]), и мы использовали коэффициент Пуассона ν, равный 0,49. [23]. Комбс и Даниэль [13–15] также использовали коэффициент Пуассона, равный 0.49 и проверили эффекты использования коэффициента Пуассона 0,3 и обнаружили, что эффект пренебрежимо мал. В нашем анализе мы взяли жесткость материала крыла (модуль Юнга, E ) постоянной по всему крылу как для жилок, так и для мембран, аналогично Smith [10] и Kesel et al. [11]. Далее мы взяли среднюю жесткость вены 6 ГПа [12], а для жесткости мембраны мы приняли значение 3,75 ГПа [24]. Некоторые исследования показали, что модуль Юнга может широко варьироваться в пределах крыла [25] и что некоторые белки, такие как резилин, могут изменять локальные свойства [26, 27].Однако точное измерение изменений пространственных свойств материала в соответствии с трехмерной конструкцией крыла все еще выходит за рамки существующей технологии.

Для расчета нагрузок на крыло во время полета в режиме зависания необходимы такие свойства насекомых, как масса тела, масса крыла и кинематика крыла. Поскольку мы немедленно предохранили наш образец от сушки, мы использовали среднюю массу тела Sympetrum vulgatum как 225 мг, измеренную для трех образцов Rüppell [28]. Массу крыла рассчитывали путем умножения объема крыла, измеренного в наборе изображений микро-КТ, на плотность кутикулы.Общая масса крыльев составила 3,4 мг, что составляет 1,5% от массы тела. Это значение находится в обычном диапазоне соотношения массы крыла к массе тела; обычно от 0,5 до 5% массы тела; измерено Эллингтоном [29]. Учитывали массу гемолимфы в полых венах. Мы приняли одинаковую плотность кутикулы и гемолимфы и полагаем, что эта ошибка незначительна. Также пренебрегают возможным оттоком гемолимфы по венам.

Кинематика крыла стрекозы

За один цикл взмаха крыло совершает оборот вокруг шарнира вперед-назад под примерно постоянным углом атаки, при этом вращаясь вдоль оси размаха во время реверсирования взмаха в начале и конце взмаха; пронация и супинация.При вращении от хода вниз к ходу вверх морфологическая нижняя сторона крыла поворачивается лицом вверх, и это называется супинацией. От движения вверх к движению вниз морфологическая нижняя сторона крыла снова поворачивается лицом вниз, и это называется пронацией. Мы смоделировали флэпцикл как синусоидальное движение:

$$ \varphi {\left( t \right)} = \Phi \cdot \sin {\left({\omega _{{flap}} t} \right)} $$

Здесь \( \varphi (t) \) - угол хода крыла, зависящий от времени t .Частота взмахов \( {f_{flap}} \) принимается равной 32,3 Гц, что дает угловую частоту \( {\omega_{flap}} = 2\pi f = \) 203 рад/с, измеренную Рюппелем [28]. ]. Амплитуда взмахов Φ принята равной 60°, что является репрезентативным средним значением для амплитуд взмахов Odonata [28, 30]. Полный ход покрывает удвоенную (математическую) амплитуду хода крыла; от вершины к вершине крыло вращается на угол 120 °. Обычно во время цикла взмаха крыло следует по траектории, напоминающей восьмерку. Это происходит в плоскости с углом наклона (β) к горизонту [30].Для простоты мы предполагаем, что крылья машут в горизонтальной плоскости взмаха во время парящего полета насекомого, как описано Эллингтоном [18] (рис. 5). Угол атаки крыла при взмахе принимается равным в среднем 30° как для взмаха вверх, так и для движения вниз (рис. 5), что мы оценили на основе значений, найденных для нескольких насекомых в литературе [31, 32, 38].

Рис. 5

Тело насекомого, вид сбоку. ( a ) Плоскость штриха считается горизонтальной. ( b ) Предполагается, что угол атаки равен 30°

Нагрузка на переднее крыло Dragonfly

Во время взмахов крыло испытывает как инерционные, так и аэродинамические нагрузки, которые должны восприниматься конструкцией крыла. Предыдущие исследования [13, 15, 29, 33, 34] предполагали, что инерционные нагрузки превышают аэродинамические, от 2 [31] до 10 раз [34]. Справедливо ли такое соотношение нагрузки для крыльев стрекозы, неизвестно. Для расчета нагрузок на крыло мы сделали аналитическую модель как аэродинамической нагрузки, необходимой для поддержки веса животного, так и инерционных нагрузок, возникающих в результате махового движения крыла, способного выдержать вес.

Модель аэродинамической нагрузки

Мы сосредоточились на подъемной силе, которую крыло должно выдерживать, чтобы противостоять массе тела. В этом расчете силы мы пренебрегли нагрузкой на крыло из-за силы сопротивления.Подъемная сила в машущем полете создается тремя различными механизмами: задержкой сваливания, вращательной циркуляцией и захватом следа. Замедленный срыв создает вихрь передней кромки (LEV) во время фаз качания гребка [35–38]. Вращательная циркуляция и захват кильватерного следа происходят в основном во время обратного хода, в то время как левый левый желудочек проявляется в середине хода. Поскольку общая подъемная сила, создаваемая во время фазы поворота крыла, как правило, значительно выше, чем подъемная сила, создаваемая во время реверсивного хода [38], мы сосредоточились на подъемной силе, создаваемой задержкой сваливания; ЛЕВ.Другой компонент аэродинамической нагрузки известен как «добавленная масса» или «виртуальная масса» [39]. Присоединенная масса варьируется от 0,3 до 1,2 массы крыла [33, 40, 41]. Добавленную массу трудно точно смоделировать, и она меньше подъемной силы, поэтому мы пренебрегаем ею в нашей базовой силовой модели. Наконец, мы полностью игнорируем силу лобового сопротивления, потому что точная оценка ее величины и распределения по крылу все еще недоступна для стрекоз.

Мы предположили, что средняя подъемная сила, создаваемая передним крылом во время цикла взмахов, равна ¼ веса W насекомого (из-за его четырех крыльев) и одинакова при движении вниз и вверх:

$$ \overline L = \frac{1}{4} \cdot W $$

Модель аэродинамической нагрузки была основана на теории элементов лопасти [40, 42]:

$$ \overline L = \frac{{{\rho_{air}}}}{{2T}}\mathop \smallint \limits_0^T \mathop \smallint \limits_0^r \mathop \smallint \limits_0^c {\ left ( {\ dot {\ varphi} (t) \ cdot x} \ right) ^ 2} \ cdot {C_l} (x) dydx \, dt $ $

Здесь T (=1/f) — период одного цикла взмахов, ρ воздуха — плотность воздуха на уровне моря (1.225 кг/м3), x расстояние по размаху от корня, r длина крыла, y положение на хорде c и t время. Мы масштабируем подъемную силу из единичного эллиптического распределения подъемной силы с максимальной подъемной силой у основания и нулевой подъемной силой на конце крыла, что типично для самолетов с неподвижным крылом, но, скорее всего, является существенным упрощением для крыльев насекомых. Угловая скорость крыла:

$$ \dot{\varphi}(t) = - {\omega _{{flap}}} \cdot \Phi \cdot \cos ({\omega _{{flap}}}t) $$

Для распределения подъемной силы по крылу мы сначала распределили подъемную силу по размаху по сечениям хорд крыла шириной d x , используя распределение хорды, скорости и коэффициента подъемной силы.2}} \справа) \) с по ак до задней кромки ( y ТЭ  =  C ).{2} \cdot \Phi \cdot \sin ({\omega _{{flap}}}t) $$

Для нашего МКЭ локальные массы рассчитываются для каждого элемента: Мы умножали объемы каждого элемента балки и оболочки на плотность кутикулы ρ с .Ускорения от хода крыла рассчитывались в центре каждого элемента. Учитывали массу гемолимфы в полых венах, тем самым принимая плотность гемолимфы равной плотности кутикулы. Мы разделили инерционную силу на площадь элемента, чтобы получить инерционные «давящие нагрузки» на каждый элемент.

Варианты нагружения

Мы проанализировали четыре варианта нагружения, возникающих при ходе крыла вверх, и четыре варианта нагрузки, возникающих при ходе крыла вниз (рис. 6). Разница между четырьмя вариантами нагрузки с ходом вверх и ходом вниз заключается в ориентации аэродинамического профиля по отношению к нагрузке; это важно, потому что аэродинамический профиль насекомого асимметричен.Варианты нагрузки были определены следующим образом; (i) Максимальная аэродинамическая подъемная нагрузка, которая возникает в середине хода φ = 0°, в нашей модели эта подъемная сила направлена ​​вверх против силы тяжести во время хода вверх и вниз. (ii) Максимальная нагрузка за счет инерции возникает в горизонтальной плоскости при реверсивном ходе (при φ = ±60°) при супинации и пронации. (iii) При φ = ±30° были изучены четыре комбинированных варианта аэродинамической и инерционной нагрузки как при ускорении, так и при торможении крыла для случая хода вверх и хода вниз.Результирующие направления нагрузки зависят от комбинации аэродинамической и инерционной нагрузки, а ориентация аэродинамического профиля зависит от фазы взмаха; ход вниз против . удар вверх.

Рис. 6

Восемь загружений во время полета в режиме висения. Инерционные нагрузки имеют горизонтальное направление и обратные при реверсивном ходе (пронация и супинация). При реверсивном ходе инерционные нагрузки действуют перпендикулярно поверхности крыла. Подъемная и инерционная нагрузки формируют результирующий вектор нагрузки.Указанные углы представляют положения штриха

Моделирование и управление роботом, похожим на стрекозу

Стрекозы демонстрируют уникальные и превосходящие летные характеристики по сравнению с большинством других видов насекомых и птиц. Они оснащены двумя парами независимо управляемых крыльев, обеспечивающих непревзойденные летные характеристики и надежность. В этой статье изучается динамика робота, вдохновленного стрекозой. Производительность системы анализируется с точки зрения времени отклика и надежности.Разработка вычислительного моделирования на основе динамики робота-стрекозы позволяет тестировать различные алгоритмы управления. Мы изучаем различные движения, динамику и уровень ловкости крыльев стрекозы. Результаты положительны для конструкции летающих платформ, которые эффективно имитируют кинематику и динамику стрекоз и потенциально демонстрируют превосходные летные характеристики, чем существующие летающие платформы.

1. Введение

Изучение динамических моделей на основе насекомых становится популярным и дает результаты, которые можно считать очень близкими к реальности [1, 2].Одна из исследуемых моделей основана на стрекозе [3], поскольку она считается серьезной проблемой с точки зрения динамики. Недавние исследования показывают, что аэродинамика стрекоз нестабильна, поскольку они используют способ полета, радикально отличающийся от стационарного или квазистационарного полета, характерного для самолетов и машущих или планирующих птиц [4]. Эта неустойчивая аэродинамика не получила должного внимания из-за присущего ей уровня сложности.

Технологические достижения позволяют создавать роботизированные системы, способные выполнять задачи определенной сложности.В прошлом были достигнуты значительные успехи в робототехнике, искусственном интеллекте и других областях, что позволило реализовать биологически вдохновленных роботов [5]. Поэтому исследователи инвестируют в обратный инжиниринг на основе характеристик животных. Развитие технологий привело к появлению машин, способных распознавать выражения лиц, понимать речь и выполнять движения, очень похожие на движения живых существ.

Некоторыми интересными примерами являются пауки [6], змеи [7], насекомые [8] и птицы [9, 10].Все они требуют обширного изучения как физических, так и поведенческих аспектов реальных животных.

Принимая во внимание эти идеи, статья организована следующим образом. В разделе 2 представлены современные достижения в этой области. В разделе 3 представлен обзор физической структуры и кинематики стрекозы. Разделы 4 и 5 описывают динамику стрекозы, разрабатывая алгоритмы динамического анализа и управления соответственно. Наконец, в Разделе 6 излагаются основные выводы.

2. Современное состояние

Вдохновленные уникальными характеристиками животных, исследователи уделяют большое внимание разработке биологических роботов. В этой главе рассматриваются исследования и предыдущая работа, выполненная в этой области, с акцентом на разработку роботов, вдохновленных летающими животными.

Современные самолеты чрезвычайно эффективны для устойчивого горизонтального полета в неподвижном воздухе. Пропеллеры очень эффективно создают тягу, а современные изогнутые аэродинамические поверхности оптимизированы по скорости и/или эффективности.Однако изучение производительности в более интересных режимах полета показывает, почему птицы и насекомые по-прежнему остаются истинными хозяевами неба.

Эволюция механического полета от динозавров-теропод (то есть крупных двуногих динозавров) до птиц и насекомых признана ключевым прорывом в адаптации, который способствовал биологическому успеху этой группы. Некоторые птицы способны мигрировать на тысячи километров с невероятно малым потреблением энергии — странствующий альбатрос может летать часами или даже днями, не взмахивая крыльями, используя сдвиговый слой, образованный ветром над поверхностью океана, в технике, называемой динамическим парением. .Примечательно, что метаболические затраты в полете у крупных птиц неотличимы от базовых метаболических затрат, что позволяет предположить, что они могут преодолевать невероятные расстояния, почти полностью движимые градиентами ветра. Другие птицы достигают эффективности за счет столь же богатого взаимодействия с воздухом, включая групповой полет, парение в тепловом воздухе и парение на хребте. Мелкие птицы и крупные насекомые, такие как бабочки и стрекозы, используют порывы ветра для миграции на сотни и даже тысячи километров, переносимые в основном ветром.

Полет насекомых был интересной темой, по крайней мере, полвека, но серьезные попытки воссоздать его были предприняты гораздо позже [11]. Конструкторы самолетов были заинтересованы в увеличении морфологических возможностей крыльев, и эта область получила значительный импульс в 1996 году, когда Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов США (DARPA) запустило трехлетний MAV, чтобы создать летающую платформу с меньшими затратами. длиной более 15 сантиметров для наблюдения и разведки.

Были разработаны некоторые другие биологические платформы, такие как Dragonfly из Wow Wee! . Игрушка Стрекоза была разработана в 2007 году и управляется радиопередатчиком. Он похож на стрекозу с размахом крыльев 40,6 сантиметра, с легким телом и крепкими двойными крыльями. Поскольку стрекоза взмахивает крыльями, чтобы летать, ей не нужен пропеллер для создания силы тяги. Он использует только пропеллер в хвосте, чтобы двигаться влево или вправо.

В 2008 году в ISEC была разработана роботизированная платформа, вдохновленная полетом птиц. SIRB ( Моделирование и внедрение роботизированной птицы ) был построен на основе результатов, полученных с помощью разработанного в симулятора Matlab [12] (рис. 1).


В то время как описанные выше разработки роботизированных платформ являются положительным шагом в производстве новых биологически вдохновленных летающих роботов, есть подобласть, которой не уделяется должного внимания исследователей: управление и автономная навигация роботов.

Появляются некоторые исследования в области автономной навигации летающих роботов, изучающие новые методы одометрии и зрения [13]. Фумия Иида разработал алгоритмы управления с помощью модели Райхарда, проводя эксперименты на автономном летающем роботе-дирижабле в неструктурированной среде [13].

Управление летающими роботами, даже если оно не вдохновлено летающими животными, представляет собой высокий уровень сложности. Пунтунан и Парничкун [14] сравнили классический PID с самонастраивающимся алгоритмом PID для управления небольшим вертолетом.Результаты, полученные с помощью самонастраивающегося ПИД-регулятора , показали, что этот тип управления обеспечивает лучшую производительность, чем классический ПИД-регулятор . Тем не менее, можно было наблюдать некоторые относительно высокие выбросы в отклике системы.

В этой статье мы рассматриваем другие методы управления и оптимизации, сравнивая полученные результаты, чтобы сделать систему более устойчивой и, таким образом, получить лучшую производительность.

3. Кинематический анализ

Модель стрекозы изучается из-за уникальных приемов жонглирования этого существа.Джейн Ван [2] разработала систему уравнений на основе реальной модели стрекозы, наблюдая за ее полетом в лаборатории.

Целью определения геометрии является разработка физической модели, которую можно математически описать как сравнимую с настоящей настоящей стрекозой. Основываясь на некоторых работах, уже разработанных в этой области, и проведя геометрический анализ стрекозы, удалось получить относительно простую модель с качественным откликом по сравнению с тем, что наблюдается в природе.

Как мы видим, основное отличие геометрии двукрылых животных (например, птиц) от геометрии стрекозы отражается в двух парах крыльев.

Подобно птицам, стрекоза также имеет несколько движений и стилей полета. Летные способности стрекоз огромны. В дополнение к отдельным состояниям взлета, планирования и взмаха, этот последний разделяется на четыре разных стиля из-за двух пар крыльев: встречный взмах (где переднее и заднее крылья бьются с задержкой на 180 градусов) , поэтапный взмах (при котором крылья взмахивают с разницей в 90 градусов), синхронный взмах (при котором четыре крыла синхронизируются как одна пара крыльев) и скольжение, подобное тому, что происходит у крупных птиц.Мы уделим особое внимание наиболее распространенному стилю, в котором две пары крыльев стрекозы взмахивают с задержкой на 180 градусов (встречный взмах), который будет объяснен в дальнейшем.

На основе геометрии и после анализа многозвенной модели мы оценили расположение каждого сустава в роботе и получили кинематическую модель, представленную на рисунке 2.


Хвост и каждая пара крыльев имеют те же степени свободы (вращения), что и у других летающих моделей, таких как птицы.Крылья будем рассматривать как гибкое звено, аналогично тому, что наблюдается в природе, для минимизации площади крыла при движении вниз. Такая структура обеспечит хорошую мобильность, сделав ее в общей сложности десятью управляемыми звеньями.

Трехмерная анимация, разработанная в MatLab , была создана в соответствии с нотацией Денавита-Хартенберга (D-H), как показано в таблице 1, и, следовательно, представлена ​​матрицами преобразования (1). С помощью матриц преобразования D-H мы можем рассчитать взаимосвязь между звеньями, составляющими кинематическую структуру стрекозы.В таблице 2 показано кинематическое преобразование для каждого звена стрекозы.

90 828
9084
𝑋 𝑍
а α [градусы] D θ [градус]

1 0 0 0 θ 1 -90 °23 1 -90 ° 2
2 0 -90 ° 0 θ 2
3 0 90 ° 0 90 °
4
4 -90 ° -90 ° -90 ° 0 θ 3
5 0 0 0 θ 4
6
6 0 90 ° 0 θ 5
7 𝐿1 𝐿1 0 𝐿2 θ 6
8
8 𝐿1 0 - 2 - θ 7
9 0 90 ° 90 ° 0 -90 °
10
0 0 90 ° 0 θ 8
11 0 90 ° 0 -4

9 1 𝐿1-𝐿31 0 13
12
12
𝐿1 - 𝐿3 0 𝐿2 θ 10
13
0 -𝐿22 - - θ 11
14
0 90 ° 0 0 -90 °
15
90 ° 0 900 24 θ 12
16
16
0 90 ° 0

7
ссылка кинематическая трансформация
Body 𝑇04 = 𝑇01⋅𝑇12⋅𝑇23⋅𝑇34
хвост 𝑇06 = 𝑇04⋅𝑇45⋅𝑇56
левое крыло.1 𝑇010=𝑇04⋅𝑇47⋅𝑇79⋅𝑇910
№ правого крыла 1 𝑇011=𝑇04⋅𝑇48⋅𝑇89⋅𝑇911
№ левого крыла 2 𝑇015=𝑇04⋅𝑇412⋅𝑇1214⋅𝑇1415
№ правого крыла 2 𝑇016 = 𝑇04⋅𝑇4131314⋅𝑇1416
4. Динамический анализ

Dragonfly Dynamics как-то похожи на другие летающие существа, такие как птицы [15], и, следовательно, можно рассматривать одни и те же уравнения.Тем не менее, когда дело доходит до машущего полета, стрекоза имеет большое преимущество перед птицами и другими двукрылыми существами (рис. 3).


Недавние исследования показывают, что стрекозы используют сложную аэродинамику для полета, в отличие от самолетов и крупных птиц. Стрекоза взмахивает крыльями, создавая вихрь воздуха, который контролируется и используется для подъема. С другой стороны, самолеты зависят от хорошего воздушного потока над верхней и нижней поверхностями их крыльев. Для этих машин турбулентность может быть фатальной.Есть и другие существа с механизмом, похожим на полет стрекозы, но с более высоким уровнем сложности, например, колибри, которые могут удивительным образом манипулировать перьями крыльев во время быстрого взмаха. Однако изучение полета стрекозы показывает, что она может быть столь же эффективной, как колибри, но с гораздо более простой системой полета. Более 200 миллионов лет эволюции свидетельствуют об успешной и безошибочной аэродинамике.

Две пары крыльев обеспечивают различные независимые техники полета (как упоминалось выше), и наиболее распространенным стилем является встречный взмах.Этот тип полета позволяет, когда пара крыльев бьет вниз, создавая воздушный вихрь, другая пара, которая все еще находится внизу, захватывает энергию этого вихря. Следовательно, воздушный поток над поверхностью крыльев стрекозы имеет гораздо более высокую скорость вдоль нижней части крыла, создавая большую подъемную силу. Другими словами, различные состояния полета, ход вниз и ход вверх, неразличимы, создавая почти постоянную силу, положительную для движения и противоположную весу. Тем не менее, применить этот принцип к разработке летающих платформ сложно, потому что эффект должен быть простым и предсказуемым.Менее десяти лет назад потоки, генерируемые насекомыми, воспринимались людьми как нечто неуправляемое. Турбулентность часто рассматривалась и до сих пор рассматривается как нечто нежелательное, вызывающее отказы турбин самолетов и снижающее их эффективность. В случае несущего винта вертолета лопасти иногда выходят из строя, потому что каждая лопасть постоянно подвергается воздействию турбулентности, создаваемой предыдущей лопастью, что вызывает вибрации, которые могут ослабить металл. Однако для стрекозы этот тип полета является чем-то естественным и чрезвычайно эффективным, как мы увидим в следующем разделе.

Мы провели динамический анализ, чтобы проверить правильность модели системы. Чтобы легко изменять параметры (например, площадь крыла, вес), мы создали компьютерную программу, освещающую основы механики и управления роботом.

В компьютерных программах особое внимание уделяется таким возможностям, как трехмерное графическое моделирование и язык программирования, придающий определенное значение математическим аспектам моделирования и управления [16].

Мы начнем с представления нескольких результатов динамики стрекозы во время планирующего полета.Эти результаты основаны на различных параметрах стрекозы. В каждом моделировании ветер имеет постоянную скорость   м/с против движения стрекозы, которая имеет начальную скорость   м/с. Изменяем вес и площадь параметров крыла, чтобы проанализировать динамику стрекозы. Начальные параметры: общий вес  кг и площадь крыла  м 2 .

Чтобы стрекоза летела по прямой, не взмахивая крыльями, необходимо непрерывное изменение угла атаки (альфа), чтобы вертикальная результирующая сила оставалась равной нулю.Тогда угол атаки увеличит подъемную силу и силы сопротивления. Более высокая сила сопротивления приводит к уменьшению скорости. Этот процесс останавливается, когда скорость достигает нуля, так как мы не хотим, чтобы стрекозу уносило ветром.

В следующих экспериментах, которые можно увидеть на рисунках 4-7, мы будем изменять массу и площадь крыла с шагом 25% и 10% от исходных параметров соответственно.





Как мы видим, увеличение веса требует большего угла атаки, чтобы летать.Стрекоза продолжает планировать в течение короткого промежутка времени по сравнению с крупными птицами. Несмотря на вес, который также значительно меньше веса крупных летающих существ, вроде парящих птиц, площадь крыльев не позволяет долго планировать. Очевидно, что стрекоза, как и все насекомые или мелкие птицы, не обладает такой способностью планировать, как крупная птица.

Интересным аспектом является тот факт, что за счет увеличения веса стрекозы она может дольше парить. Это легко объяснить: если вы бросите перо против ветра, оно не улетит так далеко, как если бы вы бросили камень.По мере того, как мы увеличиваем вес стрекозы, мы даем ей возможность легче бороться с ветром; однако мы также гарантируем, что ему нужен более высокий угол атаки крыльев, что, с другой стороны, в конечном итоге все равно снизит скорость.

За счет увеличения площади крыльев стрекозе не нужно значительно увеличивать угол атаки, поскольку она может легче планировать (рис. 6 и 7).

Птицы, особенно крупные, применяют этот метод гораздо чаще, чем насекомые.Тем не менее насекомые тоже его используют, хотя и не с целью экономии энергии, так как разница не актуальна, а для совершения каких-то специфических маневров.

Второй эксперимент (рис. 8–11) показывает горизонтальную () и вертикальную () скорости птицы, а также расстояние по вертикали, полученное, когда птица скользит вниз на вертикальное расстояние 5,0 м при фиксированном угле атака на обоих флангах.





Очевидно, что когда мы увеличиваем вес стрекозы, она быстрее достигает нужного вертикального расстояния.Однако необходимо подчеркнуть вездесущий аспект: движение гораздо более прямолинейно, чем движение более крупных существ, таких как птицы. Причина в соотношении между площадью крыльев и весом.

Сравним полет с полетом крупной птицы: если крылья стрекозы, допустим, в 100 раз меньше крыльев птицы, то вес стрекозы примерно в 400 раз меньше. Делая этот дисбаланс в весе/площади крыльев, мы гарантируем, что движение в полете будет более линейным.Исходя из того, что мы только что сказали, и принимая во внимание большую разницу между весом/площадью крыльев стрекозы, если мы увеличим площадь крыла еще больше, то движение будет еще более линейным. Мы можем подтвердить эту идею на рисунках 10 и 11.

Тем не менее, это соотношение не такое прямое, как кажется на предыдущих графиках. Это правда, что с увеличением площади крыльев на 10% движение становится более линейным, и в конечном итоге он может выполнять желаемую траекторию плавно и с меньшей скоростью.Однако, увеличивая площадь более чем на 10%, стрекоза не может достичь желаемого положения. Это связано с тем, что размер крыльев настолько велик по сравнению с весом, что сопротивление, создаваемое крыльями, слишком велико, так что результирующая сила по оси x достигает нуля.

Это показывает, что соотношение вес/площадь крыльев стрекозы является идеальным и что манипулирование этим соотношением может в конечном итоге привести к неожиданным результатам и поставить под угрозу хорошую эффективность полета стрекозы.

Теперь мы проанализируем взмахи стрекозы, чтобы понять, как это работает, чтобы реализовать алгоритм управления. Анализ машущего полета не так прост, как в случае планирующего полета. В следующем эксперименте мы должны отметить, что наша первоочередная задача — лететь по прямой.

По аналогии с планирующим полетом мы меняем вес и площадь крыла. На рисунках 12 и 13 показано, как скорости и вертикальное расстояние реагируют на изменение веса птицы.



Предыдущие рисунки показывают, что стрекоза может сохранять очень прямую траекторию за исключением веса на 50% больше, потому что она начинает немного терять высоту. Однако полет начинается с начальной скорости   м/с и остается около этого значения даже при значительном увеличении веса.

Легко понять, что если мы увеличим площадь крыльев стрекозы (рис. 14 и 15), то реакция на взмахи крыльев усилится.Этот эффект противоположен предыдущему эксперименту, где значительное увеличение площади крыла доставляло некоторые неудобства при планирующем полете из-за отсутствия силы тяги. Большая площадь крыльев означает меньшее время установления скорости стрекозы, что легко видно на рисунке 15.



Разница в эффективности между стрекозой и крупной птицей в основном касается стабильности полета. Стрекоза в конечном итоге может преодолеть различия в параметрах (например,г., вес, площадь крыльев) легче, чем птицы и другие двукрылые существа. Стрекоза поддерживает регулярные взмахи крыльев от 3,0 до 5,0 взмахов в секунду (в зависимости от веса и площади крыла), не используя планирующий полет, как это делают крупные птицы. Эксперименты с оптимизированными контроллерами в следующем разделе помогут нам лучше понять реальную стабильность и производительность полета стрекозы.

5. Характеристики контроллера

В этом разделе мы разрабатываем несколько экспериментов для сравнения характеристик алгоритмов FO (дробный порядок) PID [17, 18].

Первой попыткой управления нашей системой будет изменение скорости вращения крыла, угла атаки и поворотов хвоста в соответствии с ошибкой положения (Рисунок 16).


Чтобы проанализировать предыдущую схему управления, нам нужно понять поведение нашей системы при определенных вариантах ошибки (в данном случае ошибки положения).

Скорость крыла неизбежно зависит от суммы ошибок положения по осям и , ограниченных минимальным и максимальным насыщением, которое, в свою очередь, связано с моделируемой моделью.Экспериментально и исходя из того, что мы наблюдаем в природе, скорость крыла ограничена от 0 до 10 циклов/с.

Левый (крыло) и правый (крыло) углы атаки позволяют выполнять различные маневры (например, поворот/изменение направления, вращение вокруг своей оси) и зависят от ошибки положения в плоскости, т.е. , разница между ошибкой положения в и ошибкой положения в . К этому результату мы добавляем две ссылки: эталонное значение () является значением, которое считается идеальным, поэтому модель может следовать пути без отклонения от плоскости xy (прямой путь) и ошибка положения в z ошибка оси (возвышение), чтобы гарантировать, что модель может следовать желаемой траектории (т.г., поднимаясь вверх при изменении направления).

Угол хвостового азимута будет зависеть от функции, которая зависит от ошибки положения по оси x и по оси y . Этот угол предназначен только для облегчения маневров вращения. Нелинейная функция систематически регулирует угол азимута хвоста, чтобы скорректировать фактическое положение на плоскости xy . Например, если стрекоза поворачивает влево (т. е. если ошибка плоскости xy начинает увеличиваться), это приведет к увеличению угла азимута хвоста влево (отрицательное вращение вдоль оси z ) до тех пор, пока ошибка уменьшается.

Угол возвышения хвоста зависит только от ошибки положения по оси z (возвышение).

В этой статье мы сравним производительность целочисленного и дробного порядка ( FO ) ПИД-регуляторов . Контроллеры FO представляют собой алгоритмы, динамическое поведение которых описывается дифференциальными уравнениями нецелого порядка. В отличие от классического ПИД-регулятора , где у нас есть три усиления для настройки, FO PID , также известный как (), имеет пять параметров настройки, включая производную и интегральные порядки, для повышения гибкости конструкции.

Математическое определение производной дробного порядка было предметом нескольких различных подходов, таких как Лаплас: определение Грюнвальда-Летникова, возможно, лучше всего подходит для разработки алгоритмов с прямым дискретным временем: где – сгамма-функция, – приращение времени.

Для реализации данных по мы принимаем аппроксимацию Паде с дискретным временем 4-го порядка в -области.

Для настройки параметров контроллеров мы использовали среднемасштабный метод Gradient Descent с максимальным числом итераций 200.Чтобы найти локальный минимум функции ошибки положения с помощью градиентного спуска, предпринимаются шаги, пропорциональные отрицательному значению градиента (или приблизительного градиента) функции в текущей точке.

Первой попыткой управления нашей системой будет изменение скорости вращения крыла, угла атаки и поворотов хвоста в соответствии с декартовой погрешностью положения.

Для изучения реакции системы на возмущения в ходе эксперимента подаются отдельно прямоугольные импульсы на эталонах.Таким образом, траектория, используемая для оптимизации контроллеров, состоит из прямолинейного полета со скоростью   м/с в течение первых 20 секунд. Затем стрекозе нужно будет мгновенно достичь скорости   м/с. Наконец, через 20 секунд система снова мгновенно уменьшит скорость до   м/с.

В этой оптимизации использование контроллера на оси y не требуется, так как по этой оси не будет движения; поэтому мы пока проигнорируем его.

Давайте тогда сравним ПИД и контроллеры. При последних условиях мы получили PID и параметры контроллера, изображенные в таблице 3.


PID PID PID PID
𝐾𝑝𝑋 𝐾𝑖𝑋 𝐾𝑑𝑋 μ𝑋 λ𝑋 𝐾𝑝𝑍 𝐾𝑖𝑍 𝐾𝑖𝑍 𝐾𝑑𝑍 𝑍𝑍 Λ𝑍 λ𝑍
60 0 13 - - 125 65 25 -
𝑃𝐼𝜆𝐷𝜇 36 0 5 0.85 0,9 106 70 25 0,8 0,6

T S

ПО (%) T R T P
90 PID 41 5.581 5.58
18.25 0,74 0,74 1.16 5.52
𝑃𝐼λ𝐷μ 13.16 13.16 0,86 1.26

Для более четко аналитированы динамический ответ на шаг возмущения вычитаем динамический отклик без возмущения из ступенчатого динамического отклика с возмущением под действием как ФИД , так и алгоритмов (рис. 17).


В таблице 2 сравниваются временные характеристики целочисленных и дробных ПИД-регуляторов , а именно процент перерегулирования PO , время нарастания , время пика и время установления (была использована полоса 5% в для определения времени оседания).

Мы видим, что алгоритм FO приводит к уменьшению перерегулирования за счет небольшого увеличения алгоритма.

6. Заключение

Функциональные возможности, представленные в этой работе, реализованы на платформе моделирования. Получены удовлетворительные результаты, доказывающие, что развитие кинематической и динамической модели может привести к реализации искусственной машины с поведением, близким к стрекозе.

Методологию проектирования и реализацию можно признать успешными в этом проекте.Достигнув баланса между физическим моделированием и целью анимации, был достигнут значительный прогресс в разработке системы. Несмотря на все упрощения, наша модель все еще не завершена, и необходимо провести дальнейшие исследования для изучения дополнительных абстракций.

Шестиногие тяжеловесы: самые большие насекомые

Максимальный размер насекомых строго ограничен их фундаментальной биологией и атмосферными условиями. Несмотря на это, некоторые насекомые доводят эти ограничения до абсолютного предела.Здесь я расскажу о некоторых из самых крупных живых и вымерших шестиногих.

Давайте начнем с общей таблицы.

Продолжайте читать, чтобы узнать о каждом из этих насекомых…

Самое большое насекомое:
Meganeuropsis sp. (Protodonata)
Размах крыльев 2,5+ фута (72 см).

Meganeuropsis окаменелости. Левое фото наложено на современных стрекоз с размахом крыльев 4 дюйма. Фотографии Гедогедо и Марка Слоана из Гарвардского музея естественной истории.

Meganeuropsis жил в пермский период, от 248 до 290 млн лет назад. Относится к вымершему отряду грифонов (Protodonata), родственному стрекозам. Meganeuropsis вырос до размаха крыльев не менее 2,5 футов. Предполагается, что это животное могло весить более фунта. Самым крупным современным родственником Meganeuropsis является стрекоза Megalopreppus caerulatus , которая может достигать сравнительно небольшого размаха крыльев 7,5 дюймов или 19 см.Ведутся споры о том, как это летающее насекомое смогло преодолеть физиологические ограничения и достичь таких больших размеров. Обсуждение этой темы требует отдельного поста в будущем.

Самое длинное современное насекомое:
Мегапалочкообразное насекомое Чана, Phobaeticus chani (Phasmida)
14,1 дюйма (35,8 см) от головы до хвоста, 22,3 дюйма (56,7 см), включая ноги.

Фото: Лондон, NHM.

Это насекомое-палочко было недавно обнаружено в частной коллекции тропических лесов Борнео в 2008 году.Он побил предыдущего рекордсмена по самому длинному насекомому, Phobaeticus serratipes , примерно на полдюйма. Мало что известно об экологии P. chani , поскольку существует всего три существующих экземпляра, но, вероятно, он обитает высоко в пологе джунглей. Одна причудливая особенность этого животного заключается в том, что его яйца имеют крыловидные выступы, которые, возможно, используются для рассеивания ветром после откладывания. Узнайте больше о P. chani и посмотрите видео на веб-сайте Лондонского музея естественной истории.

Самые тяжелые современные насекомые
Эта категория на удивление противоречива: несколько видов соревнуются за звание самого большого насекомого. Рассмотрим всех претендентов.

- Гигантская вета с острова Маленький Барьер, Deinacrida heteracantha (Orthoptera)
2,5 унции (71 грамм), беременная самка.

Гигантские веты, родственные сверчкам, обитают в основном на островах, окружающих Новую Зеландию. Большие размеры этих животных — прекрасный пример островного гигантизма.Самая тяжелая зарегистрированная вета — гигантская вета с острова Литл-Барриер, Deinacrida heteracantha , весом 71 грамм. Тем не менее, этот вес имеет оговорку, поскольку он был измерен на неволе, неспаренной, чрезвычайно беременной самке, несущей полный выводок развитых яиц. Без яиц эти гигантские вета достигают всего около 35 граммов.

Настоящими, но в основном неподтвержденными претендентами на звание самого тяжелого насекомого являются все жуки (жестокрылые):

Сравнение размеров крупнейших известных жуков в мире.О призрачном жуке-титане размером более 9 дюймов слева сообщают только анекдотично. Рисунок адаптирован из Williams, 2001.

-Жук-голиаф, Goliathus goliatus (Coleoptera)
Взрослая особь: 4,3 дюйма (11 см), 1,5+ унции (42+ грамма)
Личинка: 5 дюймов (13 см), 4,1 унции (115 грамм)

Взрослые и личиночные формы G. goliatus . Фотографии Матиаса Фрея и Карла Мейера.

Взрослый самец жука-голиафа становится большим, но его личиночная форма личинки может похвастаться наибольшей массой.Узнайте больше об этих африканских скарабеях здесь. Если вы хотите иметь свою собственную приятную личинку Голиафа, есть также руководство по разведению.

- Жук-титан, Titanus giganteus (Coleoptera)
Взрослый: 6,5 дюймов (16,7 см), возможно до 9 дюймов.
Личинка: никогда не находили

Несмотря на размер беременных гигантских вет и личинок-голиафов, есть еще один малоизученный соперник из Амазонки. Жук-титан вырастает как минимум до 6,5 дюймов в длину (в одном отчете от 1874 года указано, что он составляет 9 дюймов, но, возможно, включает антенну животного).После окукливания взрослый жук-титан начинает умирать. Он не ест, а вместо этого неустанно ищет себе пару. Личинка жука-титана так и не была обнаружена. Предполагается, что он живет в лесу, и ему требуются годы, чтобы созреть.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.