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蜜蜂记忆实验

昆虫科学项目

蜜蜂记忆

你有没有想过蜜蜂和蝴蝶是如何知道哪里能找到好的觅食点的?这些昆虫没有敏锐的视力,但它们能看到偏振光(根据太阳的位置告诉它们方向)和花蜜丰富的鲜艳花朵上的紫外线图案。蜜蜂也能识别人造图案;有时养蜂人会在新蜂巢上放一个标志,这样蜜蜂就能记住哪个是正确的。

做这个实验来测试蜜蜂识别模式的能力,看看你能不能骗过它们!你需要大约一周的时间来做这个项目,有时间检查你自制的喂蜂器每天。

你需要:

  • 5张索引卡
  • 5小菜
  • 5个自封袋
  • 1/4杯糖
  • 黑色记号笔
  • 3/4杯水

你的工作:

1.在每张索引卡上,用记号笔画一个简单的形状。(你可以画星星、圆、十字、三角形和正方形。)使形状足够大,以覆盖卡片的大部分,并填充形状,使它是纯黑色的。当你完成后,把每张卡片都放进一个自封袋里。这样可以防止它在外面被毁。

2.把袋子放在外面一个平坦、阳光充足的地方,这样它们就不会被打扰了。确保这些形状是朝上的。每一个都应该放在离其他的几英尺远的地方。如果你住在多风的地方,用石头或木桩把袋子压住!

3.混合一些糖水,这种“花蜜”会吸引蜜蜂和其他昆虫。(真正的花蜜是一种类似的含糖液体。)将水加热至沸腾(最简单的方法是用微波炉加热60-90秒)。然后加入糖搅拌,直到它溶解。把糖水倒进其中一个小盘子里;另外四杯装上清水。在外面每个自封袋旁边放一个盘子。一定要记得哪道菜里有糖水!

4.在接下来的几天里,记录下哪些昆虫来到了这些盘子里。蜜蜂要花多少天才能找到那个有糖水的瓶子?几天后,你看到蜜蜂在糖水盘子旁,换一下卡片,让糖水旁边的形状变成白开水旁边的形状。接下来的两天会发生什么?蜜蜂是直接飞到糖水旁边,还是落在原来放在糖水旁边的卡片上?现在把卡片放在原来的地方,但是把糖水碟子换成另一碟子白开水。蜜蜂有什么反应?

更进一步说:

当你观察蜜蜂的反应时,也要注意其他昆虫。

蝴蝶和蚂蚁有同样的反应吗?

有没有一种昆虫似乎更容易重新定位糖水?尝试使用不同颜色的圆圈,而不是不同形状的圆圈。

结果有变化吗?昆虫似乎不仅能识别形状,还能识别颜色吗?

闻蜂活动

尽管蜜蜂和蚂蚁有复眼,但它们使用眼睛的方式与我们不同;事实上,有些蚂蚁是瞎的!因此,蜜蜂和蚂蚁通常依靠的不是它们的视觉,而是它们的嗅觉。一种叫做信息素的特殊气味帮助它们识别彼此和自己的家。在这个游戏中,你将成为蜜蜂(或蚂蚁),看看你是否能区分不同的气味。

你需要:

  • 各种各样的食物,各种各样的气味。一些容易辨认的选择包括:咸菜、芥末、花生酱、咖啡豆、薄荷糖、香蕉和醋。
  • 棉花球
  • 手帕或其他眼罩
  • 用薄膜罐或其他有盖子的不透明小容器,比如空的单份酸奶容器。

变化1:在每个容器里放一个浸透食物(或一小部分食物)的棉球。让蒙住眼睛的孩子闻容器,看他们是否能猜出气味。

2:变化如果和几个孩子一起玩这个游戏,把每个浸透香味的棉花球分成两个容器。把它们分发给孩子们,让他们轮流嗅彼此的容器,试着找到他们的“信息素朋友”,也就是气味相匹配的人。

变化三:进行嗅觉寻宝游戏。藏一个蜂蜜罐或蜂蜜熊,告诉孩子们他们必须嗅着回到蜂巢。用充满气味的容器做一条通向“蜂巢”的小径。设计一条它们必须嗅探的“路径”,以便找到返回“蜂巢”的路。用不同的气味给孩子们指明去蜂巢的方向。(给年龄较小的孩子使用图片。)

  • 对于学龄前到二年级的孩子,试试这些其他的昆虫的活动

昆虫科学课

昆虫如何交流

昆虫无处不在,你可能已经注意到了——尤其是当你试图在野餐时不被蚂蚁、黄蜂或蚊子入侵的时候!

昆虫占地球物种的80%,种类繁多,从翼展12英寸的白鸟翼蝴蝶到翼展只有1/30英寸的斯里兰卡小蚂蚁。虽然昆虫有时是野餐的害虫,但它们对我们的生存至关重要。

例如,如果没有蜜蜂,世界上很大一部分农作物将无法通过授粉来生产食物。

你见过一群蚂蚁围着一块食物吗?他们怎么知道它在那里?找到它的蚂蚁是怎么告诉它所有的朋友的?还有很多昆虫学家(研究昆虫的科学家)不知道昆虫是如何交流的,但通过仔细观察,他们已经能学到不少东西。

昆虫通过触觉、嗅觉、听觉和视觉进行交流。它们最重要的交流是与同类的成员进行的;它们用不同的信号来寻找配偶,发出危险警告,并告知食物来源。它们也用信号来避开捕食者或吸引猎物。下面是一些虫子彼此“交谈”的方式。

触摸

有些昆虫看不太清楚,有些生活在黑暗的地方,所以它们需要一种不依赖视觉的交流方式。他们必须做些别的虫子能感觉到的事。当一只蚂蚁“跟随领头人”时,它会用触角轻拍领头人的腿,这样领头人就知道它的跟随者在跟它。其他昆虫通过它们所栖息的植物发出振动,以警告危险即将来临。

最令人惊奇的触觉交流的例子之一是蜜蜂的舞蹈语言。当一只蜜蜂找到特别好的食物来源时,它会回到蜂巢,跳一种靠近它的蜜蜂能感觉到的8字舞。根据太阳的角度,这种舞蹈告诉其他蜜蜂食物大约有多远以及方向。这是昆虫学家发现的昆虫交流抽象概念的唯一实例!有年纪大的学生使用这个北卡罗莱纳州立大学网站了解更多关于它是如何工作的,并观看一个动画教程,说明了食物的日期、时间和距离/方向是如何影响蜜蜂的舞蹈的。蜜蜂带回来的花的气味在传达食物来源的时候也有作用吗?

气味

昆虫有惊人的嗅觉。它们只能探测到空气中某种气味的几个分子。(想象一下,如果一加仑水里有一滴果汁,你觉得你能通过味觉或嗅觉分辨出来吗?昆虫可以嗅出它们物种的“一滴”特殊气味,即使是混合在大量空气中!)为了通过气味进行交流,昆虫会释放一种叫做信息素。这些特殊的化学物质有很多作用,包括标记踪迹和吸引配偶。一只蚂蚁发现了食物源,在返回蚁群的过程中会留下信息素踪迹。当其他蚂蚁遇到这条踪迹时,它们会沿着它找到食物源,并在返回的路上留下另一层信息素。这使得小径更加坚固,吸引了更多的蚂蚁。

有时信息素被释放到空气中,昆虫用它们的触角闻到它们。其他时候,它们被释放到树叶或其他昆虫上,在这种情况下,昆虫可以用脚品尝这种化学物质。(没错,昆虫可以用脚来品尝东西!)

声音

从蜜蜂的嗡嗡声到蚊子的呜呜声再到蟋蟀的唧唧声,昆虫可以发出很多声音。很多时候,这些声音比人类耳朵能听到的还要高。昆虫可以通过一种叫做敏感膜的物质听到它们铜鼓位于腹部或腿上的。以下是昆虫发出自己声音的几种方式(大多数人都能听到):

  • 像蟋蟀和蚱蜢这样的昆虫通过摩擦身体的一部分(比如腿)和另一部分(可能是翅膀)来发出声音。这叫做尖锐的声音.你可以把它想象成拉小提琴。
  • 一些昆虫,包括蝉,可以发出非常大的声音振动薄膜在他们的身上(他们的)铜鼓它们体腔的空心部分充当共振腔来放大声音。这就像打鼓一样。
  • 大多数昆虫通过叫做呼吸孔。它们中的一些也用这些气门来发出声音。举个例子,马达加斯加嘶嘶蟑螂,通过快速地将空气从它的呼吸孔中排出来制造发出嘶嘶声声音。
  • 蜜蜂和蚊子飞的时候嗡嗡叫,因为它们翅膀振动快到可以发出声音。

想听一些昆虫的声音,请访问美国农业部的声音库。

视线

如果你曾经有机会近距离观察过虫子的眼睛,你可能会注意到它看起来不太像人的眼睛!昆虫有化合物的眼睛,它由成千上万个小透镜组成,而不是像我们这样只有一个。这些镜片不能让它们看得很清楚,但它们确实使它们对光和运动高度敏感。当你用苍蝇拍偷偷靠近一只苍蝇时,它很可能会看到你的动作,在你击碎它之前就跑开了!

昆虫通过它们的颜色和标记进行视觉上的被动交流。例如,捕食者在吃了有毒的帝王蝶后,会避开它的橙色和黑色。总督蝶看起来和帝王蝶几乎一模一样,所以捕食者也会避开它,即使它可以安全食用。有些飞蛾有不同的方法来吓跑捕食者——它们的翅膀上有看起来像大眼睛的标记,威胁潜在的攻击者。

然而,视觉交流不仅仅是为了躲避捕食者。萤火虫有能力自己发光(这被称为生物荧光)并用它来吸引配偶。每个物种都有自己特殊的信号,闪烁的次数和长度不同,有点像莫尔斯电码。通常情况下,雄性萤火虫在飞行时发出信号,而雌性萤火虫则从栖息在植物上的地方发出信号。然后雄鸟就会飞向她。不过,他应该小心。一种特殊的雌性萤火虫会模仿另一种萤火虫的信号,诱骗雄性萤火虫靠近她。当他这么做的时候,她就吃了他!

对于低年级学生:帮助您的孩子了解更多关于昆虫的知识PreK-2昆虫调查教案。

昆虫伪装

它是一根棍子吗?它是一片叶子吗?什么它吗?如果你曾经在晚上玩夺旗游戏,你可能知道最好穿深色衣服,这样你就能融入夜晚。浅色衣服在黑暗中很容易被看见,如果你穿它你会最终被俘虏,而不是夺取国旗!昆虫经常在一场真正的生死捉迷藏游戏中,有些昆虫是“伪装大师”来保护自己。它们的形状和颜色帮助它们融入周围环境,这样捕食者就看不到它们了。它们中的一些还会利用伪装来偷袭自己的猎物。

手杖是一种昆虫,看起来就像……棍子!你必须仔细观察才能把它们从周围的环境中认出来。它们可以有几英寸长(最大的一种在东南亚,据记录有13英寸长),身体与它们自然栖息地的树枝和细枝融为一体。有些甚至有能力从绿色变成棕色以更好地融入环境,就像变色龙一样。

其他与手杖同目的昆虫(Phasmida目,意为“幻影”)有着扁平、不规则的身体和带有脉络的翅膀,因此它们与树叶融为一体——有些甚至看起来像枯叶。有趣的是,Phasmida都是食叶动物。蝈蝈是另一种看起来像树叶的昆虫。许多昆虫的翅膀和它们赖以生存的植物的叶子颜色一样。它们甚至可以像真正的树叶一样“在微风中摇摆”。

有些虫子有奇怪的附属物,可以骗过它们的捕食者。点击在这里去看一张虫子的照片,看起来就像一根刺!

不是所有的虫子都用它们的体型来伪装自己。它们中的很多只是颜色和图案与周围的背景相匹配。飞蛾的翅膀颜色通常和它们通常栖息的树一样。为了演示这种伪装是如何工作的,从一张纸上剪下几个蛾子的形状。看看你的房子周围有没有不同的颜色和图案。用这些颜色和图案装饰你的飞蛾(用记号笔、布料、其他纸等),然后把它们藏在它们匹配的地方。藏一只没有装饰的蛾子。看看有没有人能找到你藏起来的飞蛾。找到有装饰的蛾子比没有装饰的要花更长的时间吗?

看看这些令人惊叹的微距照片一些独特多彩的昆虫。

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