МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ЧУМАШИНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА
Село Чумашки
Купинского района
Новосибирской области
УЧЕБНО - ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА.
Тема « Муравьи- санитары леса»
Номинация « Экология лесных животных»
Эльшайт Ирина
Консультант: руководитель эколого –
Биологического объединения « Юннат»
Фенькина Вера Павловна
2007 год
Оглавление.
Введение.
Методика исследования.
Результаты исследования.
Выводы.
Заключение.
Список используемой литературы.
Введение
Цель работы: Расширить представление об очень интересной группе живых организмов – муравьях, о их поведении, общественном образе жизни, о их роли в жизни лесного сообщества.
Задачи работы: Выяснить особенности жизни муравьев;
узнать, чем питаются муравьи, живущие в наших березово – осиновых колках выяснить, какое действие оказывает муравьиная кислота на насекомых и на людей, определить, какое значение имеют муравьи для лесного биоценоза;
Актуальность исследования (проблематика)
Сейчас очень много говорят о проблемах загрязнения окружающей среды, о применении огромного количества химических веществ: пестицидов, минеральных удобрений, инсектицидов, гербицидов и т. д. На фоне повсеместного загрязнения среды очень актуальным становится вопрос об уменьшении применения химикатов, о более широком применении биологических способов борьбы с вредителями растений. Муравьи как санитары леса выходят в этом случае на передний план.
Место исследования: окрестности села Чумашки, осиново - березовые колки в радиусе 6 км.
Сроки исследования: июнь – июль 2007 года.
Методика исследования:
Наблюдения;
Фотографирование;
Работа со справочной и научной литературой.
Летом я часто с папой ездила в лес просто для того, чтобы побыть на природе, подышать свежим воздухом. Был июнь, сенокосная пора, папа общался с трактористами, а я бродила по лесу. В первый же день я обнаружила в лесу несколько муравейников и стала наблюдать за ними. Наблюдать оказалось настолько интересно, что на следующий день я приехала в лес уже специально для наблюдения за муравьями.
Больше всего они поразили меня своим трудолюбием. Основу населения муравейника составляли рабочие муравьи- особая форма самок, приспособленных не для размножения, а для выполнения различных работ. Из литературы я узнала подробности о возможном составе муравьиной семьи.
Муравьи в колонии делятся на четыре основные категории: 1) самцы и девственные самки, ожидающие брачного лета (который у них наступает не всегда); 2) плодущая царица, или матка (в некоторых случаях их несколько); 3) рабочие, иногда составляющие несколько субкаст; 4) расплод (яйца, личинки и куколки).
Самцы. Сообщество муравьев состоит в основном из самок. Немногочисленные самцы, за редким исключением, не принимают участия в жизни колонии. Они остаются в гнезде до брачного лета, а после него оказываются бездомными и не способными о себе заботиться. В принципе, их единственная функция – спаривание, и, выполнив ее, они быстро умирают. За небольшими исключениями, самцы развиваются из неоплодотворенных яиц, т.е. генетически гаплоидны – обладают только одним набором хромосом, достающимся им от материнской яйцеклетки.
Самки. Неразмножающиеся рабочие, как и плодущие царицы, по генотипу самки, однако их половая система обычно недоразвита. И те и другие развиваются из оплодотворенных яиц, т.е. являются диплоидными – у них два набора хромосом, полученных от сперматозоида и яйцеклетки. Эту на первый взгляд универсальную систему усложняет присутствие телитокии, т.е. развития самок из неоплодотворенных яиц, например у Pristomyrmex pungens, наличие диплоидных самцов, в частности у S. invicta и Formica exsecta, и откладка у некоторых видов жизнеспособных яиц рабочими особями.
Рабочие. Каста рабочих обычно делится на три различающиеся размерами субкасты – мелких, средних и крупных особей. У большинства видов переход между ними постепенный, и это деление отчасти условно, но в некоторых случаях существуют две четко выраженные группы – мелкие и крупные рабочие. Первые у ряда видов в основном или полностью выполняют защитные функции и называются солдатами. У зерноядных форм они часто занимаются также помолом, т.е. очисткой семян от оболочек и измельчением их питательной части, эндосперма. Мелкие и средние рабочие выполняют различные задачи, которые меняются с возрастом. Сначала они работают няньками, кормя и чистя расплод, затем становятся строителями, расширяющими и ремонтирующими гнездо, а самые старые (и чаще прочих гибнущие) выполняют опасную роль фуражиров, т.е. собирают и приносят в муравейник еду. Объем рабочей силы, доступной для каждой конкретной задачи, оптимизирован – он устанавливается и поддерживается в наиболее эффективных пределах путем регулирования периода жизни, в течение которого особи выполняют ту или иную функцию.
Расплод. Цикл развития муравьев, как и у всех перепончатокрылых, включает полное превращение (голометаболию). Из яйца вылупляется личинка – единственная растущая стадия насекомого. Ее кутикула, т.е. наружный покров, растягивается только в определенных пределах, поэтому в ходе роста несколько раз сменяется – происходят линьки. Соответственно различаются несколько возрастных стадий личинки: первая – от вылупления до первой линьки, вторая – до второй линьки и т.д. Для муравьев типичны четыре личиночные стадии, которые завершаются окукливанием, хотя у некоторых видов их три или пять.
Перед тем как превратиться в куколку, личинка прекращает питаться, отрыгивает меконий (содержимое своего кишечника) и, у большинства муравьев, окружает себя шелковым коконом (именно эти коконы называют в народе муравьиными яйцами). Внутри куколки происходит радикальная перестройка тела насекомого – безногая мешковидная личинка превращается в морфологически сложную взрослую особь (имаго). Все предшествующие стадии жизненного цикла муравьев объединяют под названием «расплод».
Муравейник, за которым я наблюдала, был не очень большим, примерно 50см высотой и 2м в окружности, но его содержание в порядке и обеспечение « жильцов» пищей вынуждали рабочих постоянно трудиться весь световой день.
Я приезжала в этот лес в разное время дня и всегда видела одну и ту же картину: муравьев, снующих в разных направлениях по протоптанным от муравейника дорогам. Дороги эти вели к ближайшим березам, уходили в густую траву.
Гнездо. Гнезда муравьев совершенно не такие, как у медоносных пчел и общественных ос. Это не симметричные структуры из геометрически правильных ячеек, а сложные сети из неодинаковых по размеру туннелей и камер. Будь это подземные это лабиринты или, у древесных видов, «картонные» сооружения из растительных волокон и частиц почвы – общее устройство их одинаково. В гнезде у муравьев должно быть тепло и влажно. Насыпаемые видами Solenopsis земляные холмики служат для улавливания солнечного тепла и функционируют как миниатюрные парники. Некоторые муравьи собирают мелкие камешки, кусочки древесного угля и мертвых растений и укладывают их на поверхность гнезда в качестве солнечных коллекторов.
Муравьи строят гнезда в местах, выбираемых, по крайней мере частично, с учетом их теплового режима. Например, в прохладную погоду их может привлечь прогреваемая солнцем скала. Зимой виды Solenopsis сосредоточивают свои гнезда на южных склонах насыпей идущих в широтном направлении дорог и возводят высокие холмики; летом они перемещаются на северную сторону насыпей, а холмики строят низкие или вообще их не возводят.
Муравьи могут отчасти оптимизировать температурные условия своего существования, перемещаясь внутри гнезда вверх-вниз или даже переходя в гнездо-спутник. Рабочие ряда пустынных видов, напившись воды, отрыгивают ее в муравейнике для поддержания необходимой влажности.
По стволу дерева муравьи забирались на большую высоту, так что я теряла их из вида. Однажды я наблюдала, как 17 муравьев друг за другом забрались на ствол молодой березки, к которой была протоптана «тропа», через несколько минут вниз упала небольшая зеленая гусеница. Муравьи, спустившиеся с дерева, вместе с вновь набежавшими поволокли ее к муравейнику.
Расстояние около 5м они преодолели за 40 минут, но могли бы доставить добычу гораздо раньше, если не мешали друг другу и не волокли ее в разные стороны.
На следующий день я прихватила из дома крошки засахарившегося меда и положила на тропу. Через 3 минуты подбежал шустрый черный муравей, начал бегать вокруг крошек, пытаясь подхватить какую-нибудь. Вскоре к нему на помощь прибыло много « товарищей» и крошки начали передвигаться по направлению к муравейнику.
Потом я раскладывала на тропинках крохотные кусочки мяса, гусениц березовой пяденицы, мелких обездвиженных дождевых червей. Через различные промежутки времени все эти подношения оказывались в муравейнике. Мне бы очень хотелось проследить весь их путь до конца, но для этого пришлось бы разрушить муравейник. Из литературы я знала его строение.
Однажды я преградила дорогу бегущему по своим делам муравью маленькой палочкой. Он остановился, потрогал палочку усиками, перебрался через нее и побежал дальше. На следующий день палочки на этом месте я не обнаружила..
Несколько раз я давала муравьям укусить себя за руку, удивляясь, почему укус такого маленького существа является столь болезненным. Причем кусающийся муравей принимал странную позу: он скрючивался, подгибал под себя брюшко. Из книги Халифмана «Муравьи» я узнала, что жала у муравьев нет, но ядовитая железа имеется на конце брюшка. Чтобы ядовитая жидкость попала в ранку от укуса челюстями и приходится муравью « скрючиваться».
Когда я брала муравья с тропы и сажала его опять в муравейник, он снова возвращался на ту же тропинку и спешил по своим делам. Мне было очень интересно узнать каким образом муравьи могут отличать своих от чужих, ведь при такой огромной численности населения муравейника вряд ли они знают всех своих товарищей в лицо, зачем им нужны их постоянно находящиеся в движении усики. Поэтому однажды я взяла нескольких муравьев из «своего» муравейника и посадила их в другой чужой муравейник. Хозяева - муравьи накинулись на чужаков и через несколько мгновений все они исчезли в недрах муравейника. Я пожалела, что погубила их напрасно, но потом прочла в книге Халифмана, что у муравьев высоко развита коммуникация с помощью особых сигнальных веществ. Те из них, которые используются в рамках одного вида, называются феромонами. Так, испуганный муравей предупреждает прочих членов колонии об опасности, выделяя феромон тревоги. Все уловившие его запах или вкус особи того же вида также теряют покой. Поднявший тревогу муравей может одновременно выделить ориентационный феромон, привлекающий к нему сородичей и тем самым помогающий им организовать оборону. Явившиеся «по вызову» рабочие, ознакомившись с первичным стимулом (источником опасности), выделяют такие же феромоны, усиливая первоначальный сигнал, однако особи, еще не столкнувшиеся непосредственно с этим раздражителем, сами тревожных сигналов не посылают. Когда опасность миновала, химическое оповещение о ней прекращается и соответствующее вещество вскоре рассеивается в воздухе, прекращая оказывать возбуждающее действие.
В конце июня я увидела возле муравейника несколько очень крупных муравьев с прозрачными крыльями, видеть которых мне еще не приходилось и поняла, что наступил сезон брачных полетов.
Во время брачного лёта самки и самцы выходят из гнёзд и скапливаются у входов, затем начинают подниматься на травинки, на деревья, на стены домов и оттуда взлетают. Более подвижные самцы часто взлетают прямо с земли. Самки и самцы из разных гнёзд спариваются в воздухе или на земле, вскоре после этого самцы погибают, а оплодотворённые самки сбрасывают крылья и отправляются на поиски места для гнезда. Во время лёта такие самки во множестве бегают по земле.
Самка строит небольшую замкнутую камеру в земле, а потом начинает откладку яиц. Иногда несколько самок делают такую камеру совместно. Яйца у муравьев очень мелкие, длиной около 0,5 мм. Они всегда склеены в общий комок. Спустя 2-3 недели из яиц начинают появляться первые личинки. Молодые личинки остаются в общем комке, более крупные размещаются группами или отдельно на полу камеры, а иногда (у видов мелких муравьёв) подвешиваются на стенках камеры. Через 4-6 месяцев личинки заканчивают рост, и начинается окукливание. К этому времени они становятся крупнее рабочих муравьев. До выхода из куколок первых рабочих самки ничем не питаются. Больше того, они даже выкармливают личинок выделениями специальных желез. При этом полностью исчезают летательные мышцы, которые самке больше никогда не понадобятся, и она расходует запасы жира, которые накопила ещё в родительском гнезде. После того как из куколок выйдут первые рабочие, они делают выход наружу из камеры и начинают добывать пищу. С этого момента самка только откладывает яйца. Все работы в гнезде берут на себя рабочие особи.
Понаблюдав в течение трех недель за муравьями, я пришла к выводу, что они не зря считаются санитарами леса, они уничтожают огромное количество насекомых, 80 % из которых составляют вредители.
Результаты исследования.
В посещаемом мною лесу, площадь которого составляла примерно 0,5 га необходимо для его здорового существования иметь 2 муравейника.
Я обнаружила там только 1 муравейник. Теоретически я знала, как можно расселить муравейник, но, не имея практических навыков, не рискнула это делать. К тому же муравейник в «моем» лесу не был очень крупными и расселение его могло привести к гибели этих полезнейших насекомых.
Поэтому я просто оставила все как есть в надежде, что дальнейшее расселение произойдет естественным путем и биологический способ защиты будет работать в пользу леса. Подсчитано, что семья из одного большого муравейника за сутки уничтожает от 10 до 30 тысяч насекомых. За весь активный сезон с апреля по ноябрь муравьи уничтожают от 2 до 5 миллионов вредных насекомых.
Выводы:
Муравьи являются самыми настоящими защитниками леса, составной частью лесного биоценоза. Известно, что проще сберечь природу, чем потом ее восстанавливать. И, если известно, что в сохранении лесов нам могут помочь муравьи, то мы просто обязаны сохранять их, оберегать и по возможности расселять.
Заключение.
Из книги И. Халифмана я узнала, что муравьи помогают ликвидировать вспышки массового размножения вредных насекомых, опыляют цветы, разносят семена растений, сами служат пищей птицам, ящерицам, барсукам, лисам и т.д., перемещают почву, изменяют ее механически и химически. Одновременно они улучшают доступ воздуха к корням растений. Я считаю, что муравьи играют очень важную роль в природе и имеют полное право на свое место под солнцем уже потому, что появились на планете гораздо раньше нас.
Приложение:
Рецепт лекарства от радикулита и различных заболеваний суставов.
(записан со слов бывшей жительницы села Чумашки Ахмаевой Арины Максимовны)
В старину, когда не было лекарств, люди лечились природными средствами. Для лечения « болей в пояснице» использовали такое средство:
Брали глиняный горшок, наливали его доверху молоком, затем молоко сливали, а немытый горшок брали с собой в лес. В лесу отыскивали (заранее) большой муравейник, в центр муравейника ставили принесенный горшок из – под молока. Муравьев обычно набивалось в горшок доверху. Горлышко горшка обвязывали тряпицей, несли домой, а дома ставили в горячую русскую печь. Содержимое горшка томилось, выделялась жидкость, которую процеживали и в дальнейшем использовали как натирание.
Способы переселения муравьев.
Из книги Б. С. Щербакова « Насекомые как объект школьной работы.»
Предварительно подготовить место для будущего муравейника: вырыть яму глубиной 0,7 м., поместить в нее старый пень или кусок трухлявого дерева так, чтобы верхняя часть пня или дерева немного выступала над поверхностью земли; затем в яму набросать гнилушек и засыпать рыхлой землей. Место для муравейника должно быть сухое и желательно освещенное солнцем. В радиусе 20-30 м. вокруг гнезда должно расти не менее 6 – 7 деревьев.
Для переселения надо брать муравьев из крупных муравейников. Обычно берут одну треть муравейника и ссыпают в мешок. Один человек держит мешок открытым так, чтобы дно мешка лежало на земле. Другой лопатой набирает содержимое гнезда, т. е. рабочих муравьев, личинок, куколок и быстро ссыпает их в мешок, заполняя его на объема, затем верхушку мешка плотно завязывают веревкой, так, чтобы от содержимого мешка до завязки оставалось свободное пространство - воздух для муравьев.
Отдельно в банку помещают несколько штук маток и банку завязывают марлей. После этого разрушенный муравейник поправляют - сгребают разбросанный строительный материал к центру гнезда, тем самым облегчая восстановление муравейника.
Мешок с муравьями по возможности быстро переносят или перевозят. Муравьев высыпают из мешка на новое, заранее подготовленное место.
Вокруг нового муравейника надо разложить ветки с листьями или щепки, чтобы под ними муравьи могли временно, до устройства нового гнезда, спрятать личинок и куколок. Также надо разложить и строительный материал:
Мелкие палочки, веточки и хвою. Это облегчит работу муравьев по устройству нового гнезда.
На следующий день выпускают маток. К этому времени муравьи уже немного устроятся в новом гнезде. Очень желательно дать подкормку (3-4 столовые ложки сахарного песка) молодой семье и установить наблюдение за новым гнездом.
Список литературы.
1 Занимательная энтомология. Н.Н. Плавильщиков Просвещение. 1972 год.
2 Лес и окружающая среда. Молчанов А.А. Наука. 1968 год.
3 СувороваП. И. Насекомые- друзья и враги. Просвещение. 1979 г.
4 Лесная энтомология. Воронцов А. И. Высшая школа. 1975 год.
5 Биологические методы защиты леса от вредителей. Лесная промышленность.
Крушев Л. Т. 1973 год.
6 Зоология беспозвоночных. Натали В. Ф. Просвещение. 1975 год.
7 Ежегодник « Земля и люди». Мысль. 1980 год.
8 Зоология для учителя. Яхонтов А. А. Просвещение. 1982 год.
9 Энтомология.для учителя. Мамаев Б. М., Бордукова Е. А. Просвещение. 1985 год.
10 Методы экологических исследований. Бухвалов В. А., Богданова Л. В.
Актуальность темы. На уроках литературного чтения мы прочитали интересные произведения В.Бианки «Приключения муравьишки»,О.Полонского «Муравьиное царство». Общение с природой всегда доставляет нам радость. Мы не перестаем восхищаться поразительными её творениями: животными, растениями.Вряд ли найдется человек, который хоть раз не останавливался возле муравейника, завороженный таким далеким и в то же время необъяснимо близким нам миром этих удивительных насекомых. Особенно нам нравится наблюдать за жизнью мелких насекомых, как они живут, чем занимаются, когда человек не видит их повседневной жизни? Чтобы постичь тайны природы, на уроках окружающего мира мы хотели узнать много нового о муравьином царстве. Мы решили провести проектно-исследовательскую работу о муравьях и ответить на многие интересующие вопросы: Как живут муравьи? Что такое муравейник? Как устроен муравейник? Какие в нем есть «помещения»? Почему муравьи заботятся о тлях? Чем питаются муравьи? Почему муравьев называют «санитарами леса»?
Цель работы изучить жизнь муравьёв, узнать интересные факты их жизни. Задачи: Увеличить объём знаний о насекомых. Изучить виды жилищ муравьев, особенности их построения. Познать законы муравьиной семьи. Выявить значение муравьев в природе и для человека. Изучить литературу по данной теме. Провести анализ работы и пополнить дополнительным материалом «копилку» класса. Гипотеза исследования Если узнать о значении муравьев в природе и в жизни человека, то можно использовать эти знания с пользой для себя. Методы исследования: -практическая работа; - наблюдения; - сбор данных и их анализ; - обобщение информации; - анкетирование среди учащихся и учителей школы Объект исследования: Муравейник,жилища муравьев. Предмет исследования: Муравьи
Предполагаемые результаты: - формирование представлений о том, как живут муравьи; - появление представлений о муравьях и их разновидностях; - по результатам исследований установить интересные факты о пользе муравьев; - пропаганду о значении муравьев среди учащихся школы; -использование результатов исследований для проведения классных часов, викторин. - создание сборника загадок «Детские загадки о муравье», буклета «Самое интересное о муравьях», мини-альбом «Наши муравьи» с результатами опроса, аппликацию «Муравейник», презентацию работы.
Муравьиная семья Муравьи живут в муравейнике одной большой и дружной семьей. В одном муравейнике муравьев столько, сколько людей в большом городе.В муравьиной семье существует чёткое рабочее распределение.Главная в семье –муравьиная «царица».А есть муравьи солдаты,разведчики, каменьщики.
Чем питаются муравьи? Муравьи питаются насекомыми,сладкими выделениями тлей,соком растений,семенами. Особенности жизнедеятельности муравьёв Немецкий ученый - мирмеколог Г. Велленштайн более чем за 25 лет изучения рыжих лесных муравьев установил, что «меню» их состоит из: медвяной росы (пади) – 62%; сока растений – 4,5%; семян – 0,2%; насекомых и беспозвоночных – 33%; грибов и падали – 0,3%.
Как устроен муравей? Если внимательно рассмотреть муравья в лупу, то увидим, что тело его состоит из 4-х отделов: головы, груди, стебелька и брюшка. Различия строения головы (есть волоски или нет), опушение спинки, различия в окраске, строение ножек – всё это и подразделяет муравьёв на различные виды. Мы поговорим об общих признаках и особенностях жизни муравьёв.
Как устроен муравейник? Все муравьи, обитающие у нас в стране, живут в гнёздах. Строят они их на земле. Снаружи их можно заметить по кучкам земли. Внутри подземная галерея ведёт к камерам, которые соединены между собой. Глубина гнёзд различна от 30 см до 2-х м, а у пустынных муравьёв достигает более 10-ти м. Иногда муравьи селятся и в гнилой древесине: пнях, колодах. Купол гнезда состоит из хвои веточек – у него защитная функция, он защищает от дождя, ветра, снега. Внутри купол состоит из крупных веток, там поддерживается постоянная t о С. А зимуют муравьи в подземной части. В пустынях, где земля прогревается до 60 о С, муравьи никогда не строят наземные гнёзда, только под землёй, где температура значительно ниже.
Польза или вред? В природе не бывает вредных и полезных муравьёв. Любой вид либо вреден, либо полезен для человека. Муравьи – жнецы, полезны в целинной степи – расселяют семена растений, но вблизи зернотоков, где обмолачивают зерно – они вредят. В садах поселяются рыжие муравьи. Они на плодовых деревьях разводят тлей. В результате листья и побеги яблонь, груш сильно повреждаются – ведёт к потерям урожаев, а иногда и гибели деревьев. На лугах муравейники мешают скашиванию травы. А вот в лесах польза от муравьёв велика - они уничтожают насекомых, которые имеются в больших количествах, например, гусеницы, жуки-короеды. Кроме того, при строительстве гнёзд муравьи рыхлят почву, и облегчаю доступ воздуха к корням деревьев. Они заносят в гнездо различные органические остатки и обогащают почву микроэлементами. Лес, в котором живут муравьи более здоровый. Поэтому работники лесного хозяйства занимаются охраной и разведение лесных муравьёв – они являются санитарами леса.
Интересные факты о муравьях - Муравьи самые древние насекомые на Земле. Окаменелости муравья были найдены более чем 100 млн лет тому назад. - Муравей сильнее слона, ведь он может поднять груз много больше своего веса. - Когда выпадает свободная минута, рабочие муравьи «играют», хватают друг друга лапками и катаются по земле. - Муравьи способны отличать своих «братьев» от чужих, благодаря запаху, который вырабатывают специальные железы. - Иногда запасы зерна у муравьёв могут доходить до 50 кг. При этом оно не загнивает в гнёздах, потому что они его тщательно просушивают на солнце. - В Южной Америке живут бродячие муравьи, Они передвигаются колоннами, сметая всё живое, что встречается у них на пути, даже ящериц и змей.
Социологический опрос Для проведения социологического опроса была составлена анкета из четырёх вопросов. 1. Что Вы знаете о муравьях? 2. Какое значение муравьёв в природе? 3. Есть ли муравьи на вашем садовом участке? 4. Какое значение имеют муравьи на вашем садовом участке?
Моё творчество: аппликация "Муравейник" Аппликацию я сделала после окончания всей работы. Когда делала творческую композицию "Муравейник" я вспоминала о лете. Материалы, которые нам понадобились: 1. Разрезанные шерстяные нитки. 3. Фон для композиции. Я выбрала уже готовое изображение поляны с насекомыми. 4. Клей - карандаш. Затем мы вместе я намазала клеем место, где по задумке должен располагаться муравейник, и выложили нитки.
Наблюдения за муравьями. Муравейник, за которым я вела наблюдения летом, находился в лесу. Вот что я увидела. Муравьи подтаскивали к нему различный материал: щепочки, мертвых насекомых. Ещё я заметила, что большинство муравьев движутся не просто так, а друг за другом на расстоянии около пяти сантиметров, и передвигаются они по тем же дорожкам, а некоторые муравьи ничего не несут, но каждый раз, возвращаясь к муравейнику, они снова бегут с остальными. Тогда я решила провести небольшой опыт. На одну из муравьиных тропинок я положила маленькую (около 5 см) палочку и стала следить за реакцией муравьев. Два муравья перелезли через неё и попытались сдвинуть палочку с места, но у них ничего не получилось. Тогда к ним подошли ещё два муравья, и они вчетвером потащили палочку к муравейнику, но так как она не пролезала внутрь, то её пришлось оставить снаружи.
Проводя исследование, наблюдая за жизнью муравьями, изучив дополнительную литературу про муравьев, сделала следующие выводы: Муравьи живут семьями. Каждый муравей четко знает и выполняет свою определенную функцию. Муравьи – вечные строители. Движутся муравьи по одним и тем же дорожкам. Муравьи к различным насекомым относятся по-разному.
Исследование проводили в течение 6 месяцев: с 12.06.2017 до 11.02. 2018. Для исследования была использованы колония муравьев вида Сamponotus vagus , численностью около 50 рабочих особей и королевы. Колония была выращена от одной царицы (Приложение 9), помещенной в пробирку - инкубатор (Приложение 10). После чего, была распределена в акриловый формикарий.
Увлажнение подложек производили 2 раза в неделю, замену - 1 раз в две недели. Кормил колонию 1 раз в 3 дня. Рацион контрольных групп состоял из сахарного сиропа, кормовых насекомых и фруктов. Температура в лаборатории в среднем составляла 26°С днем и 24° С ночью. Влажность варьировалась от 40 до 60%. Муравейники были полностью изолированы от солнечных лучей.
В своём формикарии я провёл несколько наблюдений и экспериментов.
В процессе наблюдения за муравьями было определено различие в строении и размерах муравьёв различных каст: самок, самцов, воинов и рабочих особей. Самки, как было отмечено в литературных источниках, намного крупнее остальных. А воины намного крупнее рабочих.
Наблюдая за полным превращением муравьёв, были отмечены все стадии развития муравья: яйцо, личинка, куколка и имаго (Приложение 13).
По моим наблюдениям, одним из самых важных факторов, успешного содержания муравьев вида Сamponotus vagus дома - это качество первых особей. Поскольку муравьи обладают стратегией размножения, в популяции очень часто присутствуют нежизнеспособные или мало жизнеспособные особи. Этот факт обусловлен необходимостью приспособления к новым условиям окружающей среды и некоторыми другими эволюционными аспектами.
При получении новых колоний от оплодотворенных королев 3 из 10 не смогут произвести яйца, несмотря на гарантированное оплодотворение. Часть из тех, кто все же отложил яйца, не смогут вывести первых рабочих из-за нехватки запасенных питательных веществ. Это очень важный момент, поскольку муравьи сильно подвержены стрессу и в неопытных руках очень часто съедают отложенные яйца.
Малочисленную колонию муравьев рекомендую содержать в стеклянном инкубаторе, в котором поддерживается оптимальный уровень влажности. Рекомендую переселять муравьиную семью в формикарий по достижении не менее 30 рабочих. Если пересадить несостоявшуюся колонию, очень велика вероятность вымирания.
Сamponotus vagus возможно содержать в различных самодельных формикариях: гипсовых, гелевых, акриловых, деревянных и других. Самое важное для формикария - возможность поддерживать влажность и предотвращать заражение.
Никогда не ставить формикарий так, чтобы на него падали прямые солнечные лучи: это может вызвать гибель питомцев. Оптимальная температура 25°-28°С; при комнатной температуре они тоже смогут жить, но развитие будет идти медленнее. Немаловажна для муравьев и арена. Арена представляет собой замкнутое пространство, на которое животные выкидывают мусор, также именно на арену следует класть корм и ставить поилку.
Успешное содержание муравьиной колонии требует соблюдения правил ухода, в частности - кормления. Нужно правильно оценивать гастрономические предпочтения данного вида муравьев. В классическом понимании белковым кормом для муравьев служат кормовые насекомые мучные хрущики, дрозофилы. Насекомых можно заготавливать, летом и хранить в морозилке они очень долго хранятся, почти не теряя своих полезных качеств. К углеводным кормам относятся сахарный сироп, мед, фрукты.
Предлагаю памятку, которая будет полезна тем, кто уже приобрёл формикарий или только собирается это сделать.
Целью нашей исследовательской работы было, изучение строения, поведения муравьёв, образа жизни муравьиной семьи вида чёрный муравей-древоточец (лат.Componotus vagus), с целью создании благоприятных условий для жизни муравьев вне муравейника.
В ходе работы были изучены биологические особенности вида Componotus vagus, полное превращение муравья. Были отмечены все стадии развития муравья: яйцо, личинка, куколка и имаго.
При изучении литературы было выяснено, что вид чёрный муравей-древоточец (лат.Componotus vagus) муравьи, которые имеют интересную особенность - они хищники. Проведя наблюдения, было получено подтверждение данной информации.
В ходе данной научно-исследовательской работы было выяснено, что можно содержать муравьев вида Componotus vagus и влиять на их жизнедеятельность. Мы установили, что для того, чтобы увеличить численный состав колонии, нужно кормить муравьев белковым кормом, кормовыми насекомыми. Опытным путём были определены наиболее благоприятные условия для домашнего содержания муравьёв. Формикарий необходимо содержать в затемнённом месте, при температуре от +25°C до +28°C, подальше от сквозняков, и прямых солнечных лучей.
Практическая значимость исследования заключается в составлении рекомендаций по содержанию муравьёв в формикарии. Наблюдения за муравьями были обобщены в небольшую памятку, которая будет полезна тем, кто уже приобрёл формикарий или только собирается это сделать.
В своей работе я изучил жизнь муравьёв, их поведение в условиях формикария. Наблюдение за муравьями в формикарии увлекает, развивает любознательность, воспитывает гуманное отношение к животному миру. Больших материальных вложений он не требует. Времени на содержание тоже требуется очень мало. Жизнь этой маленькой цивилизации наполнена чередой увлекательных событий, которые в обычной жизни скрыты от нашего взора. Но благодаря формикарию, вы увидите:
- процесс развития муравья от яйца до куколки, и как итог - рождение маленьких муравьев;
- питание муравьев в деталях: муравьи не только едят сами, но и делятся пищей друг с другом (подобно тому, как птицы кормят новорожденных птенцов);
- макромир, полный заботы и любви: муравьи не только ведут круглосуточный уход за яйцами и куколками, но также чистят и облизывают друг друга. Бактерицидные свойства слюны защищают их организм от внешних бактерий;
- захватывающую охоту муравьев - хищники, питающиеся маленькими насекомыми. Поместив на арену насекомое, можно стать свидетелем настоящей охоты муравьев за добычей.
Меня очень привлекает этот удивительный мир муравьев. В ближайшем будущем я планирую приобрести другие интересные виды муравьев для их изучения, такие как муравьи - листорезы, муравьи - ткачи, муравьи кочевники.
Многие годы ученые пытаются найти внеземную жизнь. Однако очень мало людей знают, что у нас под ногами тысячи лет живет и развивается куда более многочисленная цивилизация, чем наша!
Список используемой литературы
- Бабенко В. Семейство муравьи. - ОНИКС 21 век, Москва, 2003
- Длусский Г.М., Букин А.П. Знакомьтесь: муравьи! – М.: Агропроиздат, 1986
- Сергеев Б. Муравей крупным планом//Юный натуралист, 1988
- Захаров А. А. Муравей, семья, колония, М.: Наука, 1978
- Биология: Энциклопедия / Под ред. М.С. Гилярова. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2003.-864с.: ил.,30л. цв. ил.
- Жизнь животных. В 7-ми т./ Гл. ред. В.Е. Соколов. Т.
- Членистоногие: трилобиты, хелицеровые, трахейнодышащие. Ониховоры /Под ред. М.С. Гилярова, Ф.Н. Правдина.-2-е изд., перераб.-М.: Просвещение, 1984.-463 с., ил., 32л. ил 3.
- Новый иллюстрированный словарь / Под ред. В. И. Бородулина, А. П. Горкина, А.А. Гусева, Н.М. Ланда и др.- М.:Большая Российская энциклопедия, 2005.- 912 с.: ил.
- Гребенников В.С. Тайны мира насекомых. - НОВОСИБИРСКОЕ КНИЖНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО, 1990.
- Муравьи. [Электронный ресурс].
- Муравьи-жнецы. [Электронный ресурс].
- Формикарии. [Электронный ресурс].
- Фотографии различных видов муравьев и интересные особенности их жизни. [Электронный ресурс].
Приложение
Приложение 1
Рис. 1. Муравей – древоточец
Приложение 2
Рис. 2. Строение муравья
Приложение 3
Рис. 3. Гнездо муравьёв - древоточцев
Приложение 4
Рис. 4. Цикл развития муравья
Приложение 5
Рис. 5. Семья муравья - древоточца
Приложение 6
Рис. 6. Гипсовый формикарий
Приложение 7
Рис. 7. Деревянный формикарий
Приложение 8
Рис. 8. Царица
Приложение 9
Рис. 9. Пробирка - инкубатор
Приложение 10
Рис. 10. Арена
Приложение 11
Памятка начинающему мирмикиперу (буклет)
Купить формикарий можно на различных сайтах. К муравьиной ферме будет прилагаться инструкция по уходу и содержанию муравейника.
Эту памятку я составил на основе своих наблюдений как приложение к данной инструкции.
1) Формикарий лучше всего поставить в затемнённое место.
2) Если дома жарко и температура выше 27°C, то лучше поставить формикарий около окна, и накрыть его тонированной пленкой.
3) Если в помещении холоднее +16°C, то лучше купить коврик с электроподогревом. Такие коврики продаются на сайтах, предлагающих муравьев и формикарии.
4) Прежде чем заселять муравьев формикарии, колонию муравьев рекомендую содержать в стеклянном инкубаторе, в котором поддерживается оптимальный уровень влажности. Переселять муравьиную семью в формикарий по достижении не менее 30 рабочих.
5) Основная пища муравьев - это сахарный сироп. Для прироста колонии в рацион стоит добавлять мелких насекомых.
6) Для увлажнения воздуха на сайтах предлагаются наногубки. Вместо неё можно самому сделать увлажнитель воздуха - поилку из шприца большого объёма. В нём необходимо вырезать отверстие, вложить вату или ватный диск и плотно утрамбовать. В сооружение налить воду, и поставить его вертикально, закрепив двухсторонним скотчем на стенке арены. Если высоты не хватает, то есть другой, более простой способ. Возьмите пробирку, в которой были муравьи, налейте воду и поместите вату так, чтобы она наполовину была в воде. А если у вас очень маленькая арена, и вам не подходит ни один из этих способов, то поместите ватный диск на дно арены и каждый день капайте на него немного воды.
Желаю удачи!
Приложение 12
Тест «Что мы знаем о муравьях? »
1.Что такое трофаоллаксис?
a) обмен пищей
b) обмен информацией
c) опознание соратника
2. Муравьи из отряда?
a) перепончатокрылые
b) членистоногих
c) чешуекрылых
3. Сооружение для содержания муравьёв - это?
a) террариум
b) формикарий
c) мукпари
4. Хорошее ли зрение у муравьев?
a) очень хорошее
b) не очень хорошее
c) отличное
5.Средняя продолжительность жизни муравьиной королевы?
a) 45-60 дней
c) 3-7 месяцев
6. Кто такие фуражиры?
a) муравьи повара
b) муравьи защитники
c) муравьи изгои
7. Наука, изучающая муравьев?
a) Мирмекология
b) Арахнология
Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №1» с.п.Нартан
Чегемского муниципального района
VI Республиканский конкурс исследовательских работ
и проектов школьников «Первые шаги в науку»
с.п.Нартан
Класс 3 «Б»
Направление: Общеинтелектуальное
Тема: «Муравьи»
Руководитель исследовательской работы
Келеметова Джюлетта Борисовна
учитель начальных классов МКОУ СОШ №1 с.п.Нартан
Участник конкурса Ширитов Тимур
Цели исследования:
Изучение жизни рыжих лесных муравьев.
Влияние муравьев на экологическую обстановку в лесу.
Задачи исследования:
♦ Изучить литературу о муравьях и их разновидностях.
♦ Изучить поведение муравьев в их лесных домиках-муравейниках методом наблюдения.
♦ Научиться представлять результаты поиска и обобщения информации в различных видах (реферат, фотоотчет, презентация).
♦ Повышение творческой, познавательной активности и учебной мотивации.
Гипотеза: Муравьи играют большую роль в улучшении экологического состояния лесного сообщества.
Актуальность темы:
Сейчас очень много говорят о проблемах загрязнения окружающей среды, о применении огромного количества химических веществ. На фоне повсеместного загрязнения среды очень актуальным становится вопрос об уменьшении применения химикатов, о широком применении биологических способов борьбы с вредителями растений. Муравьи как санитары леса выходят в этом случае на передний план.
Объект исследования:
Рыжие лесные муравьи.
Предмет исследования:
Жилище муравьев.
Методы исследования:
~ Наблюдение за жизнью муравьев в лесных муравейниках
~ Изучение литературы и обобщение полученной информации;
Введение.
Основная часть.
1. Обзор по теме «Кто они, рыжие лесные муравьи?»
2.Практическая часть работы: Наблюдения за жизнедеятельностью муравейника.
III. Заключение:
О пользе муравьев в природном сообществе.
VI. Список используемой литературы.
1.Кто они, рыжие лесные муравьи?
Мы с родителями часто ходим в лес. Там я вижу огромные кучи, по которым быстро носятся маленькие насекомые - муравьи. Кто они, рыжие лесные муравьи? Как они живут? Мне захотелось узнать об этих обитателях нашего края.
Изучив много литературы, я узнал, что в настоящее время известно около 6 тысяч видов муравьёв, в действительности их существует в природе больше. В России обитает примерно 125 видов муравьёв, из них самый обычный – рыжий лесной муравей, который населяет всю лесную зону. Живут они в основном в хвойных и смешанных лесах. Рыжие лесные муравьи - это членистоногие насекомые, перепончатые, распространены в лесной зоне Европы и Западной Сибири. Размер взрослой рабочей особи 4-9 мм., крылатых форм «самцов и самок» 9-11 мм. Окраска головы и задней части брюшко- тёмная, груди стебелька и сочленений - рыжая. На конце брюшка находится аппарат для выбрызгивания едкого секрета – муравьиной кислоты.
Есть несколько видов муравьев, которые занимаются воровством и рабовладением. Муравьи-воры живут преимущественно под муравейниками, они маленькие и поэтому делают узенькие ходы, в которые не могут залезть большие муравьи, и питаются личинками и куколками хозяев.
Каждая семья муравьев имеет свою территорию, куда не допускает чужих себе подобных существ. Здесь муравьи образуют тропинки и постоянно наводят на них порядок. Общая длина этих тропинок составляет около километра, а протяжность дорог в середине гнезда временами превышает семь километров. Иногда между муравьями происходят войны. Более слабые убегают, забрав с собой личинки. Вне муравейника никому ничего не угрожает. Грабители захватывают личинки в середине гнезда. Из пленных завоеватели выращивают «рабов», которые потом воспитывают детей агрессоров, следят за чистотой в помещении, добывают пищу. Из 15 тысяч видов муравьев захватчиков насчитывается три тысячи.
2.Наблюдения за жизнедеятельностью муравейника.
Живут муравьи большими семьями не только в характерных постройках муравейниках, но и в стволах деревьев, под землёй. Но не все знают, что это верхний этаж муравейника. Главная его часть уходит глубоко под землю.
Свои наблюдения я проводил в солнечную и пасмурную дождливую погоду.
Перед дождём муравьи закрывают входы – выходы, а в хорошую погоду выносят иногда погреть свои белые яички. На самом деле это не яйца, а куколки, из которых выходят взрослые муравьи. Из яиц, которые откладывает самка, вылупляются изогнутые белые личинки, похожие на червяков. Рабочие муравьи кормят их питательной массой, потом личинки превращаются в куколок. Куколка лежит в коконе и очень похожа на взрослого муравья, только она белая и неподвижная. Затем из куколки вылупляется или рабочий муравей – недоразвитая самка, или крылатые самцы и самки. Век крылатых самцов недолог. Поднимутся они в воздух блестящим роем, а потом спустятся на землю и погибнут.
А самки сбрасывают крылья и до конца жизни поселяются в глубине муравейника, откладывают яички.
В лесу мы нашли несколько муравейников, находящихся под охраной местного лесничества.
Внимательно рассмотрев муравейник, я увидел, что он состоит из хвоинок, мелких веточек, кусочков коры и растительного мусора. На первый взгляд, кажется, что весь этот мусор набросан беспорядочно. Рабочие муравьи делают всю работу в муравейнике: строят, запасают пищу, защищают. У некоторых муравьёв есть «солдаты»- более крупные муравьи.
У рыжих муравьёв пожилые мудрецы трудятся наверху своего домика в качестве наблюдателя. Хранителями информации в муравейнике выступают старые муравьи.
Оказывается, муравьи быстрее всех насекомых обучаются находить правильную дорогу в лабиринте. В этом им помогает муравьиная кислота, которой они также пользуются для обороны и наступления. Если молодая муравьиная самка из-за неопытности основывает муравейник в сыром грунте, его сообразительные обитатели строят тропинку из хвои, чтобы не замочить лапки.
Если посадить на руку муравья, то через несколько секунд почувствуешь жжение кожи. Муравей выпустил для обороны муравьиную кислоту. Если молодая муравьиная самка из-за неопытности основывает муравейник в сыром грунте, его сообразительные обитатели строят тропинку из хвои, чтобы не замочить лапки. Эти насекомые любят не только работать, но и отдыхать. Спят муравьи приблизительно три часа, забравшись в углубление в грунте и тесно прижав конечности к туловищу. Проснувшись, они потягиваются и зевают словно люди.
Если пинцетом отобрать у них корм и складывать в одном месте в течение определённого времени, то результаты покажут, что муравьи тащат в гнездо главным образом гусениц сосновой совки, личинок пилильщиков, различных жуков и бабочек, относящихся к вредителям леса.
Я решил взять рыжего лесного муравья и рассмотреть его в цифровой микроскоп.
Выяснилось, что у него 6 ног, с помощью которых муравей быстро передвигается.
3.Выводы.
Польза муравьев.
Лесные рыжие муравьи приносят пользу человеку, помогая ему уничтожать опасных вредителей древесных насаждений. В этом нетрудно убедиться, если провести очень простой опыт. Наблюдая за муравейником, можно сразу заметить, что от него идут во все стороны дорожки, по которым снуют муравьи одни бегают от гнезда в поиске корма, а другие возвращаются с добычей. Кроме того, они уничтожают слизней, повреждающих листву деревьев. А ещё эти труженики разносят семена трав и цветов. Роя подземные ходы, они рыхлят почву, перемешивают её, обогащая органическими удобрениями. Они вместо дождевых червей преобразуют почву. Рыжий лесной муравей съедает много насекомых, вредных для леса. Вокруг муравейника деревья более зеленые и более высокие, потому, что муравьи оберегают их от вредителей. За день гнездо муравьев уничтожает до 100 тысяч вредных насекомых. Присутствие в лесу муравьев – залог его здоровья, развития флоры и фауны.
Муравьев издавна считают мудрецами. В Киргизии много лет тому назад человек, который задумал доброе дело, шел ночевать к муравейнику – это сулило удачу.
Некоторые люди иногда ворошат муравейники палками, нарушая при этом нормальную жизнь муравьёв. Таким образом, лес лишается самых надёжных защитников.
Муравьи очень полезные насекомые. Оберегая муравейники, мы сохраняем наши леса!
VI. Используемая литература:
1. Лес и окружающая среда. Молчанов А.А. Наука. 1968 год.
2 . Суворова П. И. Насекомые- друзья и враги. Просвещение. 1979 г.
3. Лесная энтомология. Воронцов А. И. Высшая школа. 1975 год.