XV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Наш домашний "кукарача"

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Костарева В.Д. 1Костарева А.Д. 1

---

1МАОУ "Гимназия №31" г.Пермь

Белашова Л.В. 1Скакун И.В. 1

---

1МАОУ "Гимназия №31" г.Пермь

Работа в формате PDF

750.5 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Практически у каждого из нас есть домашние питомцы. Чаще всего это – млекопитающие (собаки, кошки), птицы (попугайчики), пресмыкающиеся (черепахи, ящерицы). Однако есть и оригинальные, экзотические существа - мадагаскарские тараканы. В течение 1,5 лет мы наблюдаем за жизнью этих необычных насекомых, которые вызывают у нас не только радостные эмоции, но и способствуют изучению основ биологии.

Новизна работы

В литературе нет ни одной работы, где образ мадагаскарского таракана рассматривался бы с разных сторон.

Гипотеза

Мадагаскарский таракан – идеальный домашний питомец, у которого можно выработать рефлексы.

Предмет исследования: мадагаскарский таракан.

Объект исследования: особенности жизнедеятельности мадагаскарских тараканов.

Цель исследования: изучить образ жизни, условия содержания и необычные способности мадагаскарских тараканов.

Задачи исследования.

Проанализировать литературные данные об особенностях жизнедеятельности мадагаскарских тараканов и их роли в произведениях искусства.

Провести наблюдение за тараканами при их содержании в неволе.

Проверить и попытаться развить рефлексы у мадагаскарских тараканов.

Выяснить на практике, что такое «тараканьи бега».

Провести анкетирование людей разного возраста о мадагаскарских тараканах.

Создать необычные фотографии с тараканами.

Методы исследования.

Чтение литературы про условия содержания, жизнедеятельности мадагаскарских тараканов.

Чтение литературы про роли тараканов в искусстве (литературные произведения, живопись).

Создание домашнего инсектария и наблюдение за поведением насекомых в нем.

Проверка безусловных и выработка условных рефлексов у тараканов.

Проведение анкетирования людей разного возраста.

Проведение фотосессии с тараканами.

Основная часть.

Глава 1. Особенности жизнедеятельности мадагаскарских тараканов.

Общие данные.

Известно более 7000 видов отряда таракановых. Например, рыжие тараканы (прусаки), черные, белые, американские, египетские, туркменские. В нашем исследовании речь пойдет о мадагаскарских тараканах.

Мадагаскарский шипящий таракан (Gromphadorhina portentosa) – один из самых крупных представителей семейства Blaberidae. Существует около 20 видов мадагаскарких шипящих тараканов.

Живут мадагаскарские тараканы до 2 лет в естественных условиях. В неволе – до 3 лет.

Мадагаскарские шипящие тараканы получили свое второе название за счет способности издавать необычные звуки. Они напоминают шипение. Такая возможность обеспечивается благодаря функциям дыхательной системы и организма. Тараканы выдувают воздух путем резкого сокращения брюшка. Насекомые используют это свойство организма для защиты [1,3,9].

Особенности внешнего вида мадагаскарских тараканов.

Мадагаскарские тараканы существенно отличаются от представителей других видов. Основные признаки:

длина тела – 5,5-6 см, самки более крупные, редкие особи достигают 10 см в длину;

крылья отсутствуют;

панцирь жесткий, коричнево-черного цвета;

тело овальной формы, широкое, сегментированное;

1 пара усиков, выполняющих функции чувствительных антенн;

6 конечностей;

по бокам многочисленных сегментов у половозрелой особи черные точки, они выделяются на фоне коричневого панциря (передняя часть тела – черная).

Самки и самцы отличаются друг от друга:

У самца (фото 1) на голове находится 2 хитиновых выроста. Их самец пускает в драку с другой особью мужского пола. Выросты небольшие, но твёрдые. Самки (фото 2) лишены такого украшения. Голова у них ровная, гладкая;

У особи женского пола брюшко более округлое, широкое. У самцов оно узкое, угловатое;

Тело у тараканов покрыто хитиновым панцирем. Он разделён на сегменты, которые соединены мягкой эластичной тканью. На спине у самца может быть 10 сегментов, на брюшке 8 шт. У самок последний сегмент всегда широкий. Он состоит из двух сросшихся частей, поэтому у неё всегда на один сегмент будет меньше (фото 3).

В брачный период самцы могут драться за самку. Они часто повреждают друг другу усы. Самки не дерутся между собой и с самцами, поэтому усики у них остаются целыми [1,3,4,9].

Фото 1. Фото 2. Фото 3.

Размножение мадагаскарских тараканов

Для того чтобы у половозрелых тараканов появилось потомство, никаких особых приемов не требуется. Достаточно содержать их в благоприятных для них условиях. Спариванию многих видов тараканов предшествует ритуал ухаживания за самкой. Иногда перед спариванием самка довольно долго сидит рядом с самцом. Партнеры ощупывают друг друга усиками, перекрещивают их. При самом спаривании тараканы держатся головами в разные стороны, а длится оно в среднем 15-20 минут.

«Беременность» самки длится около 55-70 дней. Считается, что самки производят на свет до 55 детенышей. После выхода молоди самка продолжает некоторое время сидеть с выводком, так она их защищает. Расположившись на матери плотной кучкой, светлые тараканчики-нимфы за несколько часов приобретают темно-серую, почти черную, без рыжеватых тонов, окраску. Рыжеватые, желтоватые или коричневые тона характерны для личинок старших возрастов. Постепенно покровы детенышей не только темнеют, но и твердеют. Уже через три-четыре часа самые смелые отделяются от общей группы и отходят от матери на некоторое расстояние.

В состоянии личинки (нимфы) таракан находится 6-12месяцев. За это время происходит линька таракана (до 6 раз).

Имаго (взрослая особь) отличается от нимфы не только размером, но и окраской панциря – он светлее. Еще одной важной особенностью имаго является способность к размножению [1,2, 3,9].

Методика разведения мадагаскарских тараканов в домашних условиях.

Предпочтительным помещением для небольшой группы взрослых тараканов (до десятка) считается стеклянный или пластиковый аквариум (или контейнер) с площадью дна 20х20 см и высотой стенок также 20 см. Сверху аквариум накрывается плотно подогнанной крышкой, обтянутой мелкоячеистой сеткой (металлической или пластиковый). Контейнер вообще можно не закрывать сверху. Достаточно смазать стекло изнутри вазелином или растительным маслом полосой в 5 см ширины по всему периметру верхнего края. На дно аквариума полагается насыпать слой грунта – смеси торфа с песком, древесных опилок, земли, кокосовой стружки, сухих листьев толщиной в 2 -3 см.

Поверх такой подстилки можно положить куски коры, толстые сучья или куски картонной тары из-под яиц. Подходящей температурой для мадагаскарских тараканов считается 25-30С при влажности воздуха 60%, постоянно увлажняя грунт и опрыскивая инсектарий из пульверизатора (но не допускать образование плесени).

Питание мадагаскарских тараканов должно быть полноценным и разнообразным: фрукты, овощи, зелень, животный белок в виде сухих кормов для домашних животных (кошек и собак, а так же аквариумных рыбок). Отмечается способность мадагаскарских тараканов обходиться без пищи в течение 2 – 3-х недель [1,3,4].

Условные рефлексы у насекомых.

Основу поведения насекомых составляют безусловные рефлексы - таксисы и инстинкты. У них наблюдаются двигательные рефлексы на свет (фототаксис), тепло (термотаксис), влагу (гидротаксы), притяжение (геотаксисы) и другие. 

 Многим насекомым, особенно оптовым (пчелам, муравьям, шмелям, термиты, осам и др.)., свойственна способность к выработке условных рефлексов. Условные рефлексы - индивидуальные и временные, они производятся в течение жизни особи, и если не подкрепляются, то могут исчезать.

Итак, на помощь врожденным рефлексам, характерные и обязательными для каждого вида, приходят условные, через которые и происходит приспособление этих животных к изменившимся условиям среды [2,7,8].

«Тараканьи бега».

Использование экзотических животных и насекомых в развлекательных соревнованиях берет начало в Древнем Египте, Римской империи и Византии. В России забеги тараканов устраивались в 18-19 вв.

В классическом варианте используются усатые бегуны родом с острова Мадагаскар. Они достигают 10 см в длину, что облегчает зрителям наблюдение за соревнованием. Забеги проходят на специальной трассе длинной в полтора метра с отдельными желобками-дорожками для каждого участника.
[9,10].

Глава 2. Роль таракана в искусстве.

Как и многие другие насекомые, таракан является источников вдохновения для поэтов, писателей, художников, режиссеров [5,6].

Многие в детстве читали или слушали произведение Корнея Чуковского «Тараканище» (1923г.), где таракан является главным героем.

Также тараканы встречаются в таких творениях Корнея Чуковского, как «Федорино горе» и в «Мухе-цокотухе»:

Также мы нашли очень интересное произведение Саши Рассказовой - «Сказка про таракана Тарика».

Есть отдельный раздел литература – пословицы и поговорки про тараканов. Вот, например, такие:

«Жадина—говядина, турецкий барабан, кто на нем играет, тот рыжий таракан».

«Лучше маленькая рыбка, чем большой таракан»

«Даже из таракана можно сделать изюминку»

«За тараканом – с барабаном, за комаром – с топором»

«Страх на тараканьих ножках бежит»

Если брать музыкальные произведения, то многие, наверняка, помнят замечательную песенку - "Четыре таракана и сверчок" - автор песни Виккерс Роберт Борисович.

Или еще одна современная песня от PALC, Fэrctak «Тараканы»:

«Проповедь подвалов — Мои будни таракана

Безработных бакалавров Комнатушных партизанов…»

Все вы слышали популярную испанскую народная песенка про таракана:

«La cucaracha, la cucaracha

Ya no puede caminar

Porque no tiene, porque le falta

Las dos patitas de andar...»

Отдельно можно выделить образ таракана в киноиндустрии. Многие смотрели такие интересные фильмы, как «Квартирка Джо» (1996г.), «Люди в черном» (1997г.), мультсериал «Огги и тараканы» (1998г.).

Тараканы в изобразительном искусстве тоже встречаются:

Картина Леонида Воронцова "Ворон и тараканы"

Картина Автора Tatien "Благодушный таракан"

Таким образом, образ таракана (в том числе и мадагаскарского) широко встречается в искусстве.

Глава 3. Наблюдение за жизнедеятельностью тараканов в неволе.

3.1. Создание инсектария

Мы взяли пластиковый контейнер размером 20х10х20см, в крышке которого сделали отверстия для атмосферного воздуха. На дно инсектария насыпали опилки толщиной в 2 -3 см. Поверх такой подстилки положили картонную тару из-под яиц. Внутрь контейнера также положили блюдца для еды и для воды (фото 4,5).

Фото 4. Фото 5.

Кормом для наших тараканов служат свежие овощи (морковь, кабачок, огурец, помидор) и фрукты (яблоки, груши, бананы, арбуз и дыня), зелень (салат, лук, петрушка), белый хлеб, яичный белок, рыбий корм. По нашим наблюдениям, тараканам нравится поедать рыбий корм и зелень салата. Кормим и меняем воду у наших питомцев 1 раз в 2 дня. Кроме того, 1 раз в 3 дня обязательно опрыскиваем стенки инсектария водой из пульверизатора.

Генеральная уборка «жилища» тараканов производится 1 раз в 2 недели.

3.2. Методика разведения мадагаскарских тараканов в домашних условиях.

Изначально в августе 2020г. мы завели 4 мадагаскарских тараканов. Потом мы докупали еще 10 особей. За все существования инсектария скончалось 6 тараканов. А первое и пока единственное потомство у наших тараканов появилось спустя год после их появления у нас дома. Мы заметили, что одна самка округлилась в размерах, стала часто сидеть вертикально на стенке контейнера. Мы отсадили ее в отдельный контейнер с едой и водой и «домиком» из картонной коробки из-под яиц. Спустя 6 дней появились маленькие тараканчики общим количеством около 35 особей (фото 6). Самка рожала каждого тараканчика темного цвета по одному. К сожалению, некоторые молодые тараканчики погибли. Спустя 7 дней мы пересадили самку и выживших молоденьких тараканов в контейнер к остальным насекомым. В настоящее время у нас 32 особи, из которых 22 самца и 10 самок.

Фото 6.

Неоднократно мы наблюдали процесс линьки личинки (нимфы) тараканов, который помогает вырасти до взрослой особи (имаго). Сначала «трескался» панцирь, из него выходил белый таракан. Он съедал свой панцирь и через 2-3 часа становился темного цвета (фото 7, 8, 9).

Фото 7. Фото 8. Фото 9.

Глава 4. Рефлексы у мадагаскарских тараканов.

4.1. Безусловные рефлексы.

Изучив литературу про рефлексы у насекомых, мы решили проанализировать, какие безусловные рефлексы есть у наших питомцев и попытаться выработать условные рефлексы. К сожалению, в литературе практически нет данных о выработке рефлексов у тараканов.

Примерами безусловных рефлексов у мадагаскарских тараканов являются: негативный фототаксис (движение в темное место), термотаксис (движение в теплое место). Это мы проверили следующими приемами: поставили инсектарий у батареи и заметили, что все особи переместились на сторону, которая была ближе к теплой батареи. А негативный фототаксис мы наблюдаем постоянно в течение светлого времени суток – они прячутся в «домики» (фото 10, 11).

Фото 10. Фото 11.

4.2. Условные рефлексы.

- Выработка условного рефлекса на вкус.

Следующим примером условного рефлекса может служить следующий опыт. Мы выбрали 5 смельчаков-тараканов и пересадили их в отдельный контейнер. В первый день поставили туда на 1 час 2 блюдца с водой: в первом была несладкая ванильная вода, а во втором сладкая мятная вода. И стали наблюдать. Наши тараканы выбрали блюдце с ванильной водой из-за хорошо развитого обоняния (фото 12). Мы дали время им попробовать эту воду, а затем перенаправили 1 таракана к блюдцу со сладкой мятной водой, где он с удовольствием пил воду. На следующий день в контейнер мы снова поставили 2 таких же блюдца. Тараканы сразу пошли к блюдцу с мятной водой (фото 13). Мы предположили, что тараканы могут передавать друг другу информацию. Но каким образом это происходит – до сих спорный вопрос у ученых: либо это из-за ферромонов и слюны, либо через усики. При проведении опыта на третий день, тараканы вновь выбрали ванильную воду.

Фото 12. Фото 13.

- Выработка условного рефлекса на свет.

В сентябре 2021г. мы разделили всех питомцев на 2 группы (опытную и контрольную) и поместили их в 2 разных контейнерах. Кормление осуществлялось в вечернее время, когда наступали сумерки. У стенки опытного инсектария со стороны кормушки при раскладывании еды мы включали карманный фонарик так, чтобы свет падал на блюдце с едой, и оставляли его включенным в течение 3 часов (фото 14). Тараканы при включении фонарика, естественно, прятались в укрытия. Спустя 2 месяца мы стали замечать, что яркий свет уже не заставляет тараканов прятаться в укрытия, а некоторые смельчаки сами шли на свет к кормушке (фото 15). В контрольном инсектарии тараканы прятались при наведении света фонарика на кормушку.

Периодически 1 раз в неделю мы проверяли выработался ли у опытной группы тараканов рефлекс на включение фонарика. Результат оказывался отрицательным. И только в декабре 2021г. при включении фонарика в вечернее время тараканы в опытном инсектарии подходили к пустой кормушке (фото 16). Так продолжалось 2 дня подряд, а потом они перестали это делать.

Фото 14. Фото 15.

Фото 16.

Таким образом, мы доказали, что у мадагаскарских тараканов достаточно легко проверить наличие безусловных рефлексов и при желании и терпении можно выработать непродолжительные условные рефлексы. Короткая длительность условных рефлексов, вероятно, связана с несовершенством нервной системы, короткой «памятью» тараканов.

Глава 5. «Тараканьи бега» в домашних условиях.

Изучив литературу про тараканьи бега, мы решили проверить это на практике. Наш дед смастерил из фанеры площадку с дорожками. Мы выбрали 4 взрослые особи и посадили их на дорожки (фото 17). Команда «старт» началась с поднятия защитного экрана у каждой дорожки. Из 4 тараканов только один побежал по дорожке по направлению к финишу. Остальных пришлось подгонять трубочками, в которые мы выдыхали воздух.

Данное занятие мы проводили еще несколько раз вместе с нашими друзьями. Это было весело для нас, а тараканов приходилось подгонять воздухом.

В итоге, мы пришли к выводу, что «тараканьи бега» - это забава для людей, а не для насекомых. Какими бы интересными и зрелищными ни были «тараканьи бега», с юридической точки зрения, это не что иное, как попытки жестокого обращения с животными [9,10]. 

Фото 17.

Глава 6. Анкетирование людей.

Мы решили узнать, что люди разного возраста знают о тараканах. Для этого мы составили анкету и провели опрос 75 человек в возрасте от 8 до 57 лет.

Наиболее распространенные ответы в разных возрастных категориях представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Как видно из таблицы, ученики 2 класса не знают, что такое «рефлекс», считают, что «тараканьи бега» - забава для тараканов, практически не знают образы таракана в искусстве и полагают, что мадагаскарские тараканы живут более 5 лет, но не имеют крыльев.

Ученики 4 класса в большинстве своем уверены, что мадагаскарские тараканы имеют крылья, «тараканьи бега» - забава для людей, но также не знают образы таракана в искусстве. Но у ребят уже есть представление о том, что такое рефлекс и что его можно выработать у этих насекомых. Например, были получены интересные ответы, что рефлекс – это автоматическое действие, привычка, способ выживания или пример, если летит мяч, то человек уворачивается.

Взрослые люди утверждают, что мадагаскарские тараканы живут до 2 лет, имеют крылья, а «тараканьи бега» - забава для людей. Также они имеют понятие о рефлексах и считают, что их можно выработать у тараканов. И, естественно, в силу своего жизненного опыта, взрослые знают различные произведения искусства, где героями являются тараканы.

Глава 7. Фотосессия с тараканами.

В интернете много различных фотографий с домашними питомцами. Но практически нет фото с мадагаскарскими тараканами. Поэтому мы решили провести фотосессию с нашими домашними питомцами – тараканами. В процессе съемок не пострадал ни один таракан, а фотографии получились очень необычными и забавными (фото 18, 19, 20, 21, 22). Приятного просмотра!

Фото 18. Фото 19.

Фото 20. Фото 21.

Фото 22.

Выводы

В процессе наблюдения за жизнедеятельностью мадагаскарских тараканов в условиях созданного инсектария:

- нами получено много новых знаний в области биологии.

- нами доказано, что:

люди знают не всё о мадагаскарских тараканах;

у мадагаскарских тараканов можно проверить наличие безусловных рефлексов и выработать непродолжительные условные рефлексы;

«тараканьи бега» – забава для людей;

с мадагаскарскими тараканами можно сделать необычные и смешные фото.

Заключение: Мадагаскарские тараканы - это не только кладезь для ученых в области исследования особенностей их поведения, но и идеальные домашние питомцы. Мы обязательно продолжим свою работу по дальнейшему изучению жизнедеятельности этих насекомых!

Список литературы.

Хлусов П.М. Тараканы с острова Мадагаскар. Опыт успешного содержания и разведения в домашних условиях. — М.: ООО «Аквариум-Принт», 2006;

Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров; Ред.кол.: А. А. Баев, Г. Г. Винберг, Г.А. Заварзин и др. - 2-е изд., исправл.-М.: Сов. энциклопедия, 1989;

Белошапкин С. П. и др., Словарь – справочник энтомолога – М.: «Нива России», 1992;

Райков Б. Е., Римский – Корсаков М. Н. Зоологические экскурсии – М.: Топикал, 1994;

https://animalreader.ru/tarakanyi-v-literaturnyih-proizvedeniyah.html;

https://zabaka.ru/92_tarakanomaniya-tarakan-kak-istochnik-vdoxnoveniya.html;

https://www.pesticidy.ru/dictionary/behavior_insects;

https://mydocx.ru/10-85137.html;

https://ru.wikipedia.org;

https://fishki.net/3605561-12-interesnyh-faktov-o-tarakanyih-begah.html.

Приложение №1.

Анкета

Дорогой друг, пожалуйста, ответь на несколько вопросов

Сколько тебе лет_________

Какие виды тараканов тебе известны?______________________________

_______________________________________________________________

Как ты думаешь, сколько лет живут мадагаскарские тараканы?_______________

Как ты думаешь, есть ли у мадагаскарского таракана крылья?________________

Почему шипит мадагаскарский таракан?

а) при опасности

б) так самцы привлекают самку

в) им просто нравится шипеть

Как ты думаешь, можно ли выработать рефлексы у мадагаскарских тараканов?_______________________

Что такое рефлекс?______________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

«Тараканьи бега» - это развлечение для людей или насекомых?_________

______________________________________________________________________________________________________________________________

Знаешь ли ты фильмы, сказки, рассказы, где героями были тараканы?______________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________