XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Большая жизнь маленьких насекомых
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Наша большая планета Земля очень гостеприимна. Она вмещает в себя миллионы созданий, среди которых не только человек.
Можно ли представить нашу жизнь без насекомых? Они одни из первых появились на нашей планете, и было это за несколько тысяч лет до динозавров. Вне зависимости от того, какие чувства они в вас вызывают, они окружают нас везде: и в природе, и даже дома.
Тема насекомых мне всегда была интересна. Я люблю наблюдать за ними в живой природе, посещаю по возможности выставки с редкими и экзотическими насекомыми. Но один из видов насекомых мне приглянулся больше всего: их поведение в живой природе, особенности развития.
Одними из самых трудолюбивых насекомых на планете считаются муравьи. Эти удивительные создания, несмотря на свой размер, способны обустраивать огромные территории.
Муравьи — это насекомые, которые не могут жить по одиночке, а обитают колониями до миллиона жителей. Они очень самоорганизованные. Относятся к отряду перепончатокрылых. (Перепончатокры́лые (лат. Hymenoptera) — один из крупнейших и наиболее развитых в эволюционном плане отрядов насекомых. Группа включает более 155 тыс. видов из 9100 родов (вероятно, до 300 000 видов), в том числе общественные насекомые (муравьи, осы, пчёлы, шмели))
Маленькие и незаметные - они всегда рядом, хотя мы редко обращаем на них внимание.
Пробегающий мимо муравей не вызовет никакой заинтересованности. Но если посмотреть на мир пробегающего муравья с другой стороны. Найти муравейник в парке или в лесу и изучить жизнь этого маленького насекомого, то она окажется очень интересной. Сотни насекомых или одно существо? Когда муравьи объединяются- индивидуальность исчезает. И группа становится живым существом. Ученые называют его сверхорганизмом. Он дышит, он размножается , как организм.
Актуальность выбранной темы
Крошечный муравей занимает огромную нишу в развитии экосистемы. Муравьи участвуют в распространении семян; велика их роль в почвообразовании – проделывая ходы под землей, муравьи способствуют проникновению в почву воды и воздуха, необходимые растениям, участвуют в возобновлении леса.
Наиболее интересная сторона жизни муравьев скрыта от наших глаз и наблюдение за ними затруднено. Для проведения данного исследования мною была приобретена муравьиная ферма. Муравьиная ферма – это искусственно созданный человеком небольшой муравьиный дом, который называется формикарий. Поселив в него маленьких обитателей, я смог увидеть , как муравьи осваивают новую территорию, обустраивают своё хозяйство.
Цель исследования: изучить особенности жизни и поведения муравьёв-жнецов в формикариях разных видов.
Объект исследования: колония муравьев - жнецов.
Предмет исследования: муравьиная ферма (формикарий)
Гипотеза исследовательской работы: возможна ли жизнь муравьёв – жнецов и развитие колонии при создании благоприятных условий в формикарих разных видов.
Задачи исследования:
-
Выявить и создать необходимые условия для жизни муравьев-жнецов в формикарии.
-
Познакомится с условиями обитания муравьёв жнецов.
-
Развивать наблюдательность
-
Расширять и систематизировать знания о жизни насекомых
-
Развивать умение делать вывод.
Методы исследования:
-
Изучить научную литературу по теме исследования
-
Описать особенности развития и жизнедеятельности колонии муравьев-жнецов.
-
Наблюдение над процессом развития колонии муравьёв в формикарии
-
Проведение экспериментов.
-
Сбор необходимого фото и видео материала.
Кто живёт в колонии.
Для исследования была приобретена колония муравьев-жнецов Семейство состоит из:
-
матки — она производит потомство,
-
солдат — они охраняют муравейник от опасностей и помогают со сбором урожая,
-
рабочих муравьёв — они занимаются добычей пропитания и уходом за молодняком.
-
разведчики – они разведывают новую территорию при переселении.
Приобретенные муравьи для исследования держат свой путь в специальной пробирке для перевозки колонии. В пробирке созданы все условия для жизни муравьёв в пределах 7 дней ( влажность , мини поилка, корм).
После получения пробирки, у каждого заводчика муравьёв стоит нелёгкая задача: переселить приехавшую колонию в свой новый муравьиный дом.
Муравьи при переселении на новую территорию испытывают небольшой стресс. Вытряхивать насекомых с пробирки категорически запрещено. Поэтому полученную колбу с муравьями присоединяют к формикарию При заселении на новую территорию (формикарий) первыми из колбы вышли разведчики .Затем они сообщили другим муравьям, что они увидели благоприятную территорию для места проживания. После разведчиков выходят рабочие муравьи, они переносят оставшиеся семена из пробирки. Позже вылезает матка, и она почти сразу же заходит в муравейник. За маткой, муравьи - солдаты заходят в пробирку и переносят расплод ( личинки). На этом переезд муравьев из пробирки в формикарий закончился. Началась интересная жизнь муравьиной колонии.
Жизнь в формикарии.
Ухаживают за яйцами рабочие. В их обязанности на этом этапе входит:
-
сортировка расплода;
-
нахождение оптимальных условий для развития.
Сначала личинки располагаются вместе. По мере взросления они живут по отдельности. На этом этапе происходит усиленное питание будущего муравья. О питании заботятся всё те же муравьи –рабочие. В их обязанности входит добывание еды и своевременная доставка.
Между личинкой и взрослым насекомым есть ещё одна стадия – куколка. В стадии куколки личинки перестают питаться , они выделяют фекалии и плетут кокон
Последний этап в формировании муравья. Имаго, или иными словами, взрослое насекомое , выходит из своего кокона. Молодой муравей не может самостоятельно избавиться от него. В процессе выхода задействованы сородичи, в частности рабочие. Они вытягивают муравья из кокона. Окрас новорождённых муравьёв другой, он более светлый. Новорождённый муравей становится тёмным через 3-5 дней.
Эксперимент №1 «Маленькие строители».
Цель эксперимента: Муравьи должны повторить «стройку» муравейника (ходов) как они это делают в природев гелиевом формикарии.
Гипотеза эксперимента: играют ли муравьи положительную роль в почвообразовании леса.
Ход эксперимента:
Мною была приобретена гелиевая ферма для муравьёв. Так же было произведено переселение из одного формикария в другой. За одну ночь муравьи переселились в новый дом. Впервые дни, жизнь в новой ферме протекала спокойно. У каждого жителя были такие же обязанности, появлялись новые муравьи, колония росла. Муравьи принялись за работу. Они начали рыть туннель.
Вывод: прокладывая свои туннели, муравьи рыхлят почву и облегчают доступ воздуха к корням растений, обогащают почву углеродом, калием, азотом и другими элементами, а это значит, что муравейники повышают продуктивность лесов.
Спустя две недели, я начал замечать, что численность муравьёв начинает уменьшаться, и живых муравьёв становилось всё меньше, а матка перестала приносить расплод. Из прочитанной литературы, мне удалось узнать, что гелиевая ферма не предназначена для полноценного развития колонии. Внутри самого формикария очень повышенная влажность, а это губительно для насекомых. Из-за избыточной влажности, любая принесенная муравьями органика (семена) моментально гниёт, распространяя по гнезду губительную плесень для колонии. Из проделанного эксперимента можно сделать вывод, что муравьи действительно роют ходы под землей, участвуя в экосистеме земли.
И так же очень важен микроклимат в муравейнике, повышенная влажность очень губительна для муравьёв жнецов. (См. Приложение №1)
Влажность как одна из составляющих в жизни муравьёв.
Хочется особое внимание уделить влажности в формикарии. Жнецы - муравьи степей, привыкшие к сухому и тёплому климату. Высокая влажность помешает им хранить семена в целости и сохранности. Поэтому нужно придерживаться средних значений влажности в диапазоне от 50-60% в формикарии и 30-50% - на арене. Чтобы контролировать эти показатели, я использую в своём формикарии гигрометр. Прибор помещаю на арену и отслеживаю значения влажности как сразу после увлажнения, так и в процессе испарения воды.
Но есть род муравьёв, которым нужна повышенная влажность для полноценного развития колонии. В диаграмме представлено несколько видом муравьёв в процентном соотношении влажности от минимального уровня к максимальному у каждого рода. В живой природе от влажности зависит и место обитания муравьёв.
Эксперимент №2 «Муравьиный мусоропровод»
Муравьи в живой природе очень любят чистоту. Они постоянно чистят ножками тело и особенно усики. В муравейнике тоже всегда чистота. Свои отходы (зёрна, погибших муравьёв, остатки кормовых насекомых (крылышки, чешуйки)), муравьи непросто выбрасывают на улицу, а уносят на метр от дома.
В каждом муравейнике есть специальные просторные камеры, куда насекомые собирают отходы. А специальная служба муравьёв - мусорщиков неустанно их утилизирует, перемешивая, чтобы ускорить процесс гниения и уничтожения болезнетворных бактерий. Муравьи - обладатели необычайного натурального, дезинфицирующего, чистящего средства, уничтожающего вредоносные микроорганизмы - это муравьиная кислота и специальные ферменты. Таким образом муравьиная комплексная и очень эффективная система очистки полностью исключает риск заражения и охраняет здоровье всей муравьиной семьи.
В большом муравьином гнезде под землёй прокопан длинный ход, который заканчивается большой камерой (комнатой). Вот туда муравьи несут свои отходы. Остатки пищи в гнезде оставлять нельзя, там влажно и они быстро испортятся, на остатках пищи может образовываться плесень, а из проделанного эксперимента №1 мы уже знаем, что образовавшаяся плесень, очень губительна для муравьёв.
Муравьи носят отходы в определённое место. А что, если поставить туда специальный контейнер? Будут ли муравьи его использовать в качестве своей «мусорки».
Цель эксперимента: изучить работу муравьёв по созданию чистоты в акриловом формикарии.
Гипотеза эксперимента: будет ли колония муравьёв придерживаться чистоте и порядку в акриловом формикарии, как они это делают в живой природе.
Ход эксперимента:
Для проведения эксперимента понадобиться специальный контейнер, который будет соединён с формикарием, он и будет служить «комнатой» для мусора муравьям. После присоединения контейнера муравьи изучили новую территорию.
Вывод Эксперимента: муравьи действительно выносят свой мусор на другую территорию, образовывая тем самым «мусорку». (См. Приложение №2.) Эти маленькие насекомые могут многому научить нас, людей. В случае чистоплотности, заботе не только о себе, но о тех, кто живёт рядом.
Вывод исследовательской работы:
Я с большим интересом наблюдал и продолжаю наблюдать за жизнью муравьёв-жнецов в формикариях и в живой природе. Удивительные насекомые, они поразили меня своим трудолюбием, способностями и своей коллективной работой. Я достиг поставленной цели исследования: изучил особенности их жизни в формикариях разного вида, провёл эксперименты, где доказал, что маленькое насекомое занимает огромную нишу в развитии экосистемы. При проведении экспериментов подтвердил свою гипотезу, что жизнь муравьёв – жнецов в формикарии возможна, когда созданы благоприятные условия для их жизни и развития.
Заключение
Какой будет Земля без насекомых? Точно сказать трудно, но одно известно наверняка: она будет мёртвой планетой…
Такие незаметные для большинства людей в повседневной жизни существа играют огромную роль в поддержании природного равновесия. Несмотря на то, что некоторые насекомые очень опасны для человека, другие, напротив, приносят человеку незаменимую пользу. Насекомые живут рядом с нами не для того, чтобы люди могли полюбоваться ими, а потом раздавить от скуки. Защищая насекомых, человек делает комфортным и безопасным собственное будущее. Это означает, что у насекомых есть своё почётное место на нашей планете.
Список использованной литературы:
-
Захаров А.А. Муравей, семья, колонии. М.: Просвещение, 1984. – 272с.
-
Энциклопедия «Хочу знать» серия «Насекомые»
-
Интернет ресурсы
Приложение №1
Гелиевая муравьиная ферма
Р азвитие колонии муравьёв. Муравей «солдат» и «рабочий» переносят личинку муравья
Проделанные ходы муравьями в
гелиевой муравьиной ферме .
Приложение №2.
Формикарий, контейнер для проведение опыта.
Муравьиный «мусоропровод».