XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Исследование жизни муравьёв жнецов ( messor struktor) в искусственных условиях
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Когда мне было 5 лет, я увидела видеоролик о содержании муравьев дома. В ролике рассказали и показали устройство формикария и рассказали о их жизни. Мне это было интересно.
Через 3 года, я снова увидела ролик о муравьях и захотела иметь дома формикарий для наблюдения за их жизнью. Мне интересно было наблюдать за тем как они живут, развиваются из яйца во взрослых муравьев, как они питаются и складывают еду в кладовую.
Формикарий - это специальная муравьиная ферма, обычно пластиковая, как небольшой аквариум, воссоздающая среду обитания муравьев. Он позволяет изучать муравьиные колонии и их поведение(Фото приложение 1).
Мой папа поддержал меня в этом увлечении предложил приобрести такой формикарий домой. И муравьи у меня появились 3го августа 2023 года. Муравьи находились в стеклянной колбе, в колбе была вода отделенная ватной пробкой и еда в виде зерен растений. После сборки формикария я положила колбу в него и наблюдала за их расселением. Муравьи “разведчики” направились исследовать новую территорию, остальная колония так и оставалась в своей колбе. После того как разведчики исследовали новые территории, началось постепенное переселение колонии на новое место. Полное переселение колонии заняло 2 дня.
Муравьи выбрали отсек для жизни и перенесли в него часть своих припасов(семян растений). Первые яйца появились через 2-3 дня. Это значит что условия для жизни колонии в отсеке подходящие. Я заметила в их поведении следующие особенности:
-
данный отсек имеет увлажнение
-
затемнение с помощью непрозрачной крышки
-
рядом находится отсек с припасами
-
колба с отсеком с водой посещается муравьями регулярно
-
муравьи и матка в жилом отсеке реагируют на свет и резкие звуки
Мы предполагаем, что на поведение и жизнедеятельность муравьёв в искусственных условиях обитания влияют условия содержания и рацион питания.
Актуальность: муравьи являются самыми многочисленными насекомыми на земле и оказывающие огромное влияние на экосистемы планеты. Но при этом мало кто задумывается о последствиях влияния деятельности человека на этих маленьких существ, которых почти никто не замечает в своей жизни. Поэтому надо думать и о защите и сохранении и наших маленьких соседей.
Цель: изучить влияние внешних факторов на поведение и жизнедеятельность муравьёв messor structor в условиях домашнего формикария.
Методы исследования: информационно-поисковый, экспериментальный.
-
Общие сведения о муравьях
Первые муравьи появились 130 миллионов лет назад. Эти малютки такие же древние как динозавры. Но в отличие от последних, муравьи выжили. На земле обитает более 12 тысяч видов. А общее количество муравьев на планете более 10 000 триллионов. Самый маленький достигает размера всего 2 мм. Самый большой – это матка муравья-гиганта размером 5 см.
Муравьи населяют все континенты, климатические пояса и природные области. Их не найдешь только в Арктике и Антарктиде, и в центре обширных пустынь. В тропиках муравьи активны круглый год, в умеренной зоне они зимуют в оцепеневшем состоянии. Практически везде плотность муравьиных поселений очень высока. Даже в умеренном поясе на нескольких квадратных километрах обитает несколько десятков видов этих насекомых, в сумме составляющих 10-20% биомассы. В тропиках доля муравьев в общей биомассе живых существ может доходить до 30%, на 1 км² территории там может жить до 2 миллиардов муравьев!
Все виды этих насекомых являются колониальными. У самых примитивных видов размер колонии может исчисляться несколькими десятками рабочих муравьев, а самые большие семьи могут включать до 22 миллионов особей. Большинство видов оседлы, они создают для жилья специальные гнезда — муравейники. Обычно главная часть муравейника погружена в почву, где образует разветвленную систему ходов, иногда доходящих до глубины 4 м. Здесь находится королева, яйца и личинки.
Как и у всех общественных насекомых, особи одного вида у муравьев разделены на три касты: самки, откладывающие яйца (королевы или матки), самцы и бесплодные самки (рабочие). Принадлежность к касте обусловлена генетически и не может быть изменена ни при каких обстоятельствах.
Муравьи-разведчики, обнаружив добычу, возвращаются в гнездо, рассказывают фуражирам где искать и спешат за новыми трофеями. Фуражиры отправляются за найденным и без труда находят его без проводника.
Профессия фуражира самая распространенная в муравьиной семье, но не единственная. Поскольку рабочие муравьи подвергаются нападениям хищников, а иногда и собственных собратьев, то для их защиты у многих видов есть рабочие-солдаты. Они крупнее обычных особей и вооружены мощными жвалами. Поведение солдат различно: у муравьев-жнецов выстраиваются почетным караулом на обочине тропы по которой следуют сборщики корма.
Отличительной особенностью муравьем является тонкий перехват между грудью и брюшком и различные железы, выделяющие пахучие вещества (у каждого вида свои), которые в известной степени заменяют этим насекомым язык. С помощью пахучих меток муравьи сигнализируют об опасности, отличают своих от чужих, оповещают о начале сезона размножения, наличии корма и даже… о необходимости вынести мусор.
Кроме того, железы могут выделять муравьиную кислоту или яд (у некоторых видов для этих целей есть маленькое жало). Впрочем, главным органом защиты у муравьев являются жвала. Они довольно большие, острые и способны защелкиваться с феноменальной скоростью — 120-230 км/час! Поэтому укус даже крохотного муравьишки очень чувствителен и способен отпугнуть сравнительно крупного хищника.
-
Экспериментальное изучение реакции на изменение условий содержания муравьев
3.1. Реакция на освещенность и влажность.
Цель: определить наиболее подходящие условия освещенности и влажности.
Колония муравьев при переселении заняла отсек, который закрыт снимаемое крышкой для создания затемнения в отсеке и имеет искусственное увлажнение(Фото: приложение 2).
При этом соседний отсек не имеет увлажнения и в нем располагается склад с запасами семян. В эксперименте он был закрыт крышкой.
Для проведения эксперимента открываем крышку в жилом отсеке и оставляем на освещенном месте. Результаты наблюдения:
В первое время муравьи проявили небольшое беспокойство, но через 5-10 минут успокоились и продолжили свои обычные дела.
Через 30 минут муравьи разведчики начали активно бегать по отсекам, а остальные муравьи и матка прикрыли собой яйца.
Через два часа после начала эксперимента муравьи перенесли все яйца в отсек с запасами и выбрали ход который не содержал запасов(Фото: приложение 3)
Следующим этапом закрываем все отсеки крышками и регулярно проверяем изменения.
Через 5 минут после закрытия крышки, все яйца были уже перенесены на свое предыдущее место и колония вернулась в свой жилой отсек.
3.2. Питание.
Основной рацион муравьев жнецов – зерновые культуры, такие как семена проса, мака, горчицы. Это основа питания всей колонии и это подтверждается наблюдением, так как муравьи создали в отсеке склад с припасами недалеко от жилого отсека. В этом отсеке нет влажности и освещения, чтобы семена не испортились.
В ходе эксперимента муравьям в качестве белковой пищи было предложено: белок и желток куриного яйца, вареная куриная грудка.
Из этого набора наибольшей популярность у муравьев пользовался желток. Они его нарезали маленькими шариками, размером с зерно мака и сложены в отсек с припасами.
Также в питании использовали вареную куриную грудку, а вот вареный белок почти не вызвал у них интереса.
В формикарии также расположена колба с водой, открытый конец которой закрыт ватным тампоном. Эта колба используется муравьями для питья и они регулярно к ней приходят, в том числе и матка.
3.3. Звуковое воздействие
Для определение реакции муравьев на звук, была открыта крышка для наблюдения за поведением при звуковом воздействии.
При обычном уровне звука 37-40Дб, муравьи ведут себя абсолютно спокойно. При увеличении шума(хлопки в ладоши) до 70-80Дб, отмечены небольшие реакции, такие как беспокойство. Если постучать по крышке с уровнем шума 70-80Дб, то вся колония приходит в движение и муравьи начинают активно бегать по отсекам. После прекращения шума, муравьи очень быстро возвращаются к своим обычным делам и ведут себя спокойно.
-
Выводы. Рекомендации по содержанию.
4.1. Из эксперимента мы выяснили, что для выведения потомства и комфортного размещения колонии необходима темнота или сумрак, а также должны быть влажность. Так как из сухого помещения муравьи убежали очень быстро. Формикарий должен иметь несколько отсеков, как с влажностью, так и сухие. Сухие помещения нужны им для хранения запаса питания.
4.2. Кроме основного питания семенами, муравьям требуется и белковая пища. К такой пище относятся, вареный желток и вареная куриная грудка. Также могут быть использованы и естественные корма, такие как комары или другие небольшие насекомые.
Наличие воды для питья. В формикарии обязательно должна быть поилка, либо закрытая колба с водой, либо смоченный ватный тампон. Лучше не использовать открытый источник с водой, так как муравей может утонуть.
4.3. Муравьи остро реагируют на шум, поэтому расположить формикарий лучше таким образом, чтобы его никто не задевал и открывать крышку для наблюдений надо аккуратно, без лишнего шума.
Муравьи — колониальные насекомые с чётким разделением на касты. Степные жнецы являются колонией с одной самкой. Степные жнецы не требуют особого ухода, питаются в основном легкодоступной углеводной пищей, поэтому являются идеальными питомцами для содержания в домашних условиях. Изменение внешних факторов, таких как: свет, влажность, шум, появление различных предметов в формикарии и питание влияют на поведение и жизнедеятельность муравьёв. Негативное влияние оказывают свет, шум, недостаток влаги.
Наша гипотеза о том, что на поведение и жизнедеятельность муравьёв в искусственных условиях обитания влияют условия содержания и рацион питания подтвердилась.
-
Список используемой литературы
1. https://antplanet.ru/blog/interesting-facts.htm
2. lhttps://moluch.ru/young/archive/49/2608/
3. https://animalsglobe.ru/muravi/
Приложения
Приложение 1 Мой формикарий
Приложение 2
Реакция на освещённость и влажность. Начало эксперимента.
Приложение 3
Реакция на освещённость и влажность.
Завершение эксперимента.