XXIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Про меня и муравья
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Природа поражает нас красочностью и разнообразием своих творений. И любой живой организм в ней – есть красота, тайна и великая загадка. И некоторые загадки, быть может, никогда не найдут себе ответа.
Мы живём в степной местности, а степь – это залитое солнцем открытое пространство, которое просматривается до горизонта и дарит ощущение раскованности и свободы. Но и у нас в степи есть места, которые не уступают лесным массивам – это культюки (естественные участки лесной растительности в поймах реки Большой Узень). (Фото 1)
Культюк для членов экостанции «Степные просторы» МОУ СОШ с. Дмитриевка является объектом проведения исследовательских и практических работ, используется для культурно-познавательных просветительских и эстетических целей. Во время изучения видового состава растительности культюка мы встречали почти каждые 3-4 метра стройные, как будто приглаженные утюгом, конические купола муравейников .
Присев у подножия муравейника, мы увидели кипящую, бьющую ключом жизнь муравьёв, размеры которых 6-8 мм. Голова и грудь красновато-бурые, брюшко черноватое, блестящее – это рыжие лесные муравьи. (Определитель насекомых. Плавильщиков Н.Н. 1994г.)
Общественная жизнь муравья очень сложна. Мне всегда было интересно наблюдать за муравьями, этих маленьких трудяг часто сравнивают с людьми. Это из-за их образа жизни.
Гипотеза:
Наблюдая за муравьиным миром я с удивлением заметил, насколько эти трудолюбивые насекомые похожи на человека в том, чем они занимаются. Я предположил, что организация социальной жизни муравьев послужила примером для организации жизни человека.
Цель: выяснить, насколько социальное устройство жизни муравейника сходно с социальным устройством жизни человека.
Задачи: 1.Изучить информацию по данной теме.
2.Сравнить организацию жизни муравья и организацию жизни человека.
3. Провести исследование и сделать выводы.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы:
1.Эмпирические: (наблюдение и сравнение).
2.Экспериментально-теоретические (анализ, моделирование, обобщение).
Объект исследования: муравьи и муравейники.
Практическая значимость работы заключается в том, чтоу многих детей есть привычка разрушать гнёзда муравьёв, не задумываясь о том, насколько это чудное устройство, сколько времени и сил потрачено на строительство муравейника. Данная работа может послужить материалом на уроках окружающего мира и классных часах по охране природы.
Глава 1.
Общие сведения о биологии муравьёв
С давних времён жизнь трудолюбивых муравьёв была для людей предметом постоянных наблюдений и живейшего интереса. В древних сказаниях, поэтических произведениях и даже в Библии уделялось внимание этим насекомым. Муравьи́ – насекомые с долгой историей и очень высокой самоорганизацией.
Появились муравьи на нашей планете 200 миллионов лет назад (в верхнем мезозое). Их далёкие предки - свидетели расцвета динозавров – были подземными хищниками, лишь значительно позднее они освоили поверхность земли и забрались на деревья. С течением времени одни формы муравьёв вымерли, другие появились, и сейчас учёные насчитывают около 12 000 видов муравьев. Эти маленькие жители встречаются во всех уголках Земли, за исключением Антарктиды и Крайнего Севера. Благодаря такому космополитному распространению, обилию и своим хорошо заметным колониям муравьи известны повсюду.
И как последовательно и логично построение жизни этой муравьиной цивилизации! Каждая муравьиная семья – это целый мир, во многом очень напоминающий человеческое общество. Этих трудолюбивых и интереснейших насекомых изучает специальная наука – мирмекология. Каждый отдельный муравей отличается микроскопическими размерами и кажется абсолютно неразумным существом, однако уклад муравьиной семьи настолько сложен, и так четко организован, что это вызывает удивление и даже восхищение.
Глава 2. Сходство муравьёв с людьми
2.1. Муравьи и люди- общественные существа.
Человек, так, по крайней мере, ему кажется, стал настоящим хозяином Земли. Огромные мегаполисы с миллионным населением появились на всех материках. Современные автомагистрали и железные дороги опутали поверхность планеты частой паутиной. Обширные поля, тучные стада, современные фабрики по переработке сельскохозяйственной продукции позволяют снабжать население продуктами питания. Все правильно. Но, оказывается, все это было уже сделано другими «разумными» существами нашей планеты много миллионов лет назад. Этими существами являются - муравьи. Конечно, и их дома, и дороги, и сельскохозяйственные поля, и «домашние животные» несравнимы по размерам с созданными людьми. Построение муравьиного общества также основывается на других законах, и муравьиная психология отличается от людской. Но вот по «разумности», рациональности своей деятельности, муравьи, как говорится, дадут сто очков вперед человеку.
2.2.Сходство в построении жилья (Фото 2.)
Как устроено жилье современного человека?
Это дома, построенные из прочных материалов, которые защищают от непогоды, ремонтируются в зависимости с необходимостью. Дома человека могут отличаться размером, архитектурой, отделкой и дизайном, но принцип у всех один. В домах много квартир. В каждой квартире предусмотрены комнаты разного значения (гостиная, спальня, детская, гардеробная, кухня, туалет, ванная и пр.). Консьерж или охранник следит за порядком и обеспечивает охрану дома.
Как устроено жилье муравьев?
Муравейник выглядит как земляной холм, усыпанный листьями и хвойными иголками. Но, на самом деле - это очень необычное, продуманное до мелочей жилище, с множеством комнат и лабиринтом коридоров. (Фото 3)
Муравейники бывают разных размеров, они отличаются по своей конструкции, некоторые из них представляют удивительные архитектурные сооружения. Но, независимо от формы и размеров, все муравейники имеют сложное многокамерное(многокомнатное) устройство. В таком сооружении могут жить до полутора миллионов муравьев.
Покрытие муравейника сделано из веточек. Они защищают жилище от непогоды. Муравейник ремонтируется и обновляется рабочими муравьями.
В муравейнике существуют следующие камеры(комнаты): «Солярий»,
«Зимовальная камера». Насекомые собираются здесь, чтобы пережить холода в состоянии полуспячки, «Хлебный амбар». Здесь муравьи хранят зерна,«Царская камера». Здесь живет матка, откладывающая до полутора тысяч яиц в день, «Родильный дом». Камеры с яйцами, личинками и куколками, «Коровник», где муравьи содержат тлей, и др.
Расположены все комнаты-камеры тоже очень логично.
Изучая и сравнивая муравейник и дом человека, мы видим, что жилье поделено на комнаты по назначению!!!Как же все логично и осмысленно! Это стало для меня большим открытием.
Можно возразить, что и птицы строят гнезда, а мыши, суслики и прочие роют норы. Да это так, но только люди и муравьи достигли в этом совершенства.
2.3.Сравниваю жизнь и распределение обязанностей в семье человека и в семье муравья.
Люди живут семьями. Человек не может жить один. В полноценной семье есть мама, папа, дети. Некоторые живут совместно с бабушками и дедушками. У каждого в семье определенная роль, определенные обязанности. Женщина готовит еду, создает уют в доме, мужчина покупает продукты, является добытчиком и защитником. Оба родителя участвуют в воспитании детей. Заботятся о более старшем поколении. Конечно, современная жизнь диктует свои условия и вносит некоторые поправки, но назначение женщины -это дети и семья, а мужчины- это содержание, защита семьи и работа. Так распределяются обязанности у людей. Дети, подрастая, берут на себя заботу о родителях.
А что происходит у муравьев?
Как распределяются обязанности у них в семье?
В муравейнике строгая дисциплина, распределение ролей.
Гнездом управляет царица - это самка, которая откладывает яйца. От ее судьбы зависит, быть им или не быть, создастся новое гнездо или нет.
Многие считают, что царица является ключевым звеном в муравьиной семье, но это не так.
Рядом с царицей находится ее свита из 10-12 рабочих муравьев, они о ней заботятся: облизывают ее и кормят. Это, как правило, молодые муравьи. Все обитатели гнезда проходят примерно месячную стадию ухаживания либо за царицей, либо за личинками. После этого они перебираются на самый дальний участок зоны патрулирования муравейника (радиус зоны достигает 56 метров) и там занимаются поиском пищи - фуражированием. Найденную пищу, муравей передает вверх по инстанциям, и лишь оттуда она распределяется по всему муравейнику.
Рабочие муравьи выполняют разные функции, но между ними существует четкое разделение труда.
Строители, стража - охраняет муравейник от чужаков, няньки - ухаживают за расплодом, кормят и переносят личинки. (Фото 4)
Уборщики - уносят строительный мусор и другие отходы за пределы гнезда.
Фуражиры добывают пищу: фуражиры - разведчики дают информацию;
охотники- убивают беспозвоночных; носильщики- приносят пищу в гнездо;
сельскохозяйственники- разводят и расселяют тлю для получения сладкой росы, по-другому говоря, доят тлю.
Очень интересно, что совершенно по-другому поступают муравьи с теми, кто потерял трудоспособность в результате увечья. Их кормят до тех пор, пока те в состоянии просить еду, то есть постукивать усиками по определенным участкам головы здорового муравья.
Распределение обязанностей в семьях этих двух цивилизаций очевидна. Отличие в количестве членов семьи.
2.3.Сравниваю некоторые профессий человека и муравьев. (Фото 5)
Для выполнения каждой работы подходят разные муравьи, отличающиеся друг от друга в ключевых качествах и навыках: умение взаимодействовать с другими муравьями, уровень интеллекта, агрессивность, изобретательность и предприимчивость.
«Профессия» достанется муравью в зависимости от того, какими навыками и качествами он обладает, где сможет принести максимальную пользу обществу.
Муравьями-охранниками становятся особи, которые с раннего возраста проявляют агрессию, но особым интеллектом они не отличаются. Для солдат важна физическая сила и умение выполнять приказы и задачи: в случае муравьев это охрана ресурсов муравейника и нападение на тех, кто эти ресурсы хочет заполучить.
Профессия, достающаяся самым развитым в интеллектуальном плане муравьям — разведчики. Разведчики – это видовая гениальность-1 % от всего муравейника. Им присуща высокая исследовательская активность. Они очень умны, в меру храбры, но и осторожны.
Такие особи хорошо ориентируются на местности, способны запоминать дорогу от дома до нужной точки, передавать информацию о новой еде другим особям, которые отправятся на ее сбор.
Они выполняют сложнейшие задачи, которые не способны сделать их сородичи. Доктора - ухаживают за больными муравьями. Они ежедневно проводят профилактические осмотры, в случае необходимости изолируют больных и даже проводят хирургические операции- например ампутируют изувеченные конечности.
Муравьи - активные хищники, но вместе с тем они держат и «домашний скот». (Фото 6). Вот, например, организация сельского хозяйства. Наверно, все знают, что в качестве «домашних животных» муравьи используют тлей:В книге «Симбиоз» говорится о тлях: «Муравьи пасут этих насекомых, доят их, как коров, добывая себе пропитание, и защищают их от хищников». Как скотники загоняют на ночь скот в стойло, так и муравьи в конце дня размещают тлей в своем гнезде для безопасности, а утром выводят их на пастбище - обычно туда, где есть молодые сочные листья. Пасут муравьи-скотоводы не один-два десятка тлей, а иногда даже многотысячные поголовья. И это всего лишь муравьи одного муравейника!
В пище муравьёв падь составляет 60%, насекомые – 30%, сок растений – 5%, грибы, семена – 5% . (диаграмма 1).
Это неполный список похожих профессий человека и муравьев.
При изучении обязанностей муравьев и особенностей их распределения между членами муравьиной семьи возникает интересная ассоциация с человеческим обществом.
В начале работымы предположили, что организация социальной жизни муравьев может служить примером для организации социальной жизни человека, ивот какие выводы мы сделали: Человеку есть чему поучиться у муравьёв.
1.Муравьи живут огромными колониями, у них нет президентов или начальников, при этом каждый добросовестно выполняет свою работу.
2.Муравьи выполнят ту работу, к которой у них есть склонности.
3.Они заботятся о своём потомстве и раненых, делятся друг с другом пищей. У муравьёв нет голодных или брошенных членов колонии.
4.Муравьи - специалисты по удалению мусора из своих поселений. Они раньше людей придумали систему канализаций и захоронения отходов.
5.Муравьи раньше людей изобрели правила дорожного движения. Когда они бегут по своим тропинкам, это похоже на двустороннюю дорогу, и там никогда не бывает аварий.
Заключение
Почему муравьи нас так заинтересовали? Муравьи выполняют множество экологических функций в жизни различных экосистем. Они участвуют в почвообразовательных процессах: перемешивают почву и улучшают её химический и механический состав. Можно заметить, что вокруг муравейников растительность гуще и здоровее.
Добыча муравьёв одного большого муравейника в сутки составляет 6500 гусениц, 28000 куколок и 2000 бабочек.
Польза муравьёв в природе огромна. Около 3000 видов растений распространяются трудолюбивыми букашками. В этом числе чистотел, гусиный лук, чабрец,первоцвет, молочай и другие мирмекохорные растения. Все эти травы и цветы не смогут расти без муравьев, которые сносят их семена в дом, теряя часть по дороге.
Муравьям нужна особая охрана, так как они оказывают существенное влияние на лесную экосистему, при этом испытывают негативное влияние со стороны человека: разрушаются муравейники, изменяется привычная для муравьев природная среда; муравьи массово гибнут при вырубках леса. Вокруг населенных пунктов, вдоль дорог и туристских маршрутов, в зонах массового отдыха муравьиных гнезд становится все меньше и меньше. Если так будет продолжаться дальше, то вскоре нужно будет думать о занесении муравьев в Красную книгу.
В дальнейшем мы планируем на территории культюка продолжить изучение жизнедеятельности рыжих лесных муравьёв, провести учёт и взять под охрану муравейники, которые ещё не учтены, делать обвязки, которые останавливают животных и человека, вести активную разъяснительную работу среди населения по сохранению данной территории.
Список использованных источников
1.Алексеев В.А.300 вопросов и ответов о насекомых .–Ярославль: Академия развития, 2007.
2.Бернар Вербер "День Муравья"1991
3.В.С. Гребенников «Тайны мира насекомых» (использованы отдельные главы). Новосибирское книжное издательство. 1990 г.
4.Длусский Г.М., Букин А.П. Знакомьтесь: муравьи! – М.: Агропромиздат, 2009.
5.Захаров А.А. Муравей, семья, колония. - М.: Наука, 2008.
6.Никин С.В. "Симбиоз "2002
7.https://ru.wikipedia.org/wiki
8.http://www.vokrugsveta.ru/
9.http://antclub.ru/ - сайт о муравьях и мирмекологии
10.http://ru.wikipedia.org/ - Энциклопедия «Википедия»
Приложение
Фото 1 Культюки (естественные участки лесной растительности в поймах реки Большой Узень
Ассоциации (муравьи и люди)
Фото 2Сходство в построении жилья
Фото 3 Муравейник и жильё человека
Фото 4 Куколки и дети
Фото 5 Рабочий процесс
Фото 6 Животноводство
Диаграмма 1 – основные компоненты питания муравьёв.