XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Увлекательная жизнь муравьёв
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
В прошлом году я ездил со своей семьей на море на базу отдыха в горах. Там я очень любил наблюдать за настоящим муравейником. Они строили свой дом, носили палочки. Я пробовал кормить их разной едой: шоколадом, хлебом, подкладывал им разные травинки. Но в один из вечеров на базу приехали люди «травить комаров». На следующее утро я обнаружил, что все мои муравьи тоже погибли. Я очень расстроился и долго горевал по этому поводу. И на ближайший День рождения мне подарили «Муравьиную ферму», чему я был очень рад. Оказалось, что живые муравьи в специальном стеклянном боксе - это не только интересный подарок, за которым надо ухаживать, но и очень увлекательная и сложная история жизни необычных маленьких существ. (Приложение 1)
Муравьев я и выбрал предметом своего исследования. Мне очень нравиться ухаживать за своими муравьишками. Я задался вопросом: «А какие они, муравьи?», «Как они живут?», «Как они строят свои дома?», «Какую работу выполняет каждый член семьи?». А еще хотел бы проверить тот факт, что эти насекомые очень умные!
Цель проекта:
- познакомиться с укладом жизни муравьев на примере небольшой колонии.
Задачи проекта:
-
узнать из литературы как можно больше о муравьях: виды, среда обитания, особенности поведения, правила ухода за домашним формикарием;
-
изучить историю появления муравьев;
-
выяснить с помощью эксперимента, насколько развит инстинкт защиты своего жилища, королевы и личинок;
-
обобщить результаты, сделать выводы;
-
поделиться наблюдениями с друзьями и одноклассниками.
Гипотеза: я предположил, что муравьи даже в неволе, могут жить обычной жизнью, подстроив уклад своей жизни под определенные условия.
-
Теоретическая часть
-
-
Кто такие муравьи?
-
Муравьи - семейство насекомых из надсемейства муравьиных, отряда перепончатокрылых. Муравьи-жнецы встречаются в основном в степях и полупустынях. Являются общественными насекомыми, образующими 3 касты: рабочие, солдаты, матка. Каждые из которых выполняют свою функцию. Муравьи живут большими семьями, насчитывающими от нескольких десятков или сотен до нескольких миллионов особей (в зависимости от вида). Живут они в гнездах, называемых муравейниками, которые устраивают в почве, древесине, под камнями; некоторые сооружают муравейники из мелких растительных частиц. Большую часть населения муравейника составляют рабочие, которые выполняют всю работу по благоустройству колонии, добыче пищи и воспитанию нового поколения. Центром колонии является королева-матка (обычно она одна), главная задача которой заключается в откладывании яиц для пополнения населения муравейника.
Первую часть жизни муравей живет в свое удовольствие (в роли личинки). О нем постоянно заботятся: переносят из одних камер в другие, тем самым поддерживая надлежащую температуру и влажность; очищают от частичек грязи; вскармливают перемолотой во рту пищей.
Вторую часть жизни муравей посвящает заботе о личинках, строительству, добыванию пищи для семьи и охране муравейника. Каждый муравей выполняет свой, определенный вид работы. Муравьи – самые трудолюбивые существа в мире. (Приложение 2)
Муравьи еще и очень выносливые, они способны переносить предметы в 5000 раз тяжелее их самих. Для сравнения, улитки могут переносить тяжесть лишь в десять раз больше собственного веса. Эти маленькие насекомые еще и очень быстрые, т.к. могут развивать скорость до 7,62 сантиметра в секунду. Для человека сопоставимая скорость – почти 55 километров в час.
Муравьи одни из самых долгоживущих насекомых в мире. Рабочие особи обычно живут от 1 до 5 лет, матка в среднем 15-20 лет! Таким образом муравейники, в которых молодые королевы сменяют старых могут стоять на одном месте не одну сотню лет.
Муравьи - это удивительные насекомые. Вы когда-нибудь видели спящего муравья? Я думаю, что нет потому, что они не спят ночью. Стоп! И сразу возникает вопрос: ведь все живые существа должны спать, муравьи тоже спят, но по-другому. Муравьи впадают в спячку. Как бы это не звучало, но это так. Делают они это зимой, как медведи. Узнали об отдыхе, теперь поговорим о труде. Муравьи уходят на 1 километр, чтобы добыть еду. Кстати, у муравьёв более 1000 профессий: солдат, химик, разведчик и т.д. Если матка погибнет, а она главная, то муравьи умрут через 1 день потому, что не матка живёт для муравьёв, а муравьи живут для матки. Ещё муравьи плохо видят, но как же они знают куда им идти, как они общаются? Общаются они с помощью усиков, а знают они, куда идти с помощью феромонов.
Феромоны - это запахи, которые чувствуют только те муравьи, что живут в одной колонии. Муравьи хорошо приспосабливаются к любым климатическим условиям и хорошо себя чувствуют, как в жару, так и в холод. В морозы насекомые впадают в анабиоз, но, если зима не слишком суровая, муравьи продолжают вести обычный образ жизни, выходя из муравейника и отправляясь на поиски пищи.Питаются муравьи преимущественно соком растений, тлёй и другими сосущими насекомыми. Есть также виды, питающиеся семенами (муравьи-жнецы) и культивируемыми грибами (муравьи-листорезы).
-
-
Какую пользу приносят муравьи?
-
Строя свои подземные дома и прокладывая многочисленные ходы для своего передвижения, они способствую рыхлению почвы. Также их деятельность способствует удалению из земли парниковых газов. Почва, обработанная насекомыми, обогащена минеральными веществами. Корни растений в этих условиях получают больше питания. Таким образом, присутствие чёрных муравьёв на дачном участке – признак хорошего качества почвы. Муравьи полезные насекомые для певчих птиц. Они принимают их внутрь и наружно. Муравьиный душ помогает птицам избавиться от паразитов. Купаясь в муравейниках, птицы засовывают насекомых под крылья, давят их о перья.
Насекомые активно уничтожают садово-огородных вредителей. Огородные вредители: гусеницы, черви, слизни – настоящее лакомство для них. Учёные подсчитали, что обитатели одного муравейника всего за один день лета уничтожают около двух тысяч огородных вредителей и их личинок.
Лечебные свойства муравьёв известны с давних пор. Испокон веков люди делали из них настойки, мази. Основным веществом в таких препаратах является муравьиная кислота, которая используется при лечении артритов, неврозов, головокружения. Также из муравьёв готовятся препараты с кровоостанавливающим действием. В их яде содержатся антибиотики, способные бороться с разными инфекциями. Но для тех, кто очень заинтересован в этих насекомых, люди придумали домашнюю муравьиную ферму.
-
-
Увлекательная жизнь муравьев.
-
Муравьиная ферма - очень интересный мир. Это - большая семья, которая может так разрастись, что превратится в настоящий муравьиный город. Все население в нем четко поделено на сословия. Прослеживается иерархия, где каждый отвечает за свое предназначение. Там есть даже настоящая царица!
Царица или же королева-матка - это яйцекладущая самка.Их в муравейнике может быть несколько. Зависит от вида самих муравьев. Но в любом случае их всегда очень мало по сравнению со всей массой населения. В отличие от самцов они живут долго, до 20 лет. За свою жизнь она может произвести миллионы потомков. В нашем муравейнике была и остается пока одна матка. Она самая большая по размеру, ее видно сразу. Ее кормят и хорошо охраняют. (Приложение 3)
Самцы - самое малочисленное сословие в городе. После спаривания с самкой они погибают. И самцы, и самки носят крылья. Они - самые малочисленные, но и самые важные жители этого города. Царица может сбрасывать свои крылья. Чернорабочие самые многочисленные в муравейнике. Это недоразвитые самки, которые не могут откладывать яйца. Зато у них есть жало, чтобы защищаться или нападать. Они должны обеспечить всю свою семью. Строят гнездо, охраняют его, добывают пищу, кормят ею царицу и детей, следят за вылетом крылатых и многое другое. Обычно их очень много, а живут они всего 4-7 лет.
Полгода назад в нашем муравейнике было всего 20 муравьев, сейчас их около 200. Самка остается одна, остальное большинство - чернорабочие, около 20 муравьев - солдаты.
Очень интересно, что за всю свою жизнь простой рабочий муравей меняет свою деятельность несколько раз. Молодые особи могут выполнять разную работу:
-
Свита царицы. Они обслуживают королеву, кормят ее и чистят.
-
Няньки ее детей. Они ухаживают за яйцами, личинками и куколками.
-
Грумы - это те, кто ухаживает за старшим поколением.
-
Ремонтник, который чинит и убирает муравейник.
-
Муравей-бочка, который хранит воду в своих брюшках.
В возрасте 1-3 лет рабочего муравья переводят в резерв. Он может отдохнуть, за ним могут ухаживать другие особи, а он будет передавать им опыт и знания. Но он всегда должны быть наготове, вдруг придется экстренно восстанавливать муравейник.
Особые муравьи, которые есть не в каждом муравейнике, - солдаты. Они крупные, с большой головой и с огромными челюстями. У них усиленный панцирь. Еще они выделяют специальные боевые феромоны. В нашем муравейнике их 20 штук. Солдаты всегда готовы к бою, к созданию живых барьеров из собственных тел при угрозе, и дают специальные химические сигналы.
В муравейнике четкое соотношение групп особей. Этим занимается царица, контролируя все через химические сигналы, феромоны, выделяя железами своего тела особые вещества, которые влияют на все население. Например, если много яйцекладущих особей, то крылатых долго других не появляется. Если же она понимает, что ее скоро не станет, то выделяет другую жидкость, и ею няньки кормят избранных личинок, которые потом станут крылатыми. А если же слишком много вылупилось малышей, то няньки их могут выгнать или просто-напросто съесть. При угрозе колонии появляется больше солдат. Есть феромоны защиты мобилизуют всю колонию в случае угрозы. Указательные феромоны направляют рабочих к источникам пищи. Каждый муравей следует простым правилам, и получается в итоге такой сложный механизм. (Приложение 4)
Очень интересно было узнать, что роли муравьев зависят от того, чем кормили личинку.
-
обычная пища - будет рабочий муравей,
-
богатая белками пища – солдат,
-
королевское желе - будущая матка,
-
гормональные добавки - влияют на пол будущего муравья.
-
-
Устройство формикария.
-
Специальный террариум для муравьев называется «Формикарий». Он сделан таким образом, чтобы жизнь муравьев в нем была похожа на жизнь их в природе. Для того, чтобы муравьи прожили долгую и счастливую жизнь, необходимо соблюдать ряд условий:
-
Правильное питание
-
Жизнеобеспечение.
-
Уход за насекомыми. (Приложение 5)
1.5. Заселение муравьёв в формикарий.
1. Подготовка системы увлажнения.
Первое, что мы должны сделать - это подготовить систему увлажнения. Для этого с помощью пипетки начинаем пропитывать водой губку, установленную в системе. Чтобы не скапливался осадок лучше использовать кипяченую воду. Губка должна стать мягкой и пропитаться полностью. Устраивать наводнение и болото категорически нельзя. Излишки воды удаляем салфеткой.
2. Установка пробирки с водой.
Следующим шагом берём стеклянную пробирку, которая идёт в комплекте с формикарием и наполняем её немного больше половины кипяченой водой. Пробирку плотно затыкаем ватой, и увлажняем её. Вместо ваты в качестве пробки можно использовать ленту синего цвета (из комплекта). Предварительно увлажняем её и скатываем из неё валик-пробку. Пробка должна выступать из пробирки на 3-4 мм. Теперь устанавливаем пробирку с водой в систему увлажнения «вверх ногами» таким образом, чтобы был контакт ватной пробки с губкой в системе увлажнения.
3. Установка перегородки верхних комнат.
Для муравьёв, переселяемых из пробирки-инкубатора, новый дом поначалу будет казаться другой планетой - огромным неизведанным Марсом.
И пока численность колонии не очень большая необходимо ограничить для них количество комнат в гнезде. В противном случае вместо того, чтобы выносить мусор в арену они могут устроить помойку в одной из верхних комнат гнезда. В качестве заслонки используем кусочек цветной плёнки из комплекта. Отрезаем по ширине щели перекрытия верхних комнат и устанавливаем в нижнюю из них. По мере роста численности колонии поднимаем перегородку на этаж выше, тем самым расширяя для обитателей жизненное пространство.
4. Установка кормушки и поилки.
А теперь нам надо позаботиться о корме и воде для наших питомцев.
Степные муравьи-жнецы в основной массе создания чистоплотные. И мы должны обустроить для них столовую. В качестве тарелок для семян и воды я рекомендую использовать чашки Петри или обычные пробки от пластиковых бутылок. Ставим две такие чашки в арену, и насыпаем в одну из них немного семян (из дополнительного комплекта), а в другую наливаем воду. Чтобы вода случайно не расплескалась, а муравьи не утонули, в чашку необходимо положить ватный диск или кусочек ткани. Наша ферма подготовлена. Переходим к заселению.
5. Заселение
Существует несколько способов переселения муравьёв из пробирки-инкубатора в формикарий:
-
Через переходную трубку из комплекта и отверстие в боковой стенке арены. Вынимаем пробку, соединяем через переходник, затемняем арену, осветляем пробирку-инкубатор. Этот способ переселения используется для небольших ферм, и по времени может занять от нескольких часов до нескольких недель.
-
Некоторые мирмикиперы практикуют «жёсткий» способ переселения. Это просто вытрясти всех муравьёв из пробирки в арену. Мы не рекомендуем использовать этот метод, т.к. можно повредить королеву-матку, и колония прекратит своё развитие.
-
Я советую воспользоваться другим способом – просто положить пробирку с муравьями в арену. Надо постараться разместить инкубатор отверстием ближе к переходу из арены в гнездо.
-
Практическая часть.
-
Питание.
-
Муравейники не требуют постоянного контроля, но обеспечивать их едой необходимо. Если новые членистоногие друзья только переехали к вам жить, то они могут испытывать стресс и отказываться от воды и еды, но обычно это занимает недолгое время, и они начинают обустраиваться. У нас муравьи освоились очень быстро: буквально за 2 часа заняли необходимые комнаты. Кормить их просто - надо аккуратно снять крышку и положить туда пищу. Корм зависит от вида насекомых. Одни из них предпочитают других насекомых: комаров, мучных червей, а другие могут питаться растительной пищей. Наши муравьи питаются обычной пищей: мы покупаем специальные семена, и 1 раз в неделю даем им белок яйца. Важно не класть много еды. Они ее не съедят сразу всю, а остатки могут начать гнить. Обязательно регулярно надо их поить водой, иначе они умрут от обезвоживания. Водичка наливается в специальный поильник. Важно: после кормления муравьев тщательно закрыть крышку, иначе они разбегутся по всему дому. (Приложение 6)
-
-
Жизнеобеспечение.
-
Для комфортного проживания колония муравьев должна соответствовать размерам фермы. Если будет недостаточно пространства, то муравьи могут погибнуть. При наличии большой для них территории, могут начать складывать на ней мусор, остатки пищи, что может привести к загрязнению муравейника. После заселения должно остаться небольшое количество свободных камер для развития колонии. За полгода у нас муравьи уже заселили всю ферму. Когда места для них станет мало, приобретается специальный блок, который стыкуется с уже существующим.
Для муравьев так же необходимо поддерживать определённый уровень влажности. Для этого есть специальные камеры, в которую наливается вода. Она проникает в глину, из которой состоит жилище муравьев, и им тогда жить комфортно. Если воды излишек, то муравьи становятся менее активными, стараются спрятаться. Если же увлажнения, наоборот, мало, они становятся очень активными, тревожными, и со стенок исчезает конденсат и водяная пленка. В таком случае муравьи могут погибнуть. Проведу эксперимент. Я взял капельку воды и поместил ее на арену, что же случилось? Ведь муравьям не нужна дополнительная вода, камера имеет определенную влажность, муравьям достаточно увлажненного гипса. Муравьи стали засыпать каплю воды остатками пищи и мусором, срочно начали перетаскивать пищу подальше от воды, чтобы запасы еды не пострадали, а семья не осталась голодной. Они расценили это как угрозу затопления.
-
-
Правила ухода.
-
Ухаживать за муравьями несложно. Важно соблюдать несколько простых правил:
-
не размещать ферму под прямыми солнечными лучами,
-
не трусить и двигать формикарий,
-
не забывать их вовремя поить и кормить,
-
убирать излишки пищи, мусора.
-
-
Плюсы и минусы такой муравьиной жизни.
-
Все роли в муравейнике строго распределены. Нет конфликтов, они под полным контролем своей царицы. Живут дружно, работают сообща.
Но они не могут изменить свою роль в жизни. Полностью зависят от сигналов матки. И, главное - если матка внезапно погибнет, то весь муравейник может прекратить свое существование.
Вывод.
Подарок для ребенка в виде муравьиной фермы, - это очень здорово и необычно. Но, наблюдая за ними полгода, я понял, что это не только очень интересное для наблюдения дело, но и огромная ответственность для человека, который за ними ухаживает. Муравейник не находится в природе, где может пойти долгожданный дождь или они могут спрятаться от солнца. Жизнь целого города зависит от тебя. Для кого-то это просто муравьи. А для меня уже моя настоящая семья!
Подводя итоги я бы хотел добавить, что муравьи - это удивительно дружные, умные и интересные насекомые, которые уживаются в любых климатических условиях, а еще и, как мы выяснили, в доме, под заботливым надзором человека. Для кого-то муравьи - это вредители, которые заводятся в домах, а для других это самый большой интерес к развитию и существованию братьев наших меньших. Я думаю, что каждый ребёнок в моем возрасте хотел бы иметь возможность не ждать лета, чтобы понаблюдать за муравьями на площадке во дворе, а видеть их жизнь изнутри ежедневно. Я рад, что благодаря муравьиной ферме, есть такая возможность!
Данная работа вызвала огромный интерес, поэтому в дальнейшем планирую расширить работу по более полному изучению жизнедеятельности муравьев.
Список используемой литературы и источников
-
https://antplanet.ru/blog/ants-for-farm.html
-
https://valbrenta.ru/blog/muravi_vidy_osobennosti_polza_i_vred/
-
https://mr-ant.ru/blog/kak-uhazhivat-za-fermoy/
-
https://muravdom.ru/help/o-muravyax/kakoj-vid-muravev-vybrat-dlya-novichka/
-
Длусский Г. М., Букин А.П. Знакомьтесь! Муравьи. М.: Просвещение, 1982 – 128с.
Приложение 1.
Приложение 2.
Приложение 3.
Приложение 4.
Приложение 5.
Приложение 6.