IV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ФОРМИКАРИЙ
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Вряд ли найдется человек, который хоть раз не останавливался возле муравейника, завороженный работой этих невероятно трудолюбивых насекомых. А что если бы муравьи жили у вас дома? Вы, наверное, сразу представили ползающих по кухонному столу и приносящих вред человеку домовых муравьев. Формикарии (искусственные жилища муравьев) дают возможность наблюдать за жизненным циклом и развитием колонии муравьев круглый год у себя дома. Поэтому изучение данной темы актуально.
С муравьями я впервые познакомился случайно около года назад, когда в походе я обратил внимание на муравьев и их способность брызгаться кислотой. Я очень заинтересовался и стал изучать строения, питание, размножение и развитие от яйца до взрослой особи, а также особенности выращивания муравьев в домашних условиях. В магазине родители купили формикарий с муравьями. Так у моих муравьев появился дом.
Цель работы: осуществить исследование на основе реальных наблюдений за жизнью муравьиной семьи вида Messorstructor; найти подтверждение теоретическим знаниям, приобретённым при изучении научно-популярной литературы; провести эксперименты с муравьями.
Задачи исследования:
Изучить научно-популярную литературу по муравьям вида Messorstructor.
Провести наблюдения за муравьями
Провести эксперименты
Изготовить руководство для начинающих мирмекологов.
Использованы следующие методы исследования:
метод наблюдения,
анализ теоретической литературы и энциклопедических источников,
эксперимент.
Глава 1. Степной муравей-жнец. Общая характеристика вида.
Степной муравей-жнец - Messorstructor - медлительный и неагрессивный вид. Встречается в основном в степях и полупустынях. Обитают в странах Средиземноморья, Южной и Восточной Европы, на Кавказе, в Средней и Центральной Азии,Афганистане, Иране и Ираке, Ливане, Сирии, Израиле. Места обитания в России: юг Европейской части России, Кавказ, Калмыкия, Южный Урал. Под названием Messor clivorum Ruzsky включён в Красную книгу Республики Татарстан.
Муравьи неуклюжие, пугливые, при раздражении стараются убегать, хотя иногда могут ощутимо укусить. Имеют хорошо развитые мандибулы, которые служат для размельчения зерен. Растительноядные муравьи-жнецы собирают семена и сухие плоды различных растений. Семена служат им как источником белков, так и источником углеводов. В связи с этим у них развилось большое количество различных форм рабочих и солдат.Рабочая особь может варьировать в пределах от 4 до 9 мм. Самые крупные разгрызают семена на отдельные части, далее эстафету перенимают более мелкие особи. От гнезд отходит до десятка длинных троп. За минуту на тропу выходит из гнезда иной раз более сотни рабочих. В поисках корма муравьи уходят от гнезда до 80 метров. В конце тропы муравьи рассыпаются и собирают семена, для чего часто залезают на растения. В гнездах жнецов семена хранятся длительное время в глубоких подземных камерах. В сырых камерах семена прорастают, и при этом выделяются ферменты, превращающие крахмал в сахар. Но как только появляются ростки, муравьи обгрызают их. Затем крупные рабочие перетирают зерно в тончайший порошок и, смочив его слюной, кормят им личинок.
Гнезда в почве, глубиной до нескольких метров, обычно состоит из 2-3 секций (вертикальный канал с отходящими в разные стороны камерами), соединенных между собой ходами. Вход в гнездо в виде заметного кратера около 5-10 см в диаметре и сходной высотой.
Матка обычно одна. Как и у многих моногинных видов, одно гнездо могут основать и две, и три матки, но в итоге все равно остается только одна королева. После появления первых рабочих остальные самки либо изгоняются, либо съедаются.
Жнецы – муравьи пустынь и степей. Такая жизнь развила в них еще одну интересную особенность. Почти все виды встречающихся у нас муравьев выращивают молодых самцов и самок весной, чтобы к концу весны, либо летом они смогли улететь и дать начало новым колониям. У мессоров стратегия совершенно иная: молодые способные размножаться особи выращиваются не в мае, а в августе. Далее крылатое поколение зимует в родном муравейнике и вылетает к концу апреля. В то время, когда у других муравьев матки еще в состоянии личинки, мессоры уже начинают выращивать первое поколение новых рабочих. Казалось бы, к чему такие странности? Ответ прост: в степях и полупустынях самые благоприятные условия для создания новых колоний появляются весной, когда среднесуточная температура не так высока и сохраняется влажность почвы. Муравей относится к отряду перепончатокрылых насекомых, который также
включает пилильщиков, наездников, пчёл, шмелей и ос.
Глава 2. Наблюдения.
В начале нашего наблюдения колония состояла из матки и около 10 яиц. Жили они в 20 мл шприце-инкубуторе. Наблюдать за муравьями в шприце было очень неудобно, т.к. любое прикосновение к шприцу вызывало панику.
Для удобства кормления мы приделали пробирку с трубкой, которая выполняла роль арены. Пространство между трубкой и пробиркой во избежание побега заделали ваткой.
Для кормления муравьев мы приобрели корм для волнистых попугаев, который содержит зерновую смесь: просо, канареечное семя, овсянка, семя льна, пшеница, овес, мак. Любимая пища муравьев по нашим наблюдениям - семена мака. Овес и просо муравьи часто оставляют на арене, где они прорастают, а затем отгрызают верхушку. Пробовали вводить в рацион орехи. Грецкие орехи совсем не понравились нашим питомцам, а небольшую часть арахиса отгрызали фуражиры. В летний период любимым лакомством были ягоды земляники и клубники. Не большую ягоду они съедали примерно за сутки. Изредка баловали мурашей сладким - кусочек мармелада не пришелся им по вкусу, а вот каплю меда они растаскали с большим удовольствием за несколько часов.
Когда колония достигла размером в 15 особей, мы произвели переселение.
Мы открыли шприц и положили его на арену. Рабочие особи сразу стали осматривать новое жилище, но поначалу ниже арены не спускались. Только на следующий день мы увидели, что произошло полное переселение, а в первый день матка так и не вышла из шприца, т.к. мы не затемнили формикарий. Матка с расплодом заселились в самую нижнюю камеру, расположенную на неосвещенной стороне. Все зерно они сложили в соседнюю камеру, а различный мусор стали складывать в самой освещенной части арены.
Наблюдая за развитием яиц, мы заметили, что самка всегда находится в той же камере, что и расплод. Несколько мелких рабочих находятся всегда рядом и ухаживают за самкой и яйцами. Развитие яиц происходит примерно за месяц. Молодые муравьи хорошо отличимы, т.к. они маленькие и белого цвета, а потемнение происходит за 3-4 дня.
Муравьи очень трудолюбивы и всегда находятся в движении. Они с легкостью переносят зерна, масса и размеры которых в несколько раз превышает собственные.
За кипящей жизнью муравьев можно наблюдать бесконечно: постоянные перемещения, обустраивание ходов, обслуживание кухни, где хранятся пищевые припасы, забавные детские ясли, где обитают совсем юные муравьи.
Примерно через 6 месяцев мы столкнулись с проблемой, что вертикальный формикарий не очень удобен для наших наблюдений, т.к. матка находится в затемненной камере, а поворачивая формикарий, мы нарушаем ее покой, что крайне нежелательно для развития колонии. Следующим неудобством было убирать мусор, т.к. часть зерен муравьи оставляли в ходах. От муравьиных отходов гипс потемнел, и в некоторых местах появилась плесень, что очень опасно и возможна гибель всей колонии.
Глава 3. Эксперименты.
Эксперимент 1. Различают ли муравьи запахи?
В этом эксперименте мы хотим изучить поведение муравьев в ответ на различные запахи. Мы брали различные продукты и помещали их на арену.
Капля меда привлекла насекомых, и они быстро сбежались полакомиться.
Долька очищенного чеснока напугала муравья, который дотронулся до нее своими антеннами.
Тряпочка, смоченная нашатырным спиртом, переполошила всю колонию. Муравьи сразу убежали с арены, схватили куколок и начали уносить их в самую дальнюю от арены камеру. Видя это, мы сразу убрали тряпочку с арены.
Этот эксперимент доказал, что муравьи действительно различают запахи.
Эксперимент 2. Есть ли у муравьев любимые цвета?
Как известно у муравьев плохое зрение, они видят только на близком расстоянии, однако они способны отличать цвета. Мы решили выяснить какой цвет у муравьев Messorstructor любимый.
Для этого эксперимента нам понадобились цветная бумага и зерна.
На цветную бумагу желтую, зеленую, синюю и красную насыпаем одинаковое количество семян (по 10 шт) и расставляем их в ряд параллельно входу. Наблюдаем.
В этом эксперименте мы выяснили, что у наших муравьев нет любимого цвета.
Эксперимент 3. Общаются ли муравьи между собой?
Мы расставили 2 одинаковые крышки на арену и положили на одну из них жука знахаря и стали наблюдать. Сначала один муравей подбежал к крышке и дотронулся своими усиками до пищи, затем побежал внутрь пробирки. Встретив там других муравьев, разведчик применил «антенный код», то есть, касаясь своими усиками усиков собеседника, рассказывает мурашам-фуражирам, чья задача собирать еду для всей семьи, где найти провизию. После этого фуражиры побежали именно к той крышке, где была пища.
В этом эксперименте, мы наглядно убедились, что муравьи общаются с помощью «антенного кода».
Эксперимент 4. Как муравьи реагируют на внешние раздражители?
Многие исследования показали, что муравьи реагируют на разные раздражители по-разному. Например, на музыку, будь она громкой или тихой, муравьи никак не реагируют. Зато на вибрации муравьи реагируют. Они начинают беспорядочно бегать, кто-то хватает личинок, кто-то тащит Королеву, а кто-то спасается бегством. Так же многие муравьи реагируют на свет. Как и у всех насекомых у муравьев присутствует так называемый «простой глазок», который отвечает за определение интенсивности света. Но, что будет, если поднести к муравьям светящуюся лампу? У них так же начнется паника. Интересно, что если наложить сверху красную пленку и поднести лампу, то они будут так же спокойны.
Заключение.
Постоянные дела, заботы и вечная суета настолько заполнили нашу жизнь, что мы совершенно ничего не знаем о том маленьком мире, что бесконечно и со всем трудолюбием создают муравьи. Благодаря муравьиной ферме, мы окунулись в удивительный мир природы. Ведь муравьи – это не просто насекомые, они представляют собой сложные социальные группы, с развитой системой труда и распределением обязанностей. Кроме того, они умеют общаться, передавать сложную информацию вместе добиваться поставленных задач. Эти удивительные насекомые стали нашими любимыми домашними животными.
За год работы мы осуществили исследование на основе реальных наблюдений за жизнью муравьиной семьи вида Messorstructor и нашли подтверждение теоретическим знаниям, приобретённым при изучении научно-популярной литературы.
Нам часто задают вопрос – могут ли муравьи сбежать и расползтись по квартире? Ответим: шанс побега минимален, если вы будете соблюдать несколько несложных правил.
Рекомендации начинающим мирмекологам:
Что потребуется от вас:
Регулярно кормить муравьев, подсыпая им корм 1 раз в 2-3 дня.
Регулярно увлажнять формикарий водой из пипетки 1 раз в 7 дней.
Не ставить формикарии под прямые солнечные лучи.
Убирать с арены мусор и шелуху, которую оставляют муравьи.
Не трясти и не ронять ферму.
Наблюдать и восхищаться!
Муравьиная ферма это:
Яркий способ выделиться, ведь такие домашние любимцы – настоящая экзотика!
Отличный способ приобщиться к природе и проявить заботу.
Отличное наглядное пособие по изучению темы: «Насекомые» в школе.
Невероятный антистресс. Можно часами сидеть и наблюдать за кипящей жизнью муравьев, это очищает сознание и расслабляет.
Познакомьтесь с муравьиным миром поближе и узнайте все секреты жизни муравьев, кипящей в загадочном муравейнике!
Список литературы
1. Бабенко В. Семейство муравьи. – ОНИКС 21 век, Москва, 2003.
2. Длусский Г.М., Букин А.П. Знакомьтесь: муравьи! - М.: Агропроиздат, 1986.
3. Сергеев Б. Муравей крупным планом// Юный натуралист, 1988.
Энциклопедии
4. Все обо всем. Удивительные животные: энцикл./ Пер. с англ. Н. Ледневой; Оформл. сер. И.Сальниковой. – М.:АСТ: Астрель, 2001
5. Животные от амебы до шимпанзе: энцикл./Б. Васильев, О.Красновская, В.Бологова и др.- М., Изд-во МАХАОН, 2012
6. Я познаю мир. Живая природа от А до Я: энцикл./ Е.Д. Васильева, О.В. Волцит, В.В. Иваницкий и др.- М.:АСТ:Астрель, 2007
Интернет ресурсы.
http://www.ru.wikipedia.org
http://www.e-reading.life/bookreader.php/1016229/Halifman_-_Operaciya_Lesnye_muravi.html
http://aldebaran.ru/author/verber_bernar/kniga_den_muravya/