VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Африканские улитки Ахатина – как Переработчики отходов
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В тропических лесах обитают гигантские улитки Ахатины. Некоторые из представителей этих интереснейших животных проживают в наших квартирах, в виде домашних животных. [9]
Ахитина – прекрасный домашний питомец. Они не прихотливы в содержании, не требуют ежедневных прогулок, они могут обойтись без обогрева, они не шумят, не пахнут, не линяют, спокойно реагируют на шум, устойчивы к механическим воздействиям, не тонут в воде, легко преодолевают режущие и острые предметы, способны к само регенерации тканей и органов, не кусаются, гипалергенны (не вызывают аллергию), это идеальное домашние животные для семей с маленькими детьми и занятых людей.[10]
За ними интересно наблюдать и детям и взрослым, они успокаивают, они обладают лечебными свойствами, широко применяются в косметологии.
Так у нас в уголке живой природы проживают улитки Ахитины и как-то раз, после очередного визита в уголок живой природы мы забыли книгу на аквариуме с улитками, а когда вернулись, то обнаружили, что края книги были изрядно погрызены. Нас заинтересовал данный факт, и мы решили провести эксперимент, смогут ли улитки переработать бумагу.
Цель: Исследовать и изучить возможности африканской улитки Ахитины в переработке различных видов отходов.
Задачи:
1. Изучить по литературным источникам места обитания, строение и жизнедеятельность улиток Ахитин.
2. Поставить опыт по переработке улитками разных по составу субстратов.
3. Установить, способны ли улитки Ахитины ускорять процесс переработки вторичного сырья (например, бумаги).
При проведении исследования мы использовали общепринятые методики (метод наблюдения, аналитический и описательный метод, работа с литературными источниками).
Для достижения этой цели была проведена следующая работа:
Проанализирована научно-популярная литература, интернет, где рассматривается места обитания, строение и жизнедеятельность Африканской улитки Ахитины. Заложен опыт по переработке улитками бумаги.
Брюхоногие моллюски. Подкласс легочные
1.1. Общая морфологическая характеристика моллюсков.
Тип: Моллюски (Mollusca)
Класс: Брюхоногие моллюски (Gastropoda)
Подкласса: Лёгочные (Pulmonata),
Отряд: стебельчатоглазые (Stulommatophora)
Вид: Ахатина гигантская (Achatina fulica)
Раковина спирально закручена, конусной формы, ее высота достигает 10 см. Устье раковины остается открытым. При неблагоприятных условиях среды, например, засуха или холод, отверстие раковины затягивается затвердевающей на воздухе пленочной слизью, содержащей карбонат кальция, так называемой эпифрагмой. Между пленкой и глубоко втянутой внутрь раковины телом улитки остается прослойка воздуха.[5]
Обильному и быстрому выделению слизи, необходимой для образования эпифрагмы, способствуют так называемые «зубы» в устье. Эти образования при вытягивании тела улитки внутрь раковины давят на мягкие ткани и выжимают слизистый секрет, образующий эпифрагму. [5]
Передвижение характерное для брюхоногих моллюсков, плавным скольжением на подошве ноги, в передней части которой имеется сильно развитая железа, выделяющая слизь. Эта слизь смачивает подошву и предохраняет ее кожный покров от повреждений, уменьшая трение о твердую поверхность субстрата [6]
Перемещение улитки вперед происходит благодаря пробегающим по подошве волнообразным сокращениям, которые возникают в результате взаимодействия продольной и поперечной мускулатуры. Двигаясь вперед моллюск обычно вытягивает щупальца, пользуясь ими как органами осязания.
Ахатина имеет две пары щупалец. Глаза расположены на концах щупалец.[5]
Сердце состоит из одного желудочка и одного предсердия. Нервные ганглии сконцентрированы и образуют окологлоточное кольцо. У Ахатины хорошо развита радула и непарная подковообразная челюсть. Зубцы на пластинках радулы особенно длинны и заострены и напоминают по форме клыки позвоночных. Глотка хорошо развита в нее открываются протоки слюнных желез. В мускулистый желудок попадает пищеварительная железа – печень. Кишка образует петлю, и анус расположен около дыхательного отверстия на правой стороне тела. Рядом с анальным отверстием находится и наружное отверстие единственной почки, которая соединена с околосердечной сумкой (перекардием) [5]
Места обитания, строение и жизнедеятельность улиток Ахитин.
Ахатина гигантская – сухопутный брюхоногий моллюск, сочетает в себе вредные и полезные свойства.
В лесах Африки, а также в лесах Юго-Восточной Азии, куда теперь завезли этих африканских улиток, они обитают на стволах деревьев. Безобидна и полезна лишь молодь, выполняющая роль ассенизаторов, так как поедает гниющие части растений и экскременты животных. Взрослые особи сильно вредят многим культурным растениям, в первую очередь бананам, цитрусовым. [5]
Ахатина - широко распространена в странах с тропическим климатом, является вредителем сельскохозяйственных растений, особенно сахарного тростника. У себя на родине она может питаться как различными плодами и другими частями растений, так и падалью. В природе улитки-гиганты ведут неторопливую оседлую жизнь, выбрав себе небольшой участок леса улитка может прожить на нём всю свою жизнь. Главное, чтобы пища и вода были в достатке. Все улитки любят делать себе укрытия, куда они возвращаются после прогулки за едой. Это либо норы в грунте, или под корнями дерева, либо какие-то расщелины в камнях, либо укромное местечко под толстой веткой где- нибудь на дереве. Лазить по деревьям улитки любят, там безопаснее, чем на земле и при этом обычно вдоволь пищи. Так что при случае улитка может поселиться где-нибудь на дереве и спокойно жить там, совсем не спускаясь на землю. [6]
В Европе, в том числе в России, где выживание ахатин в природе невозможно, они часто содержатся в качестве домашних животных.
Строение. Улитки семейства ахатин относятся к отряду улиток с глазами на конце щупалец. Это настоящие наземные легочные улитки. Они наиболее высокоорганизованные среди брюхоногих.[7]
У них имеется пара втягивающихся щупалец, на концах которых находятся глаза. Имеется еще пара коротких щупалец. Раковина, покрывающая тело улитки, выполняет 3 основных функции:
- защита от повреждений во время передвижения;
- защита от внешних врагов;
- предохранение тела от высыхания.
Раковина очень массивная и прочная. Такая прочная, что раковины ахатин употребляли на табачных плантациях в качестве утюгов для разглаживания табачных листьев.[7]
Если ахатины живут во влажной среде, то раковина у них более тонкая и прозрачная. В сухом и жарком климате раковина имеет толстые стенки и белый цвет, чтобы отражать солнечные лучи.
Ахатины очень тяжелые и массивные. Если несколько улиток собирается на ветке дерева, то эта ветка может отломиться.
В связи с наземным существованием у ахатин хорошо развита подошва, по которым проходят волны сокращений. На подошве имеются две ножных железы, выделяющие слизь, что способствует передвижению улиток по сухой поверхности.[4]
Кожа тела ахатина морщинистая, складчатая. Это играет большую роль в процессе кожного дыхания, которое дополняет дыхание через легкие.
У ахатин есть органы чувств,пара глаз, позволяющая различать степень освещения. Ахатины также способны видеть предметы на расстоянии примерно 1 см. Освещение они чувствуют не только глазами, но и телом, поскольку в теле имеются светочувствительные клетки. И очень яркий свет эти животные не любят. [2]
Концевые вздутия щупалец отвечают за обоняние, или "химическое чувство". Кроме того, вся кожа передней поверхности тела, головы и переднего края ноги, вход в дыхательную полость обладают "химическим чувством". Реакция на химические запахи, такие как бензин, спирт, ацетон, происходит на расстоянии примерно 4 см. Гораздо тоньше обоняние на запах пищи. Дыню ахатины "унюхают" за 0,5 метра, капусту - примерно на таком же расстоянии. А разлагающиеся остатки деревьев и листьев - на расстоянии до 2 метров. [2]
Подошва и щупальца являются органами осязания.
Слух у ахатин отсутствует совершенно. Даже если громко крикнуть или свиснуть в свисток, приоткрыв крышку террариума, улитки не пугаются и не меняют своего поведения. Они очень спокойны и не очень пугливы.[4]
На голове расположено ротовое отверстие, через которое хорошо заметны острые зубчики, находящиеся на языке. На подошве под раковиной расположено дыхательное отверстие. Которое ведёт в примитивное лёгкое - это складка кожи, пронизанная капиллярами. У ахатины два вида щупалец - короткие и длинные: на длинных расположены глаза, а короткие отвечают за обоняние.[2]
Питание. Ахатины питаются продуктами растительного происхождения, предпочитая мягкие или разлагающиеся части растений: яблоки, груши, бананы, морковь, капусту, болгарский перец, свежие листья салата, шпината, тысячелистника, крапивы, одуванчика, подорожника. Годятся также огурцы, картофель, брюква или тыква (все нарезают и укладывают в кормушку), творог и даже размоченный в воде белый хлеб. Могут так же есть мясо и рыбу. Поскольку для построения панциря улиткам требуется карбонат кальция, они могут есть почву, скоблить радулой обломки породы. Пищевые предпочтения меняются с возрастом: молодые особи (размером до 30 мм) предпочитают живые растения, более старые - мёртвые гниющие растительные остатки. С возрастом растёт число потребляемых в пищу растений. Рекомендовано кормить в домашних условиях мякотью бананов - возможно добавление мела (рекомендовано медицинского), молотую яичную скорлупу и т. д. [2]
Интересная особенность, что у улиток Ахатин есть определенные пищевые пристрастия, многие предпочитают огурцы и салат другим типам продуктов и, если их с самого младенчества кормить исключительно огурцами - часто отказываются есть что-то другое кроме них, что вызывает определенные неудобства. В частности, есть случаи, когда Ахатина не есть ничего, кроме бананов и газеты. Крупным улиткам можно давать крупные огрызки, они очень быстро и эффективно перерабатывают пищевые отходы. Мягкие продукты надо давать ненадолго, иначе они размазываются по грунту и текут, соответственно загрязняя его.[4]
Поведение. Ахатины ведут преимущественно ночной образ жизни, хотя во влажную погоду могут выползать и днём. Обычно же светлое время суток они проводят в укромных местах, зарывшись в почву и активизируясь лишь через два часа после заката.
Так как ахатина ведёт ночной образ жизни, она не поползать по террариуму: ночью можно слышать, как трётся о стенки её тело или как она позвякивает панцирем по стеклу (если террариум стеклянный). При испуге, улитка резко втягивается в панцирь и тогда можно услышать писк. Вот, пожалуй, и все звуки, которые может издать ахатина. Днём улитки обычно спят, зарывшись в грунт таким образом, что наверху остаётся только панцирь. [3]
Размножение. Ахатины – гермафродиты, но также как и другим животным для спаривания им нужен партнер. Будущая мать определяется размерами, только самая крупная и здоровая особь может выносить потомство. Для размножения не рассматриваются улитки из одной кладки яиц, т.е. прямые родственники. [2]
Примерный возраст полового созревания улиток – полгода. Появление репродуктивного органа на шее Ахитин обозначает, что улитка готова к размножению. Если вдруг вы заметили возле головы питомца необычный прыщик или белое пятно - знайте, что улитка не заболела, а это всего на всего вырос тот самый орган, который в народе зовется «стрелой любви».[3]
Для удачного спаривания и дальнейшего ухода за кладкой в террариуме должны соблюдаться оптимальные условия. Температура должна быть постоянно равномерной 27-28 градусов. Кокосовую подстилку из субстрата толщиной минимум 10 см необходимо периодически увлажнять. При размножении каждая особь играет роль и самца, и самки. Две улитки сначала тщательно ощупывают друг друга, что является любовной игрой, а затем плотно прижимаются подошвами. [4]
Происходит обмен половыми клетками (сперматофорами). Беременности длится около 1-1,5 месяцев. Ахитины откладывают свои яйца в подстилку из грунта. Количество яиц колеблется от 20 до 300 штук, кучками по 20-30 штук в ямки, которые потом зарывают. Яйца имеют запас питательных веществ и покрыты питательной оболочкой. Через 2-3 недели появляется молодь. А через 1,5 месяца она становятся взрослыми особями.
Перед периодом размножения улиток необходимо подкармливать кальцием. Подойдут кормовой природный мел, минеральный камень или ракушняк в виде крупы. Доступ к кальцию должен быть постоянно открытым во время беременности и в период кладки яиц. [12]
Было доказано наличие у ахатин долговременной памяти: они могут запоминать расположение источников пищи и возвращаться к ним. Молодые особи более подвижны и преодолевают большие расстояния в течение дня, а также способны к дальним миграциям. Обычно для отдыха в одно и то же место они не возвращаются. У старых же улиток, напротив, имеется место, где они предпочитают отдыхать и откуда они выползают на поиски питания, не удаляясь более чем на 5 метров. При переносе улиток в место отдыха другой ахатины (в пределах 30 метров), они всё равно возвращаются к своему. В неблагоприятных условиях может впасть в спячку. Вывести улитку из этого состояния можно, побрызгав на неё водой и положив рядом пищу. Но если есть время - лучше помыть улитку под струёй прохладной или слегка тёплой водою.[11]
2. Проведения исследования.
Изучив литературные источники, мы ознакомились со строением, размножением, образом жизни, методикой разведения улиток Ахитин. Из литературных источников мы узнали, что улитки Ахатины – это мини-фабрика по переработке бытовых отходов для всей семьи, улиток применяют на очистных сооружениях для биоконтроля уровня очистки.
Так у нас в уголке живой природы проживают улитки Ахитины и после неоднократного ухаживания за ними мы обратили внимание на то, что они с удовольствует поглощают бумагу. Нас заинтересовал данный факт, и мы решили провести эксперимент, как быстро улитки смогут переработать бумагу.
Бумага. Более пятой части мусора составляют бумага и картон. Около 30 лет назад в странах Европы мусоровозы тянули за собой отдельный предмет для бумаги и картона, чтобы население сдавало макулатуру: ненужные книги, картон и т.д для переработки. Использованная бумага составляет около 38% всех твердых бытовых отходов. При разложении бумаги выделяется газ метан. [13].
Сроки разложения бумаги разнятся. Так, выброшенный троллейбусный билет полностью исчезнет с лица Земли буквально за месяц. Газетная бумага — срок разложения 1-4 месяца. Картонные коробки — срок разложения 3 месяца. Офисная бумага — срок разложения 2 года. Да, представьте себе. Все дело в составе и плотности: бумага изготавливается именно для того, чтобы документы, напечатанные на ней могли долго храниться, что не оставляет без внимания, к сожалению, срок её разложения. [14]
Обычная макулатура и книги разлагается за 2-3 года, а вощеная бумага – целых 5 лет. [13]
Нас заинтересовало как быстро улитки смогут переработать эту книгу?
Мы решили провести эксперимент. В ноябре 2016г нами был заложен эксперимент. Мы взяли десять улиток Ахитин в возрасте 6 месяцев (около года) измерили их посадили в один аквариум поставили емкость для воды, еды, и накрыли книгой. Несмотря на то, что у улиток была еда, они с удовольствием постоянно поочередно употребляли в пищу и книгу.
Как только края книги были изрядно подъедены и улитки стали сильно вытягиваться, чтобы дотянуться, мы решили оставили книгу на аквариуме в развернутом виде. Результат нас ошеломил. Улитки съели книгу без обложки за месяц и выросли в три раза.
Тогда мы решили провести еще один эксперимент.
Мы взяли 9 улиток и разделили их по 3 и посадили в три разных аквариума.
1 аквариум положили газету.
2 аквариум пищевые отходы.
3 аквариум кормили излюбленной ими пещей (огурцы, кабачки, листья салата).
В результате наш эксперимент оказался неудачным. Через три месяца улитки так и не смогли полностью переработать газету, но съели всё остальное. Поэтому, мы сделали вывод, что поглощение отходов (в данном случае газеты), свойственно только для молодых особей.
Вывод.
Улитки Ахатины - прекрасный и доступный объект наблюдений за животными в неволе. Они совсем не так примитивны, как это может показаться на первый взгляд.
Ахитина способна переработать бумагу меньше чем за месяц, когда в природе она разлагается 2-3 года.
Переработкой целлюлозы (в данном случае газеты), свойственно только для молодых особей.
Улиток применяют на очистных сооружениях для биоконтроля уровня очистки.
Ахитина идеальное домашнее животное для занятые люди, люди с маленькими детьми, инвалиды и другие категории граждан с ограниченными возможностями по уходу за животными должны иметь возможность завести себе самое простое в уходе животное
В дальнейшем мы планируем продолжить изучений улиток
Провесте ряд исследований по жизнедеятельности
Провести эксперемент участие улиток в медецине.
В заключении хотелось бы сказать, что улитки ахатины – это не только отличный домашний питомец, но мини-фабрика по переработке кухонных отходов для всей семьи.
Литература.
Краснов И. «Гигантские улитки - ахатины» Издательство: Аквариум Принт, 2007 г. Библиография.
Ахатина // Большая советская энциклопедия. Т. 2. М.: Советская энциклопедия, 1970. С. 458.
Акимушкин И. Беспозвоночные. Ископаемые животные. М.: Мысль, 1992. С. 100 101. (Мир животных)
Даррелл Д. Брюхоногие моллюски. - М. Мир 1981. -128 с.
Жизнь животных. В 7 т./Редкол.: В. Е. Соколов (гл. ред) и др. Т 2. Моллюски/ Под ред. Р. К. Пастернак. – 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1988. –447 с., 64 л. ил.: ил.
Жизнь животных. Т.2. - М.:Просвещение, 1968 г.
Онегов А.С., Агальцова Л.Е. Необычные обитатели аквариума // Биология. 2001. N 48.
Улитки атакуют : Остров Барбадос подвергся нашествию гигантских африканских улиток // Огонек. 2006. N 49.
Achatina fulica - Восточно-африканская улитка // Клуб любителей улиток. - http://snailclub.ru
Африканская улитка ахатина: содержание в неволе // Зооклуб. - http://www.zooclub.ru/bezp/5/1.shtml
Гигантская африканская улитка. - http://www.achatina.ru/
http://womanadvice.ru/ulitki-ahatiny-razmnozhenie
http://eco-boom.com/croki-razlozheniea-othodov/
http://vse-krugom.ru/sroki-razlozheniya-raznyx-vidov-musora/
Приложение
Переработка целлюлозы улитками Ахатина.
Опыт по переработки разных отходов