VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Изучение жизни муравьев в условиях домашнего формикария
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Дети часто просят своих родителей завести кошку, собаку или кролика. Для правильного развития ребёнка очень важно иметь дома животное. Содержание муравьёв в домашних условиях может заинтересовать тех, кто не имеет возможность иметь в качестве домашних питомцев млекопитающих животных.
Взрослые люди заводят домашних любимцев в наше неспокойное время, как правило, для сохранения психического равновесия. Очень полезно после тяжёлого трудового или учебного дня поиграть с собакой, погладить кошку. Наблюдение за домашним муравейником также обладает очень сильным релаксирующим эффектом.
Интересны муравьи будут садоводам. Химический метод борьбы с вредителями сельского, садового и лесного хозяйства имеет целый ряд существенных недостатков. Муравьёв, как и других перепончатокрылых, успешно используют в качестве биологического метода борьбы с вредителями. Для этой цели необходимо разводить этих животных в специально создаваемых условиях.
Муравьёв, питающихся семенами, целесообразно разводить и для аэрации почвы.
настоящее время содержание муравьёв в домашних муравьиных фермах стало распространённым явлением.
Исходя из вышесказанного, считаю, что моё исследование является актуальным.
Цель работы -изучить жизнь муравьёв,их поведение в условияхформикария.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
Изучить литературу о муравьях и формикариях;
Выяснить историю появления домашних формикариев;
Исследовать полное развитие муравьёв и различие в размерах у представителей разных каст;
Исследовать влияние изменений условий содержания на поведение и смену социальной роли муравьёв Messorstructor (жнецов);
Исследовать влияние смены рациона на размножение муравьёв в домашних условиях;
Разработать памятку с советами начинающему муравьиному фермеру.
Объект исследования –домашний формикарий.
Предмет исследования–поведение муравьёвMessorstructor(жнецов)в
условиях домашнегоформикария
При выполнении исследовательской работы использовались
следующие методы исследования:
Изучение и обобщение теоретического материала
Эксперимент
Наблюдение
Фотографирование
Сравнение
Гипотеза – изменение условий содержания и рациона можетсущественно влиять на поведение и размножение муравьёв Messorstructor (жнецов).
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МУРАВЬЯХ, О МУРАВЬЯХ MESSOR STRUCTORИ ФОРМИКАРИЯХ
1.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МУРАВЬЯХ
Муравьи (Formicoidea) - семейство жалящих перепончатокрылых. Общественные насекомые; образуют сложные семьи, состоящие из каст: самки, самцы, воины и рабочие особи. Самки и самцы- крылатые, рабочие особи — бескрылые. Крылья с редуцированным жилкованием. Муравьиная семья имеет одну или несколько репродуктивных самок, в зависимости от вида и размера семьи — называемых королевами или матками. Самки похожи на рабочих, но отличаются от них строением груди и, как правило, более крупными размерами. Имеют крылья, которые откусывают себе после оплодотворения.
многих муравьёв развито жало и ядовитые железы; в составе их выделений- муравьиная кислота. Длина бескрылых «рабочих» муравьёв- от 0,8
до 30 миллиметров, самки крупнее. Существует около 10 тысяч видов. Муравьи эволюционировали от предков, похожих на ос, в середине мелового периода между 110 и 130 миллионами лет назад. Распространены широко, кроме Антарктиды и Крайнего Севера; особенно многочисленны в тропиках. Преимущества, предоставляемые муравьям кооперацией, привели к тому, что на сегодняшний день они являются доминирующей по численности группой членистоногих.
Муравьи живут семьями в гнёздах, называемых муравейниками, которые устраивают в почве, древесине, под камнями; некоторые сооружают муравейники из мелких растительных частиц.
Существуют паразитические виды, которые обитают в гнёздах других муравьёв, муравьи-«рабовладельцы», содержащие в своих гнёздах «рабов» — муравьёв других видов. Ряд видов приспособился к обитанию в жилищах человека. Некоторые виды ценятся за регулирование численности насекомых, другие могут считаться вредителями.
Питаются муравьи преимущественно соком растений, падалью, тлей и других сосущих насекомых, в период кормления личинок — преимущественнонасекомыми. Есть также виды, питающиеся семенами и культивируемыми грибами.
Муравьи, как представители насекомых с полным превращением, в своём развитии проходят несколько стадий: яйцо, личинка, куколка и имаго. Из яйца вылупляется личинка — единственная растущая стадия насекомого. Если яйцеклетка оплодотворена, то из неё вырастет самка, а если нет, то самец. Обычно яйца хранятся не по отдельности, а небольшими «пакетами». После инкубационного периода из яйца выходит малоподвижная червеобразная личинка, кормлением и уходом за которой занимаются рабочие особи. Наружные покровы личинки могут растягиваться только до определённых пределов, и в ходе роста происходят линьки. Соответственно принято различать четыре или пять возрастных стадий личинки.
1.2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МУРАВЬЯХ MESSOR STRUCTOR
Степной муравей-жнец, или европейский муравей-жнец (Messorstructor) —вид муравьёв-жнецов родаMessor.Встречается в странахСредиземноморья, Южной и Восточной Европы, на Кавказе, в Средней и Центральной Азии, Афганистане, Иране, Ираке, Ливане, Сирии, Израиле. Строят гнёзда в почве (глубиной до нескольких метров). Зерноядные муравьи.
Сбор зёрен производится большей частью на земле (опавшие зёрна), собранные зёрна хранятся муравьями в особых камерах и по необходимости выносятся на просушку.
Муравьи-жнецы также характерны своими огромными запасами продовольствия в муравейниках. На зиму они могут собирать до килограмма семян и мертвых насекомых в гнезде, чего семье из нескольких тысяч муравьев вполне хватает для того, чтобы в условиях пониженной активности благополучно перезимовать.
Особенностью муравьев-жнецов является также то, что они кормят своих личинок перемолотыми зернами растений — у большинства других муравьев личинки питаются исключительно животной пищей. При этом в муравейнике жнецов солдаты перемалывают своими мощными челюстями самые крупные зерна, а муравьи - рабочие разгрызают образовавшиеся кусочки, и те особи, которые кормят личинок, измельчают оставшуюся муку в своеобразную кашицу.
Степные муравьи-жнецы образуют моногинные семьи, то есть семьи с одной маткой. Муравей жнец - это единственный вид муравьев, которые могут меняться ролями, то есть рабочие могут становиться солдатами (воинами)
1.3 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ФОРМИКАРИЯХ
Формикарий - искусственный муравейник, выполненный чаще всего из акрила или гипса. Формикарий - муравьиная ферма. Первые формикарии создавались биологами для своих научных исследований в XIX веке. Однако повышенный интерес любителей к жизни муравьёв привёл к массовому распространению среди населения простейших формикариев. Первый коммерческий формикарий был создан примерно в 1929 году и запатентован в 1931 году профессором из США Фрэнком Остином. В наше время повышенный интерес к домашним муравьиным фермам наблюдается во всём мире примерно2000 года. А недавно и в нашей стране появились любители формикариев. Система формикария может быть разной – от несложных емкостей сземлей, до сложных закрытых систем с автоматической регуляцией влаги, светатемпературы. В любом формикарии должна быть арена, куда муравьи станут стаскивать весь мусор, и где они будут добывать еду.
Среди формикариев можно выделить следующие основные типы: 1. Гипсовые, алебастровые, цементные и бетонные формикарии.
Т акиеформикарии представляют собой ёмкость, в которую заливается наполнитель, который достаточно быстро затвердевает и сохраняет форму. В этом наполнителе имеются ходы и камеры, имитирующие внутреннюю структуру муравейника (рис.1).
Рис. 1
Деревянныеформикарии, в которых в качестве наполнителя служит дерево.
Изготовление и эксплуатация таких формикариев связана с рядом проблем,связанных с разбуханием дерева при повышении влажности.
Грунтовыеформикарии, в которых в качестве наполнителя служит грунт,
например песок или обычная почва. В такихформикариях ходы прорываются самими муравьями, что приближает условия содержания к природным. Однако наблюдение за муравьями в такихформикариях часто становится затруднительным, так как муравьи могут прорывать ходы подальше от стекла, закрывать стекло грунтом.
Стеклянные формикарии. В таких формикариях стенки ходов и камер сделаны из стекла. Чаще всего такой формикарий представляет собой комплекс ёмкостей с наполнителем или без, соединённых между собой. Самый простой вариант — это комплекс из множества пробирок, соединённых трубками.
А криловые формикарии. Вакриловыхформикариях стенки ходов и камеры выполнены из акрила (рис.2).
Рис.2
Гелевыеформикарии (рис 3). Такие формикарии напоминают грунтовые,
однако заполнены не грунтом, а специальным гелем. В таком наполнителе муравьи могут прогрызать ходы. Сам гель в такой муравьиной ферме служит муравьям не только убежищем, но и пищей. Но продолжительное существование семьи муравьёв в гелевыхформикариях невозможно, так как муравьи не могут длительно питаться одним гелем, а дополнительный корм в таком формикариипортится.
Рис.3
Резиновые и прочие формикарии—формикарии, сделанные из различных полимерных веществ. Такие вещества могут оказаться токсичными и привести к гибели муравьёв.
Комбинированные формикарии — формикарии, сочетающие в себе различные конструкционные особенности. Также есть жилые искусственные муравейники, соединённые с ареной специальной гибкой трубкой.
ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1.Домашний формикарий
В моей исследовательской работе мы использовала свой домашний формикалий(рис.4). После этого количество муравьёв увеличится их надо переселять в средние по размеру формикарии, в которых уже могут проживать от ста до двухсот особей. После этого колонию переселяют в большой муравейник
Рис.4. Мой формикарий.
своём формикариияпровёла несколько наблюдений и экспериментов.
процессе наблюдения за муравьями было определено различие в строении и размерах муравьёв различных каст: самок, самцов, воинов и рабочих особей.
Самки, как и было отмечено в литературных источниках, намного крупнее остальных (рис.5). А воины намного крупнее рабочих (рис.6).
Рис.5 Матка
Рис.6 Рабочие муравьи
2.2.Эксперимент «Поведение муравья в нарисованном круге»
На листе ватмана начертила фломастером круг,внутри которого посадили муравья .В течения всего наблюдения муравей черту не переступает.
На этом я решила не останавливать , и провести еще один эксперимент. Я постепенно чертила квадрат, что бы посмотреть как будет вести себя муравей
Вывод: спустя какое-то время муравей нашел выход, при этом ни разу не переступил за нарисованную черту, потому что его отпугивал запах фломастера.
2.3 Эксперимент «Любимая еда»
Цель: выявление предпочтения в питании муравьев.
Оборудование: сахар ,мясо куриное, картофель, яблоко, галеты с семечками
Ход эксперимента:
Муравьев кормила сахаром ,курином мясом, картофелем, яблоком ,галетами с семячками. (Фото 8).
Фото 8
Вывод: муравьи предпочитают: 1) сахар; 2) картофель; 3) галеты. Заметила ,что от мясного рациона( куриное мясо) колония резко увеличивается. Муравьи всеядны.
2.4 Влияние изменений условий содержания на поведение MESSOR STRUCTOR
Эксперимент №1
Цель: доказать, что изменение температуры окружающей среды
существенно влияет на поведение муравьёв.
Были получены следующие результаты:
При помещении в прохладное место (меньше 16°C) муравьи уходят в более тёмный угол и стараются держаться группами.
При помещении в жаркое место (больше 30°C) муравьи сосредотачиваются около источника влаги и начинают делать новые проходы в грунте, укрепляя их слюной.
Вывод:оптимальная температура для формикария-от+16°Cдо+30°C.
Эксперимент №2
Цель: доказать, что помещение формикария под разную освещённость может оказать существенное влияние на поведение муравьёв.
Был получен следующий результат:
1.При помещении под яркий источник света муравьи начинают бегать по формикарию и искать убежище.
При помещении в тень поведение муравьёв не изменилось
Вывод:оптимальное освещение для формикария-полутень.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
своей работе я изучила жизнь муравьёв, их поведение в условиях формикария. Наблюдение за муравьями в домашнем формикарии увлекает,
развивает любознательность, воспитывает гуманное отношение к животному миру. Больших материальных вложений он не требует. Времени на содержание тоже требуется очень мало.
Меня очень заинтересовала муравьиная ферма. В ближайшем будущем я планирую приобрести более большой формикарий и продолжить наблюдение за этими животными.
ходе данной научно-исследовательской работы было выяснено, что можно влиять на жизнедеятельность муравьёв, что подтвердило нашу гипотезу.
Мы установили, что для того, чтобы увеличить численный состав своего формикария, надо кормить муравьёв мёртвыми мухами и кусочками мяса.
Опытным путём были определены наиболее благоприятные условия для домашнего содержания муравьёв. Формикарий необходимо содержать в
затемнённом месте, при температуре от +16°C до +30°C, подальше от сквозняков.
Практическая значимость исследования заключается в составлении рекомендаций по содержанию муравьёв в домашнем формикарии. Эксперименты и наблюдения за муравьями были обобщены в небольшую памятку, которая будет полезна тем, кто уже приобрёл формикарий или только собираетсяэто сделать (Приложение)
Приложение. Памятка начинающему муравьиному фермеру
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПАМЯТКА НАЧИНАЮЩЕМУ МУРАВЬИНОМУ ФЕРМЕРУ
Купить формикарий можно на различных сайтах. К муравьиной ферме будет прилагаться инструкция по уходу и содержанию муравейника. Эту памятку я составил на основе своих наблюдений как приложение к данной инструкции.
Формикарий лучше всего поставить в затемнённое место.
Если дома жарко и температура выше 27°C, то лучше поставить формикарий около окна, и накрыть его тонированной пленкой.
Если в помещении холоднее +16°C, то лучше купить коврик с электроподогревом. Такие коврики продаются на сайтах, предлагающих муравьев и формикарии.
Прежде чем заселять муравьёв, необходимо насыпать на дно арены формикария песок.
Основная пища муравьев - это семена мака и горчицы. Для прироста колонии в рацион стоит добавлять мелких насекомых (мух) и небольшие кусочки мяса.
6) Для оптимизации процесса кормления следует насыпать в формикарий семена толщиной 1-2 см. Это будет и запас еды, который вам не надо будет контролировать, и грунт, в котором муравьи смогут вырыть себе убежище.
Для увлажнения воздуха на сайтах предлагаются наногубки. Вместо неё можно самому сделать увлажнитель воздуха — поилку из шприца большого объёма. В нём необходимо вырезать отверстие, вложить вату или ватный диск и плотно утрамбовать. В сооружение налить воду, и поставить его вертикально, закрепив двухсторонним скотчем на стенке арены.
Если высоты не хватает, то есть другой, более простой способ. Возьмите пробирку, в которой были муравьи, налейте воду и поместите вату так, чтобыона наполовину была в воде. А если у вас очень маленькая арена, и вам не подходит ни один из этих способов, то поместите ватный диск на дно арены и каждый день капайте на него немного воды.