Чем муравьи похожи на людей

VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Чем муравьи похожи на людей

Шубин И.А. 1
1МАОУ "Гимназия"
Лукинских О.С. 1
1МАОУ "Гимназия"
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Гимназический конкурс исследовательских работ и творческих проектов
«Юный исследователь - шаг к науке» 

«Чем муравьи похожи на людей»

Область научных знаний, рассмотренных

в проекте: окружающий мир

Исполнитель: Шубин Иван

ученик 4 «Б» класса

МАОУ «Гимназия»

Руководитель: Лукинских Оксана Сергеевна

учитель начальных классов

МАОУ «Гимназия»

Новоуральский городской округ

2019 год

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

1.Теоретическая часть 4

1.1Строение муравья 4

1.2Как устроен дом муравья 4

1.3Профессии муравьёв 7

1.4Как общаются муравьи? 8

1.5Как они учатся 8

1.6Процесс воспитания 8

1.7Чем полезны муравьи 9

1.8Что они умеют, чего не умеем мы 9

2.Практическая часть. 10

2.1Социологический опрос 10

2.2Мои наблюдения 11

2.3Мой муравейник 12

Заключение 16

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 17

Введение

«Муравьи так сильно похожи на нас, людей, что даже как-то неловко. Они выращивают грибы, разводят тлей в качестве дойных коров, отправляют на войну армии солдат, распыляют химикаты, чтобы напугать и сбить с толку противника, берут в плен невольников, эксплуатируют детский труд и беспрерывно обмениваются информацией. Короче, делают всё — разве что телевизор не смотрят» (Льюис Томас).

Муравьи произошли от осообразных предков около 110 – 130 миллионов лет назад. Человек около 3 млн. лет назад. Они такие же древние, как динозавры, но, в отличие от динозавров, муравьям удалось выжить. Существует более чем 12 000 известных видов муравьёв, которые отличаются по форме, цвету и размеру. Они бывают от 7 мм до 5 сантиметров в длину. Королевы муравьёв могут жить до 30 лет. Рабочие муравьи живут от 1 до 3 лет. Существует наука, которая изучает муравьев — мирмекология. На каждого живущего человека приходится около миллиона этих созданий, а общая масса их примерно равняется общей массе всех людей.

Актуальность темы. Наблюдая за муравьями и проведя опрос среди своих друзей, я понял, как мало мы знаем о муравьях, живущих рядом с нами. А ведь так интересно наблюдать за этими смышлёными насекомым. Мне захотелось узнать и понять, как они живут, чем занимаются, какие законы в муравьином царстве. В детских рассказах и мультфильмах муравьишки так похожи на людей. А как на самом деле: мы действительно похожи или нет? И я решил провести исследование о муравьях и ответить на вопросы, которые меня интересуют.

Цель работы: получить новые знания о муравьях, узнать интересные факты их жизни и понять, чем мы с ними похожи.

Обьект исследования: муравьи.

Предмет исследования: поведение и особенности муравьёв, законы по которым они живут.

Задачи:

1 . Изучить строение муравьёв и их жилища;

2. Узнать, образ жизни муравьев;

3. Провести опрос;

4. Самому построить дом муравья.

Гипотеза исследования: Если узнать о муравьях больше, то можно использовать эти знания с пользой для себя и для них, чтобы сохранить этих удивительных насекомых.

Методы исследования:

Теоретические:

- изучение литературы по теме;

- использование интернета;

- обобщение.

Практические:

- опрос;

- наблюдения;

- творческая работа.

Предполагаемые результаты: получить больше знаний о том, как живут муравьи; установить интересные факты, о муравьях; использовать результаты исследований для дальнейшего своего обучения, подготовить презентацию работы.

Теоретическая часть

Строение муравья

Тело муравья имеет: крупную голову, небольшую грудь и объемистое брюшко. В брюхе муравья, оказывается, два желудка. Из одного желудка он использует пищу для себя, а из второго кормит других муравьёв. На голове усики – антенны – с их помощью муравей распознает запахи, принимает и передает сигналы, общается с другими особями. Без антенн он теряется в пространстве и не может найти дороги к дому, не отличает своих от чужих, не воспринимает ни каких сигналов, не участвует в строительстве. Некоторые виды «вооружены» жалом которое располагается на конце брюшка. Оно служит муравьям, как для защиты, так и для охоты. А также 3 пары конечностей.

на первой паре лапок есть щеточки, которыми насекомые чистят усики и другие лапки;

задние ножки со шпорами, которые чаще всего используются для защиты и атаки при сражениях с другими муравьями;

на всех лапках имеются мелкие зазубрины, которые позволяют этим насекомым передвигаться по абсолютно гладким и при этом отвесным поверхностям;

у муравьёв нет ушей, но они слышат, улавливая колебания грунта с помощью специальных сенсоров на ступнях и на коленях.

А у нас: голова, туловище, две пары конечностей, общение осуществляется с помощью речи. Человеческий мозг имеет 10 миллиардов клеток, у муравья около 250 000, но колония из 40 000 муравьёв имеет коллективный размер мозга такой же, как и у человека.

Как устроен дом муравья

Муравейник - самый настоящий "муравьиный город". Высота порой достигает 8 метров, не считая подземной части. Настоящие "небоскребы", как у людей в больших городах.  Да и сами муравейники это удивительное сооружение, над которыми работал талантливый архитектор. Посмотрите сами…

А здесь, интересно, кто у кого подсмотрел идею?!

Но мы рассмотрим знакомый нам муравейник из наших лесов.
1. Сверху покрытие из иголок и веточек. Защищает жилище от плохой погоды, ремонтируется и обновляется рабочими муравьями, как наши крыши.
2. "Веранда"- камера, нагреваемая лучами солнца. Весной обитатели забегают сюда погреться и приносят погреться своих личинок и куколок, сушат здесь корм. Похожа на наш застеклённый балкон, где мы сушим бельё.
3. Один из входов. Охраняется солдатами. Служит вентиляционным каналом. А у нас это двери с замками и окна.
4. Яма для захоронения. Сюда рабочие муравьи относят умерших собратьев и мусор. Некоторые держат свои отходы в углах своих домов - месте, которое похоже на маленькую уборную. И у нас есть мусоропровод и туалетная комната.
5. Зимовальная камера. Насекомые собираются здесь, чтобы пережить холода в состоянии полуспячки. Я бы сравнил её с тёплой кроваткой.
6. "Хлебный амбар". Здесь муравьи хранят зерна. Иногда запасы зерна у муравьёв могут доходить до 50 кг. Питаются муравьи соком растений, падью тлей (медвяной росой - она содержит много сахара и витаминов) и насекомыми,  грибами и семенами. У нас это кухня с нашими запасами.
7. Царская камера, где живет королева - матка, откладывающая до 1500 тысяч яиц в день. За ней ухаживают рабочие муравьи. Наверно это как наш роддом, только у нас там мам много, а не одна.
8. Камеры с яйцами, личинками и куколками. Это наши садики, ясельки и детские комнаты в квартирах. Только у нас игрушки есть.
9. "Коровник". Конечно, в нем живут не настоящие коровы, а тли. У нас тоже есть фермы, где содержаться животные.
10. "Мясная кладовка", куда фуражиры приносят гусениц и другую добычу. Чем не наш холодильник? Хорошо, что у нас там нет гусениц и мошек.

Муравьи содержат свои дома в идеальной чистоте. Все входы и выходы пропускают свежий воздух вглубь муравейника. Муравьи строят свой дом с южной стороны дерева, чтобы муравейник хорошо прогревался и просушивался. Поэтому человек по муравейнику может определить стороны света.

Профессии муравьёв

У муравьев почти как у людей. Каждый подбирает себе профессию в зависимости от характера. Самые быстрые и смелые становятся:

охотниками и солдатами (нападают на других насекомых для заготовки пищи или защищают свой муравейник). Они крупнее остальных и вооружены мощными жвалами. При нападении на муравейник муравьи не прячутся, а сообща нападают на врага. Поведение солдат различно: у кочующих муравьев они движутся во главе и по краям колонны; у муравьев-жнецов выстраиваются почетным караулом на обочине тропы, по которой следуют сборщики корма; у муравьев-листорезов солдаты едут на кусочках листьев, переносимых фуражирами и охраняют их от нападения сверху. При опасности муравьи выпускают струйки муравьиной кислоты.

разведчики и фуражиры (занимаются поиском пищи). Каждый из них имеет свой участок для поиска пищи, который они ежедневно обыскивают и тянут в дом все съедобное. Фуражиры друг другу не помогают. Но если находят что-то тяжёлое, то бегут домой за подмогой. Сначала, немного потолкавшись, они сдвигают добычу с места. Постепенно действия их становятся более слаженными. А если добыча обнаружена рядом от гнезда, то одни муравьи становятся носильщиками, а другие расширяют ближайший вход, чтобы можно было протащить туда крупный груз. Даже человекообразные обезьяны совершенно не способны трудиться так слаженно.

• Муравьи листорезы являются «фермерами». Они вырезают куски листьев, после чего приносят их в свои гнезда. Складывают на подземных грядках и выращивают грибы, которыми потом питаются.

 •  Другая профессия - сборщики пади. У муравьев есть свои домашние животные - тли. Муравьи, которые работают пастухами (или доильщиками) щекочут тлей, тли выделяют капли сладковатой жидкости - она и называется падью. Полученный нектар переносят другие. В муравьиной семье есть ещё и «хранители» нектара.

Королевой муравьёв является матка. Она откладывает яйца. Затем о яйцах заботятся рабочие «няньки» и «сиделки», которые перемещают их глубоко в гнездо, чтобы защитить от холода, а когда тепло выносят на «веранду» погреться. Они защищают их от расхищения, помогают новому поколению вылупиться. В их обязанности входят также работы по расширению ходов и чистке гнезда.

Строители – это те, кто строят муравейник. Муравьи тщательно следят за состоянием своего жилища. Среднего размера муравейник состоит из 4–6 млн. хвоинок и веточек. Ежедневно сотни муравьев-строителей переносят их сверху вглубь муравейника, а из нижних этажей — наверх, меняя влажные на сухие.

• Еще в муравейнике есть свои больницы, где работают врачи, например, хирурги. И в случае, если кто-то их жителей повредил себе конечность, то есть руку или ногу, то хирурги ампутируют ее (отгрызают). Если муравей ранен, они будут ухаживать за ним, пока тот не поправится, а если муравей стал калекой или старым, то другие муравьи тоже будут заботиться о нем и носить ему еду, пока он в состоянии ее просить. Муравьи принимают лекарства, когда болеют. Они начинают употреблять пищу, которая помогает бороться с инфекцией. Лесные муравьи распределяют смолу с деревьев по всей территории муравейника. Смола - это лекарство. В ней содержится вещество, которое уничтожает грибок и бактерии. Всякий раз, пробегая по смоле, муравей дезинфицирует себя, таким способом лесные муравьи обеспечивают здоровую атмосферу внутри муравейника. И ещё некоторые могут сами вырабатывать антибиотик, обрабатывая свои запасы.

• Муравьи - войны. У некоторых видов распространено рабство. Муравьи нападают на чужой муравейник и крадут куколок, из которых появляются муравьишки – пленники, которые трудятся потом всю свою жизнь в чужом муравейнике.

Как общаются муравьи?

Общаются муравьи с помощью вещества, выделяемого железами, они оставляют пахучие метки - феромоны. Муравьи, воспринимая запах усиками - "антеннами", точно знают, откуда он и что означает. Они оставляют пахучие следы, предупреждая об опасности, посылают сигнал тревоги, если ранены, и "родственники" немедленно бросаться к ним на помощь.При встречах муравьи соприкасаются усиками и по особенному запаху узнают, свой это или нет. Чужих они не пускают.

По запаху определяют, где и какой корм был найден, они следуют по пахучим меткам к пище. Часто можно видеть, как они движутся цепочкой друг за другом. И все вместе эти трудяги могут перенести груз во много раз тяжелее их веса и превышающие их в размере на расстоянии до 8 метров от муравейника. Только люди и такие насекомые, как муравьи, способны организовываться в команды для того, чтобы поднимать тяжелые грузы. По этим же меткам муравьи всегда смогут найти дорогу к своему муравейнику.

Как они учатся

Муравьи способны постоянно учиться и принимать "разумные" решения. В 1968 году во Франции был поставлен эксперимент. Муравьёв обучили тянуть за две нити: одна открывала кормушку с сахаром, а другая – пустышку. И муравьи на 70% совершали правильный выбор. Набираться опыта муравьям помогает хорошая память и реакция подражания, они с удовольствием повторяют все, что делают их опытные товарищи. Благодаря этому старые муравьи учат уму-разуму молодежь. Любой муравей, научившись чему-то новенькому, может тут же обучить двух-трех младших собратьев.

Замечено, что муравьи, если часто дерутся, то набираются опыта и используют новые боевые захваты. Поэтому старые дерутся эффективнее молодых бойцов. На охоте тоже: чем опытнее, тем лучше. Если будут разрушены муравьиные дороги, опытные старые муравьи вновь пойдут по почве, размечая их метками и восстанавливая.

Эксперименты учёных доказали, что муравьи хорошо различают геометрические фигуры трех- и четырехугольник (у людей это получается к двум-трем годам). Они быстрее всех прочих насекомых, учатся находить выход из лабиринта. Муравьи запоминают до 64 поворотов по дороге к кормушке. И не только запоминают, но и безошибочно передают эту информацию другим.

Процесс воспитания

Все животные учатся друг у друга. У муравьёв у каждого «учителя» один «ученик», с которым он возится весь день. Вместе они изучают и запоминают новую местность, добывают еду, несмотря на то, что сам учитель сделал бы это раза в четыре быстрее. Но муравьи и люди знают, что воспитание и обучение требует огромного терпения. «Учителя» не бросают своих «учеников» на середине пути – таков закон природы. Они терпеливо дожидаются своего подопечного, если тот отстаёт и вместе с ним совершают весь путь от начала до конца. Прямо как у людей, индивидуальное обучение.

В муравейнике действуют строгие правила. Если муравей бездельничает и ничего не делает без видимых причин, то его выгоняют из муравейника. Муравьи могут выгнать даже королеву, если она приносит мало потомства, а затем выбрать новую.

В свой муравейник жильцы должны попасть обязательно до захода солнца. Иначе, муравьи – охранники закроют все входы и придётся опоздавшему ночевать на «улице».

Чем полезны муравьи

Они участвуют в распространении семян и опылении; проделывая ходы под землей, муравьи способствуют проникновению в почву воды и воздуха, которые необходимые растениям; уничтожают насекомых – вредителей. Птицы, «купаясь» в муравейнике, очищаются от паразитов. Где есть муравьиные крепости, лес здоровый и чистый. Поэтому муравьёв считают санитарами леса. Муравьиная кислота, которую они выделяют, хорошо помогает при болях, и этим пользуются люди.

Что они умеют, чего не умеем мы

Муравьи способны поднять и переносить груз в 50 - 100 раз тяжелее своего собственного веса, даже если он держит предмет вниз головой.

Муравьи являются отличными бегунами, Они могут развивать скорость до 20 сантиметров в секунду. Если бы человек мог бежать так же быстро, то его скорость была бы 55 километров в час, как у скаковой лошади. 

Муравьи не перестают удивлять нас. Некоторые могут передвигаться по гладкому стеклу вверх ногами и противостоять ветру ураганной силы.

Они могут возвращаться домой, ориентируясь по солнцу и считая шаги (сколько от дома – столько и обратно). Наверно у них «встроенный» шагомер.

Многие виды муравьев могут находиться под водой до четырёх суток и с ними ничего не случится.

Муравьи могут ходить по воде и не тонуть. А ещё умеют строить плот, цепляясь друг за друга лапками и челюстями.

Муравьи чрезвычайно сообразительны. Например, если нужно пройти от ветки к ветке — а для них это целая пропасть — муравьи построят мост из своих тел, чтобы по ним пройти.

Практическая часть.

Социологический опрос

Я опросил 20 человек. Для проведения опроса была составлена анкета из трёх вопросов: (см. приложение)

На вопрос о том, сколько живут муравьи, правильно, к сожалению, ни кто не ответил.

2. На вопрос: «Что делают муравьи зимой», ответы поделились так:

- гуляют 10%,

- ничего 20%,

- ведут обычный образ жизни 30%,

- спят 40%.

40%%

30%

20%20%

10%%%%%%

3. И третий вопрос: «До скольки муравью можно гулять и поздно ли вы сами приходите домой?» Вот что получилось:

- 20% возвращаются домой вовремя (их счастливые родители могут спать спокойно);

- 60% иногда задерживаются (группа рискующих);

- 20% приходят поздно (были бы муравьями – домой бы не попали). Хорошо, что у нас у людей не так. Родители поругают – поругают, а домой всё равно пустят. Хотя если бы не пускали – может быть ни кто и не опаздывал?!

Мои наблюдения

 Два лета подряд я наблюдаю за муравьями в муравейниках. Их у нас три: два во дворе и один в лесочке у дома. Интересный это народ – муравьи. Куда-то всё время спешат, что-то делают, суетятся, как люди. Я приносил им кусочки сахара, хлеба и конфеты. Они оказались сладкоежками, как дети, выбирая сахар и конфеты.

Сначала один обследовал мои угощения, звал других, и они все вместе утаскивали его к себе в дом. Мы в семье тоже всегда делимся друг с другом и делаем всё вместе. А ещё я видел, как муравьишку со сломанной лапкой тащил другой муравей в муравейник. Они не бросают своих в беде. Я узнал, что муравьи побывали в космосе в 2014-м году. И там продолжали работать вместе, исследуя новую территорию. Оказывается, они, как и мы, потягиваются и зевают, когда просыпаются, вытягивая все свои 6 лап и широко открывая челюсти. Когда выпадает свободная минута, рабочие муравьи «играют», хватают друг друга лапками и катаются по земле. Мне стало интересно, как у них всё устроено, как они разговаривают, как живут, в чём они ещё похожи на людей? Я опросил 10 своих друзей, и никто не смог ответить, сколько живут муравьи. Вот так появилась идея моего исследования.

Муравьиная зимовка

Как вы думаете, что делают муравьи зимой? Спят – ответили 40%, опрошенных мною. Это не так. Конечно, они не катаются на лыжах и не играют в снежки. Во время зимовки муравьи малоподвижны и питаются не так часто. Но если в гнезде есть личинки, то взрослые муравьи активны и выкармливают потомство. Кроме того, из-за разной погоды верхние слои муравейника периодически промокают и муравьи постоянно вынуждены переносить пищевые запасы в сухие отсеки. Иногда они опускают в нижний отсек личинки, где поддерживается более теплая температура. Входы в муравейник тщательно закрыты и утеплены листьями и мхом. И я, к сожалению, не увижу своих друзей до весны. Пожелаю им хорошей зимовки!

Мой муравейник

Я попробовал построить домик из пластилина. Лепил маленькие веточки, иголочки - это оказалось не так просто и быстро. Я ведь один, а муравьишек много. Бабушка подсказала, что можно быстрее сделать из пенопласта, и мы принялись за работу.

Вот этапы нашего строительства:

- сначала вырезали форму из пенопласта и прорезали внутренние комнатки и ходы муравейника, это было не сложно, но, сколько было белого мусора. Весь коридор и мы с бабушкой были в белоснежной крошке, словно в зимней сказке. Дедушка, придя домой с работы только и смог сказать: «Да….»

- затем пеной заливали верх муравейника, мне понравилось – пена шипела и раздувалась. Правда, потом долго отмывали бабушку, она поправляла форму муравейника.

- потом красили весь муравейник аэрозольной краской из баллончика, пахло не очень приятно.

- приклеивали наверх муравейника и внутри комнаток листики из гербария, сосновые веточки и иголочки, что бы всё как в настоящем было.

- удалось купить немного пластиковых жучков, гусеницу и личинок, остальных делали сами. Особенно интересно было делать самих муравьишек. Долго подбирали материал для них, наконец, удалось найти подходящие по форме бусинки, из них и собирали муравьишек. Усики и ножки сделали из проволоки. Королеву сделали чуть побольше.

- потом всех расселяли по муравейнику: куколок в детскую, королеву в отдельную комнатку, запасы зерновые и мясные в кладовочки, тлю на ферму, охранников к выходам – всем нашлось место и работа. И вот, что у нас получилось.

Заключение

Исследовать данную тему мне очень понравилось. Как много и продуманно делают эти маленькие и удивительные существа! Наблюдая за жизнью муравьев летом, и изучив литературу, я узнал, кто такие муравьи, как они живут, как общаются, как учатся. И как, оказывается, у нас много общего. А ещё у них есть чему поучиться: трудолюбию и умению работать в команде. Мне даже иногда хотелось стать муравьём и пожить немного в муравейнике с этим славным маленьким народцем. Но я человек и у меня есть возможность изучать муравьёв, рассказывать об их жизни другим и оберегать этих замечательных насекомых, братьев наших меньших.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Никонов Н. Сказки леса. – «Уральский рабочий», Свердловск, 1968.

2. Захаров А. А. Муравей, семья, колония. - М.: Наука, 1978.

3. Ликум А. Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей. – Филологическое общество «СЛОВО», 1993.

4. Живой мир Энциклопедия. – Москва «РОСМЭН» 1996.

5. Дитрих А., Юрмин Г., Кошурникова Р. Почемучка. – Москва «ПЕДАГОГИКА-ПРЕСС» 1993.

6. Зотов В. Лесная мозаика. – Москва «ПРОСВЕЩЕНИЕ» 1993.

Интернет ресурсы

1. http://www.ru.wikipedia.org

2. http://www.zoodrug.ru/topic1898.html

3. http://www.softmixer.com/2014/11/blog-post_6.html

4. Иван Яковлев. Диссертация. - http://eco.nsc.ru/abstract/Avtoref_Iakovlev.pdf

5. Ж.И. Резникова. Язык животных: подходы, результаты, перспективы… http://e-libra.ru/read/156318-yazyk-zhivotnyx-podxody-rezultaty-perspektivy.html

6. Ж.И. Резникова. http://22century.ru/popular-science-publications/reznikova_intelligent_ants

7. Ж.И. Резникова. Язык муравьёв. - https://www.youtube.com/watch?v=spHgTbD3YHI

8. newsliga.ru

9. http:// xallyava.ru

10. likeness.ru

11. www.ggpht.com

12. http://www.zooclub.ru

Приложение

Анкета:

1. Сколько живут муравьи?

2. Что делают муравьи зимой?

3. До скольки муравью можно гулять и поздно ли вы приходите домой?

Просмотров работы: 280