IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
КРЫЛАТЫЕ МАСТЕРА
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
I. Введение
На чердаке нашего дачного домика поселились шершни, было интересно за ними наблюдать. Мне захотелось уточнить информацию о шершнях и особенностях строения их гнезд, понять есть ли применение устройства гнезда шершней в жизни человека.
Цель исследования: выяснить, кто такие шершни, и могут ли они быть полезны людям.
Задачи исследования:
-узнать из различных источников, кто такие шершни и особенности их жизни;
-провести моделирование элементов гнезда шершней-сот.
Гипотеза:
Я предположила, что шершни не опасны для человека, элементы построения гнезда шершней можно использовать в жизни людей.
Методы исследования:
- опрос учеников класса;
- изучение информации о шершнях из различных источников (книги, интернет);
- наблюдение за шершнями и их гнездом;
- моделирование строения гнезда.
II. Основная часть
Изучение информации
С этими насекомыми люди хорошо знакомы, но их не любят, скорее ненавидят. Они вызывают ужас и панику. Их считают чрезвычайно опасными. Они нападают на людей и очень больно жалят. Их множественные укусы могут быть смертельными для человека. И в то же время, они полезные насекомые, прекрасные архитекторы и строители, в меру миролюбивые и не очень агрессивные. Весь вопрос в том, как к ним относиться.
В России их называют «крылатыми корсарами» или пиратами, в Японии- «воробей-пчела».
Царство: животные.
Тип: членистоногие.
Класс: насекомые.
Отряд: перепончатокрылые.
Семейство: настоящие осы.
Род: шершни.
Во всем мире известны 23 вида шершней и множество их подвидов. В России водится шершень обыкновенный. Длина его тела 3,8 см, весят они до 200 мг. Самки примерно в два раза крупнее, чем самцы. Шершни довольно яркие насекомые. Его голова и брюшко желтого цвета с черными пятнами, а грудь темная, крылья небольшие, тонкие и прозрачные.
Шершни-хищники. Свою добычу они убивают ударом жала или разрывают челюстями на части. Их жертвами становятся мухи, комары, жуки, оводы, осы, кузнечики, гусеницы, пауки. За сутки большая семья шершней может выловить более 500 граммов насекомых. Этим шершни кормят своих личинок. Для сада и огорода они очень полезны. Сами шершни предпочитают питаться нектаром, пыльцой, зрелыми фруктами и овощами.
В Германии и в Австрии они находятся под охраной и их уничтожение запрещено законом.
Результаты наблюдения
За шершнями я наблюдаю два года. А все потому, что они облюбовали чердак нашего дома в селе Крапивном.
Особого беспокойства семейство шершней нам не доставляло. Шершень никогда не прилетит за стол, где есть сладкое, не будет назойливо лезть в банку с вареньем или садиться на ароматные пироги или виноград. Этим шершень отличается от назойливых ос. За все время знакомства с шершнями они не укусили нас на разу. Шершни нападают на человека только при реальной угрозе их жилищу. В отличие от пчел шершень жалит многократно, пока у него хватает яда.
Шершни - отличные архитекторы и строители. Свое гнездо они делают из гнилой древесины, которую пережевывают и смешивают со слюной. Из полученного вещества шершни строят соты и оболочку гнезда. Высохшая оболочка гнезда напоминает гофрированную бумагу.
Домик шершней - это 5-7 горизонтальных сот, в каждом из которых до 550 ячеек. Гнездо крепится на маленькой ножке. Растет гнездо сверху вниз. Чем больше будет заложено ярусов сот, тем больше шершней будет жить в этом гнезде.
Обычно гнезда шершней величиной с футбольный мяч или чуть больше. Но этим летом наши шершни построили настоящий шедевр архитектуры. Высота нашего гнезда была 48см, ширина - 38см.
Гнездо шершней мы обнаружили, когда они уже начали закладывать третий ярус сот и бумажную оболочку вокруг гнезда. В сотах первого и второго яруса хорошо видны личинки шершней. В самом верху шершни сделали ворота, по которым они заползают с улицы в гнездо, а затем спускаются вниз ко входу.
Шершни-насекомые одногодки. К середине октября все рабочие шершни гибнут, а молодые матки улетают, находят для зимовки защищенные от холода места и там зимуют. Когда мы сняли гнездо шершней с балки, там прятались божьи коровки.
Эксперимент
Я провела опрос учеников 1 «Г» класса:» Знаете ли вы, что такое соты и как они применяются в нашей жизни?» В ходе исследования было опрошено 22 человека. Выяснилось, что 26,2% слышали о сотах, но не знают, где они применяются. 26,2%-затруднились ответить. 39,5%-не слышали о сотах ничего. 8,1%-слышали о сотах и их применении. Надеюсь, моя работа поможет ответить на этот вопрос.
Изучая книги, просматривая интернет, я узнала, что соты-это шестиугольные ячейки. Шестиугольная форма выбрана не случайно, она является самой экономичной фигурой для строительства. Благодаря этому на строительство соты уходит минимум воска. Соты крепятся так, что между ними нет никаких зазоров и нестыковок.
Дома я решила провести небольшой эксперимент. Смогу ли я сама сделать что-то, напоминающее соты? Я обратилась к оригами. «Оригами» - это традиционное японское искусство складывания из бумаги самых разнообразных фигур. Оказывается, традиционные японские шары -это множество соединенных между собой шестигранных ячеек, напоминающие соты. А есть еще объемное оригами - тесселяция.
На протяжении всей истории внимание людей привлекала необычная архитектура сот и правильность их построения.
Бионика-это наука, которая связывает биологию и технику. Архитектурная бионика-это использование форм живой природы в строительстве, в дизайне.
В традиционной персидской и арабской архитектуре в оформлении свода потолка зданий используются мукарны, похожие на соты.
В нашей стране автором пчелиной архитектуры является физик из Петербурга - Владимир Шумовский. В 1990г. Он придумал идею шестигранного здания под названием «дом - моносота». В настоящее время около 200 российских компаний производят такие дома.
Шестигранные окна в виде сот, которые используют на Востоке, в Китае естественным образом за счет своего строения регулируют поступление воздуха и солнечных лучей внутрь здания. Это своеобразный естественный климат-контроль. Окны-соты сводят к минимуму потерю тепла зимой и проникновение внутрь жары летом.
Строение сот вдохновило английских инженеров для изобретения сотовых панелей. Они используются в судостроительстве, в космических аппаратах, в транспорте, в строительстве. Их используют для защиты от вибрации, ударов.
А вот еще примеры бионической архитектуры. Бионическая архитектура-это создание домов, которые являются естественным продолжением природы.
III. Заключение
Таким образом, моя гипотеза подтвердилась частично:
1. Шершни могут быть опасны для человека.
2. Элементы построения гнезд шершней можно использовать в жизни людей.
Современные ученые, архитекторы ищут новые формы. Именно в природе можно найти наиболее совершенные конструкции. Уже сейчас идей и проектов много и, может действительно, в будущем мы будем жить в гнездах-сотах!
IV. Источники информации
1. «Насекомые» В.М. Алексеев, В.Г. Бабенко
2. Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауз, Л.А. Ефрон
3. «Я познаю мир: насекомые» П.Р. Ляхов, Г.Ю. Любарский
4. Журнал «Высотные здания» выпуск 2/2014г.
5. Веб-сайт WIKIPEDIA (Википедия)