Исследовательская работа «Муравьи в искусственной среде обитания» (3 класс)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исследовательская работа

 

Тема: «МУРАВЬИ В ИСКУССТВЕННОЙ СРЕДЕ ОБИТАНИЯ»

 

 

 

 

 

 

 

 

Ерёменко

Ирина Ярославовна

учитель начальных классов

1 квалификационной категории

 

 

 

 

Антиплагиат http://users.antiplagiat.ru/: оригинальность 91,06 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение………………………………………………………………………………….. 3

 

1 Муравьи в дикой природе

1.1 Муравьи – сложно организованные социальные насекомые....................................................................................................................... 4

1.2Польза и вред муравьев в дикой природе с точки зрения человека…………………………………...………………………………............................. 5

1.3 Что делать если укусил муравей…………………………….............. 6

 

2 Муравьиная ферма в квартире, или что такое формикарий

2.1 Формикарий…………………………………………………………………… 6

2.2 Поселение и организация жизни муравьев в искусственных условиях……………………………………………………………………………………….. 6

2.3 Чем кормить муравьев в муравьиной ферме………………….. 7

 

3 Экспериментальная работа…………………................................................... 7

 

Заключение……………………………………………………………….........………… 9

 

Литература ……………………………………………………………………………… 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

Муравей обладает не только ощущениями, но и разумом, рассудком, памятью. (Цицерон)

 

Изучая во 2 классе по окружающему миру тему «Насекомые», я заинтересовался жизнью муравьев. Мы уже знали, что муравьи живут в муравейниках, которые сами строят в почве. А могут ли муравьи жить в домашних, искусственных условиях? Этот вопрос мы и решили изучить в этой исследовательской работе.

Мы считаем, что эта тема актуальна в наше время, так как сейчас очень много муравьев и муравейников люди уничтожают, не думая о последствиях.

Объект исследования: семья муравьев-жнецов

Предмет: поведение муравьев-жнецов в условиях домашнего формикария.

Цель: изучить жизнь муравьиной семьи и факторы, влияющие на ее жизнь.

Задачи:

1. Изучить литературу по данному вопросу.

2. Провести анкетирование.

3. Провести наблюдения.

4. Провести ряд экспериментов.

Гипотеза: Температура, освещенность и смена рациона питания влияют на жизнь муравьиного сообщества.

Опрос учащихся:

Что мы знаем о муравьях, кроме того, что они строят муравейники и очень трудолюбивы? Чтобы ответить на этот вопрос, мы подготовили анкету и провели опрос среди учеников своего класса. В анкете принимали участие 33 человека. Вопросы анкеты были такие:

1. Являются ли муравьи вредителями или приносят пользу?

2. Как муравьи общаются?

3. Как они находят дорогу домой?

4. От кого зависит жизнь муравейника?

5. Какие профессии бывают у муравьев?

Проанализировав ответы своих товарищей, мы узнали, что большинство ребят (23 человека) считают, что муравьи приносят пользу. А есть и такие (10 человек), которые считают их вредителями.

26 ребят правильно отметили, что жизнь муравейника зависит от самки – муравьиной королевы.

А вот правильно ответить на вопрос, как они находят дорогу домой, смогли далеко не все.

Среди ответов были такие:

- они идут полоской, а потом так же и возвращаются (1 человек)

- думают, что у них развита координация(1 человек)

- они подымаются наверх тростника (1 человек)

- по лабиринту(2 человека)

- по сигналу(1 человек)

- не знаю (11 человек)

Большинство ребят не знают, как общаются муравьи, или считают, что муравьи издают свисты, общаются при помощи команд, мыслями, жестами, свистом, клешнями, отдельным языком или носом, (22 человека).

Многие ребята правильно назвали «профессии» муравьев такие, как, например, рабочие муравьи, строители и муравьи-солдаты. Но многие не знают этого или заблуждаются, считая, что среди муравьев есть даже плотники и кочегары. Знают «профессии» муравьев – 24 человека, ошибаются – 9 человек.

 

Муравьи в дикой природе

 

1.1 Муравьи – сложно организованные социальные насекомые

Куда бы мы ни отправились в лес, в парк, в поле или на огород всюду встретим муравьев. Появились муравьи на нашей планете двести миллионов лет назад. Предки современных муравьев были подземными хищниками, лишь значительно позднее они освоили поверхность Земли и залезли на деревья. С течением времени одни формы муравьев вымирали, другие появлялись, и сейчас ученые насчитывают более 10 тысяч различных видов. Среди муравьев имеются как рекордсмены по жаростойкости, так и насекомые-моржи. Например, представители семейства бегунков обитают в пустынях и нормально выдерживают температуру воздуха до +50°С, питаясь насекомыми, которые по такой жаре быстро погибают. А камчатский муравей, наоборот, переживает зимовку, охлаждаясь до -52°С, но остается при этом живым.

Структура муравьиной семьи

Муравьиная семья – многолетнее высокоорганизованное сообщество, состоящее из расплода (яйца, личинки, куколки), взрослых половых особей (самок и самцов) и многочисленных рабочих особей (бесплодных самок). Муравьи образуют семьи, размеры которых варьируют от нескольких десятков особей до высокоорганизованных колоний, состоящих из миллионов особей и занимающих большие территории. Почти во всех семьях есть самцы и одна или несколько самок, называемых царицами или королевами. Иногда семьи называют суперорганизмом, потому, что муравьи работают как единое целое.

В муравьиных семьях существует разделение труда, связи между особями и самоорганизация при решении сложных проблем.

Рабочие муравьи делятся по специализации в семье. Одни ухаживают за молодью (няньки), другие – участвуют в строительстве гнезда, третьи чистят помещения, четвертые хранят запасы пищи (медовые бочки) и т.д. Мощность рабочего муравья возрастает при работе в группе.

Размножение и развитие муравьев

Стадии развития муравьев

Муравей - насекомое с полным превращением. То есть в своем развитии он проходит следующие стадии:

1. Первая стадия развития муравья – яйцо;

2. Вторая стадия развития муравья – личинка;

3. Третья стадия развития муравья – куколка;

4. Четвертая стадия развития муравья - имаго.

 

 

Польза и вред муравьев в дикой природе с точки зрения человека.

Свои муравейники они строят на полутораметровой глубине, тем самым рыхлят землю. Почва перемешивается на глубине до 70-ти сантиметров, поднимая на поверхность частички из нижних слоёв. Грунт при этом становится рыхлым, следовательно, лучше пропускают воздух, влагу. Муравьи повышают питательность почвы, так как их деятельность способствует удалению из земли парниковых газов. Почва, обработанная насекомыми, обогащена минеральными веществами. Насекомые активно уничтожают садово-огородных вредителей. Огородные вредители: гусеницы, черви, слизни – настоящее лакомство для них. Учёные подсчитали, что обитатели одного муравейника всего за один день лета уничтожают около двух тысяч огородных вредителей и их личинок.

Лечебные свойства муравьёв известны с давних пор. Испокон веков люди делали из них настойки, мази. Используются эти насекомые и в настоящее время. Основным действующим веществом в таких препаратах является муравьиная кислота. Помогают препараты на основе кислоты в лечении артритов, неврозов, головокружения в старческом возрасте. Из муравьёв готовятся препараты с кровоостанавливающим действием. В их яде также содержатся антибиотики, способные бороться с грибковыми и бактериальными инфекциями, в том числе со стафилококками и стрептококками.

Муравьи, поселившиеся в отмершей древесине, ускоряют её разложение, таким образом, освобождая лес от больных экземпляров.

Муравьи являются распространителями семян многих растений. Собирая их и перетаскивая их. Так растения размножаются на всей лесной территории. Как и пчёлы, муравьи являются опылителями для цветов, поедая сладкий нектар.

А еще муравьи рекордсмены по улавливанию углекислого газа из атмосферы. Благодаря этим насекомым мел, мрамор и известняк превращается в карбонат магния и калия в 50-300 раз быстрее.

Несмотря на несомненную пользу муравьёв, тесное соседство с ними имеет и свои довольно существенные минусы.

В местах, где поселились муравьи, заметно повышается кислотность почвы, что негативно влияет на жизнедеятельность растений.

Строя свои муравейники в неудобных местах (например, прямо в кустике садовой земляники), муравьи угнетают рост полезных растений. Причём эти муравейники быстро разрастаются, уходят вглубь, и проблемы увеличиваются.
Сильно размножившиеся муравьи на участке нередко начинают поедать ягоды, овощи и корнеплоды с высоким содержанием сахаров (клубника, морковь, тыква).

Дерновые муравьи питаются содержимым бутонов и лепестками роз, чем заметно вредят розариям. Собирая нектар с нежной поверхности бутонов пиона, муравьи подгрызают чашелистики и лепестки, чтобы сладкий сок выделялся интенсивнее. В результате многие бутоны засыхают, так и не раскрывшись, а если повреждённый бутон и раскроется, то цветок будет однобоким и уродливым (Рисунок 13). Муравьи могут подпортить сеянцы и рассаду, «лакомятся» они и семенами. Поедая семена (за один сезон одна муравьиная семья может съесть более 10 тысяч сeмян), муравьи распространяют по участку сорняки.

Муравьи-древоточцы знамениты тем, что селятся в пнях и дуплах деревьев. Он настолько активны, что со временем превращают это дерево в труху.

Муравьи переносят на культурные растения тлю, причиняя колоссальный вред садово-огородным культурам. Проникая в жилища, они причиняют человеку большие неудобства. Они могут являться возбудителями инфекций, портят продукты, нарушают гигиену в доме. На огороде они ведут себя не лучше – повреждают морковь, картофель, свеклу и другие растения. Наконец, при обработке земли муравьи, защищая целостность своей территории, больно кусают дачников.

1.3 Что делать если укусил муравей.

После укуса муравья человека беспокоит сильный зуд и неприятная жгучая боль. Но не все муравьиные укусы могут протекать бесследно. Примерно у 40% людей имеется аллергическая реакция на укусы, и в случае попадания муравьиного яда в кровь, человек с аллергией должен незамедлительно обратиться за помощью к врачу.

Укусы огненного муравья считаются самыми болезненными. К сожалению, никто не застрахован от нападения – эти насекомые могут ужалить, не имея никакой конкретной причины.

Кожа после укуса, как правило, краснеет и сильно опухает, через несколько дней все проходит. Но если под кожу попала инфекция, то ситуация резко ухудшается – человек может сильно расчесать и поцарапать пораженный участок кожи, занеся туда болезнетворные инфекции.

Сразу после муравьиного укуса пораженную кожу необходимо промыть теплой водой с хозяйственным мылом и простерилизовать укусом, перекисью водорода или спиртом. После этого снижается риск развития какой-либо инфекции, а боль немного уменьшается. Можно принять антигистаминные препараты и регулярно мазать укус специальным кремом. Если область поражения все равно сильно зудит и начинают проявляться признаки аллергии, необходимо в срочном порядке обратиться к врачу. Симптомы аллергии: затрудненность дыхания, бледность кожи в области укуса, сильная потливость, учащенное сердцебиение, возможна потеря сознания.

 

2 Муравьиная ферма в квартире, или что такое формикарий

 

2.1 Формикарий (лат.Formicarium) — сооружение для содержания муравьев или искусственный муравейник. Первые формикарии создавались мирмекологами (учёными, изучающими муравьёв) ещё в XIX веке. Первый коммерческий формикарий был создан примерно в 1929 году изобретателем, профессором Франком Остином.

В формикарии есть все, чтобы колония муравьев жила и размножалась: лабиринты для прогулок, затемненные камеры-пещеры, освещенная арена. На арену мы будем сыпать корм для наших питомцев. В настоящих муравейниках влажность постоянно поддерживается с помощью растений, погодных явлений и грунтовых вод. В муравьиных фермах роль источника влаги играет камера увлажнения.

 

2.2 Поселение и организация жизни муравьев в искусственных условиях (формикариях). Заселение муравьев в формикарий процесс очень важный, на него у нас ушло два дня. Пробирку с муравьями мы поместили, в так называемую арену (в дальнейшем это место для размещения корма, и в какой-то ее части муравьи отведут место для выноса и хранения мусора).

Удалили из пробирки ваточку пропитанную водой. Муравьёв ни в коем случае нельзя вытряхивать из колбочки силой, они могут испытать большой стресс. Тогда мы открыли колбу и очень осторожно муравьишки стали выходить. Ходы в саму ферму мы пока что закрыли. Через один день, когда муравьи освоились на новой территории, мы открыли еще ходы. Муравьи сами выбрали себе камеру для заселения, камеру для хранения еды и место, куда будут выносить мусор. Еду, мы насыпаем им в арену, воду наливаем 2-3 раза в неделю в специальную гипсовую поилку.

 

2.3 Чем кормить муравьев в муравьиной ферме? Чем же кормить муравьев живущих в формикарии? Сиропы, зерновые смеси, фрукты и белковый корм. Если вкратце, то это и вся пища из которого состоит питание муравьев. А теперь давайте разберем поподробнее.

Белковый корм

Все муравья хищники по своей природе. Они с удовольствием тянут в свой муравейник найденную гусеницу или жука. А это значит, что нужно обязательно кормить белком муравьев живущих в муравьиной ферме. Сушенный гаммарус, не жирное мясо, креветки, варенное яйцо, рыба, орехи. Сырые продукты, вроде мяса, перед подачей лучше ошпарить кипятком. Любимая еда муравьишек – это зоофобус, знахарь, сверчки, мучной червь и другие кормовые насекомые. Помните, что эти лакомства нужно покупать в зоомагазине или выращивать самостоятельно. Принеся жуков с улицы вы рискуете заразить колонию паразитами.

Важно! Если муравьиная семья еще маленькая, то живой корм нужно давать с осторожностью. Прежде чем положить в кормушку, его нужно умертвить. Иначе насекомое может навредить колонии или даже привести к ее гибели.

Зерновой корм

Муравей Жнец (Messor Structor) – это зерноядные муравьи – собиратели. Говоря о зерновом корме, речь пойдет именно об этом виде. Смесь семян и различных злаков – это источник энергии для маленьких трудяг. Часть зерен они обязательно занесут в жилые ходы формикария. Выбрав самую сухую камеру устроят там кладовую. Это будет неприкосновенный запас. Они будут беречь его, перебирать и просушивать.

Зерна, оставшиеся на арене будут основной пищей. Муравьи – солдаты с крупными жвалами перемалывают семена в муку для всей семьи.

Лучше всего подходит мак, рапс, пшено, кунжут, лен, просо, люцерна, чиа. Слишком крупными для них будут пшеница, овёс, тыквенные семечки и т.д.

 

3. Экспериментальная работа.

 

Через некоторое время, когда муравьи освоились в новом доме, мы перешли к экспериментам, чтобы подтвердить гипотезу о том, что влияет на жизнь муравьиного сообщества.

Эксперимент 1. Поведение муравьев при изменении температуры окружающей среды.

Влияет ли изменение температуры окружающей среды на поведение муравьёв?

Мы вынесли формикарий на улицу, где температура воздуха была +10°С. Наши муравьишки собрались вместе в трех камерах, которые оказались затемнены и просидели так до тех пор, пока температура не поменялась. Затем мы принесли формикарий к батарее и оставили его на время. Когда муравьям стало жарко, некоторые из них начали отгрызать гипс и выносить его на арену, другие собрались возле воды.

Результат эксперимента: 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°C до +30°C. Фомикарий необходимо помещать вдали от сквозняков.

 

Эксперимент 2. Поведение муравьев в зависимости от разной освещенности.

Может ли помещение формикария под разную освещённость оказать влияние на поведение муравьёв?

Мы периодически подходили к формикарию и резко включали настольную лампу, муравьи начинали энергично бегать по проходам и перетаскивать свой расплод с места на место. Если накрывать место их пребывания, и незаметно за ними следить, то муравьи ведут себя очень спокойно и не замечают, что их что-то тревожит.

Результат эксперимента:

1. При помещении под яркий источник света муравьи начинают бегать по формикарию и искать убежище.

2. При помещении в тень поведение муравьёв не изменяется.

Вывод: оптимальное освещение для формикария -полутень.

 

Эксперимент 3. Поведение муравьев в зависимости от разного уровня шума.

Мы подошли к формикарию и стали громко разговаривать, смеяться и звонить в колокольчик. Муравьи начали сильно бегать, суетиться и перетаскивать своих личинок и куколок в другое место. Когда стало тихо муравьи продолжили вести свой обычный образ жизни.

Результат эксперимента:

1. При сильном шуме муравьи начинают бегать по формикарию и стараются спрятаться.

2. В тишине поведение муравьев не меняется.

Вывод: Уровень шума возле формикария должен быть минимальным.

 

Эксперимент 4. Смена социальной роли муравьев-жнецов.

Мы взяли другой вид муравья и подсадили его в формикарий. Сначала муравьи вели свой обычный образ жизни, но вдруг один из рабочих муравьев увидел чужого в муравейнике, он сразу, же напал на него и стал с ним воевать.

Результат эксперимента: Рабочие начали выполнять функцию воинов-солдат.

Вывод: муравьи-жнецы способны на время менять свою социальную роль.

 

Эксперимент 5. Смена рациона питания влияет на размножение муравьев.

Смена рациона питания (добавление в рацион личинок аргентинского мучного жука оказывает положительное влияние на размножение муравьёв в домашних условиях.

В ходе эксперимента мы кормили муравьёв в течение 2-х месяцев личинками аргентинского мучного жука, чешуйницами и кусочками мяса. Мы заметили, что пища, богатая животным белком вызывает усиленное размножение. Уже через день появляются новые личинки.

Результат эксперимента: Резко увеличилось количество особей в формикарии. Когда эксперимент окончился, и муравьёв перевели на кормление семенами, муравьи стали размножаться медленнее.

Вывод: муравьи-жнецы лучше размножаются при кормлении насекомыми и мясом.

Эсперемент 6 Влажность воздуха существенно влияет на жизнь и поведение муравьёв.

Я выбрал пробирку с автономным увлажнением, возле которой все муравьи и проживали. И уже через 5 минут все муравьи перебрались с арены с пробиркой в лабиринт с гипсовым увлажнителем и поселились там, а на арену они выходили только за едой.

Результат эксперимента: Муравьи не переносят жизнь без влаги, переселяются в более влажное место.

Вывод: В формикарии должна искусственно поддерживаться комфортная для муравьев влажность.

 

Заключение

 

Каждый человек хоть раз в жизни наблюдал за муравьями. О муравьях упоминается в мифах и легендах. Им посвящены сказки и басни. Изображения муравьев можно найти на почтовых марках и даже монетах. Существуют памятники муравьям.

- Муравьи – одни из древнейших насекомых Земли

- Муравьиная семья высокоорганизованное сообщество с четким распределением социальных ролей.

- В результате экспериментальной работы нами были получены следующие данные

1. Оптимальная температура для формикария - от +16°C до +30°C.

Фомикарий необходимо помещать вдали от сквозняков.

2. Оптимальное освещение для формикария - полутень.

3.Уровень шума возле формикария должен быть минимальным

4. Муравьи-жнецы способны на время менять свою социальную роль

5. Муравьи-жнецы лучше размножаются при кормлении насекомыми и мясом.

6. В формикарии должна искусственно поддерживаться комфортная для муравьев влажность.

 

 

Значимость: С материалами эксперимента были ознакомлены ученики 4 классов.

Результат: несколько человек решили изучать муравьев в домашнем формикарии. Также материалы данной работы могут быть использованы при изучении темы «Насекомые» в средней и старшей школе по предмету биология, в биологических кружках. Мы создали буклет, где разместили интересные сведения о муравьях.

 

 

 

Литература

В. Бабенко Семейство муравьи – ОНИКС 21 век, Москва 2003г.

А.А. Захаров Муравей, семья, колония. Наука, 1978г.

Г.М. Длусский, А.П. Букин Знакомьтесь муравьи! - М: Агропромиздат, 1986г.

Я познаю мир. Живая природа от А до Я: энцикл./ Е.Д. Васильева, 2017

Интернет ресурсы:

https://oyla.xyz/article/gosudarstvo-muravev

https://m.epochtimes.ru

https://docplayer.ru/62034331-Fauna-muravyov-dalnego-vostoka.html

https://ru.wikipedia.org/wiki/Formica_lemani