Редакция сайта не несет ответственности за содержание статьи в данном разделе.
., учитель начальных классов школы №35
Исследовательская работа «Муравьи»
Цель:
Изучить жизнь муравьёв, узнать интересные факты их жизни.
Задачи:
Увеличить объём знаний о насекомых.
Изучить строение муравьёв, их разнообразие.
Познать законы муравьиной семьи.
«Природа - это великая книга жизни. Человек всегда стремился изучить её, раскрыть её тайны».
А.Н.Курсков
Куда бы мы не отправились - в лес, на луг, в болото - всюду встретим муравьёв. Наиболее известный всем вид - рыжие лесные муравьи, строящие муравейники из хвои и веточек. В европейской части страны обитает 40, а всего в мире насчитывается более 8 000 видов этих насекомых. И каждый их этих видов имеет свои особенности.
Как устроен муравей?
Если внимательно рассмотреть муравья в лупу, то увидим, что тело его состоит из 4-х отделов: головы, груди, стебелька и брюшка. Различия строения головы (есть волоски или нет), опушнение спинки, различия в окраске, строение ножек - всё это и подразделяет муравьёв на различные виды. Мы поговорим об общих признаках и особенностях жизни муравьёв.
Муравьиная семья
Все муравьи - это общественные насекомые, живут семьями. В семьях насчитывается от нескольких десятков до нескольких миллионов особей. Те муравьи, которых мы обычно видим, это рабочие особи, или просто рабочие с недоразвитыми крыльями. Но один раз году в гнёздах появляются крылатые муравьи - самки и самцы. Самки похожи на рабочих, но они более крупные и имеют прозрачные крылья. А самцы имеют суженное кзади брюшко, и маленькая голова с выпуклыми глазами. Самки и самцы выходят из гнёзд, вылезают на траву, деревья и стены домов, и взлетают. Они спариваются. Затем самец погибает, а самка откладывает яйца в небольшую замкнутую камеру в земле. Яйца у муравьёв всегда склеены в общий комок. Самка время от времени их перебирает и облизывает. Спустя 2-3 недели из яиц появляется личинки. Личинка окутывает себя коконом - образуется куколка. Самка в это время выкармливает специальным раствором, и даже скармливает им оставшиеся яйца. После того, как из куколки выходят первые муравьи, всю заботу о них берут на себя рабочие муравьи. Они строят, расширяют гнездо, очищают его от мусора, охраняют от врагов, добывают пищу.
В природе рабочий муравей живёт около года, поэтому население муравейника обновляется практически каждый год. А вот самки могут прожить до 20 лет. Между членами муравьиной семьи существует разделение функций. Обычно молодые рабочие муравьи - няньки, они ухаживают за расплодом и самками, повзрослевшие муравьи - строители, ещё старшие - добытчики пищи. А те, которые совсем «состарились» - сторожа и наблюдатели. Они охраняют входы и выходы муравейников.
Чем питаются муравьи?
Основы питания почти всех муравьёв составляют 2 источника. Первый, это насекомые. Муравьи охотятся или собирают уже мёртвых насекомых (мух, стрекоз, и т.п.)
Второй источник - это падь - сладкое выделение тлей. Связь муравьёв с тлями - это яркий пример «сотрудничества» в мире животных. Тли снабжают муравьёв пищей, а муравьи защищают их от врагов, переносит их на свежие побеги растений, а иногда и уносят их на зиму в муравейник.
Помимо этого муравьи могут питаться соком растений, нектаром, грибами, семенами. И хотя семена не являются их основной пищей, для жизни леса это очень важно. Многие лесные травы, например: фиалки, пролеска, и др. растения расселяют исключительно муравьи. Муравьи отгрызают придаток, а само семя не трогают, но переносят его при этом на большое расстояние. А в пустынях обитают муравьи, которые питаются исключительно семенами. Они поедают их целиком, но при переноске часть их теряется.
Вся пища, которую собирают муравьи, переносится в гнездо и там распределяется между всеми членами семьи. Жидкая пища тоже распределяется следующим образом: падь (муравьиное молочко) набирается в зобик муравья. Придя в гнездо, муравей становится в специальную позу, раскрывает челюсти и изо рта у него выступает капелька жидкости. К нему подходит один или несколько муравьёв, которые выпивают эту капельку и вскоре вся пища перекачивается. Таким образом, вся пища распределяется в семье. Если в гнездо поступает много пищи, её накапливают в зобиках определенной группы - хранителей. Это молодые и крупные муравьи. Возникает запас пищи на случай, например, плохой погоды. У некоторых степных муравьёв образована каста «медовых бочек». Они способны закачать количество пищи, в несколько превосходящих их собственный вес.
Как устроен муравейник?
Все муравьи, обитающие у нас в стране, живут в гнёздах. Строят они их на земле. Снаружи их можно заметить по кучкам земли. Внутри подземная галерея ведёт к камерам, которые соединены между собой. Глубина гнёзд различна от 30 см до 2-х м, а у пустынных муравьёв достигает более 10-ти м. Иногда муравьи селятся и в гнилой древесине: пнях, колодах. Купол гнезда состоит из хвои веточек - у него защитная функция, он защищает от дождя, ветра, снега. Внутри купол состоит из крупных веток, там поддерживается постоянная t 26-29 о С. А зимуют муравьи в подземной части. В пустынях, где земля прогревается до 60 о С, муравьи никогда не строят наземные гнёзда, только под землёй, где температура значительно ниже.
Польза или вред?
В природе не бывает вредных и полезных муравьёв. Любой вид либо вреден, либо полезен для человека. Муравьи - жнецы, полезны в целинной степи - расселяют семена растений, но вблизи зернотоков, где обмолачивают зерно - они вредят.
В садах поселяются рыжие муравьи. Они на плодовых деревьях разводят тлей. В результате листья и побеги яблонь, груш сильно повреждаются - ведёт к потерям урожаев, а иногда и гибели деревьев. На лугах муравейники мешают скашиванию травы. А вот в лесах польза от муравьёв велика - они уничтожают насекомых, которые имеются в больших количествах, например, гусеницы, жуки-короеды. Кроме того, при строительстве гнёзд муравьи рыхлят почву, и облегчаю доступ воздуха к корням деревьев. Они заносят в гнездо различные органические остатки и обогащают почву микроэлементами. Лес, в котором живут муравьи более здоровый. Поэтому работники лесного хозяйства занимаются охраной и разведение лесных муравьёв - они являются санитарами леса.
Интересные факты о муравьях
- Муравьи самые древние насекомые на Земле. Окаменелости муравья были найдены более чем 100 млн лет тому назад.
- Муравей сильнее слона, ведь он может поднять груз много больше своего веса.
- Когда выпадает свободная минута, рабочие муравьи «играют», хватают друг друга лапками и катаются по земле.
- Муравьи способны отличать своих «братьев» от чужих, благодаря запаху, который вырабатывают специальные железы.
- Иногда запасы зерна у муравьёв могут доходить до 50 кг. При этом оно не загнивает в гнёздах, потому что они его тщательно просушивают на солнце.
- В Южной Америке живут бродячие муравьи, Они передвигаются колоннами, сметая всё живое, что встречается у них на пути, даже ящериц и змей.
Используемая нами литература:
1) Длусский Г.М., Букин А.П. Знакомьтесь: Муравьи! Москва, 1986.
2) Захаров А.А. Экология муравьёв. Наука, 1981.
3) В мире дикой природы. ООО «И.М.П.», 2007.
4) Экология/ Школьная энциклопедия. Русич, 2001.
Удеревский филиал
МКОУ «Стакановская СОШ имени лейтенанта А.С. Сергеева»
Конкурс юных исследователей
окружающей среды
«Муравей –
трудяга редкий…»
(Номинация «Зоология и экология беспозвоночных животных»)
ученик 7 класса
Руководитель: Мимонова Лидия Николаевна, учитель биологии
УДЕРЕВО - 2015
Введение....……………………………………………..………...………………… .2
I . Физико-географические условия района исследования..…………………..4
1. Рельеф и почвы……….……………..………………………….……………….....4
2. Климатическая характеристика..………………………………………………….5
II . Неутомимый труженик…………………………………………………………6
III .Особенности строения муравьёв……………………………………………..7
IV .Строение муравейника, жизнь в нём……………………………………….8
V .Чем полезны муравьи?.......................................................................................10
IV .Результаты первого года исследования……………………………………11
1.Описание муравейника……………………………………………………………11
2.Изучение жизни муравьев……….………………………………………………13
3.Лабораторные исследования «социальности» муравьёв……………………….14
VII .Охрана муравьёв……………………………………………………………...14
Выводы ………………….………………...…………..…………………….………15
Заключение …………….……………..……………………………….………......16
Литература …………………………………..………… .......................................18
Введение
Вряд ли найдется человек, который хоть раз не останавливался возле муравейника, завороженный таким далеким и в то же время необъяснимо близким нам миром этих удивительных насекомых. Кто скажет, какие насекомые на Земле самые многочисленные? Да, конечно же, это – муравьи. Они такие разные: маленькие, едва заметные глазом, крупные – до сантиметра длиной, светло – жёлтые, коричневые, чёрные, рыжие, красные, с пятнышками и полосками.
Муравьи – древнейшие на Земле существа. В кусках янтарной смолы, окаменевшей миллионы лет назад, находят муравьев, ничем не отличающихся от тех, что мы видим. Они относятся к тем немногим живым существам, которые не только сами приспосабливаются к среде обитания, но и активно перестраивают окружающий мир применительно к своим нуждам, своим задачам.
Муравьи играют важную роль в биоценозах лесов, садов и парков. Истребляют мелких беспозвоночных, находятся в симбиотических отношениях с сосущими насекомыми, главным образом с тлями, охраняя которых косвенно могут приносить вред садам и лесам. На хищничестве муравьев основано использование их в борьбе с листо - и хвоегрызущими вредителями леса, для чего искусственно расселяют некоторые виды рыжих лесных муравьев. В лесах умеренного пояса они перемещают и аэрируют грунт не меньше, чем земляные черви.
Рыжие лесные муравьи (Formica rufa) - наиболее реальная основа для биологического лесозащитного комплекса. Не претендуя на универсальность, они в тоже время являются звеном, стабилизирующим на высоком уровне плотность большинства полезных насекомых и животных, полезных для леса.
В мире известно около пятнадцати тысяч видов муравьёв, и каждый из них отличается не только строением тела, но и образом жизни. Муравьи – вечные строители. Большинство муравьёв делают муравейники в земле, немногие селятся в стволах деревьев, строят гнёзда из пережеванной древесины, и т. п. Муравьи – хищники, истребляют насекомых или питаются их трупами. Кроме того, важное подспорье в питании муравьёв – сладкие выделение тлей, которых муравьи всячески опекают и оберегают от врагов. Лишь немногие муравьи растительноядные, питаются зёрнами, или всеядны.
Муравьям свойственно особое качество – «социальность», то есть обязательное существование только сообществами (семьями, общинами). Более двадцати пяти миллионов лет муравьи живут как общественные насекомые. Именно это качество позволило муравьям занять почетное место в мире. Жизнь муравьёв очень сложна, их поведение зависит от массы разнообразных инстинктов. У муравьёв хорошо развита сигнализация, разделение труда, существует определенный распорядок жизни. Много авторов различных книг, журналов знакомят нас с жизнью муравьёв. Это замечательные книги – «Друзья – насекомые» (автор П.И. Мариковский), «Кто в муравейнике живёт?» (А. Тамбиев), «Экология 10-11 кл.» (Наумов), журнал «Муравейник». Эти популярные издания доступно, доходчиво доносят до читателя незнакомый мир – насекомых, в частности, муравьёв. Я прочитал эти книги и журналы, мне стало интересна жизнь муравейника и их обитателей. Считаю, что данная проблема очень интересна и актуальна, я решил провести исследовательскую работу «Муравей – трудяга редкий…»
Целью работы было изучение особенностей внегнездовой жизни муравьев, обитающих в Удеревской лесополосе.
Для выполнения работы ставились следующие задачи:
- знакомство с морфологическими особенностями рыжего лесного муравья;
- выявление количества муравейников на пробной площадке, заложенной на участке леса;
- изучение строения муравейников;
- определение назначения муравьиных троп и наблюдение за активностью муравьев на кормовых и обменных тропах;
- установление связей между муравейниками на пробной площади в изучаемом лесу.
Актуальность: Муравьи оказывают огромную положительную роль на экосистему леса. Их нужно охранять.
Сроки изучения: 1этап: июнь – сентябрь 2015 года, 2 этап: лето 2016 года.
Место проведения исследования: Удеревский сельсовет, деревня Удерево.
В работе использовались методы:
наблюдения (летом в естественных условиях);
метод индукции: от частного к общему;
обобщение возможно большего числа сведений о муравьях, получаемых из максимального количества источников;
ранжирование – расположение собранных в ходе исследования данных, информации в определённой последовательности: от самой интересной к менее значимой.
Объектом исследования являлись рыжие лесные муравьи, гнезда которых находятся в лесу.
Результаты исследования: О муравьях написано очень много. В данном исследовании не ставилась задача дать подробный развернутый отчёт обо всех сторонах их жизни. Основное внимание было сосредоточено на изучении особенностей жизни рыжих лесных муравьев, обитающих в наших лесах.
Выводы: Данные, полученные в ходе исследования, вошли в отчёт экологического отряда «ЭКОС» о работе на экологической тропе. Материал о муравьях может применяться на уроках для младших школьников во время изучения тем по «Окружающему миру» и интегрированному курсу «Краеведение». Результаты исследования также будут интересны жителям деревни, так как в них содержится информация о фараоновых муравьях, приносящих вред здоровью человека. Инструкция поможет учащимся правильно вести себя на природе вблизи муравейника.
I .Физико-географические условия района исследования
1.Рельеф и почвы.
Удеревский сельсовет расположен на территории Среднерусской возвышенности. В геоморфологическом отношении рельеф представляет собой, в основном полого-увалистый, полого-холмистый со склонами водоразделов 3–5%. Рельеф территории сельсовета характеризуется абсолютными отметками 230 м (на востоке сельсовета) и 154 м (долина реки Косоржа).
Преобладающие почвы на территории сельсовета представлены черноземами – 88,5%, пойменными луговыми – 5,2% и днищ балок – 4,4%. Наибольшее распространение по механическому составу получили тяжелосуглинистые почвы – 48,9% и глинистые – 46%. Содержание гумуса в почве от 4 до 9%.
По естественной производительности (в условиях 100-бальной системы) на большей части территории сельсовета преобладают земли наиболее плодородные с производительностью 80–100 баллов. Наиболее ценны серые лесные почвы, которые значительно освоены и распаханы. Отсутствие лесных массивов, легкий механический состав, положение в рельефе на придолинных склонах обусловливают развитие эрозионных процессов, оврагообразование.
Большая часть территории, за исключением вершинных частей водоразделов и пойм, представляет собой склонные участки, расчлененные долинами небольших рек, ручьев, оврагов. Эрозионные процессы развития здесь могут быть усилены в результате неправильной обработки земель. Для снижения интенсивности процессов смыва необходимо применение почвенных севооборотов, распашка и обработка земель поперек склонов, прерывистое бороздование и обваловывание зяби и паров. На крутых склонах и у вершин оврагов залужение и лесонасаждения, регулирование выпаса скота на эродированных землях.
2.Климатическая характеристика
Климат сельсовета, как и всей , умеренно-континентальный с четко выраженными сезонами года. Характеризуется теплым летом, умеренно холодной с устойчивым снежным покровом зимой и хорошо выраженными, но менее длительными переходными периодами – весной и осенью.
Основные климатические характеристики и их изменение определяются влиянием общих и местных факторов: солнечной радиации, циркуляции атмосферы и подстилающей поверхности. Рассматриваемая территория находится под воздействием воздушных масс Атлантики, Арктического бассейна, а также масс, сформировавшихся над территорией Европы. В конце лета – начале осени, нередко во второй половине зимы и весной, преобладает западный тип атмосферной циркуляции, сопровождающийся активной циклонической деятельностью, значительными осадками, положительными аномалиями температуры воздуха зимой и отрицательными летом.
Потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) характеризуется как умеренный. Повышенный уровень загрязнения атмосферного воздуха, обусловленный метеорологическими условиями может отмечаться летом и зимой.
II .Неутомимый труженик
Изучив научно-популярную литературу, я выявил следующие данные о муравьях. В мире известно около пятнадцати тысяч видов муравьев. Все они ведут общественный образ жизни, так как живут общинами или колониями . Среди муравьев есть и хищники, и поедатели семян, и грибоеды. Рыжий лесной муравей (Formica rufa ) (Фото 1) относится к отряду перепончатокрылых, классу насекомых. Это самый обычный и часто встречающийся в России, он строит гнезда- муравейники высотой до 1 м. (Фото 2) Муравьи обитают в хвойных, смешанных и лиственных лесах возрастом свыше 40 лет, хотя одиночные гнезда встречаются в биотопах с густым подлеском. Их муравейники могут встречаться на открытых, хорошо прогреваемых полянах и опушках. (Фото 3) Все муравьи – общественные насекомые, живущие семьями. Число особей может колебаться от нескольких десятков до нескольких миллионов. Семья муравьев - многолетнее, четко организованное сообщество индивидов, состоящее из половых особей (самцов и самок), а также рабочих муравьев, которые являются недоразвитыми, бесплодными в обычных условиях самками. Роль самцов сводится к оплодотворению молодых крылатых самок. Самцы обычно появляются в муравейнике незадолго до брачного лета и вскоре после спаривания погибают. Самка оплодотворяется один раз и получает при этом огромный запас спермы, которая в ее организме расходуется постепенно в течение всей жизни. Продолжительность жизни муравьиной самки максимальна для мира насекомых - до 20 лет. Оплодотворенные самки сбрасывают крылья и либо основывают новую семью, либо остаются в своем муравейнике. Иногда молодых самок принимают в другие, уже существующие семьи своего вида.
Общество муравейника можно разделить на группы:
Наименование
Функции
Плодущие самки (матка, царица)
Самцы (трутни)
Рабочие – бесплодные самки, бескрылые (носильщики, няньки, уборщицы, строители, фуражиры, разведчики, охотники, солдатики).
Размножение и расселение
Размножение
Уход за самкой, самцом, потомством; строят и охраняют гнезда, снабжают пищей
III . Особенности строения муравьев.
Размеры тела от 0,8 до 30 мм. (Фото 4) Окраска от светло-жёлтой до черной. Хитиновый наружный скелет служит основой, к которой прикрепляются поперечнополосатые скелетные мышцы. Дыхательная система муравьев, как и у подавляющего большинства других насекомых, трахейная. Трахеи открываются наружу дыхальцами, или стигмами. Гемолимфа («кровь») муравьев - бесцветная жидкость. Она циркулирует по телу насекомого благодаря работе спинного сосуда («сердца») - мускулистой трубки, проходящей вдоль всей спинной поверхности тела. Органы пищеварения у муравьев разделяются на предротовую камеру и собственно пищеварительный тракт. Предротовая камера – служит приемником для жидкой и полужидкой пищи. В ней происходит «сортировка» пищи – всё съедобное попадает в рот, а несъедобные частицы выделяются в виде комочков, имеющих форму камеры. Пищеварительный тракт состоит из переднего, среднего и заднего отделов. По образному выражению, зоб – это «общественный желудок» муравьев. Пища, хранящаяся в нем, распределяется среди всего населения гнезда.
Зрение у муравьёв развито слабо, а обоняние, вкус и осязание – хорошо. Запах, муравьи воспринимают жгутиком усиков. Муравьи великолепно различают тончайшие оттенки запаха, непостижимые для нас. Органы вкуса муравьев расположены на жгутиках усиков, на нижней губе. По запаху они определяют своих, от чужих. По запаху они и находят дорогу к своему муравейнику. Пахучее вещество получило название феромон. У муравьёв их довольно много. Одни феромоны служат сигналом тревоги, другие заставляют чистить муравейник, ухаживать за царицей, воспитывать потомство.
Развиты у муравьев и ядовитые железы, выделяющие муравьиную кислоту. Все представители подсемейства Formicinae не имеют жала и при защите используют челюсти и выбрызгивают секрет ядовитой железы, причем в зависимости от преобладания того или иного способа защиты, железа может быть развита по-разному.
IV .Строение муравейника, и жизнь в нем.
В чаще леса, на опушках, в поле, на лугу, в перелесках, на берегу реки или ручьях, у больших и малых деревьев – везде-везде мы можем встретить муравейники. (Фото 5,6) Они бывают в саду, на школьном участке и даже в большом городе на каком-нибудь газоне, хотя рядом мчатся автомобили и троллейбусы. Стоит в лесу большой, видный издалека дом муравейник – прямо красавец, небоскреб по муравейным масштабам. Высота его более полутора метров, и во все стороны от муравейника расходятся дорожки, по которым снуют его жители – муравьи. Муравейник они построили вокруг старого источенного пня. Притащили мелкие веточки, кусочки коры, крупной хвои. Сложили, укрепили землёй, смоченной слюной. И вот вырос высокий, закруглённый конус. (Фото 7) В качестве строительного материала муравьями используются:
- песчинки и комочки почвы;
- сухие веточки, побеги, почки древесной растительности;
- кусочки коры деревьев (сосны, ели);
- чешуйки сосновых и еловых шишек;
- сухие ольховые соплодия;
- комочки смолы деревьев;
- листовой опад, хвоя сосны и ели;
- кусочки лишайников.
Дождь, даже самый сильный ливень, не страшен для муравейника. Ливень наоборот укрепляет муравейник – хвоинки и веточки скрепляются землёй, глиной, словно цемент. Вокруг муравейника в земле проделана сеть каналов, которые отводят дождевую воду подальше от жилья. И ветер ничего не может сделать с муравейником – хвоинки лежат плотно. А чтобы они лучше проветривались и не гнили, муравьи « придумали» одну хитрость. Каждые четыре дня они снимают старые хвоинки. Унесённые внутрь хвоинки ставят в крышу изнутри, а придёт их очередь – они снова окажутся на поверхности. Вот так муравьи всё время перебирают крышу и оберегают её от плесени. Под крышей муравейника целый лабиринт переходов – коридоров, разветвлений, камер. Муравейник сплошь пористый, многоэтажный. Чтобы попасть внутрь муравейника, для этого сделаны специальные входы. (Фото 8) Рыжие лесные муравьи живут большими семьями в муравейниках, которые состоят из надземной части и подземного гнезда. Основные население муравейника – рабочие муравьи (недоразвившиеся самки). Они ухаживают за отродившимися из яиц личинками: кормят их, перетаскивают в зависимости от температуры из одних камер в другие, ухаживают и за коконами с куколками, добывают пищу, защищают муравейник от врагов, ремонтируют, сторожат его, охраняют свои охотничьи участки, выносят мусор, наводят чистоту – словом, выполняют многочисленную работу. В глубине гнезда находятся самки (их может быть несколько десятков). Бескрылые самки и рабочие муравьи живут в муравейнике в течение всего года. В конце весны, начале лета в муравейнике из куколок выходят крылатые самцы и самки. Они поднимаются на поверхность своего жилища и взлетают над ним. Это брачный полёт. После оплодотворения самки опускаются на землю, сбрасывают крылья и основывают новые гнёзда. Нередко молодые самки попадают в муравейники, из которых они вылетели. Самцы после брачного полёта погибают.
Население средних гнезд насчитывается около 500 000 особей, а в крупных бывает до миллиона муравьёв. (Фото 9,10) Каждая семья владеет обусловленной, охраняемой территорией, в пределы которой другие муравьи не допускаются. На ней муравьи прокладывают «запаховые» дороги, по которым транспортируют пищевые продукты и строительный материал. Длина дорог может превышать 100 м, а их общая протяженность доходить до 1 000 м.
Муравьи очень сильны и успешно доставляют в муравейник не только мелких насекомых, но и крупных, превосходящих их по массе. Если же добыча очень велика. То они транспортируют ее коллективно. При наблюдении за ними может показаться, что они не помогают, а только мешают друг другу – каждый тащит свою сторону. Однако, поскольку общее стремление у всех муравьев одно, добыча, в конце концов, оказывается в муравейнике. (Фото 11,12)
Ежегодно в гнездо доставляется несколько тысяч насекомых. К одному муравейнику, например, было, доставлено за день 4500 личинок соснового пильщика, 3500 гусениц сосновой совки, 7200 гусениц дубовой листовертки, 6500 куколок различных бабочек. Подсчитано, что муравьи среднего муравейника защищают от вредных насекомых 0,25 га леса, а крупного – до 1 га.
V .Чем полезны муравьи?
Все живое связано с окружающей средой и оказывает на нее определенное воздействие. Значимость муравьев обусловлена их многочисленностью. Но не только этим. Важны и особенности образа жизни муравьев, их питания и связей с другими животными, растениями, почвой.
Сооружая гнездо, муравьи оказывают серьезное воздействие на почву, где строятся гнезда большинства видов этих насекомых. Численность гнезд, как правило, весьма высока: на одном гектаре может находиться до 7-8 тыс. муравейников. Почвообразующая деятельность муравьев складывается из следующих факторов: перемешивания почвы, изменения механического состава, изменения химического состава почвы. (Фото 13)
Перемешивание почвы происходит при рытье ходов, при котором муравьи поднимают частицы почвы из нижних горизонтов на поверхность. Одновременно улучшается доступ воздуха к корням растений. Перемешивание почвы производится муравьями постоянно, а не только в период сооружения гнезда, так как муравьи все время перестраивают свое жилище.
В гнездах и вокруг них накапливается большое количество веществ, удобряющих почву. Муравьи, поселяющиеся в древесине или включающие в гнезда старые пни, участвуют в механическом разрушении отмершей древесины, ускоряя тем самым процесс ее разложения. Рыжие лесные муравьи собирают с окружающей гнездо территории древесные и травянистые частицы, веточки, хвою, чешуйки, травинки и т. д. В муравейниках разложение этих частиц идет значительно быстрее, чем на поверхности почвы. В муравейниках создаётся среда, которая способствует более быстрому разложению попадающих сюда растительных остатков. Это связано с более высокой, чем в окружающей почве, температурой гнезда, с развитием в муравейнике особых бактерий и грибов.
Муравейники представляют собой очаги повышенного плодородия почв.
Гнезда рыжих лесных муравьев старше 10 лет и диаметром более 1 м как «фабрики плодородия» настолько мощны, что в состоянии оказать серьезное влияние на рост трав и кустарников, даже деревьев, достаточно удаленных от муравейника. Корни деревьев распространяются под поверхностью почвы на несколько метров. Попадая в зону влияния гнезда, они буйно разрастаются, используя накапливаемые под муравейником питательные вещества. Отмечен более быстрый рост берёзы в местах, где имеется большое число муравейников. Вокруг гнезд развивается растительность, требовательная к плодородию почв, что особенно заметно на бедных почвах. (Фото 14)
VI .Результаты первого этапа исследования
1.Описание муравейника
Исследуемый участок расположен на север от д. Удерево. Я выбрал именно этот участок, так как это недалеко от села, не так страшно ходить в лесополосу, экономия времени и чаще можно вести наблюдение.
Рельеф исследуемой территории - слегка всхолмленная равнина. В нашей местности черноземые почвы, грунтовые воды залегают на небольшой глубине, произрастает много деревьев. Видовой состав растительного мира разнообразен. Доминирующие виды растительности – дуб, осина, береза, ясень, подрост представлен рябиной, черемухой, терном. (Фото 15,16) Травянистый покров гораздо выше и гуще вокруг муравейников и состоит в основном из растений, требовательных к плодородию почв, но в тоже время способных произрастать и на кислых почвах. Травяной покров исследуемой территории представлен лесостепным разнотравьем: душицей обыкновенной, шалфеем, подмаренником настоящим, васильком русским с примесью нивяника, костра безостого и других злаков. Исследуемый объект – муравейник.
На исследуемой пробной площадке было обнаружено 3 муравейника. Наиболее крупный муравейник №1 (Фото 17) располагается с южной стороны дерева под берёзами. Купол муравейника высокий и крутой. Его высота - 105 см. диаметр – 1 м 60 см. Пологая часть муравейника находится с южной стороны. Рядом с ним на расстоянии 6 м расположены еще 3 муравейника, более низкие с высотой 50 и 60 см, но с таким же крутым куполом.
М уравейники пронизаны ходами (особенно в середине и сверху), по которым муравьи таскают наружу мелкий строительный материал: древесные и травянистые частицы, веточки, хвою, чешуйки, травинки, листья. (Фото 18)
Я посчитал, что от муравейника отходят около 8 троп в разных направлениях, есть короткие и длинные. Это пути, по которым муравьи носят строительный материал и пищу. В качестве пищи муравьи используют семена, зёрна, личинок насекомых, листья растений, разводят тлю и питаются её соком, создают подземные грибные огороды. Таким образом, муравьи защищают леса.
Почва у муравейника более структурная, лучшего состава, более рыхлая, а следовательно и более плодородная. Температура почвы у гнезда выше, чем в дали. Это объясняется, прежде всего тем, что внутри самого муравейника температура более высокая, чем снаружи, соответственно и почва также прогревается лучше. Кислотность почвы у муравейника также повышенная.
Вывод : в естественных биоценозах гнёздостроительная деятельность муравьев имеет важное почвообразующее значение . Прокладывая ходы гнезда, муравьи рыхлят почву и облегчают доступ воздуха к корням растения. Кроме того, муравьи выделяют экскременты, заносят в гнездо различные органические остатки, и тем самым обогащают почву углеродом, азотом, калием, фосфором и многими микроэлементами, тем самым делая почву более плодородной.
В гнездах формируется специфическая среда, которая способствует более быстрому разложению попадающих в гнездо растительных остатков, повышению биологической активности почв, т.к. при более высокой, чем в окружающей почве, температуре, в гнезде лучше развивается микрофлора в муравейнике - бактерии, грибы. Разложение ускоряется в десятки раз.
Поэтому исследуемое гнездо лесных муравьев диаметром более 1 м является «фабрикой плодородия» и настолько мощной, что в состоянии оказать серьезное влияние на рост не только произрастающих непосредственно у муравейников трав и кустарников, но и деревьев, достаточно удаленных от муравейника.
2.Изучение жизни муравьев.
Мои эксперименты
Эксперимент №1 «Защита муравьёв»
Когда я слегка пошевелил веточкой муравейник, потревоженные муравьи приняли оборонительную позу (Фото 19) . Положив на муравейник руку, я набрал муравьев. Через несколько секунд почувствовал жжение и запах муравьиной кислоты. (Фото 20) Муравьиная кислота – это яд, которым муравьи защищаются и убивают добычу. Значит, таким образом, муравьи защищают себя и свой муравейник.
Эксперимент №2 с подсадкой муравьёв из другого муравейника.
Я подсаживал муравьев на тропу рядом с муравейником и на муравейник особей по 10. (Фото 21) Опознание чужака происходило только при непосредственном контакте особей (взаимное ощупывание усиками). Реакция муравья непосредственно вступавшего в контакт с чужой особью поддерживали 2-3 муравья, находящихся непосредственно в близости от зоны конфликта. Чужую особь атаковывали не всегда, в большинстве случаев ей давали удрать. Чужих муравьёв подсаженных на тропу атаковали и уничтожили в 7 случаях. В 20 см от купола муравейника вне тропы, движение муравьев внешне более хаотичное, что до некоторой степени препятствует прямым контактам особей. Здесь было опознано и уничтожено 10% чужаков. При подсадке особей из другой семьи на купол муравейника процент убитых составило 50%.
Это говорит о том, что муравьи отличают обитателей своего муравейника от пришельцев того же вида.
Вывод: Основной способ общения муравьев друг с другом - это особые химические вещества - феромоны, но общаются они также с помощью своеобразных антенн – усиков.
Эксперимент № 3 Муравьи очень любят сладкое. В этом я убедился, бросив недалеко от муравейника кусочек груши и арбуз. Через минуту, уж не знаю, как они почуяли, несколько особей оказались на лакомстве. (Фото 22,23)
Не отказались муравьи и от мёда, который я предложил в ложке. (Фото 24)
3.Лабораторные исследования «социальности» муравьев.
Я поместил муравьев в разные стеклянные баночки, добавив земли, песка. Через несколько дней я увидел, все одиночные муравьи умерли, а что сидели по несколько штук, были живы. Так я узнал, что больше живут те муравьи, которые находятся вместе, а один муравей долго не может прожить. Фактически муравей несамостоятельный организм. Одиночных муравьев в природе нет, и проведенный мной опыт доказал «социальность» муравьев. Возникновение муравьев неразрывно связано с возникновением семьи (сообщества, общины) этих насекомых. Семья-постоянное, многолетнее объединение отдельных насекомых, взаимодействующих друг с другом, зависящих друг от друга и от общины в целом. Связь муравья с семьей столь велика, что изолированный одиночка неизбежно погибает. (Фото 25)
Результаты исследований показали благоприятное влияние муравьев на окружающую среду. Наши маленькие открытия подтвердили многолетние исследования, описанные в литературе.
VII . Охрана муравьёв
Почему нужно охранять рыжих лесных муравьёв?
Защита леса от вредителей и болезней - очень важная экологическая и хозяйственная задача. Наиболее экологически целесообразными методами борьбы с вредителями являются все меры по содержанию в нём леса в здоровом состоянии, по поддержанию в нём биологического равновесия.
Большую роль, однако, играют и естественные защитники леса – муравьи. Один лесной рыжий муравей уничтожает 20 000 мелких насекомых в день.
Муравьи – друзья леса. Польза, приносимая ими лесному хозяйству, исключительно велика. Обитатели одного среднего муравейника истребляют за лето около миллионов вредных для леса насекомых. (Фото 26)
Не беспокойте и не разоряйте муравейники. Охраняя их, вы сбережёте лес!
1. Не разоряй муравейник – муравьи санитары леса, они приносят много пользы.
2.Соблюдай правила поведения в лесу.
3.Не разводи костёр вблизи муравейника.
4.Не оставляй костёр не потушенным.
5.Не оставляй в лесу мусор, оставляй место своей стоянки в таком виде, в каком ты хотел бы видеть его в следующий приход.
Выводы
В ходе проведенного исследования я изучил характер поселений рыжего лесного муравья в биоценозе леса и определил экологическое состояние леса:
1. Было проведено картирование нескольких гнезд рыжих лесных муравьев
2. Высчитана плотность распределения муравьев на изучаемой территории, которая составила 1,9. Можно сказать, что в нашем биоценозе муравейников достаточно, для соблюдения экологического благополучия и регулирования численности вредных насекомых
3. Проведены эксперименты по изучению внегнездовой деятельности муравьев, которые заключались в учете истребляемых муравьями животных, суточной активности муравьев и изучении терморегуляции внутри гнезда, особенности строения муравейника рыжих лесных муравьёв, пищевой рацион рыжих лесных муравьев, активность перемещения муравьёв по тропам, оказана «социальность муравьев».
4. Выявлена положительная роль муравьев в экосистеме леса и предложены рекомендации по их охране.
Гипотеза, выдвинутая в начале работы, подтвердилась, муравьи действительно оказывают огромную положительную роль на экосистему леса.
В садах также поселяются рыжие муравьи. Они на плодовых деревьях разводят тлей. В результате листья и побеги яблонь, груш сильно повреждаются, что ведёт к потере урожая, а иногда и гибели деревьев. На лугах муравейники мешают скашиванию травы. А вот в лесах польза от муравьёв велика - они уничтожают насекомых, которые имеются в больших количествах, например, гусеницы, жуки-короеды. Лес, в котором живут муравьи, более здоровый. Поэтому работники лесного хозяйства занимаются охраной и разведение лесных муравьёв, так как они являются санитарами леса.
Заключение
В заключение работы хотелось бы отметить, что рыжие лесные муравьи – основа для биологического лесозащитного комплекса. Они являются звеном регулирующим плотность большинства полезных насекомых. В результате прямого воздействия муравьев на лес сохраняется древостой и обеспечивается продуктивность леса. Так как муравьи являются реальной основой для биологического лесозащитного комплекса, необходима охрана муравейников на исследуемой территории.
Данная работа вызвала огромный интерес, поэтому в дальнейшем планируется расширить работу по изучению муравьев. Кроме этого хотелось бы попробовать расселить муравьев с целью увеличения количества муравейников на данном участке, чтоб улучшить экологическое состояние леса.
Литература
Алексеев С.В.Груздева Н.В. Практикум по экологии: Учебное пособие/Под ред. С.В. Алексеева-М.: АО МДС, 1996 – с.68.
Журнал «Муравейник», №5, 2009г.
Захаров А.А.Муравей, семья, колония.- М.: Изд-во « Наука», 1978
Длусский Г. М. Муравьи рода формика. М.: Наука, 1967
Мариковский П.И. Друзья – насекомые. М.: Молодая гвардия, 2000.
Методы геоботанических исследований. Методическое пособие. М., 1996
Растения и животные: Руководство для натуралиста: Пер. с нем./ К. Нидон, д-р И. Петерман, П. Шеффель. – М.: Мир, 1991.
Халифман И. А. Муравьи. М.: Молодая гвардия, 1967.
Харитонов Н. П., Дунаев Е. А. Изучение внегнездовой жизни муравьев: Методическое пособие по выполнению учебно-исследовательской темы. - М.: МГДПиШ, 1992. - 33 с.
Экология 10-11 кл. Наумов Н.Е. М.: Просвещение, 2002.
Шафагатова Миляуша, учащаяся 4 г класса, МБОУ «СОШ№15» г. Салавата
Цель исследования: всестороннее изучение жизни муравьев.
Задачи:
1.Найти информацию о муравьях, описать их строение, социальное устройство муравейника и его строение.
2. Изучить найденную информацию.
3. Опытным путем понаблюдать за поведением муравьёв в природе.
4. Сделать выводы о значении муравьев в природе.
Методы исследования:
1. Сбор и анализ информации.
2. Наблюдение.
3. Эксперимент.
Гипотеза: муравьи, живущие в разных муравейниках, реагируют друг на друга по- разному.
Объект исследования: жизнь муравьёв.
Предмет исследования : муравейники.
Результаты и выводы: проведённый в работе эксперимент доказал гипотезу и поставленную цель. Муравьи с разных муравейников взаимодействуют между собой по-разному. Если муравейники находятся рядом, в одной местности, можно смело сказать, что муравьи будут лояльно относиться к своим «соседям», потому что рацион питания, почва и климатические условия местности не отличаются.
Выполненная работа актуальна, интересна и увлекательна, потому что муравьи занимают важное место в экосистеме леса. В ходе работы получены практические навыки с ПК, научной литературой. Пополнились знания научной терминологией, находя материалы по исследованию. Эта работа развивает внимательность, наблюдательность, терпение, умение сравнивать, делать выводы и доказывать их. На практике «маленькие открытия» совпали с научными взглядами по биологии. Полученные результаты помогли поменять отношение ко всем живым организмам, а особенно к муравьям.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Республиканский конкурс исследовательских работ
в рамках научно-практической конференции «Шаг в науку»
Исследовательская работа
на тему «Планета муравьев»
Выполнила: Шафагатова Миляуша,
Учащаяся 4 класса
МБОУ «СОШ№15» г. Салавата
Руководитель: Ярыгина Лариса Николаевна
Салават
2016
- Введение ……………………………………………………………….3
- Основная часть
Глава 1. Муравей - уникальное насекомое
- Строение муравья …………………………………………………4
- Размножение муравьев…………………………………………….4
- Питание муравьев …………………………………………………5
- Социальное устройство муравейника……………………………6
- Значение муравьев в экосистеме …………………………………8
Глава 2. Изучение поведения муравьев в природе
- Эксперимент № 1. «Свой - чужой»……………………………... 10
- Эксперимент № 2. «Любимая еда»………………………............10
- Эксперимент № 3. «Найти дорогу домой»………………...........11
- Заключение ……………………………………………………………12
- Список используемой литературы…………………………………..14
- Приложения …………………………………………………………15
I. Введение
Я очень люблю проводить летние каникулы у бабушки и дедушки в деревне Юлдыбай Кугарчинского района. Там у меня много друзей, с которыми я весело провожу время. У бабушки много домашних животных, ухаживать за которыми для меня одно удовольствие. Недалеко от деревни протекает ручей Кайынтау. Вода в нём чистейшая и вкуснейшая. Мы с дедушкой каждый день ходим к истоку этого ручья и набираем воду. По пути к истоку нам всегда встречается большое количество муравейников разных размеров. Каждый раз, проходя мимо, я наблюдала за муравейниками и думала: «Куда же муравьи спешат?!» Они мне напомнили суету большого города. Я очень захотела узнать, что такое муравейник.
Цель исследования: всестороннее изучение жизни муравьев.
В соответствии с целью исследования, я поставила перед собой следующие задачи :
- Найти информацию о муравьях, описать их строение, социальное устройство муравейника и его строение.
2. Изучить найденную информацию.
3. Опытным путем понаблюдать за поведением муравьёв в природе.
4. Сделать выводы о значении муравьев в природе.
Гипотеза: муравьи, живущие в разных муравейниках, реагируют друг на друга по-разному.
Объект исследования: жизнь муравьёв.
Предмет исследования: муравейники.
Для достижения желаемого результата мною были использованы такие методы:
1. Сбор и анализ информации.
2. Наблюдение.
3. Эксперимент.
Данная работа может быть использована на уроках «Окружающий мир» и во внеурочной деятельности.
II. Основная часть
Глава 1. Муравей – уникальное насекомое
1.1.Строение муравья
Муравьи знакомы каждому человеку. Они являются одним из самых загадочных и изучаемых насекомых на свете. Сложный социальный строй, уникальные способности к коммуникации, повсеместность распространения – это далеко не полный список интригующих моментов существования муравьев. Куда бы мы ни отправились – в лес, на луг, на болото, всюду мы встретим муравьев.
Муравьи – это насекомые из надсемейства муравьиных и отряда перепончатокрылых. Они являются общественными насекомыми образующими три касты: самки, самцы и рабочие особи .
Размеры тела муравья от 0,8 до 30 мм. Окраска от светло-желтой до черной. Зрение у муравьев в отличие от обоняния, вкуса и осязания, развито слабо. Жало и ядовитые железы, выделяющие муравьиную кислоту, развиты у большинства видов этих насекомых (Приложение. Рис.1).
Известно около 12 000 видов муравьев. Из них - 300 видов обитают в России. Муравьи распространены повсеместно кроме Антарктиды и Крайнего Севера (Приложение. Рис.2) .
1.2 Размножение муравья
Муравей насекомое с полным циклом развития: яйцо, личинка, куколка,
имаго.
Жизнь начинается с яйца. Яйца хранятся небольшими пакетами и отдельными яйцами (Приложение. Фото 1).
После инкубационного периода из яйца выходит непохожая на взрослое насекомое червеобразная личинка. На этой стадии насекомое активно питается и растет. Пока личинки небольшие они хранятся, как и яйца пакетами. Взрослые крупные личинки располагаются отдельно а не в общем пакете (Приложение. Фото 2)
Следующая стадия - куколки. Перед тем как окуклиться личинка перестает питаться и выделяет фекальный шарик, меконий. До этого по мере роста личинки все отбросы скапливались в её теле. Меконий можно увидеть в конце кокона, в виде небольшой чёрной точки (Приложение. Фото 3).
Из куколки появляется сформировавшийся муравей имаго со светлыми покровами (Приложение. Фото 4).
Из кокона насекомых вытаскивают сородичи, так как самостоятельно выйти они еще не способны. Через несколько дней они обретают нормальную окраску.
1.3 Питание муравьёв
Продолжительность жизни муравья напрямую связана с его социальным типом. Муравьиная королева живет до 20 лет, а рабочие особи существуют не более 3-х лет. Самцы проживают очень короткую и насыщенную жизнь, длящуюся несколько недель .
Муравьи способны выживать практически в любых условиях. Они используют широкий ассортимент пищевых ресурсов. Существуют хищные муравьи, которые едят других насекомых. В большинстве своем, муравьи питаются соком нектарных растений, падалью, тлёй или другими насекомыми.
Существуют и такие виды муравьев, которые привязаны только к определенной пище. Например, муравьи-жнецы питаются семенами, муравьи-листорезы, питание которых составляет ими же культивируемые грибы. Нужно отметить, что рацион личинок составляют в основном углеводы, а у взрослых особей белковая пища.
1.4 Социальное устройство муравейника
Муравьи – насекомое социальное. Условно их можно разделить на три касты: самки, самцы и рабочие особи.
Семья муравьев состоит из самцов, появляющихся на период спаривания, и самок. Одна или несколько главных самок откладывают яйца. 2
Один или два раза в году в гнезде муравьев появляется много крылатых особей. 2 Это основатели новых колоний – молодые самцы и самки. В теплую безветренную погоду они отправляются в брачные полеты. После оплодотворения самцы погибают, а самки, опустившись на землю, отгрызают крылья и ищут подходящее для гнезда место. Самки могут не питаться в течение года, выполняя при этом все работы по устройству гнезда, откладку яиц и уход за молодью. После появления первых рабочих, самка занимается только откладкой яиц. Иногда это происходит до 20 лет подряд. И за все это время самка больше не спаривается .
Рабочие муравьи выполняют разные функции, но между ними существует четкое разделение труда .
Строители - строят новое жилье, расширяют, ремонтируют, приносят строительные материалы, которыми служат веточки, хвоинки.
Стража - охраняет муравейник от чужаков. Это муравьи воины, которые в случае опасности стреляют муравьиной кислотой.
Няньки - ухаживают за расплодом, кормят и переносят личинки в безопасное место в случае угрозы.
Уборщики - уносят строительный мусор и другие отходы за пределы гнезда.
Могильщики - уносят, в кладбище трупы своих сородичей.
Фуражиры добывают пищу:
фуражиры - разведчики дают информацию;
фуражиры - охотники убивают беспозвоночных;
фуражиры - носильщики приносят пищу в гнездо;
фуражиры - сельскохозяйственники разводят и расселяют тлю для получения сладкой росы, по-другому говоря, доят тлю.
Язык муравьев сложен для человеческого понимания, но эксперименты по его расшифровке ведутся уже давно. Он состоит из комплекса запахов (ферамонов), жестов (движений конечностями) и антеннальных контактов (прикосновений усиками).
При общении друг с другом муравьи используют разнообразные сигналы. Они передают информацию прикосновением усиков, ног, головы. Используются так же химические сигналы.
1.5 Строение муравейника
Большая часть муравейника скрыта от глаз любителей полакомиться муравьями. В подземной части муравейника - чистота и порядок (Приложение. Рис.3, 4).
Жилище муравьёв покрыто иголками и веточками. Они защищают муравейник от холода и дождя. Рабочие муравьи ремонтируют и обновляют это покрытие.
В муравейнике есть солярий - камера, нагреваемая лучами солнца. Весной обитатели сюда забегают погреться.
В доме муравьёв много входов, один из них охраняемый солдатами, служит вентиляционным каналом.
Есть и кладбище. Сюда рабочие муравьи относят мусор, умерших собратьев.
В зимовальной камере муравьи собираются, чтобы пережить холода в состоянии полу-спячки.
В хлебном амбаре муравьи хранят запасы еды.
В царской камере живет матка. Она откладывает до 1500 яиц в день, за ней ухаживают рабочие муравьи.
В муравейнике есть камеры с яйцами, личинками и куколками; коровник (место, где муравьи содержат тлю); мясная кладовка (куда фуражиры приносят гусениц и другую добычу).
1.6 Значение муравьёв в экосистеме
Муравьи в экосистеме земли играют важную роль. Они являются основными строителями почвы, поставщиками энергии, опылителями, мусорщиками, агентами биологической борьбы с вредителями, индикаторами состояния экосистем, а так же важной составляющей пищевой цепи.
Проходя по лесу можно обратить внимание, что вокруг муравейника деревья более зеленые и высокие. Ученые говорят, что за день гнездо муравьев уничтожает до 100 тысяч вредных насекомых. Муравьи разрыхляют почву, создавая условия для снабжения ее воздухом.
Выводы по главе:
Глава 2. Изучение поведения муравьёв в природе
2.1Эксперимент №1. «Свой - чужой»
Цель эксперимента : изучение поведения муравьёв из разных муравейников.
Предмет исследования – муравейник, который находится в смешанном лесу вдоль берега ручья Кайынтау.
Ход эксперимента
Чужого муравья мы с дедом привезли из соснового леса под названием Айрылма около деревня Юлдыбаево Кугарчинского района Республики Башкортостан. (Приложение. Фото 5, 6, 7).
Сначала я взяла муравья из ближайшего муравейника и отпустила в другой муравейник большего размера. На него никто не напал, и никто не обратил внимания. Так же я поступила с муравьем из соснового леса. Муравей мгновенно подвергся нападению. Его разорвали на части.
Вывод: муравьи отличают своих сородичей от муравьев из муравейника, который находится в другой местности, так как они не приняли муравья из соснового леса. Они живут в мире с жителями из ближайших муравейников. Это повторялось несколько раз в ходе эксперимента. Ведь они не напали на сородича соседнего муравейника.
2.2 Эксперимент №2. «Любимая еда»
Цель: выявление предпочтения в питании муравьев.
Оборудование : мёд (углеводы), мясо куриное, навозный червяк, кузнечик (белки).
Ход эксперимента :
На муравейник я разложила мёд, куриное мясо, навозного червяка и кузнечика. Сначала муравьи стали поедать навозного червя (Приложение. Фото 8).
В это время никто не обращал внимания на другую еду. Когда червяк был съеден, муравьи приблизились к мясу, но были не активны. Одновременно они приступили к поеданию кузнечика и мёда (Приложение. Фото 9, 10, 11).
Через три часа на экспериментальной площадке всё исчезло. Пир на весь муравейник был окончен.
Вывод: муравьи предпочитают белковую пищу (червей). От других видов пищи они тоже не отказываются. Муравьи всеядны.
2.3Эксперимент №3. «Найди дорогу домой»
Цель: проверка умения муравьёв находить дорогу по запаху.
Оборудование: картон, туалетная вода, веточка.
Ход эксперимента:
Для чистоты эксперимента я обработала края картона туалетной водой. Взяла из муравейника несколько муравьев и отпустила их на середину картона. Муравьи стали бегать по картону из стороны в сторону (Приложение. Фото 12).
Потом я взяла длинную сухую веточку и положила в муравейник, чтобы она впитала запах их дома. Через 10 минут муравьи стали пробегать по ней. Потом я соорудила мостик из этой ветки между картоном и муравейником (Приложение. Фото 13, 14).
Учуяв запах своих сородичей, они начали по веточке перебираться домой.
Вывод: муравьи ориентируются на местности по запахам. Стоило их запутать неестественным запахом – они растерялись. Но почувствовав «родной запах», муравьи легко нашли дорогу домой.
Выводы по главе:
III. Заключение
Мне любопытно было изучать муравьев. Это удивительные существа, у которых всё как часы отлажено: каждый выполняет свои обязанности добросовестно. Они поразили меня своим трудолюбием и способностями, своим коллективизмом в борьбе за выживание, помощью друг другу.
Муравьи – уникальные насекомые. Сложный социальный строй, уникальные способности к коммуникации, повсеместность распространения –это далеко не полный список интригующих моментов существования муравьев. Муравей насекомое с полным циклом развития: яйцо, личинка, куколка, имаго. Муравьи способны выживать практически в любых условиях. Они используют широкий ассортимент пищевых ресурсов. Существуют хищные муравьи, которые едят других насекомых. В большинстве своем, муравьи питаются соком нектарных растений, падалью, тлёй или другими насекомыми. Условно их можно разделить на три касты: самки, самцы и рабочие особи. Рабочие муравьи выполняют разные функции, но между ними существует четкое разделение труда. Муравейник имеет сложную структуру. Он состоит из солярий-камеры, кладбища, зимовальной камеры, хлебного амбара, царской камеры, камеры с яйцами, личинками и куколками, коровника, мясной кладовки.
Проведя эксперименты, я выяснила, что муравьи из разных муравейников взаимодействуют по-разному. Например, если муравейники рядом, находятся в одной местности, можно смело сказать, что муравьи будут лояльно относиться к своим «соседям», потому что рацион питания, почва и климатические условия местности не отличаются.
В ходе экспериментов я выяснила, что муравьи отличают своих сородичей от чужаков.
Муравьи всеядны. Они предпочитают белковую пищу (червей).
Муравьи ориентируются на местности по запаху, что было установлено в процессе многократных экспериментов.
Я считаю, что моя работа актуальна, потому что муравьи занимают важное место в экосистеме леса. Неспроста их называют «санитарами леса». Ведь строя свои муравейники, они используют веточки, палочки, тем самым очищая лес. Муравьи уничтожают множество вредных насекомых, переносят семена растений. Некоторые виды птиц прилетают к муравьям, чтобы очиститься от вредителей, попавших в оперение, так как муравьи – активные хищники. Они быстро переключаются на новые обильные источники пищи и таким образом могут подавлять вспышки размножения вредителей. А еще, в яде муравьев содержатся антибиотики, эффективно убивающие грибы и бактерии – возбудители тифа, холеры, туберкулёза.
Эта работа помогла мне получить практические навыки в работе с компьютером, пополнить свои знания научной терминологией, находить материалы для исследования; наблюдать, сравнивать, доказывать и делать выводы. Я рада тому, что мои «маленькие» открытия совпали с научными взглядами по биологии. Полученные результаты поменяли моё отношение ко всем живым организмам, а особенно к муравьям.
Окружающий Мир велик и разнообразен. Я продолжу изучение природы нашего края для сохранения животных и растений.
IV. Список использованной литературы:
- Длусский Г. М., Букин А.П. Знакомьтесь! Муравьи. М.: Просвещение, 1982 – 128с.
- Захаров А.А. Муравей, семья, колонии. М.: Просвещение, 1984. – 272с.
- Зорина З.А., Полетаева И.И Я познаю мир.М.: Астрель, 2001 – 448с.
- Фабр Ж.-А. Жизнь насекомых. Рассказы энтомолога. Сокр. перевод с франц. и обработка Н.Н. Плавильщикова. - М.: Государственное учебно-педагогическое издательство, 1963. - 460с.
- Халифман И.А.. "Пароль скрещенных антенн (Муравьи)" М.: Детгиз, 1962 – 304с.
Интернет ресурсы:
https://ru.wikipedia.org/wiki/
Муравей ползёт по лесу.
Нелегко тяжеловесу -
Он несёт тростинку в дом,
Залатать все дыры в нём.
Обитающие на нашей планете живые существа подразделяются на две большие группы или два мира: растительный мир и животный. В свою очередь, принадлежащие к каждой из этих двух миров живые существа подразделяются на множество более мелких отрядов, классов. Так, животный мир подразделяется на следующие классы: млекопитающие, птицы, рыбы, пресмыкающиеся, насекомые. Вероятно, видов насекомых несколько миллионов, хотя описано пока примерно 900000. Среди такого многочисленного класса «насекомые» встречаются существа полезные и вредные. Но как понимать «полезные» и «вредные» насекомые? Ведь с экологической точки зрения ничто в мире живых существ не может быть лишним, и потому не может быть ни полезным, ни вредным. Уничтожение же какого-нибудь вида может привести к дисбалансу экосистемы. Так вот, говоря о таких понятиях, как «вредные» и «полезные» насекомые, мы подразумеваем приносимые ими пользу человеку. При этом полезных мы стараемся охранять.
С давних времен жизнь трудолюбивых муравьев была для людей предметом постоянных наблюдений и живейшего интереса. В древних сказаниях, поэтических произведениях и даже в Библии уделялось внимание этим насекомым. Однако, несмотря на это, мы еще многого о них не знаем, а некоторые тайны их жизни приоткрылись ученым совсем недавно.
Семейство Муравьи (Formicidae) это самое многочисленное по количеству особей семейство насекомых. Да и по количеству видов немногие семейства могут поспорить с ним. Сейчас насчитывается примерно 8000 тонкому стебельку из одного или двух члеников, соединяющему грудь и брюшко. У остальных представителей отряда брюшко непосредственно прикрепляется к груди.
Самый обычный и часто встречающийся в России - рыжий лесной муравей (Formica rufa). Но, как оказалось, польза этого вида чрезвычайно велика.
Данная работа посвящена исследованию роли этого вида муравьев в жизни леса и человечества.
Актуальность темы исследовательского проекта
Рыжие муравьи оказывают существенное влияние на лесную экосистему. Всем известно, что лес-это «легкие» Земли, которые дарят нам свежий воздух. С исчезновением муравьев, санитаров леса, может возникнуть экологическая катастрофа - опасность разрушения лесной зоны, как основного источника сохранения всего живого на Земле.
Цель исследовательского проекта
Привлечение внимание учащихся и местного населения к лесным муравьям, повышение знаний о полезных свойствах рыжих лесных муравьев.
Задачи исследовательского проекта
Теоретические
Собрать и изучить информацию по данной теме.
Найти способы привлечения внимания к проблеме исчезновения лесов.
Практические
Провести опрос и выяснить, что учащиеся знают о муравьях и их пользе для леса и человека.
Изготовить и установить таблички "об охране лесных муравьев".
Изготовить макет муравейника в разрезе для наглядного представления школьникам внутреннего строения муравейника.
Создать сайт в сети Интернет по адресу муравьишка.рф с более подробной информацией о муравьях и проекте.
Этапы проекта
Сбор информации
Анкетирование школьников
Обработка материала
Выбор дизайна, оформление проекта и презентации
Изготовление и установка информационно-охранных табличек
Изготовление макета муравейника в разрезе
Создание сайта муравьишка.рф
Защита проекта
Практическая значимость
исследовательского проекта
Практическая значимость проекта заключается в предприятии попытки по сохранению численности этих насекомых. Кроме того, материалы проекта могут быть использованы на уроках окружающего мира и во время внеклассной работы, тем самым расширяя круг людей, прилагающих усилия для сохранения окружающей нас среды.
Продуктами проекта являются анкетирование учащихся, макет муравейника, установленные охранные информационные таблички, размещение информации об исследовании в сети Интернет на сайте муравьишка.рф
Общие сведения о муравьях
В лесу мурашки - муравьи
Живут своим трудом
У них обычаи свои
И муравейник-дом.
Миролюбивые жильцы
Без дела не сидят:
С утра на пост бегут бойцы,
А няньки - в детский сад.
Рабочий муравей спешит
Тропинкой трудовой,
С утра до вечера шуршит
В траве и под листвой.
В тайге, сосновых борах, в густых лиственных и смешанных лесах бурые муравьиные кучи, округлые или островерхие купола муравейников еще более обычны, чем дятлы, тетерева, дрозды, серая ящерица, заяц или бурундук. Муравьиные кучи — это небезразличная к лесу деталь пейзажа.
Еще в 1836 году видный русский лесовод Петр Перелыгин в книге «Лесоохранение или правила сбережения растущих лесов» писал о муравьях, что «они суть первые неприятели личинок насекомых… Они неустанно преследуют всякого рода личинок на дереве, у корня коего находится муравьиная куча». Муравьи, разъяснял далее лесовод, «даже препятствуют вылуплению личинок из яиц. Оттого посреди поврежденного какого-либо места леса подобные, близко к муравейнику расположенные, деревья остаются свежими и зелеными». Это муравьи из группы формика, то есть рыжие лесные муравьи.
А сколько между тем муравейников разоряется людьми сплошь и рядом без всякого смысла, без цели и нужды, просто для того, чтобы поглазеть на суматоху, охватывающую развороченное гнездо. Восстановление разрушенного муравейника отнимает у муравьиной семьи много сил и затрат, и при сильных разрушениях они могут не справиться с этим, и семья в итоге погибнет.
Строение муравья
Строение муравья, как и любого живого организма, сложное. Каждая часть тела или орган выполняют свою функцию.
Тело муравья состоит из трех основных частей - брюшко, грудь, голова.
Стадии развития муравьев
Муравей - насекомое с полным превращением (голометаболия). То есть в своем развитии он проходит следующие стадии:
Первая стадия развития муравья - яйцо.
Вторая стадия развития муравья - куколка.
Третья стадия развития муравья - личинка.
Четвертая стадия развития муравья - имаго.
Строение муравейника
Из чего же строят рыжие лесные муравьи свой дом?
Строительного материала в лесу достаточно. У рыжих лесных муравьев муравейник построен из кусочков коры, веточек, хвоинок, почвы. Они как дворники, стаскивают все в одну кучу, отчего и в лесу становится чище, и дом растет на глазах. Такая крыша надежно защищает насекомых от дождя, снега, ветра и жары.
Несмотря на внешнюю симметричность муравьиной кучи, она внутри таковой не является: это сложнейшая сеть лабиринтов и камер. Некоторые из них уходят на глубину 3-4 метра! Поэтому даже небольшое нарушение целостности надземной части муравейника (например, если поворошить муравейник палкой) полностью разрушает структуру муравьиного жилища, и на ее восстановление требуется немало времени.
Над землей мы видим только большую кучу, но как выглядит муравейник внутри?
Дом муравьев пронизан множеством ходов и камер, причем большая его часть находится под землей.
Покрыт муравейник слоем из иголок и веточек, он защищает жилище от превратностей погоды.
В самой верхней части муравейника находится “Солярий” - камера, нагреваемая лучами солнца. Весной обитатели забегают сюда погреться.
В муравейнике несколько входов. Они охраняются солдатами и служат вентиляционными каналами.
Есть в муравейнике и “Кладбище”. Сюда рабочие муравьи относят умерших собратьев и мусор.
Когда наступает зима, муравьи под землей сбиваются в плотный, неподвижный клубок в «Зимовальной камере». Температура в зимовальной камере не опускается ниже +5. А весной, лишь только солнце прогреет купол муравейника, на его поверхности появляются первые разведчики. Вслед за ними оживает и вся семья.
Муравьи очень хозяйственные. У них есть “Хлебный амбар” здесь муравьи хранят зерна; «Мясная кладовка», куда фуражиры приносят гусениц и другую добычу; “Коровник”, где муравьи содержат тлей.
И самое защищенное место в муравейнике, находящееся, как правило, под землей - «Царская камера», где живет матка, откладывающая до полутора тысяч яиц в день и камеры с яйцами, личинками и куколками.
В таком сооружении, возведенном на старом пне, могут жить до полутора миллионов муравьев.
Запутанная система ходов и камер позволяет насекомым регулировать температуру и влажность внутри муравейника. Закрывая или открывая вентиляционные отверстия, они создают необходимый микроклимат внутри всего сооружения.
Муравьи постоянно перемещают хвоинки и веточки на крыше муравейника, подсушивая их, потому плесени на муравейнике не бывает. Свой дом муравьи содержат в чистоте, все лишнее выносят и выкидывают на свалку в определенное место.
Профессии муравьев
В муравейнике можно встретить и крылатые и бескрылые особи. Крылья имеются у самцов и самок только в период вылета из гнезда во время размножения. У рабочих муравьев крыльев не бывает, они не способны к размножению и заняты различными работами. У каждого рабочего муравья есть своя "профессия". Обычно самые молодые становятся няньками, то есть ухаживают за расплодом. Немного повзрослев, они становятся строителями, а затем фуражирами (добытчиками пропитания). Самые старые муравьи, которые не способны к добыванию пищи, становятся хранителями продовольственных запасов, сторожами или наблюдателями. Они не бегают на охоту, не носят хвоинок и веточек. Находясь на куче муравейника, они оттуда следят за тем, что происходит вокруг. Наиболее крупные особи защищают муравейник от всевозможных атак извне, их называют солдатами. Также обязательно в муравьиной семье есть «хранители» нектара. Они нужны на тот непредвиденный случай, если в муравейнике случится голод и рабочие муравьи больше не смогут добывать корм. 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).
Интересные факты о муравьях
Муравьи - самые многочисленные насекомые на Земле.
У муравьев есть свой язык, который пока ученым не удалось расшифровать. Однако они прекрасно понимают сигналы, и мгновенно включаются в совместную работу, когда это касается переправы через природные преграды или массового сбора в муравейнике для укрепления жилища или спасения потомства во время стихии или перед ней.
Муравьи имеют своих «домашних животных». В качестве них выступает тля. Ее пасут муравьи-пастухи, тля выделяет нектар, который муравьи употребляют в пищу, а когда приходит время, тлю поедают. То есть все происходит так же, как у человека, который содержит коров или коз.
Муравьи тяжеловесы и трудяги: они поднимают груз, приблизительно в сто раз тяжелее собственного веса, постоянно занимаются общественно-полезной работой: заготавливают корм, ухаживают за потомством.
Во время сильных дождей и наводнений, чтобы спасти своих маток и яйца муравьи из собственных тел строят мосты и плоты. И это не означает обязательную гибель “строительного материала” - муравей способен провести под водой четверо суток без ущерба для здоровья.
Муравьи потребляют огромное количество пищи, они прожорливы и всеядны. За сто дней лета муравейник может уничтожить до 2 млн. вредителей.
Также ученые предполагают что муравьи могут уметь считать и регулировать рождаемость, так чтобы в семье было достаточно муравьев каждой профессии. Однако эти предположения пока не доказаны, но заставляют нас задуматься о том, как мало мы знаем об окружающем мире.
Польза муравьев для здоровья человека
Существенное значение имеют муравьи и в медицине. “Яд” рыжих лесных муравьев - муравьиная кислота, с успехом применяется при различных болезнях суставов, как противовоспалительное и болеутоляющее средство. В яде муравьев содержатся антибиотики, эффективно убивающие грибы и бактерии, в том числе стрептококки и стафилококки-возбудители тифа, холеры, туберкулеза.
Некоторые люди, также как и животные, используют муравьиные укусы в «народных» методах лечения.
Способы защиты муравейников
Рыжие лесные муравьи включены в “Красный список угрожаемых видов” международной Красной книги Всемирного союза охраны природы, как близкий к переходу в группу угрожаемых. Также включены в некоторые региональные Красные книги и списки редких животных, например в Красную книгу Москвы, Красную книгу Воронежской области. В Челябинской области рыжие лесные муравьи не только занесены в Красную книгу. В Брединском районе создан единственный на Урале мирмекологический заказник “Белый колок” для охраны крупной колонии рыжих лесных муравьев, служащий резерватом материала для расселения муравьев в лесах области.
Необходимо беречь муравьев и в первую очередь, их жилища - муравейники. Там, где в лесу бывает много посетителей, работники лесного хозяйства специально огораживают муравейники.
Человек и без направленного вредительства невольно причиняет природе вред. Это происходит из-за хозяйственной деятельности, в ходе которой вырубаются леса и гибнут их обитатели.
Ежегодно, количество муравьиных гнезд в Подмосковье сокращается.
На 1 га леса должен быть минимум один муравейник. Если его нет, этот участок леса погибнет от вредителей, не будет птиц, засохнут деревья.
Поэтому давайте бережно относиться к оставшимся очагам нетронутой природы, ведь от этого напрямую зависит и наша с вами жизнь.
Что мы можем сделать для сохранения муравьиных гнезд:
- Не поджигать старую траву.
- Не разорять муравейники.
- Не загрязнять лес мусором.
- Не разжигать костер вблизи муравейника.
- Огораживать и оберегать муравейники.
- Совместно со взрослыми проводить работы по расселению муравьев.
- Объяснять полезность муравьев.Тогда все вместе мы сохраним русский лес!