III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ТЕМА ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ: ТАЙНЫ МУРАВЕЙНИКА.
Манушин Т.Р.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


1.Введение.

Тема исследования: Кто живёт в муравейнике.

Кто скажет, какие насекомые на земле самые многочисленные? Самые многочисленные- муравьи. Посмотрите на землю, и если вы только не в современном городе, всюду найдёте муравьёв: на севере, на юге, в горах, в низинах, на полях в лесу. Они разные: маленькие, едва заметные глазом, крупные – до сантиметра длиной, светло – жёлтые, коричневые, чёрные, рыжие, красные, с пятнышками и полосками.

Актуальность: общественная жизнь муравья очень сложна и интересна. Внимательное наблюдение за жизнью муравьёв не может не навести на мысль о поразительном сходстве общественной жизни человека и этих насекомых. Прежде всего, муравьи интересны своим сложным социальным поведением Каждый муравей выполняет свой, определенный вид работы. Их отношение к труду поражает. Муравьи - самые трудолюбивые существа в мире! Людям следовало бы почерпнуть многие положительные моменты из муравьиного поведения. Основным примером для подражания могла бы стать забота о своей семье.

Объектом исследования являетсярыжий лесной муравей.

Предметом исследований является наблюдение за муравьями в природных условиях.

Гипотеза: муравьи – общественные насекомые со сложным поведением.

Цель исследования:изучить и обосновать жизнь муравьёв.

Для достижения цели, мы поставили перед собой следующие задачи:

  1. Познакомиться со справочной литературой.

  2. Изучить методику исследований.

  3. Провести практические наблюдения.

  4. Обобщить полученный материал.

  5. Сделать фото и видео репортаж о жизни муравьёв.

Методы исследования:

  • изучить литературу

  • совершить экскурсию в лес

  • наблюдения и эксперименты с целью изучения поведения муравьёв

  • анализ полученных результатов.

Практическая значимость работы заключается в том, что материалы исследования можно использовать на уроках окружающего мира и классных часах.

Новизна для меня состоит в возможности узнать и научиться чему-то новому.

II.Основная часть.

1.Муравьи – древнейшие на Земле существа.

Однажды родители мне подарили коллекцию «Насекомые». Меня заинтересовал муравей. Мне захотелось узнать - как питаются, общаются, размножаются муравьи, где живут зимой? Поэтому я решил поближе познакомиться с жизнью лесного муравья-маленького обитателя нашего родного Пензенского края. Свою работу я начал летом, так как они в этот период более доступные для изучения. Летом я побывал в роли учёного-мирмеколога.

Из книжных источников, сети Интернет 1я узнал интересный факт, что более двадцати пяти миллионов лет муравьи живут как общественные насекомые. Это доказали палеонтологи по находкам муравьёв (ничем не отличающихся от тех, что мы знаем) в окаменевшей смоле – янтаре.(рис.1)

Рисунок 1.

В мире известно около пятнадцати тысяч видов муравьёв, и каждый из них отличается не только строением тела, но и образом жизни. По подсчетам одного из наиболее уважаемых мирмекологов2 мира Эдварда Уилсона, на Земле сегодня проживают от 1 до 10 квадриллионов особей муравьев отдельных муравьев. Невероятно, но факт – на каждого живущего человека приходится около миллиона этих созданий, а общая масса их примерно равняется общей массе всех людей.

Жизнь муравьёв очень сложна, их поведение зависит от массы разнообразных инстинктов. У муравьёв хорошо развита сигнализация, разделение труда, существует определённый распорядок жизни.

Вывод: муравьи – древнейшие животные, так как живут на Земле более 130 миллионов лет.

  1. Википе́дия — свободная общедоступная мультиязычная универсальная интернет-энциклопедия.С ; Алексеев В.А.300 вопросов и ответов о насекомых.–Ярославль: Академия развития, 2007.

  2. http://films.imhonet.ru/element/1195489/movie-online/Планета тайн (апрель, 2013г.), Мирмекология –наука о муравьях

2.Строение муравейника.

В лесной чаще, на опушках, в поле, на лугу, в перелесках, на берегу реки или ручейка, у больших и малых деревьев – везде-везде мы можем встретить муравейники. Стоят в лесу большие, видные издалека дома муравейников – прямо красавцы-небоскребы. Высота их более полутора метров, и во все стороны от муравейника расходятся дорожки , по которым снуют его жители – муравьи.

Как правило, муравейник сооружён из еловых иголок, листьев и мелких веток. Муравейник – это прекрасный, многоэтажный дом с множеством квартир, теплыми, уютными комнатами, со спальнями, с детскими комнатами, с кладовками, с мусоросборником и туалетом, с хорошей вентиляцией. Все входы и выходы пропускают свежий воздух вглубь муравейника. Муравьи содержат свои дома в идеальной чистоте.

Притащили мелкие веточки, кусочки коры, крупной хвои. Сложили, укрепили землёй, смоченной слюной. И вот вырос высокий, закруглённый конус. Поэтому дождь, даже самый сильный ливень, не намочит муравейник, купол - круглый обтекаемый.Ливень даже укрепляет муравейник – хвоинки и веточки скрепляются землёй, глиной, словно цементом.(видеофрагмент 1)

Видеофрагмент 1

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 и уносят внутрь муравейника. 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. Муравейники имеют и « подвалы»: ходы, переходы, камеры уходят в землю ещё на несколько «муравьиных» этажей. Чтобы попасть внутрь муравейника, сделаны специальные входы. Рыжие лесные муравьи живут большими семьями в муравейниках, которые состоят из надземной части и подземного гнезда. Вывод: Муравейник- очень сложное архитектурное сооружение в форме конуса, размер которого доходит до 2 - 2,5м высотой.

3.Жизнь в муравейнике.

Немногочисленные самцы, за редким исключением, не принимают участия в жизни колонии. Они остаются в гнезде до брачного лета, а после него оказываются бездомными и не способными о себе заботиться.

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.

Поздней осенью бурная жизнь муравейника замирает. Муравьи забираются в глубокие подземные камеры и там, сбившись в большой ком, впадают в оцепенение до весны (видеофрагмент 2).

Видеофрагмент 2.

Но на оттаявшей верхушке купола в апреле мы уже видим лениво ползающих муравьёв. На солнце они согреваются и накапливают тепло. Защищаются муравьи от врагов, выставляя вперед брюшко и меткими выстрелами муравьиной кислоты поражая неприятеля. Этот яд оказывает существенное действие на нервную систему, работу сердца и дыхание3. Через три недели после использования кислоты содержимое ядовитой железы у муравьев полностью восстанавливается(рис.2).

Рисунок 2.

______________________________________________________________________________

  1. Длусский Г.М., Букин А.П. Знакомьтесь: муравьи! – М.: Агропромиздат, 2009.

Наблюдение

Эксперимент.

Гипотеза:

Муравьи используют для защиты муравейника муравьиную кислоту.

Я положил чистый носовой платок на муравейник, на поверхности которого много муравьёв (фото 1)

Вывод: для защиты муравейника муравьи используют муравьиную кислоту

4. «Профессии» муравьёв.

Любопытно, как муравьи приходят к пище. Один из муравьев – разведчик, нашедший кормовой объект, направляет другого – фуражира к пище.(фото 2, фото 3)

Наблюдение

Гипотеза:

муравьи информируют друг друга.

Фото 2. Фото 3.

Это может происходить различными способами: когда один из фуражиров пристраивается к разведчику и следует за ним до тех пор, пока тот не обнаружит корм или когда фуражиры с вершины гнезда наблюдают за тем, откуда разведчик принес добычу, и направляются туда же (видеофрагмент 3).

Вывод: Муравьи информируют друг друга, отличают жителей своего муравейника от обитателей чужого, используют для защиты муравейника муравьиную кислоту.

Видеофрагмент 3.

Фуражиры – не единственная «профессия» рабочих муравьев. В каждой семье существует разделение труда и каждая группа отвечает за выполнение своей работы. Солдаты (рис. 3), разведчики, наблюдатели на тропах, восстановители дорог после их разрушения, муравьи-няньки (рис.4) – это далеко не полный перечень муравьиных «профессий» .

Рисунок 3. Рисунок 4.

5.Роль муравьёв в экосистеме.

Муравьи известны как наиболее полезные насекомые, хотя, конечно, бесполезных для природы животных вообще не существует.

Муравьи разрыхляют почву, создавая условия для снабжения ее воздухом; ускоряют разложение растительных остатков и удобряют почву гумусом, уничтожают много насекомых-древоразрушителей, содействуя приросту древостоя. Листогрызущие насекомые составляют до 90% пищевого рациона муравьев. Кроме того, муравьи улучшают водный режим почвы и регулируют ее кислотность. Под муравейником обычно она более легкая и менее кислая из-за увеличения количества щелочных катионов.

В природе муравьиные гнезда используют кабаны и различные птицы в качестве «санитарных ванн», очищаясь, таким образом, от паразитов.(рис.7) Тем самым, правда, они наносят муравейникам различные повреждения. Гнездо после этого может погибнуть, распасться на несколько, муравьи могут сменить место поселения или присоединиться к другому муравейнику.

Наблюдение

Летом я наблюдал, как муравьи охотятся, и пришёл к выводу: поедая различных насекомых муравьи защищают лес от возможных вредителей. (фото 4)

Фото 4.

При оценке деятельности муравьев очень важно соотносить пользу, которую они приносят, поедая насекомых, и вред, наносимый ими в результате охраны тлей. В лесах польза от уничтожения насекомых муравьями весьма велика. Самое главное, что муравьи в первую очередь охотятся на тех насекомых, которые имеются в больших количествах. В результате, как только начинается массовое размножение каких-либо гусениц или личинок пилильщиков, муравьи переключаются на питание почти исключительно ими одними и таким образом в самом начале могут погасить очаг массового размножения вредителя. Более того, падь тлей служит источником пищи не только для муравьев, но и для паразитических мух и наездников, которые, как и муравьи, принимают участие в истреблении вредных насекомых.

Вывод: понимая важность этих насекомых в сохранении экосистемы леса, люди должны охранять муравейники. Муравейники не должны гибнуть при вырубке леса, их не должны варварски разорять люди!

6. Почему надо охранять рыжего лесного муравья?

Защита леса от вредителей и болезней - очень важная экологическая 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 4.

  1. Хрестоматия для внеклассного чтения по курсу "Человек и мир". Автор-составитель В.М.Вдовиченко. - Мн.: ЧУП "Изд-во Юнипресс", 2004.

Значение муравьёв в природе и жизни человека:

-участвуют в почвообразовательном процессе (рыхление, обогащение кислородом, удобряют, перемешивают).

-регулируют численность насекомых – вредителей леса (уничтожают личинки).

-муравьиная кислота является действенным средством против клещей.

Вывод: Муравьи – друзья леса. Мы должны защищать муравейники от разрушений. Рыжие лесные муравьи включены в «Красный список угрожаемых видов» международной Красной книги Всемирного союза охраны природы в статусе «близкие к переходу в группу угрожаемых».

IV.Заключение.

Мой проект назывался «Кто живёт в муравейнике». Цель, которую я себе поставил, мною достигнута. В результате проделанной работы, я научился:

1.Ставить перед собой цель и достигать её,

2.Планировать свои действия,

3.Находить информацию из разных источников, выбирать главное,

4.Вести наблюдения.

Кто же живёт в муравейнике? Я узнал о составе муравьиной семьи, о том, что несмотря на кажущийся хаос, в муравейнике царит строгий порядок: каждый муравей занят своим делом. У муравьёв есть свои «профессии», которые очень похожи на профессии людей. Также я узнал, как устроен муравейник внутри. Теперь я . В ходе работы над проектом, я понял исключительную роль этих насекомых в сохранении экосистемы леса. Ведь они являются естественными защитниками леса от вредителей и болезней. Моя гипотеза, выдвинутая вначале проекта полностью подтвердилась.

После изучения жизни муравьев я сделал макет муравейника(фото 5) и собрал интересный видео-материал и жизни муравьёв (Приложение №1).

III Практическое исследование.

Наблюдения

Вывод

 

Наблюдение №1 «Размеры лесного муравья»

Я измерил и сделал вывод: рыжий лесной муравей имеет размеры тела от 4 мм до 9 мм

 

Наблюдение №2 «Муравейник – сложное архитектурное сооружение»

Побывав в лесу, я заметил, что строение муравейника в форме конуса, размер которого доходит до 2 - 2,5м высотой.

 

Наблюдение №3 «Расположение муравейника»

Я заметил, что муравейники не бывают одинаковыми, но всегда расположены с южной стороны дерева.

 

Наблюдение №4 «Строение муравейника»

Верхний слой муравейника - это покрытие из иголок и веточек, которые приносят муравьи-строители. Этот слой защищает жилище от непогоды.

 

Наблюдение №5 «Поведение лесного муравья осенью»

Поздней осенью бурная жизнь муравейника замирает. Муравьи забираются в подземные камеры и там, сбившись в большой ком, впадают в оцепенение до весны.

 

Эксперимент

Гипотеза

 

Вывод

Эксперимент №1

Муравьи информируют друг друга:получив ценную информацию, фуражиры направились к тарелке, ориентируясь по запаху, оставленному разведчиком. И вскоре были у цели.

В тарелку я положил еду.

Гипотеза подтвердилась

Эксперимент №2

Муравьи отличают жителей своего муравейника от обитателей чужого.

В муравейник, за которым велось наблюдение, я пересадил муравья из другого муравейника.

Чужой муравей подвергся нападению со стороны хозяев.

Используемые ресурсы

  1. Алексеев В.А.300 вопросов и ответов о насекомых.–Ярославль: Академия развития, 2007.

  2. Длусский Г.М., Букин А.П. Знакомьтесь: муравьи! – М.: Агропромиздат, 2009.

  3. Захаров А.А. Муравей, семья, колония. - М.: Наука, 2008.

  4. Тарабарина Т.И., Соколова Е.И. И учеба, и игра. Природоведение. – Ярославль: Академия развития, 2012.

  5. Халифман И.А. Операция «Лесные муравьи». – М.: Лесная промышленность, 2012.

  6. Хрестоматия для внеклассного чтения по курсу "Человек и мир". Автор-составитель В.М.Вдовиченко. - Мн.: ЧУП "Изд-во Юнипресс", 2004.

Другие источники информации

  1. http://www .floranimal.ru/familes/4810.htm/ Семейство Муравьи (сентябрь, 2014 г.)

  2. http://www.antclub.ru/muravi/ Antclub. Муравьи (сентябрь, 2014 г.)

  3. http://www.mirnasekomyh.ru/muravej.htm/ Мир насекомых (сентябрь,2014 г.)

  4. http://films.imhonet.ru/element/1195489/movie-online/Планета тайн (апрель, 2013г.)

  5. http://www.youtube.com/watch?v=xmtSKdnHBdoСкрытая жизнь муравьёв(июль,2009 г.)

14