Робот-пчела как средство общения между людьми и пчёлами

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

Личный портфель

Робот-пчела как средство общения между людьми и пчёлами

Иринархова В.С. 1Хохлова Е.А. 1
1ОАНО Школа Ника
Крысова Е.Ю. 1
1ОАНО Школа Ника
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Пчёлы – трудолюбивые насекомые, про которых, кажется, уже известно все. Их вымирание будет означать конец человечества. Ведь именно пчела участвует в сохранении продуктов питания, выполняя незаменимую роль опылителя в садоводстве и овощеводстве.

Актуальность: Человек достаточно давно пытается «приручить» пчёл и активно использует в своей жизни производимые пчёлами мёд, пчелиный воск, прополис. В современном мире пчелы находятся под угрозой из-за хозяйственной деятельности человека, вредителей и ядов, которые попадают в природу и несут гибель всему пчелиному семейству.

Объект исследования: Пчёлы

Предмет исследования: способы общения пчёл друг с другом

Цель исследовательской работы: узнать, возможно ли наладить общение с пчёлами

Гипотеза исследования: Человек может наладить общение с пчёлами таким образом, чтобы управлять ими для пользы человека и самих пчёл

Для достижения поставленной цели мне необходимо решить следующие задачи исследования:

  1. Изучить особенности жизни и обитания пчёл.

  2. Установить роль пчёл в природе и жизни человека.

  3. Определить, как пчёлы общаются между собой.

  4. Создать модель робота пчелы.

Основными методами исследования выступили теоретический анализ источников; анкетирование.

Глава 1. Теоретическая часть

    1. Пчёлы в природе

В настоящее время известно около 20 000 видов пчёл.Многие из них – одиночные, другие, наоборот, живут группами, по-разному приспосабливаясь к жизни. Одни виды пчёл строят гнезда в земле, другие – в дуплах деревьев, а некоторые – в полостях стен или даже на отвесных скалах.

Человек освоил разведение медоносных пчел. Медоносные пчелы живут совместно в больших, хорошо организованных семейных группах и отличаются сложным социальным поведением. Считается, что именно медоносные пчелы стоят на высшей ступени пчелиной эволюции.

Медоносные пчелы формируют долгоживущие семьи. В них насчитывается от 6 000 до 8 000 особей зимой и до 50 000 – летом. Главное положение в семье занимает матка (живёт от двух до пяти лет). Остальные пчелы – трутни-самцы (живут лишь летние месяцы) и тысячи бесплодных рабочих пчёл (часть рабочих пчёл переживает зиму в улье, чтобы весной заботиться о потомстве, которое отложила матка). Пчелиная семья всегда организована на основе разделения труда.

    1. Питание пчёл

Пчелиной семье нужны природные и разнообразные медоносные угодья (территории), иначе она умрёт от голода или её здоровью будет нанесён ущерб вследствие однообразного питания. На этих территориях должны расти дикие виды растений, цветущих в разное время года (одуванчик, клевер, василёк, иван-чай, малина, вереск и др.), а также деревья (липа, белая акация, ива и др.). Цветки фруктовых деревьев (яблоня, вишня, слива, абрикос и др.) представляют собой особо ценный источник медосбора. Благодаря этому пчелы могут произвести много мёда.

    1. Продукты пчеловодства

Пчела является не только единственным насекомым, но и единственным живым существом, пожалуй, которое полезно. Она одна из немногих, живущих не за счёт кого-то или чего-то, а исключительно за счёт нектара и пыльцы, которые растения отдают ей взамен опыления.

Все продукты жизнедеятельности пчелиной семьи, без исключения, имеют пищевую и лечебную ценность. Даже страшный пчелиный яд является эффективным лекарством. Даже после своей смерти пчела приносит людям пользу: из пчелиного подмора (погибших пчёл) делают лекарство.

Прополис - это пчелиный клей, которым пчелы заделывают щели в улье, сокращают леток при наступлении холодной погоды  и полируют ячейки сотов, где хранится мёд, цветочная пыльца и развиваются личинки. У прополиса приятный аромат, горьковатый вкус.
  Пчелиный яд - это своеобразный продукт жизнедеятельности пчёл, весьма древнее целебное средство, успешно выдержавшее испытание временем. Пчелиный яд прозрачен, имеет резкий запах, напоминающий запах мёда, горький и жгучий вкус, кислую реакцию. До сих пор лечение ядом осуществляют путём ужалений пчёл. В последнее время в медицинской практике стали применять препараты пчелиного яда для подкожных инъекций, а также мази для втирания, которые применяются в основном при ревматических и невралгических болях.

       Пчелиный воск – твёрдое вещество с приятным медовым запахом и с однородной кристаллической структурой. Пчелиный воск находит применение в медицине. Он входит в состав некоторых пластырей, мазей, кремов. Например, всем известный липкий пластырь содержит воск. Его используют в различных отраслях народного хозяйства, в медицине, при изготовлении муляжей, в косметике.

    Мёд – это непросто вкусная вещь, но и углевод, который наиболее эффективно усваивается организмом до и после физических нагрузок. Мёд содержит почти все микроэлементы и по своему составу напоминает плазму крови человека.

1.4. Негативные  факторы, влияющие на жизнь пчёл.

     В наше время человек мало заботится о флоре и фауне на своей планете и больше уничтожает природу, чем сохраняет ее. Многие виды животных погибают из-за его деятельности. К сожалению, пчёлы не исключение.

Такой гениальный человек, как Альберт Эйнштейн утверждал, что «если вымрут пчёлы, то люди не протянут без них и 4 года».

    Существует множество пагубных для пчёл факторов, таких как загрязнение окружающей среды, обработка полей инсектицидами для уничтожения вредных насекомых, сокращение площадей медоносных лугов…

    Например, загрязнение окружающей среды ведёт к накоплению в пчёлах токсичных веществ и снижению их иммунитета, обработка полей инсектицидами, направленная на уничтожение вредных насекомых, губит и пчёл, сокращение площадей медоносных лугов ведёт к сокращению кормовой базы, а вырубка лесов – к вытеснению пчёл с привычных мест обитания, а, значит, к их гибели…

1.5.Как пчелы понимают друг друга

Пчелы обладают способностью к общению (коммуникации) между собой. Это коммуникация необходима, чтобы скоординировать действия многотысячной семьи и обеспечить её выживание. Пчелиная семья может выжить только благодаря взаимодействию всех особей, каждая из которых выполняет свою индивидуальную задачу. Основа общения пчёл – круговой и виляющий танцы, которые включают в себя разные сигналы и системы знаков (особо тонкие вибрации, писк, стук, рывки и др.). Если источник пищи расположен в радиусе 100 метров или ближе, это круговой танец, если дальше- виляющий.

Рассмотрим конкретный пример. Каждый день рано утром из улья вылетает пчела-разведчица на поиск наилучшего места для сбора меда. После обнаружения такого места, пчела-разведчица возвращается в улей и при помощи танца рассказывает остальным пчелам, куда сегодня лететь для медосбора. Танец передает информацию о виде растения, богатстве источника пищи и его точном местоположении

Танец пчел был описан еще Аристотелем, но особых успехов в его изучении достиг в начале 20 века нобелевский лауреат Карл фон Фриш.

1.6.Перспективы общения человека и пчел

Развивая тему общения, мы предлагаем пойти дальше и наладить общение человека с пчёлами. Для этого необходимо изучить все особенности танца пчёл и заложить алгоритмы поведения в искусственную пчелу-робота, которая как представитель улья будет сообщать другим пчёлам нужную человеку информацию.

Для чего управлять пчелиным роем?

1.Для предупреждения пчелиных семей об угрозах, в том числе об опасности полёта к растениям, обработанным химикатами

2.В сельском хозяйстве – для решения задач опыления конкретных территорий

3.В пчеловодстве – для направления пчёл на сбор конкретных сортов мёда (каштановый, гречишный и т.д.)

4.В науке и экологии – для изучения загрязнённости окружающей среды, ведь пчелы постоянно берут «пробы» из природы.

Глава 2. Практическая часть

2.1. Анкетирование и анализ результатов

Нам было необходимо выяснить, что ученики 2 класса знают о пчёлах. Для этого, мы составили анкету с базовыми вопросами про жизнь пчёл. Мы опросили 14 второклассников 8-9 лет (Приложение 1). Опрос показал следующее:

Вопрос 1:Как Вы относитесь к пчёлам?

Вывод: большинство учеников опасается встречи с пчёлами.

Вопрос 2: Чем пчелы полезны для природы?

Вывод: большинство ребят знают, что пчёлы помогают размножению растений (опыляя их).

Вопрос 3: К чему относится пчеловодство?

Вывод: ученики не знают, к какому виду деятельности относится пчеловодство.

Вопрос 4: Какие продукты не относятся к пчелиным, т.е. изготавливаемым пчёлами?

Вывод: почти все ученики верно указали продукты жизнедеятельности пчёл.

Вопрос 5: Полезна ли пчела для человека?

Вывод: все единогласно признают, что пчела приносит пользу человеку.

Вопрос 6: Как пчёлы общаются между собой?

Вывод: большинство опрошенных не знают как общаются пчёлы.

Из проведённого опроса, мы сделали вывод, что знания о пчёлах у учеников 2 класса очень малы. Наше исследование поможет узнать ребятам много новых и интересных фактов о жизни этих насекомых.

2.2. Создание анимации работы «робота-пчелы»

П рактическая часть нашего проекта состоит из видеосюжета, в котором смоделирована пчела-робот, и макета сельской местности. Мы используем пчелу-робота для решения задач сельского хозяйства.

Эта пчела живёт в улье с другими пчёлами и воспринимается ими как своя. В видео сымитирован момент общения пчелы-робота с остальными пчёлами. Пчела-робот, как бы выполнив функции пчелы-разведчицы, с помощью танца сообщает всему улью, куда ему сегодня лететь для опыления. При этом, управляет пчелой-роботом человек!

2.3. Изготовление макета местности

Для того, чтобы более наглядно представить работу робота-пчелы, мы сделали макет, на котором присутствуют разные зоны – г оры, лес, сельскохозяйственные поля, засеянные разными культурами.

В один день пчела-робот направляет улей для опыления, например, свекольного поля, в другой – для опыления тыквенного. При этом, как мы видим на макете, есть поля, на которые пчёлам лететь не надо из-за обработки этих полей химикатами. Эти территории пчелы смогут опылить после новых сигналов от пчелы-робота, когда исчезнет опасность отравления ядами.

Заключение

Таким образом, на примере нашей работы мы показываем, как можно с помощью налаженной коммуникации человека с пчёлами (посредством пчелы-робота) повысить урожайность и предотвратить гибель пчёл.

В результате нашего исследования, выдвинутая гипотеза нашла подтверждение: человек может наладить общение с пчёлами таким образом, чтобы управлять ими для пользы человека и самих пчёл! К тому же, мы узнали много интересного про жизнь пчелиных семей.

Список используемой литературы


1. Ивлев А. В чудесном мире пчел [Текст]. - Л.,1988.

  1. Иванов Ц., Шкендеров С. Пчелиные продукты [Текст]. – София: Земиздат, 2008.

  2. Исмаилова С.Т. Энциклопедия для детей. В 4 т. Т. 2. – М.: Аванта+, 1996. – 706 с.

  3. . Фриш К. Из жизни пчёл [Текст]. – М.: МИР, 1980.

  4. . http://www.monax.ru [Электронный ресурс].

  5. https://www.nur.kz/family/school/2040809-kak-pchely-delayut-med-skolko-zhivet-pchela-i-drugie-interesnye-fakty-o-nasekomyh/ [Электронный ресурс]

Приложение 1

1. Как Вы относитесь к пчёлам?

a) они мне нравятся, б) они мне не нравятся, в) я их просто боюсь

2. Чем пчелы полезны для природы?

а) они защищают лес от незваных гостей

б) своими укусами они сокращают количество хищников

в) они помогают размножению растений (опыляя их)

г) они бесполезны для природы

3. К чему относится пчеловодство?

а) к цветоводству, б) к растениеводству, в) к животноводству

г) к садоводству

4 . Какие продукты не относятся к пчелиным, т.е. изготавливаемым пчёлами?

а) нектар, в) маточное молочко, г) прополис, д) воск

  1. Полезна ли пчела для человека?

а) да, б) нет

  1. Как пчёлы общаются между собой?

а) у них есть свой язык, б) с помощью жужжания, в) с помощью рисунков г) с помощью танца

Просмотров работы: 3