Исследовательская работа. Тема «Муравьи- санитары леса
Исследование проводили в течение 6 месяцев: с 12.06.2017 до 11.02. 2018. Для исследования была использованы колония муравьев вида Сamponotus vagus , численностью около 50 рабочих особей и королевы. Колония была выращена от одной царицы (Приложение 9), помещенной в пробирку - инкубатор (Приложение 10). После чего, была распределена в акриловый формикарий.
Увлажнение подложек производили 2 раза в неделю, замену - 1 раз в две недели. Кормил колонию 1 раз в 3 дня. Рацион контрольных групп состоял из сахарного сиропа, кормовых насекомых и фруктов. Температура в лаборатории в среднем составляла 26°С днем и 24° С ночью. Влажность варьировалась от 40 до 60%. Муравейники были полностью изолированы от солнечных лучей.
В своём формикарии я провёл несколько наблюдений и экспериментов.
В процессе наблюдения за муравьями было определено различие в строении и размерах муравьёв различных каст: самок, самцов, воинов и рабочих особей. Самки, как было отмечено в литературных источниках, намного крупнее остальных. А воины намного крупнее рабочих.
Наблюдая за полным превращением муравьёв, были отмечены все стадии развития муравья: яйцо, личинка, куколка и имаго (Приложение 13).
По моим наблюдениям, одним из самых важных факторов, успешного содержания муравьев вида Сamponotus vagus дома - это качество первых особей. Поскольку муравьи обладают стратегией размножения, в популяции очень часто присутствуют нежизнеспособные или мало жизнеспособные особи. Этот факт обусловлен необходимостью приспособления к новым условиям окружающей среды и некоторыми другими эволюционными аспектами.
При получении новых колоний от оплодотворенных королев 3 из 10 не смогут произвести яйца, несмотря на гарантированное оплодотворение. Часть из тех, кто все же отложил яйца, не смогут вывести первых рабочих из-за нехватки запасенных питательных веществ. Это очень важный момент, поскольку муравьи сильно подвержены стрессу и в неопытных руках очень часто съедают отложенные яйца.
Малочисленную колонию муравьев рекомендую содержать в стеклянном инкубаторе, в котором поддерживается оптимальный уровень влажности. Рекомендую переселять муравьиную семью в формикарий по достижении не менее 30 рабочих. Если пересадить несостоявшуюся колонию, очень велика вероятность вымирания.
Сamponotus vagus возможно содержать в различных самодельных формикариях: гипсовых, гелевых, акриловых, деревянных и других. Самое важное для формикария - возможность поддерживать влажность и предотвращать заражение.
Никогда не ставить формикарий так, чтобы на него падали прямые солнечные лучи: это может вызвать гибель питомцев. Оптимальная температура 25°-28°С; при комнатной температуре они тоже смогут жить, но развитие будет идти медленнее. Немаловажна для муравьев и арена. Арена представляет собой замкнутое пространство, на которое животные выкидывают мусор, также именно на арену следует класть корм и ставить поилку.
Успешное содержание муравьиной колонии требует соблюдения правил ухода, в частности - кормления. Нужно правильно оценивать гастрономические предпочтения данного вида муравьев. В классическом понимании белковым кормом для муравьев служат кормовые насекомые мучные хрущики, дрозофилы. Насекомых можно заготавливать, летом и хранить в морозилке они очень долго хранятся, почти не теряя своих полезных качеств. К углеводным кормам относятся сахарный сироп, мед, фрукты.
Предлагаю памятку, которая будет полезна тем, кто уже приобрёл формикарий или только собирается это сделать.
Целью нашей исследовательской работы было, изучение строения, поведения муравьёв, образа жизни муравьиной семьи вида чёрный муравей-древоточец (лат.Componotus vagus), с целью создании благоприятных условий для жизни муравьев вне муравейника.
В ходе работы были изучены биологические особенности вида Componotus vagus, полное превращение муравья. Были отмечены все стадии развития муравья: яйцо, личинка, куколка и имаго.
При изучении литературы было выяснено, что вид чёрный муравей-древоточец (лат.Componotus vagus) муравьи, которые имеют интересную особенность - они хищники. Проведя наблюдения, было получено подтверждение данной информации.
В ходе данной научно-исследовательской работы было выяснено, что можно содержать муравьев вида Componotus vagus и влиять на их жизнедеятельность. Мы установили, что для того, чтобы увеличить численный состав колонии, нужно кормить муравьев белковым кормом, кормовыми насекомыми. Опытным путём были определены наиболее благоприятные условия для домашнего содержания муравьёв. Формикарий необходимо содержать в затемнённом месте, при температуре от +25°C до +28°C, подальше от сквозняков, и прямых солнечных лучей.
Практическая значимость исследования заключается в составлении рекомендаций по содержанию муравьёв в формикарии. Наблюдения за муравьями были обобщены в небольшую памятку, которая будет полезна тем, кто уже приобрёл формикарий или только собирается это сделать.
В своей работе я изучил жизнь муравьёв, их поведение в условиях формикария. Наблюдение за муравьями в формикарии увлекает, развивает любознательность, воспитывает гуманное отношение к животному миру. Больших материальных вложений он не требует. Времени на содержание тоже требуется очень мало. Жизнь этой маленькой цивилизации наполнена чередой увлекательных событий, которые в обычной жизни скрыты от нашего взора. Но благодаря формикарию, вы увидите:
- процесс развития муравья от яйца до куколки, и как итог - рождение маленьких муравьев;
- питание муравьев в деталях: муравьи не только едят сами, но и делятся пищей друг с другом (подобно тому, как птицы кормят новорожденных птенцов);
- макромир, полный заботы и любви: муравьи не только ведут круглосуточный уход за яйцами и куколками, но также чистят и облизывают друг друга. Бактерицидные свойства слюны защищают их организм от внешних бактерий;
- захватывающую охоту муравьев - хищники, питающиеся маленькими насекомыми. Поместив на арену насекомое, можно стать свидетелем настоящей охоты муравьев за добычей.
Меня очень привлекает этот удивительный мир муравьев. В ближайшем будущем я планирую приобрести другие интересные виды муравьев для их изучения, такие как муравьи - листорезы, муравьи - ткачи, муравьи кочевники.
Многие годы ученые пытаются найти внеземную жизнь. Однако очень мало людей знают, что у нас под ногами тысячи лет живет и развивается куда более многочисленная цивилизация, чем наша!
Список используемой литературы
- Бабенко В. Семейство муравьи. - ОНИКС 21 век, Москва, 2003
- Длусский Г.М., Букин А.П. Знакомьтесь: муравьи! – М.: Агропроиздат, 1986
- Сергеев Б. Муравей крупным планом//Юный натуралист, 1988
- Захаров А. А. Муравей, семья, колония, М.: Наука, 1978
- Биология: Энциклопедия / Под ред. М.С. Гилярова. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2003.-864с.: ил.,30л. цв. ил.
- Жизнь животных. В 7-ми т./ Гл. ред. В.Е. Соколов. Т.
- Членистоногие: трилобиты, хелицеровые, трахейнодышащие. Ониховоры /Под ред. М.С. Гилярова, Ф.Н. Правдина.-2-е изд., перераб.-М.: Просвещение, 1984.-463 с., ил., 32л. ил 3.
- Новый иллюстрированный словарь / Под ред. В. И. Бородулина, А. П. Горкина, А.А. Гусева, Н.М. Ланда и др.- М.:Большая Российская энциклопедия, 2005.- 912 с.: ил.
- Гребенников В.С. Тайны мира насекомых. - НОВОСИБИРСКОЕ КНИЖНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО, 1990.
- Муравьи. [Электронный ресурс].
- Муравьи-жнецы. [Электронный ресурс].
- Формикарии. [Электронный ресурс].
- Фотографии различных видов муравьев и интересные особенности их жизни. [Электронный ресурс].
Приложение
Приложение 1
Рис. 1. Муравей – древоточец
Приложение 2
Рис. 2. Строение муравья
Приложение 3
Рис. 3. Гнездо муравьёв - древоточцев
Приложение 4
Рис. 4. Цикл развития муравья
Приложение 5
Рис. 5. Семья муравья - древоточца
Приложение 6
Рис. 6. Гипсовый формикарий
Приложение 7
Рис. 7. Деревянный формикарий
Приложение 8
Рис. 8. Царица
Приложение 9
Рис. 9. Пробирка - инкубатор
Приложение 10
Рис. 10. Арена
Приложение 11
Памятка начинающему мирмикиперу (буклет)
Купить формикарий можно на различных сайтах. К муравьиной ферме будет прилагаться инструкция по уходу и содержанию муравейника.
Эту памятку я составил на основе своих наблюдений как приложение к данной инструкции.
1) Формикарий лучше всего поставить в затемнённое место.
2) Если дома жарко и температура выше 27°C, то лучше поставить формикарий около окна, и накрыть его тонированной пленкой.
3) Если в помещении холоднее +16°C, то лучше купить коврик с электроподогревом. Такие коврики продаются на сайтах, предлагающих муравьев и формикарии.
4) Прежде чем заселять муравьев формикарии, колонию муравьев рекомендую содержать в стеклянном инкубаторе, в котором поддерживается оптимальный уровень влажности. Переселять муравьиную семью в формикарий по достижении не менее 30 рабочих.
5) Основная пища муравьев - это сахарный сироп. Для прироста колонии в рацион стоит добавлять мелких насекомых.
6) Для увлажнения воздуха на сайтах предлагаются наногубки. Вместо неё можно самому сделать увлажнитель воздуха - поилку из шприца большого объёма. В нём необходимо вырезать отверстие, вложить вату или ватный диск и плотно утрамбовать. В сооружение налить воду, и поставить его вертикально, закрепив двухсторонним скотчем на стенке арены. Если высоты не хватает, то есть другой, более простой способ. Возьмите пробирку, в которой были муравьи, налейте воду и поместите вату так, чтобы она наполовину была в воде. А если у вас очень маленькая арена, и вам не подходит ни один из этих способов, то поместите ватный диск на дно арены и каждый день капайте на него немного воды.
Желаю удачи!
Приложение 12
Тест «Что мы знаем о муравьях? »
1.Что такое трофаоллаксис?
a) обмен пищей
b) обмен информацией
c) опознание соратника
2. Муравьи из отряда?
a) перепончатокрылые
b) членистоногих
c) чешуекрылых
3. Сооружение для содержания муравьёв - это?
a) террариум
b) формикарий
c) мукпари
4. Хорошее ли зрение у муравьев?
a) очень хорошее
b) не очень хорошее
c) отличное
5.Средняя продолжительность жизни муравьиной королевы?
a) 45-60 дней
c) 3-7 месяцев
6. Кто такие фуражиры?
a) муравьи повара
b) муравьи защитники
c) муравьи изгои
7. Наука, изучающая муравьев?
a) Мирмекология
b) Арахнология
«МУРАВЬИШКИ»
Курдяева Валерия Андреевна
9 лет, ученица 4 класса
Руководитель клуба «Экос»:
Бартова Наталья Егоровна,
учитель начальных классов
МКОУ «Унъюганская СОШ №1»
п. Унъюган, Октябрьского рна,
ХМАО Югры
I. План действий……………………………………………………………………………….…....2
II. Основная часть…………………………….…….………………………………….…….….….3
1.Мои наблюдения………………………..………………………………….……….……………..3
2. Информация о муравьях из Интернета и научной литературы….......………………….……3
III. Интересные факты о муравьях………………………………………………………………...5
IV. Заключение…………………………………………………………………………………… ..5
Литература……………………………………………………………...……………………….…..5
На вид, конечно, мелковаты,
Но всё, что можно, тащат в дом.
Неугомонные ребята,
Вся жизнь их связана с трудом…
«Муравьишки»
Введение
Мне всегда была интересна жизнь муравьёв. Они такие маленькие, но постоянно
трудятся, бегают, знают свой дом. Самое главное, помогают друг другу тащить тяжести. Я
решила понаблюдать за муравейником, жизнью муравьёв и узнать о них ещё больше.
Проживают муравьи на всех континентах и во всех широтах, исключение составляют
лишь Антарктика, Гренландия, Исландия и некоторые отдельно стоящие острова.
Проблема: Подробное изучение жизнедеятельности муравьёв, так как это широко
распространённые насекомые.
Муравьи самые трудолюбивые существа в мире. Они одни из самых
высокоорганизованных насекомых на планете. Но самое главное, муравьи живут в тех лесах,
где чистый воздух. Если бы их не было, то лес мог бы быстро погибнуть от насекомых,
которые питаются листьями и плодами деревьев, а муравьи истребляют этих вредных
насекомых и спасают наши леса.
Цель: Изучить жизнедеятельность и пользу муравьёв.
Задачи:
1. Провести наблюдения за поведением муравьёв.
2. Познакомиться с образом жизни муравьёв.
3. Узнать, чем полезны и вредны муравьи.
Основная идея исследования заключается в том, чтобы больше узнать о жизни муравьёв и
их пользе.
Гипотеза исследования: Возможно, муравьи разумные насекомые, поэтому они живут
семьями и заботятся друг о друге.
Объект исследования: Муравьи.
Предмет исследования: Жизнедеятельность муравьёв: польза и вред.
В качестве методов исследования применялись: наблюдения за поведением муравьёв,
поиск материала о пользе и вреде муравьёв в научной и справочной литературе, Интернете.
Исследование проводилось в период с 15 апреля по 25 мая.
Результаты работы:
1. Сделана презентация к исследовательскому проекту «Муравьишки».
2. Выступила с презентацией на конференции «Школьная ЭЛИТА XXI века».
I.
План действий
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Поиск литературы в библиотеке.
Работа с другими материалами в Интернете.
Наблюдения за муравьями.
Обработка материала.
Оформление проекта.
Выполнение презентации к
проекту.
II. Основная часть
1. Мои наблюдения
1) Строение муравья
Я взяла в руки муравья и рассмотрела его. Тело состоит из 3 отделов: головы, груди и
брюшка. На голове расположены пара усиков и пара сложных глаз. Усики антенны, органы
чувств.
2) Внешний вид муравейника
Муравейники общеизвестны как муравьиные кучи, имеющие вид беспорядочного
нагромождения лесного мусора. Однако это ошибочное впечатление рассеивается при
ближайшем рассмотрении куч. Муравейники общеизвестны как муравьиные кучи. Каждое
гнездо состоит из двух частей - надземной и подземной. Надземная часть возвышается над
почвой в виде кучки (купола или конуса) высотой до 1-1,5 м и шириной до 2-2,5 м. Эта
часть построена из хвоинок, чешуек древесных почек, кусочков коры, комочков почвы и
различных растительных остатков. На поверхности кучи виден ряд отверстий, ведущих в
подземную часть гнезда.
3) Муравьиные дорожки
Наблюдая за муравьями, я всегда задумывалась над вопросом, как муравьи в
огромном для них мире, узнают дорогу домой. Оказывается, что муравьи просто помечают
свой путь капельками пахучей жидкости. У муравьёв отлично развито обоняние и осязание.
Я взяла двух муравьёв и отнесла подальше от их дома – муравейника. Сначала они
засуетились, а потом быстро направились по направлению к своим муравейникам. Органы
обоняния расположены у них на усиках. Я опять взяла двух муравьёв и отнесла к другому
муравейнику. Мои муравьишки быстро потерялись среди набежавших муравьёв из этого
муравейника. По запаху следов находят дорогу к муравейнику, вокруг которого много
«душистых тропинок», протоптанных муравьями, по запаху насекомые узнают
«своих» и «чужих». Из справочной литературы я также узнала,
что учёные выдвинули другое предложение по данному вопросу.
Ими было доказано, что муравьи находят дорогу домой потому,
что считают свои шаги! Оказывается, муравьи способны отмерять
расстояние до своей цели. Они обладают математической
способностью находить дорогу домой с легкостью для них. Этот факт очень удивил меня.
Вывод: Муравьи не только трудолюбивые и старательные насекомые, но ещё и очень
умные.
4) Взаимопомощь муравьёв
Муравьи без устали трудятся, кудато спешат с грузом. Иногда тяжесть больше самого
муравья. Но он не бросает его, а терпеливо тащит до цели. Встречаясь друг с другом, они
соприкасаются усиками и обмениваются информацией. Если встречается сытый муравей с
голодным из своего же гнезда, он после взаимного контакта усиками отрыгивает капельку
пищи, которую голодный слизывает. В случае затруднений, возникших у одного из муравьев,
с доставкой домой крупной добычи ему помогают другие муравьи, пытаясь общими усилиями
дотащить ее к муравейнику.
По – моим наблюдениям муравьишки умные,
Вывод:
трудолюбивые, внимательные и дружные насекомые.
II.2. Информация о муравьях из Интернета и научной
литературы
Мирмекология - наука о муравьях. Соответственно, мирмеколог - это ученый,
занимающийся в основном изучением этой группы насекомых.
1) Численность муравьёв
В настоящее время в мире насчитывается около 12 000 разновидностей муравьев, 300
из которых, можно сказать, коренные муравьи России. Из них самый обычный - рыжий
лесной муравей, который населяет всю лесную зону. Невероятно, но факт – на каждого
живущего человека приходится около миллиона этих созданий, а общая масса их примерно
равняется общей массе всех людей. В мире столько же муравьев, сколько видов птиц.
2) Муравьиная семья
Все муравьи – это общественные насекомые, живут семьями. В семьях насчитывается
от нескольких десятков до нескольких миллионов особей. 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.
3) Польза от муравьёв
Лесные рыжие муравьи приносят неоценимую пользу человеку, помогая ему
уничтожать опасных вредителей древесных насаждений. Муравьи тащат в гнездо главным
образом гусениц сосновой совки, зимней и сосновой пяденицы, личинок пилильщиков,
различных жучков и бабочек, относящихся к вредителям леса. Кроме того, они уничтожают
слизней, повреждающих листву деревьев. Муравьи разносят семена лесных растений, рыхлят
почву, облегчая рост всходов древесных и кустарниковых пород, и способствуют их
распространению. Подсчеты показали, что муравьи среднего по величине гнезда за один день
уничтожают 15-20 тыс. различных вредителей. Чтобы добыть такое огромное количество
насекомых, малому пестрому дятлу потребовалось бы не менее трех недель, а большой синице
- целых два месяца! Вот почему в тех местах, где муравейников много, вредители не
успевают размножаться и наносить ощутимый урон лесу. Где
муравейников нет, их переселяют туда искусственным путем.
Один большой муравейник в сутки уничтожает: 6500
гусениц, 28 000 куколок,
2660 бабочек дубовой листовертки, 3500 гусениц сосновой совки.
Рабочие муравьи – за лето приносят: 38 млн. различных насекомых, около 20 ведер сладких
Муравей сильнее слона, ведь он может поднять груз много больше своего веса.
Муравьи способны отличать своих «братьев» от чужих,
благодаря запаху.
Иногда запасы зерна у муравьёв могут доходить до 50 кг.
В Южной Америке живут бродячие муравьи, они
передвигаются колоннами, сметая всё живое, что
встречается у них на пути, даже ящериц и змей, домашних
животных.
Вывод: Муравьи являются одними из самых загадочных и изучаемых насекомых на
земле.
IV.Заключение
Я очень много интересного узнала о муравьишках. Это очень дружные, трудолюбивые
насекомые и живут семьями в домах муравейниках. Движутся муравьи по одним и тем же
дорожкам, ориентируясь по запаху. Муравьи – вечные строители и прекрасные санитары леса.
Моя гипотеза подтвердилась.
К моей работе подключились одноклассники. Мы с первого класса являемся членами
экологического клуба «Экос» и много добрых дел стараемся делать для сохранения природы
родного края. Перед нами встал вопрос: что мы можем сделать для муравейников и его
жителей? Мы решили лучше изучить жизнь муравьёв, написать стихи, загадки и задачи про
них. А так же позаботиться о муравейниках и муравьишках.
Муравейники, как и сами муравьи, нуждаются в защите. Нельзя беспокоить муравьев
и разорять их дом. Мы с ребятами хотим очистить территорию около муравейников от
завалов и мусора в близлежащем лесе. Оградить муравейники, чтобы люди видели, что эти
муравейники и их жильцы находятся под охраной. Муравьишки любят сладкое, поэтому мы
решили подкармливать их сахаром.
Литература:
1. Брем, А. Жизнь животных. [Текст]/ А. Брем. – М.: Издво Эксмо, 2004. – 960с.
2. Длусский, Г. М. Знакомьтесь: муравьи! [Текст]/ Г.М. Длусский, А.П.Букин М.:
Агропромиздат, 1986. - С. 5758,99101.
3. Захаров, А. А. Муравей, семья, колония. [Текст]/ А. А. Захаров. М.: Наука, 1978.
224 с.
4. Захаров, А.А. Экология муравьёв. Наука [Текст]/ А. А. Захаров М.: Наука, 1981.
Мясников, В. «Операция «Муравей» [Текст]/ В. Мясников, Москва, «Просвещение»,
2000г.
“ Муравей ползёт по лесу. Нелегко тяжеловесу – Он несёт тростинку в дом, Залатать все дыры в нём”.
Проектно-исследовательская работа "Загадки рыжего муравейника"
Выполнил проект
ученик 3-Б класса
ГОУ ЛНР “Перевальская школа №12”
Мельник Максим
Руководитель
Мельник Т.В.
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 мире - 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: изучить жизнь муравьёв, узнать интересные факты их жизни.
Задачи исследовательского проекта: Увеличить объём знаний о насекомых.
Изучить виды жилищ муравьев, особенности их построения.
Познать законы муравьиной семьи.
Выявить значение муравьев в природе и для человека.
Изучить литературу по данной теме.
Провести анализ работы и пополнить дополнительным материалом «копилку» класса .
Гипотеза исследования:
Если узнать о значении муравьев в природе и в жизни человека, то можно использовать эти знания с пользой для себя.
Методы исследования:
практическая работа; - наблюдения; - сбор данных и их анализ; - обобщение информации; - анкетирование среди учащихся и учителей школы
Объект исследования:
Муравейник, жилища муравьев.
Предмет исследования:
Муравьи
Предполагаемые результаты:
- формирование представлений о том, как живут муравьи;
- появление представлений о муравьях и их разновидностях;
- по результатам исследований установить интересные факты о пользе муравьев;
- пропаганду о значении муравьев среди учащихся школы;
- использование результатов исследований для проведения классных часов, викторин.
- создание сборника загадок «Детские загадки о муравье», буклета «Самое интересное о муравьях», мини-альбом «Наши муравьи» с результатами опроса, аппликацию «Муравейник», презентацию работы.
ОПИСАНИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ рыжего муравья.
Рыжий лесной муравей обитает на всей европейской территории. Встречаются особи этого вида также в Азии и Северной Америке . Пожалуй, рыжих муравьев встречал каждый, кто хоть раз бывал в настоящем лесу. Этот вид является самым распространенным. Однако не стоит его путать с домашними муравьями рыжего цвета, так это совершенно разные виды насекомых.
ОБРАЗ ЖИЗНИ
Рыжие муравьи обитают в лиственных, хвойных и смешанных лесах, возраст которых составляет несколько десятилетий. Насекомые активны в теплый период, а зимой они уходят в спячку под землю. Все муравьи - это настоящие трудяги, и лесные особи не являются исключением. У этих насекомых существует строгая иерархия. Колония делится на следующие виды:
- крупная самка;
- самки и самцы;
- рабочие;
- фуражиры.
О структуре муравьиной семьи
Для муравьев семья – не пустой звук, она является хорошо организованным сообществом, рассчитанным на длительное существование. В ее составе обычно присутствуют взрослые, способные к оплодотворению самки и самцы, и рабочие особи, в основном, самки, утратившие возможность размножаться, а также так называемый расплод: яйца, личинки и куколки.
Одна семья по численности может достигать несколько десятков и более насекомых, вплоть до 1 млн. Это так называемые «крупные семьи», в которых присутствуют и особи-солдаты, и особи-няньки и много других. Среди них лишь несколько самцов и самок способны продолжить род.
Отложить яйца способна только королева (муравьиная матка). В момент брачных игр она способна летать за счет своих крыльев, что весьма удивительно – видеть летающего муравья. Но ее полет краткосрочен – сразу после спаривания она откусывает себе крылья. Не менее печальна участь самцов: оплодотворив самку, они вскоре погибают.
Вопреки мнению, что главная в семье – самка, можно утверждать обратное: она не так важна, как рабочие особи. Именно они решают, в какой части муравейника ей жить и как долго, особенно если она неплодовита, а также, сколько личинок оставить для правильного соотношения слоев (каст) в рамках семьи.
Чем питаются муравьи?
Муравьи питаются насекомыми, сладкими выделениями тлей, соком растений, семенами.
Особенности жизнедеятельности муравьёв Немецкий ученый - мирмеколог Г. Велленштайн более чем за 25 лет изучения рыжих лесных муравьев установил, что «меню» их состоит из: медвяной росы (пади) – 62%; сока растений – 4,5%; семян – 0,2%; насекомых и беспозвоночных – 33%; грибов и падали – 0,3%.
КАК УСТРОЕН МУРАВЕЙНИК .
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.
Социологический опрос
Для проведения социологического опроса была составлена анкета из четырёх вопросов.
- Что Вы знаете о муравьях?
- Какое значение муравьёв в природе?
- Есть ли муравьи на вашем садовом участке?
- Какое значение имеют муравьи на вашем садовом участке?
Материалы мини-альбома
«Наши муравьи в сказках»
рисунки сделаны учащимися 3 класса .
ТРУДИЛСЯ КАК МУРАВЕЙ.
Моё творчество: аппликация "Муравейник" Аппликацию я сделал после окончания всей работы.
Когда делал творческую композицию "Муравейник" Материалы, которые мне понадобились:
1.Природный материал.
2. Фон для композиции.
3. Клей - карандаш.
4.Манка, крупа.
5.Пластилин.
Наблюдения за муравьями.
Муравейник, за которым я вел наблюдения летом, находился в лесу. Вот что я увидел. Муравьи подтаскивали к нему различный материал: щепочки, мертвых насекомых. Ещё я заметил, что большинство муравьев движутся не просто так, а друг за другом на расстоянии около пяти сантиметров, и передвигаются они по тем же дорожкам, а некоторые муравьи ничего не несут, но каждый раз, возвращаясь к муравейнику, они снова бегут с остальными. Тогда я решил провести небольшой опыт. На одну из муравьиных тропинок я положила маленькую (около 5 см) палочку и стал следить за реакцией муравьев. Два муравья перелезли через неё и попытались сдвинуть палочку с места, но у них ничего не получилось. Тогда к ним подошли ещё два муравья, и они вчетвером потащили палочку к муравейнику, но так как она не пролезала внутрь, то её пришлось оставить снаружи.
Проводя исследование, наблюдая за жизнью муравьями, изучив дополнительную литературу про муравьев, сделал следующие выводы:
1.Муравьи живут семьями.
2.Каждый муравей четко знает и выполняет свою определенную функцию.
3.Муравьи – вечные строители.
4.Движутся муравьи по одним и тем же дорожкам.
5.Муравьи к различным насекомым относятся по-разному.
ЛЮБИТЕ ПРИРОДУ!!!
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ.
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.
Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №1» с.п.Нартан
Чегемского муниципального района
VI Республиканский конкурс исследовательских работ
и проектов школьников «Первые шаги в науку»
с.п.Нартан
Класс 3 «Б»
Направление: Общеинтелектуальное
Исследовательская работа
Тема: «Муравьи»
Руководитель исследовательской работы
Келеметова Джюлетта Борисовна
учитель начальных классов МКОУ СОШ №1 с.п.Нартан
Участник конкурса Ширитов Тимур
Цели исследования:
Изучение жизни рыжих лесных муравьев.
Влияние муравьев на экологическую обстановку в лесу.
Задачи исследования:
♦ Изучить литературу о муравьях и их разновидностях.
♦ Изучить поведение муравьев в их лесных домиках-муравейниках методом наблюдения.
♦ Научиться представлять результаты поиска и обобщения информации в различных видах (реферат, фотоотчет, презентация).
♦ Повышение творческой, познавательной активности и учебной мотивации.
Гипотеза: Муравьи играют большую роль в улучшении экологического состояния лесного сообщества.
Актуальность темы:
Сейчас очень много говорят о проблемах загрязнения окружающей среды, о применении огромного количества химических веществ. На фоне повсеместного загрязнения среды очень актуальным становится вопрос об уменьшении применения химикатов, о широком применении биологических способов борьбы с вредителями растений. Муравьи как санитары леса выходят в этом случае на передний план.
Объект исследования:
Рыжие лесные муравьи.
Предмет исследования:
Жилище муравьев.
Методы исследования:
~ Наблюдение за жизнью муравьев в лесных муравейниках
~ Изучение литературы и обобщение полученной информации;
Введение.
Основная часть.
1. Обзор по теме «Кто они, рыжие лесные муравьи?»
2.Практическая часть работы: Наблюдения за жизнедеятельностью муравейника.
III. Заключение:
О пользе муравьев в природном сообществе.
VI. Список используемой литературы.
1.Кто они, рыжие лесные муравьи?
Мы с родителями часто ходим в лес. Там я вижу огромные кучи, по которым быстро носятся маленькие насекомые - муравьи. Кто они, рыжие лесные муравьи? Как они живут? Мне захотелось узнать об этих обитателях нашего края.
Изучив много литературы, я узнал, что в настоящее время известно около 6 тысяч видов муравьёв, в действительности их существует в природе больше. В России обитает примерно 125 видов муравьёв, из них самый обычный – рыжий лесной муравей, который населяет всю лесную зону. Живут они в основном в хвойных и смешанных лесах. Рыжие лесные муравьи - это членистоногие насекомые, перепончатые, распространены в лесной зоне Европы и Западной Сибири. Размер взрослой рабочей особи 4-9 мм., крылатых форм «самцов и самок» 9-11 мм. Окраска головы и задней части брюшко- тёмная, груди стебелька и сочленений - рыжая. На конце брюшка находится аппарат для выбрызгивания едкого секрета – муравьиной кислоты.
Есть несколько видов муравьев, которые занимаются воровством и рабовладением. Муравьи-воры живут преимущественно под муравейниками, они маленькие и поэтому делают узенькие ходы, в которые не могут залезть большие муравьи, и питаются личинками и куколками хозяев.
Каждая семья муравьев имеет свою территорию, куда не допускает чужих себе подобных существ. Здесь муравьи образуют тропинки и постоянно наводят на них порядок. Общая длина этих тропинок составляет около километра, а протяжность дорог в середине гнезда временами превышает семь километров. Иногда между муравьями происходят войны. Более слабые убегают, забрав с собой личинки. Вне муравейника никому ничего не угрожает. Грабители захватывают личинки в середине гнезда. Из пленных завоеватели выращивают «рабов», которые потом воспитывают детей агрессоров, следят за чистотой в помещении, добывают пищу. Из 15 тысяч видов муравьев захватчиков насчитывается три тысячи.
2.Наблюдения за жизнедеятельностью муравейника.
Живут муравьи большими семьями не только в характерных постройках муравейниках, но и в стволах деревьев, под землёй. Но не все знают, что это верхний этаж муравейника. Главная его часть уходит глубоко под землю.
Свои наблюдения я проводил в солнечную и пасмурную дождливую погоду.
Перед дождём муравьи закрывают входы – выходы, а в хорошую погоду выносят иногда погреть свои белые яички. На самом деле это не яйца, а куколки, из которых выходят взрослые муравьи. Из яиц, которые откладывает самка, вылупляются изогнутые белые личинки, похожие на червяков. Рабочие муравьи кормят их питательной массой, потом личинки превращаются в куколок. Куколка лежит в коконе и очень похожа на взрослого муравья, только она белая и неподвижная. Затем из куколки вылупляется или рабочий муравей – недоразвитая самка, или крылатые самцы и самки. Век крылатых самцов недолог. Поднимутся они в воздух блестящим роем, а потом спустятся на землю и погибнут.
А самки сбрасывают крылья и до конца жизни поселяются в глубине муравейника, откладывают яички.
В лесу мы нашли несколько муравейников, находящихся под охраной местного лесничества.
Внимательно рассмотрев муравейник, я увидел, что он состоит из хвоинок, мелких веточек, кусочков коры и растительного мусора. На первый взгляд, кажется, что весь этот мусор набросан беспорядочно. Рабочие муравьи делают всю работу в муравейнике: строят, запасают пищу, защищают. У некоторых муравьёв есть «солдаты»- более крупные муравьи.
У рыжих муравьёв пожилые мудрецы трудятся наверху своего домика в качестве наблюдателя. Хранителями информации в муравейнике выступают старые муравьи.
Оказывается, муравьи быстрее всех насекомых обучаются находить правильную дорогу в лабиринте. В этом им помогает муравьиная кислота, которой они также пользуются для обороны и наступления. Если молодая муравьиная самка из-за неопытности основывает муравейник в сыром грунте, его сообразительные обитатели строят тропинку из хвои, чтобы не замочить лапки.
Если посадить на руку муравья, то через несколько секунд почувствуешь жжение кожи. Муравей выпустил для обороны муравьиную кислоту. Если молодая муравьиная самка из-за неопытности основывает муравейник в сыром грунте, его сообразительные обитатели строят тропинку из хвои, чтобы не замочить лапки. Эти насекомые любят не только работать, но и отдыхать. Спят муравьи приблизительно три часа, забравшись в углубление в грунте и тесно прижав конечности к туловищу. Проснувшись, они потягиваются и зевают словно люди.
Если пинцетом отобрать у них корм и складывать в одном месте в течение определённого времени, то результаты покажут, что муравьи тащат в гнездо главным образом гусениц сосновой совки, личинок пилильщиков, различных жуков и бабочек, относящихся к вредителям леса.
Я решил взять рыжего лесного муравья и рассмотреть его в цифровой микроскоп.
Выяснилось, что у него 6 ног, с помощью которых муравей быстро передвигается.
3.Выводы.
Польза муравьев.
Лесные рыжие муравьи приносят пользу человеку, помогая ему уничтожать опасных вредителей древесных насаждений. В этом нетрудно убедиться, если провести очень простой опыт. Наблюдая за муравейником, можно сразу заметить, что от него идут во все стороны дорожки, по которым снуют муравьи одни бегают от гнезда в поиске корма, а другие возвращаются с добычей. Кроме того, они уничтожают слизней, повреждающих листву деревьев. А ещё эти труженики разносят семена трав и цветов. Роя подземные ходы, они рыхлят почву, перемешивают её, обогащая органическими удобрениями. Они вместо дождевых червей преобразуют почву. Рыжий лесной муравей съедает много насекомых, вредных для леса. Вокруг муравейника деревья более зеленые и более высокие, потому, что муравьи оберегают их от вредителей. За день гнездо муравьев уничтожает до 100 тысяч вредных насекомых. Присутствие в лесу муравьев – залог его здоровья, развития флоры и фауны.
Муравьев издавна считают мудрецами. В Киргизии много лет тому назад человек, который задумал доброе дело, шел ночевать к муравейнику – это сулило удачу.
Некоторые люди иногда ворошат муравейники палками, нарушая при этом нормальную жизнь муравьёв. Таким образом, лес лишается самых надёжных защитников.
Муравьи очень полезные насекомые. Оберегая муравейники, мы сохраняем наши леса!
VI. Используемая литература:
1. Лес и окружающая среда. Молчанов А.А. Наука. 1968 год.
2 . Суворова П. И. Насекомые- друзья и враги. Просвещение. 1979 г.
3. Лесная энтомология. Воронцов А. И. Высшая школа. 1975 год.
