В ходе исследовательской работы подробно изучено строение муравьев, их образ жизни и рацион питания, что муравьи являются санитарами леса и сделан вывод, что охраняя муравейники, мы охраняем наши леса.
Область практического применения: материал может использоваться на уроках познания мира, биологии при изучении темы «Насекомые», при подготовке внеклассных мероприятий, может быть полезен работникам леса.
Вложение | Размер |
---|---|
научная работа ученика муравьи | 326.5 КБ |
Введение
Однажды мы с папой пошли в лес за грибами. Там я случайно присел на огромную кучу, по которой быстро носились маленькие насекомые - муравьи. Они сразу же набросились на меня и стали кусать. Я удивился: как такие маленькие смело набросились на меня, такого большого? Я присмотрелся к ним повнимательнее: многие из них как воины огромного войска готовы были сразиться за свой дом. Другие что-то несли в муравейник, третьи бежали из муравейника : каждый из них выполнял какую-то только им понятную роль.
Кто они, лесные муравьи? Как они живут? Как распределяют обязанности? Как охотятся? Мне захотелось узнать больше об этих обитателях нашего края. Еще я хотел убедиться в том, что муравей – полезное насекомое и охранять муравейники – это значит охранять природу. Так началась моя исследовательская работа.
Я поставил перед собой цель: изучить жизнь муравьев, их повадки, распределение обязанностей, чем они питаются и приносят ли пользу лесу.
Объектом моего исследования являются муравейники, а предмет исследования : рыжий лесной муравей.
Изучив много литературы, я сделал для себя открытие, что в настоящее время науке известно около до 15 тысяч видов муравьёв, а на самом деле их существует в природе больше. В наших лесах обитает из них самый обычный – рыжий лесной муравей, который населяет всю лесную зону. Живут они в основном в хвойных и смешанных лесах.
Каждая семья муравьев имеет свою территорию, куда не допускает чужих похожих на себя существ. Иногда между муравьями происходят войны. Более слабые убегают, забрав с собой личинки.
Прочитав все это в справочниках, учебниках, энциклопедиях,cети Интернет, я заинтересовался еще больше и решил еще раз сходить в лес и понаблюдать, пофотографировать уже в естественных условиях. Наблюдения меня удивили еще больше: муравьи постоянно трудятся. Они все время бегают взад-вперед, что-то носят, охотятся. Они столько раз пробегают от муравейника и обратно, что образовали тропинки. Тогда я решил наблюдать не за одним муравейником, а выяснить, сколько их в ближнем лесу и пересчитать, определить, сколько тропинок тянутся от каждого муравейника и куда они ведут, что носят муравьи и на кого охотятся.
Так я перешел от теории к практике. Результаты моих наблюдений я описал в данной работе.
Мою работу можно применять на уроках познания мира, уроках биологии при изучении темы «Насекомые», а так же мои исследования могут быть полезны работникам леса.
1.Кто ты, муравей?
1.1.Как выглядит муравей.
Муравьи являются насекомыми, которые относятся к надсемейству муравьиных и отряду перепончатокрылых. Самый распространенный - рыжий лесной муравей. Это он строит в лесу большие муравейники.
Внешне все мои муравьи одинаковы. Рыжий лесной муравей — один из наиболее характерных муравьев лесной зоны Европы и Западной Сибири. Размер взрослой рабочей особи 4-9 мм., крылатых форм «самцов и самок» 9-11 мм. Имеет обычное для муравьев стройное тело, рыжего, почти красного цвета грудь и низ головы, черное брюшко и затылок, а также две блестящие бархатистые перевязки на брюшке. (Приложение 1)
Особое значение в строении муравья имеют усики, или антенны, которые свешиваются с его головы, постоянно раскачиваются, ощупывая предметы. Это органы обоняния. Поэтому хотя у муравья и нет «носа», он чувствует запахи, что, на мой взгляд, главное, чем он отличает своих соплеменников от чужаков и общается с ними. При общении друг с другом муравьи используют разнообразные сигналы, в основном путем прикосновения друг к другу усиками, ногами, головой. Муравьи видят плохо, слуха у них нет. Ослепленный муравей находит дорогу домой, лишенный усиков – становится беспомощным!
1.2.Чем питается муравей.
Муравьи знамениты своей всеядностью. Их рацион состоит из продуктов животного и растительного происхождения. Они тащат в муравейник все продукты, которые им попадаются, после чего все это делится между членами колонии:
личинки едят в основном белковую пищу животного происхождения. В природе это останки других насекомых или более крупных животных, яйца различных вредителей. Основу питания почти всех муравьев составляют два компонента-белковый и углеводный. В качестве источника белковой пищи используются различные беспозвоночные, главным образом насекомые. Муравьи охотятся на них или собирают трупы. Основным источником углеводной пищи служит для муравьев падь - сладкое выделение тлей и других хоботных насекомых (червецов, щитовок, некоторых цикадок).
Помимо этого муравьи могут питаться соком растений, нектаром, грибами, семенами. И хотя семена не являются их основной пищей, для жизни леса это очень важно. Многие лесные травы, например: фиалки, пролеска, и др. растения расселяют исключительно муравьи. Муравьи отгрызают придаток, а само семя не трогают, но переносят его при этом на большое расстояние.
Муравьи питаются часто — по нескольку раз в день. Как правило, муравьи-фуражиры (те, кто добывает и приносит корм) совмещают приятное с полезным, питаясь частью относимого в муравейник корма. Муравьи же в муравейнике постоянно подкармливаются из собранных запасов.
Долго голодать муравьи могут только в период зимовки, и то — только при переохлаждении. Большинство муравьев, зимующих под землей, в спячку не впадают, а зимой продолжают активно бодрствовать в закупоренном муравейнике. Для питания в этот период они используют ранее собранные обильные запасы.
2.Как живешь, муравей?
2.1.Как муравьи распределяют обязанности?
Муравьи - общественные насекомые, живущие в сложных гнездах семьями от нескольких десятков до сотен тысяч особей. В состав семьи входят бескрылые рабочие , а также крылатые муравьи. В муравейнике обязательно есть царица или , другими словами, матка .(Приложение2) Иногда их в муравейнике две, реже- несколько. Рабочие муравьи выполняют разные роли: фуражиров, снабжающих гнездо пищей; солдат, охраняющих его ( Приложение 3).
Интересно, что в первый год жизни муравей выполняет роль няньки, которая следит за личинками, затем нянька становится фуражиром. Среди рабочих муравьев особенно интересны разведчики. Разведчик обязательно возвращается в гнездо самым коротким путем, как бы далеко он ни был, а затем сообщает информацию о месте нахождения корма другим муравьям - фуражирам. Контакт между разведчиком и фуражиром сопровождается многочисленными ударами антенн. Еще в муравейнике есть свои врачи, например, хирурги. И в случае, если кто-то их жителей повредил себе конечность, то есть руку или ногу, то хирурги ампутируют ее (отгрызают).
Есть муравьи, которые строят, чистят и защищают муравейник – это рабочие муравьи.
Также обязательно в муравьиной семье есть «хранители» нектара. Они нужны на тот случай, если в муравейнике случится голод и рабочие муравьи больше не смогут добывать корм. Есть специальные муравьи-наблюдатели. Это самые старые, прожившие несколько лет фуражиры. Они не бегают на охоту, не носят хвоинок и веточек. У них работа более ответственная. Находясь на куполе муравейника, они оттуда всё время внимательно следят за тем, что происходит вокруг. Например, ты потрогал веточкой муравейник. И в муравейнике – переполох. Это не значит, что все муравьи тебя заметили. Заметили наблюдатели. И подняли тревогу… Кроме того, наблюдатели хранят в своей памяти сведения о дорожной сети муравейника. Весной они становятся во главе муравьиных отрядов и водят их по окрестностям – показывают. Показывают, где в прошлом году пролегали дороги. Всех работников старые опытные наблюдатели расставляют по своим местам, как бы говоря им: «Вот ваше дело, приступайте…»
2.2 Как устроен муравейник?
Муравейник только с виду кажется кучей веточек и хвоинок, но внутри находится целый «муравьиный город».(Приложение 4)
Внутри подземная галерея ведёт к камерам, которые соединены между собой. Глубина гнёзд различна от 30 см до 2-х м. Иногда муравьи селятся и в гнилой древесине: пнях, колодах. Купол гнезда состоит из хвои веточек – у него защитная функция, он защищает от дождя, ветра, снега. Внутри купол состоит из крупных веток, там поддерживается постоянная t 26-29ºС. А зимуют муравьи в подземной части.
Также, как и у людей, у муравьев высокоорганизованная структура их города-муравейника. Например, в муравейнике есть свой детский сад, больница, солярий (камера, которая прогревается солнцем), кладбище, хлебный амбар, мясная кладовка, зимовальная камера и царская комната, за которой следят и ухаживают рабочие муравьи.
3. 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
- Муравей – единственное насекомое на Земле, которое разводит «домашних животных» - тлей, чтобы использовать их потом в качестве корма.
4. Чем полезен муравей?
Мои наблюдения.
Я наблюдал за муравьями в течение нескольких дней в разное время и в разную погоду. На территории 1 леса (около 6000кв.м.) я обнаружил всего два муравейника.(Приложение 5). Один из них был крупным, целым, а второй – средний, наполовину разрушенный. С помощью рулетки я замерил высоту, диаметр основания, высчитал примерную площадь основания муравейников, все данные занес в таблицы. Так же я определил состояние муравейников как удовлетворительное (№1) и неудовлетворительное (№2). Я заметил, что от каждого муравейника отходят тропинки. Я их тоже сосчитал, пронумеровал, данные для удобства занес в таблицу.
Таблица 1
Общие данные по обследованию леса
Площадь леса | Количество муравейников | Величина муравейников | ||||
Целых | Разрушенных | Всего | Крупный | Средний | Малый | |
6000кв.м. | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | - |
Таблица 2
Общие данные по обнаруженным муравейникам
№ муравейников | Размер муравейников | Количество троп, отходящих от муравейника | Состояние муравейника | ||
Диаметр основания | Высота | Площадь основания купола (кв.м) | |||
1 | 95см | 65см | 75см² | 4 | Не нарушен |
2 | 70см | 50см | 45см² | 3 | Разбросан наполовину |
Понаблюдав за муравейниками в течение нескольких дней, я сделал вывод, что большая часть троп соотносится к кормовым, поскольку по ним муравьи переносят пищу. Тропы проложены в основном к стволам тех деревьев, которые имеют следы повреждений различными вредителями, к скоплениям сучков и веточек, листового опада. Наиболее активны муравьи на тропах в дневное время.
Таблица 3
Характеристика муравьиных троп
№ тропы (№ муравейника) | Назначение тропы | Длина тропы (м) | Место окончания тропы |
1 (№1) | Перенос корма | 11м | На дереве |
2 (№1) | Перенос корма | 8м | На земле |
3 (№1) | Перенос корма | 12м | На земле |
4 (№1) | Перенос корма | 6м | На пне |
5 (№2) | Перенос корма и строительного материала | 10м | На земле |
6 (№2) | Перенос корма и строительного материала | 7м | На дереве |
7 (№2) | Перенос корма и строительного материала | 9м | На дереве |
Я задумался: два муравейника в одном лесу это много или мало. Тогда я спросил об этом мастера леса Прервомайского лесничества Яшину Наталью Васильевну. Она сказала, что по норме в лиственном лесу на 1 га (10 000кв.м.) должно быть 4 муравейника. В нашем случае на 60000 кв.м. имеется 2 муравейника, один из которых частично разрушен. Значит, в нашем лесу муравейников не достаточно.
Лес, в котором я наблюдал за муравейниками, находится совсем недалеко от деревни, и я бывал там почти каждое лето. Раньше в нем было меньше поврежденных деревьев, а сейчас состояние леса не очень хорошее. В нем много деревьев с поврежденными листьями. (Приложение 6)
Тогда я подумал : а есть ли связь между количеством муравейников и состоянием леса? И решил провести эксперимент: сосчитать количество вредных насекомых, истребляемых муравьями.
Для изучения истребляемых насекомых я решил собрать добычу муравьев за 15 минут три раза в день (утром, в полдень и вечером) на одной из муравьиных троп.
Для эксперимента я выбрал муравейник №2 и тропу № 7.
Таблица 4
Количество истребляемых муравьями насекомых
№ муравейника | № тропы | Время наблюдений | Продолжительность сбора | Количество отобранных у муравьев насекомых | ||||
Месяц, число | Часы, минуты | Всего | Полезных | Вредных | Не определенных | |||
2 | 7 | 20.07. | 9.00 | 15 мин | 12 | 2 | 9 | 1 |
2 | 7 | 21.07. | 13.30 | 15 мин | 24 | 3 | 17 | 1 |
2 | 7 | 22.07 | 18.00 | 15 мин | 8 | - | 7 | 1 |
Все виды насекомых я собрал в коробку, показал учителю биологии Федяниной Наталье Петровне, и она помогла мне определить, что среди них были и вредные: гусеницы совки, монашенки, личинок пилильщиков, и полезные.
Особенно часто встречались гусеницы кольчатого или непарного шелкопряда. Муравьи неутомимо, настойчиво отыскивают этих гусениц, где угодно, даже на самых макушках деревьев, и, сколько бы их там ни было и какие бы большие они ни выросли, сбрасывают их всех на землю. Делают они это очень просто: выделяют капельку жгучей жидкости, гусеница скручивается от боли и валится с ветки или листа вниз. А там ее уже ждут другие муравьи - рабочие, носильщики. Они ее подбирают и волокут в муравейник.
Мне удалось снять на видео как муравьи охотятся на гусениц шелкопряда непарного.( Приложение7)
Я сделал вывод, что большинство истребляемых муравьями насекомых относится к вредным. Значит, муравьи являются биологическим оружием с вредными насекомыми. И ухудшение состояния леса может быть связано с тем, что там мало муравейников.
Так как лес находится недалеко от деревни, рядом с ним – озеро, там часто бывают грибники, отдыхающие, и , возможно, они разоряют муравейники. Тогда я подумал, что некоторые люди не знают о пользе муравьев и решил составить информационный буклет. Его мы напечатали и с моими одноклассниками раздали многим жителям нашего села.(Приложение 8)
Так мы внесли свой посильный вклад в охрану леса.
Оберегая муравейники, мы сохраняем наши леса!
Заключение.
Природа открыла мне много интересного из жизни муравьев. Я узнал, как и из чего строятся муравейники, и каковы условия обитания муравьев, какие взаимоотношения складываются внутри муравейника. В ходе исследований были выявлены основные способы общения муравьев друг с другом: общение с помощью усиков, их рацион питания.
Я научился проводить наблюдения за муравьями и анализировать информацию.
В результате исследований была изучена внегнездовая жизнь рыжих лесных муравьев. Подтвердилась моя гипотеза о пользе муравья в экосистеме леса.
Я убедился в этом сам и смог заинтересовать своих одноклассников. Но моя работа на этом не закончена, на следующее лето я планирую более смелый эксперимент: расселение семей рыжего лесного муравья и образование новых искусственных муравейников.
Список литературы :
1. Авдонина М. «Насекомые.Полная энциклопедия» М.:Эксмо, 2007.-256с.
2.Акимушкин И.И. «Мир животных: насекомые, пауки, домашние животные» 2-е изд. исправ. и доп.-М.:Мысль,1990-462с
3. Махотин С. А. «Прогулки по лесу»(Электронный ресурс) Режим доступа:
http://www.labirint.ru/books/154546/
4.Плешаков А.А. Атлас- определитель. «От земли до неба», М., Просвещение, 2002г.
5. Плешаков А.А. «Зеленые страницы» (Электронный ресурс) Режим доступа:
http://www.razym.ru/semiyahobbi/detiv/230471-pleshakov-aa-zelenye-stranicy.html
6. Шалаева Г., Кашинская Л., «Всё обо всём» , популярная энциклопедия для детей, М., 1994. т. 4,7, 8.
Приложение 1
Рыжий лесной муравей
Приложение 2
Царица (матка) рыжего лесного муравья
Приложение 3
Рабочий муравей
Приложение 4
Строение муравейника( в разрезе)
Приложение 5
Муравейник №1
Муравейник №2
Приложение 6
Листва, поврежденная кольчатым (непарным) шелкопрядом
Приложение 7
Муравьи уничтожают гусеницу непарного шелкопряда
АБСТРАКТ
Цель исследования: выяснить, какой вид муравьев обитает в нашей местности , изучить их жизнь, как и на кого они охотятся, как распределяют обязанности и находят дорогу в свой муравейник, а так же выяснить какая польза от муравья.
Объект исследования: муравейники близлежащего леса, предмет : рыжий лесной муравей.
Гипотеза: рыжий лесной муравей, уничтожая насекомых-вредителей, спасает лес от гибели.
Свою работу по изучению жизни муравьев я начал с наблюдения, потом я обратился к справочникам и энциклопедиям, материалам Интернета, учебнику, родителям, учителям и работникам леса. Изучив теоретический материал, я решил провести эксперимент: выяснить, сколько и каких насекомых уничтожают муравьи в разное время дня и в разную погоду.
Для этого я в течение нескольких дней в определенное время забирал у муравьев их добычу и определил, что в основном это листогрызущие насекомые.
Новизна работы и мой личный вклад заключается в том, что :
впервые в нашей местности проведены подобные исследования, проведен анализ состояния муравейников в близлежащем лесу, определена зависимость состояния леса от количества и состояния муравейников.
Результаты работы и выводы:
В ходе исследовательской работы я подробно изучил строение муравьев, их образ жизни и рацион питания, выяснил , что муравьи являются санитарами леса и сделал вывод, что охраняя муравейники, мы охраняем наши леса.
Область практического применения: материал может использоваться на уроках познания мира, биологии при изучении темы «Насекомые», при подготовке внеклассных мероприятий, может быть полезен работникам леса.
ГУ «Отдел образования Узункольского района»
КГУ «Пресногорьковская средняя школа»
Глезентинов Денис, 4 класс
Влияние жизнедеятельности муравьев на экологическое состояние леса
Секция: экология
Научный руководитель:
Лиске Елена Геннадьевна,
учитель начальных классов
2015год
Содержание
Введение.............................................................................................................3
1.1.Как выглядит муравей……………………………………………………5
1.2. Чем питается муравей…………………………………………………...5
2.2.Как устроен муравейник?..........................................................................7
Заключение…………………………………………………………………..13
Список литературы …………………………………………………………14
Приложения………………………………………………………………15-18
Д.С.Лихачёв. Письма о добром и прекрасном: МОЛОДОСТЬ – ВСЯ ЖИЗНЬ
"Портрет". Н.В. Гоголь
Лиса-охотница
В какой день недели родился Юрий Гагарин?
Домик зимней ночью