Исследовательская работа на тему «Планета муравьев. Исследовательская работа

2- МОУ «Розгребельская СОШ» Большесолдатского района Муравьи – удивительные создания природы. Выполнил ученик 7 класса Апанасенко Артем. Руководитель учитель биологии Енютина Лариса Мих. 2010 г. -3- Содержание работы 1. Введение - 3стр. 2. Обоснование выбранной темы - 5 стр. 3. Цели и задачи исследования - 6 стр. 4. Методики исследования муравьев -7 стр. 5. Особенности строения муравьёв -7 стр. 6. Строение гнезда - 8 стр. 7. Состав муравьиной семьи, распределение функций -9 стр. 8.. Питание муравьев -9 стр. 9. Опыты с рыжими лесными муравьями -11 стр. 10. Вывод. -13 стр. 11. Заключение - 13 стр. 12. Список литературы - 14 стр. -4- СРОКИ ИССЛЕДОВАНИЙ Лето 2009 г. МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ – Сотницкий лес Б-Солдатского района Курской области. . Как-то, по лесу гуляя, Я осинником шагал, Леса запахи вдыхая, Вдруг картину увидал: По извилистой дорожке Муравей стремглав бежит С веткой толстою на спинке К муравейнику спешит! Уступив ему дорогу (Ведь тропинка здесь одна) И помедливши немного, Я окликнул бегуна: Эй, дружище, от работы Ты, наверное, устал! Отложи свои заботы, Ты давно не отдыхал! Оглянулся муравьишка Удивленно, мне в ответ: «Беззаботен, вижу, слишком У тебя, что дела нет?» -5- Введение. Пойди к муравью, ленивец, посмотри на действия его и будь мудрым. Библия. Муравьи – одни из самых распространенных насекомых на нашей Земле. Они встречаются во всех природных зонах, часто живут недалеко от дома человека. В природе муравьев не спутаешь с другими насекомыми: бескрылые, очень активные, все время что-то ищущие, куда – то спешащие, суетящиеся. Редко увидишь одиночного муравья, даже вдали от его гнезда, обычно их всегда много. 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. Муравьи привлекают наше внимание. Сложное и даже, казалось бы, осмысленное поведение этих насекомых вызывает изумление и восхищение человека уже сотни лет. Муравьи живут семьями в несколько миллионов особей, прокладывают дороги, строят тоннели и многоэтажные жилища, разводят грибы, и только среди них существует такое сложное «профессиональное» разделение: есть строители и няньки, охотники и сторожа, носильщики и пастухи. Трудно перечислить все, что выделяет муравьев из огромного царства насекомых! Это самые умные и загадочные насекомые на нашей планете. Обоснование выбранной темы. Я, как и многие другие люди, очень часто люблю останавливаться и смотреть на муравейник, мне он напоминает большой город с широкими улицами и маленькими переулками, а его обитатели торопливых горожан. Куда они спешат, зачем, как устроены их жилища, чем они питаются и как защищаются от врагов? Мне очень хотелось всё это знать, поэтому я решил поближе познакомиться с жизнью муравейника и его обитателями. Я живу в небольшом селе Розгребли, наше село расположено в лесостепной зоне России, на самой границе с Украиной. В селе и его окрестностях встречаются разные виды муравьев, но больше всего меня заинтересовали муравейники небольшого леса, который примыкает к моему дому. В этот лес мы ходили вместе с учителем на экскурсию. Лесные муравейники оказались гораздо больше по размеру муравейников, которые я видел раньше, в селе, да и муравьи в отличие от -6- маленьких деревенских муравьев, были крупнее. Меня очень заинтересовали эти торопышки, и поэтому именно на них я и решил сосредоточить свое внимание. В исследованиях я попросил помочь мне папу, который тоже очень любит разных животных В лесу мы с папой обнаружили несколько муравейников, но для исследования решили взять самый большой и старый муравейник. Цель исследования: 1.Познакомиться со строением и жизнедеятельностью муравьев 2. Определить их роль в природе. Задачи исследования: 1. 2. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Изучить литературу по данной проблеме. Познакомиться с методиками изучения муравьев. Определить видовую принадлежность, строение исследуемых муравьев. Изучить устройство муравейника. Исследовать внегнездовую жизнь муравьев. Провести количественный учет истребляемых муравьями животных. Проанализировать результаты исследований. Определить роль муравьев в природе. Своё исследование я начал с попросил литературу о муравьях. сельской библиотеки, в которой Из книг Б.М. Мамаева, Е.А. Бордуковой «Энтомология для учителя», С.А. Молис «Книга для чтения по зоологии», М.А. Козлова, И.М. Олигер «Школьный атлас – определитель беспозвоночных», А.А. Захарова «Муравей, семья, колония», И.И. Акимушкина «Невидимые нити природы», И.А. Халифмана «Пароль скрещенных антенн» я узнал, что заинтересовавшие меня муравьи относятся к виду – рыжий лесной муравей (Formica rufa). В этих книгах я познакомился с методами исследования муравьев, которые использовал в своей работе. -7- Методики, использованные в работе: 1. Эмпирические: изучение и анализ литературы; 2. Теоретические: метод сравнения, анализа, обобщения, систематизации 3. Исследовательские: проведение эксперимента, наблюдение. Предмет исследования: МУРАВЕЙНИК. Объект исследования: Лесной рыжий муравей (Formica rufa) Биология рыжих лесных муравьев. Рыжие лесные муравьи, как и все представители этого рода, имеют характерный признак, по которому их можно отличить от любых других перепончатокрылых: между грудью и брюшком у них имеется тонкий стебелёк из одного или двух члеников, тогда как у всех остальных перепончатокрылых брюшко непосредственно причленяется к груди У рабочих лесных рыжих муравьев, длина которых достигает 4 – 9 мм, голова и грудь красновато – бурые, брюшко черноватое, блестящее. Муравейники их состоят из хвоинок, мелких веточек, кусочков коры и растительного мусора. На первый взгляд, кажется, что весь это мусор набросан беспорядочно. Однако оказывается, что даже в самый сильный дождь поверхность муравейника не промокает и все внутренние ходы и камеры остаются сухими. Высота таких муравейников обычно составляет 0,5 - -0,7 м, но иногда они достигают высоты 1,5 м. Началом для постройки гнезда зачастую служит старый пень. Структура муравейника. Мне понадобились сведения о самом муравейнике. Для их получения я взял пакетик и метр, и мы вместе с папой отправились в лес к муравейнику. Муравейник находился недалеко от нашего дома, в лесу на склоне оврага. Лес вокруг смешанный: дуб, осина береза, множество кустарников и различных трав. Водоемов на наблюдаемой территории нет. Источником влаги служат растения и скапливающая после дождя влага. Я замерил высоту муравейника, которая оказалась равна 48см, диаметр – 97см. Определил -8- примерный наклон сторон муравейника. Южная сторона – 60’, северная – 85’, западная и восточная – 75 – 80’ Гнездо состоит из купола, внутреннего конуса, вала и подземной части. Купол состоит из мелких веточек и выполняет главным образом защитную функцию. Внешняя его часть, или покровный слой, уложен очень плотно. Я наблюдал, что даже в самый сильный дождь вода стекает с купола и промокает только его верхняя часть. Кроме того, купол хорошо защищает внутреннюю часть гнезда, как от перегрева, так и от охлаждения. Внутренний конус состоит из сравнительно крупных веточек, здесь происходит развитие расплода. Зимуют муравьи в камерах вала и подземной части гнезда. Гнезда у муравьев помогают защитить потомство от врагов, а также личинки и яйца от высыхания. Изучая устройство муравьиного гнезда и гнездостроительную деятельность рыжих муравьев, я пришел к выводу, что, проделывая ходы, муравьи рыхлят почву и облегчают доступ воздуха к корням растений. Кроме того, муравьи выделяют экскременты. Заносят в гнездо различные органические остатки и тем самым обогащают почву углеродом, азотом, калием, фосфором и другими микроэлементами. Состав и кислотность почвы вокруг муравейника Состав почвы я определил на глаз – это смесь плодородного лесного грунта и глины. Кислотность почвы я определил с помощью фенолфталеиновой бумаги. Вблизи муравейника она была красная. На расстоянии 1 м розовая и далее свой цвет она не меняла. Уплотнение почвы я определил с помощью ножа. Около муравейника нож входил плохо. Отсюда следует, что почва уплотнена. На расстоянии 1м нож входил хорошо, отсюда следует, что почва слабо уплотнена, а далее почва была, сравнительно, неуплотненной. Освещенность муравейника. Процент падающего на муравейник света, я определил путем сравнения. Так большую часть дня солнце светит на южную и восточную сторону муравейника, это, примерно, 70%, а остальные 30% остаются западной и северной сторонами муравейника. -9- Состав муравьиной семьи, разделение функций функций внутри семьи. Муравьи – это общественные насекомые, так как живут большой семьей, где различные особи выполняют строго определенные функции. Рабочие муравьи – бескрылые - они выполняют функцию строителей, т.е. строят муравейники, самцы и самки – крылатые, но крылья у них развиваются только в брачный период. Функция матки – производить потомство. Муравьи «няньки» ухаживают за маткой и заботятся о личинках. Есть еще и муравьи – солдаты – они сражаются с противниками, у них более развиты голова и мандибулы (сильно развитые верхние челюсти). На примере рыжих лесных муравьев я изучил полиморфизм – это многообразие строения особей одного вида, связанное с выполнением ими определенных функций в семье. Муравьи – это полиморфные насекомые. Чем и как питаются муравьи. У рыжих лесных муравьев дороги постоянны. Наблюдая, я заметил, что существует два типа дорог. Одни служат для передвижения муравьевсборщиков пади и ведут к деревьям, на которых расположены колонии тлей. Эти дороги сравнительно короткие и узкие, но очень оживленные. Большинство муравьев, идущих по ним к гнезду, имеют раздутое брюшко, на котором можно обнаружить сок деревьев. Другие дороги связывают муравейники-семьи. Они очень оживленные. Изучив литературу, я узнал, что первый вид дорог – это кормовые дороги. А второй вид – это обменные дороги. Для того, что бы определить, чем питаются муравьи, я выбрал одну из муравьиных тропинок, которая ведет в муравейник и начал вести учет Я выявил, чем питаются муравьи и сколько съедают за час, день, неделю, лето. В начале лета их добычей в основном были погибшие майские хрущи, нехрущи июньские, а так же зазевавшиеся мотыльки, различные мухи. В середине лета гусеницы, личинки жуков, цикады и кобылки. В конце лета – начале осени гусеницы бабочек, голые слизни, дождевые черви. Помимо этого они носили семена. Осенью, когда добычи стало не так много, я даже подкармливал муравьев гусеницами бабочки капустницы, с которыми они довольно быстро расправлялись. Отобранную у муравьев добычу я разделил группы: 1. Полезные для леса животные; на две - 10 - 2. Вредные для леса животные. К полезным животным относятся паучки, сороконожки, наездники, пчелы. Вредные – жуки, бабочки, их личинки и куколки, клопы, пилильщики, цикады, кобылки. Мухи могут быть, как вредными, так и полезными. Я пронаблюдал за тем, как муравьи расправляются со своей добычей. Для этого я подложил на тропу гусеницу и увидел, что сначала муравьи облепили ее, а затем защипали, то есть впрыснули в нее ядовитое вещество. Гусеница сначала боролась, затем перестала сопротивляться и затихла. Для того, чтобы провести учет истребляемых муравьями животных я использовал следующую методику: . Учет добычи я проводил по схеме: № муравейни ка № тро- время наблюдений Пы Продолжимесяц и часы и тельность число минуты наблюдения количество отобранных у муравьев насекомых всего полезных вредных неопределенных 1 III 10. 06 10 час 15 мин. 35 5 26 4 1 III 10. 06 14. 30 15 мин. 24 3 18 3 1 III 10. 06 19 час. 15 мин. 18 3 11 4 Допустим, за 15 минут было собрано 35 животных, тогда за час 35 * 4= 140, за день 140 * 18 = 2520 (рабочий день муравья в среднем 18 часов), за неделю 2520* 7 = 17 640, за месяц 17 640 * 30 = 529 200, за лето 529 200 * 3 = 1 587 600 - 11 - Это, конечно, не точный результат, так как сбор добычи зависит от погоды, температуры, времени сбора, от количества вредных насекомых в природе, от численности семьи, от количества личинок муравьев, основных потребителей белковой пищи. К тому же собирать добычу муравьи начинают уже в мае и заканчивают перед спячкой. В этом году в начале октября муравьи все еще трудились. Для определения количества истребленных насекомых за этот период я проделал одну учетную работу в мае, в июне, июле, августе, сентябре. Поэтому целесообразней умножать на 4 месяца 529 200 * 4 = 2 116 800 Полученные мною данные позволили мне судить о хищнической жизни муравьев. Большинство уничтоженных муравьями насекомых являются вредителями леса. Муравьи улучшают почву, перемешивая её, обогащая органическими веществами, открывая их доступ к корням деревьев, прорывая глубокие ходы в земле. Лес, где процветают муравьи, здоровый и сильный, он не угнетен набегами вредителей, богат грибами и ягодами. Муравьи собирают насекомых на земле, в траве и в корнях деревьев. За день население большой колонии может уничтожить до 100 тысяч насекомых. Опыты с рыжими лесными муравьями ОТНОШЕНИЕ МУРАВЬЕВ К РАЗМАХИВАНИЮ ПАЛОЧКОЙ. Проследив за муравьями, я подумал, а что будут делать муравьи, если провести палочкой над муравейником. Сорвав палочку, я провел ею над муравейником и заметил, что активность усилилась. Я провел над муравейником рукой несколько раз, ощутил сильный характерный запах муравьиной кислоты и усиливающийся шорох ПЕРЕНОС ДОБЫЧИ. Для проведения этого опыта, я поймал кузнечика и лишил его возможности передвигаться. Затем, я положил его на муравейник, долго ждать не пришлось, муравьи сразу же умертвили его и унесли в муравейник - 12 - ПРИГОТОВЛЕНИЕ СКЕЛЕТА Дома я взял небольшую коробочку и продел в ней множество отверстий. Я поместил в коробочку небольшую рыбку. Коробочку с рыбкой закопал неглубоко в муравейник, и обнаружил в ней безупречно приготовленный скелет рыбки ВРАЖДЕБНЫЕ ОТНОШЕНИЯ К МУРАВЬЮ ИЗ ДРУГОГО МУРАВЕЙНИКА. Этот опыт очень прост. Я взял муравья из другого муравейника и положил его к моим муравьям. Муравей – чужак тут же был атакован и убит. ЗАБОТА О ПОТОМСТВЕ. Этот опыт наиболее заинтересовал меня. Я разрыл муравейник до слоя, где находились муравьиные яйца. Затем в процессе наблюдения я увидел, что муравьи начали хватать яйца и уносить их в уцелевшую часть муравейника. Этот опыт жесток, но показывает наличие у муравьев заботы о потомстве. . НАЛИЧИЕ БИОЧАСОВ У МУРАВЬЯ. Этот опыт самый интересный. Я брал ватный тампон, обмазанный сиропом, И клал его перед муравейником в 12 часов каждый день. Муравьи, в каждый последующий день, уже сами выходили в это время Я сделал предположение о наличии у муравья биологических часов. Наблюдая, заметил, что на том месте, где я оставлял тампон, стояло два часовых муравья. Увидев еду, они бежали в муравейник и звали своих товарищей. Я стал помещать муравьев в банку, но и тут муравьи меня перехитрили. Они меняли пост через каждые 15 минут. Когда муравьи побежали звать своих товарищей на обед, я убрал еду. После этого муравьи больше не выходили ко мне. - 13 - ВЫВОД: Изучая муравейник, я узнал что, проделывая ходы, рыхлят почву и облегчают доступ воздуха к корням муравьи растений. Кроме того, муравьи выделяют экскременты, заносят в гнездо различные органические остатки и тем самым обогащают почву углеродом, азотом, калием, фосфором и другими микроэлементами. Муравьи улучшают почву, перемешивая её, обогащая органическими веществами, открывая их доступ к корням деревьев, прорывая глубокие ходы в земле. Теперь я очень хорошо знаю, что большинство уничтожаемых муравьями насекомых являются вредителями леса. Изучив муравейник и его обитателей, я пришел к выводу, что муравьи - это чрезвычайно полезные насекомые, они требуют бережного к ни отношения и нуждаются в нашей защите. Охраняя муравейники – мы охраняем наши леса! ЗАКЛЮЧЕНИЕ Мне очень понравилось исследовать жизнь муравьев. Я узнал много нового и интересного. Я думаю, что это мне пригодится в жизни. Я хочу сказать большое спасибо моему папе, который мне очень помогал в исследовании. Свою исследовательскую деятельность я заканчивать не хочу. В данное время меня очень заинтересовали бобры, которые впервые за много лет поселились у нас на реке и даже на пруду.Я хочу узнать побольше об этих небольших, но по-видимому очень интересных зверьках. - 14 - Список использованной литературы: 1. Муравей, семья, колония. М., Наука, 1988. 2. Длусский Г.М., Букин А.П. Знакомьтесь: Муравьи!- М.: Агропромиздат, 1986. 3. Захаров А.А. Захаров А.А. Внутривидовые отношения у муравьев. М., Наука, 1998. 4. . 5. Козлов М.А.. Не просто букашки. Научно-художественное издание, Чебоксары, 6. Халифман И.А. Муравьи. М., Наука, 1992. 7. Детский журнал о природе «Муравейник» № 4. 1996. 8. Научно – методический журнал «Биология в школе» №3 1997, № 8 2002 9. Учебник 7 – 8 класс «Биология - животные» под ред. Б.Е. Быховского. Мамаев Б.М, Бордукова Е.А.Энтомология для учителя. – М.: Просвещение, 1985. 1

Охотников Александр Сергеевич

Цель проекта провести наблюдение за жизнью муравьев, собрать необходимую информацию про этих удивительных насекомых из научно-популярной литературы, получить новые знания о строении муравейника, выяснить значение муравьёв для природы и человека.Тема актуальна в наше время, так как сейчас очень много муравьев и муравейников уничтожают, не думая о последствиях. Хотя муравьи приносили и приносят большую пользу природе и человеку.

Скачать:

Предварительный просмотр:

МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СРЕДНЯЯ (ПОЛНАЯ) ШКОЛА №3

г. Белоярский

Проект в номинации №11 «Первые шаги»

Тема проекта

«ЭТИ УДИВИТЕЛЬНЫЕ МУРАВЬИ…»

Охотников Александр Сергеевич

4 б класс

Научный руководитель проекта:

Карпенко Инна Владимировна

МОСШ №3

Учитель начальных классов

Белоярский

2013

Эти удивительные муравьи…

Аннотация

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. Дистанция, разделяющая нас, огромна. Заботы этих хлопотливых существ могут показаться некоторым просто недостойными серьезного разговора. Но есть в этих заботах нечто такое, что заставляет посмотреть на братьев наших меньших внимательнее и с уважением.

Цель работы: осуществить исследование на основе реальных наблюдений за жизнью муравьиной семьи; найти подтверждение теоретическим знаниям, приобретённым при изучении научно-популярной литературы; получить новые знания о строении муравейника, выяснить значение муравьёв для природы и человека.

Задачи : познакомиться с семейством муравьев; изучить особенности строения муравейника; узнать, какие виды муравьев существуют; проанализировать, какую пользу приносят муравьи растениям и человеку.

Использованы следующие методы исследования: метод наблюдения, анализ теоретической литературы и энциклопедических источников.

В работе дается характеристика многочисленного семейства насекомых – муравьев, детально описывается строение муравья, муравейника, представляющего собой лабиринт с множеством ходов и камер, находящегося под землей, а также муравьев, живущих в гнезде и выполняющих различные функции. Автор приводит сведения о различных видах муравьев, проживающих по всей территории нашей земли, которые отличаются друг от друга не только цветом, размером, но и профессиями. А также указывает огромную роль муравьев в природе, очень тесно связанных с другими живыми существами. Структура работы позволяет проследить всю жизнь семейства муравьев.

Выводы: Муравей – это самое одарённое насекомое. Даже сам человек находит в нем себе соперника. Мы строим города, муравей – также; мы держим, домашних животных и он их имеет, в лице тлей, которые дают ему сахар; мы держим, в ограде свои стада и он делает, то же со своими коровами-тлями; мы освободили своих рабов, а он продолжает пользоваться рабством.

Работа состоит из введения, четырех глав и заключения и содержит 16 страниц основного текста, 13 фотографий. Список литературы включает в себя 9 наименований.

Стр.

I. Введение 4

II. Основная часть.

1. Кто такие муравьи? 6

2. Муравейник и его обитатели. 8

3. Виды муравьев. 11

4. Муравей – санитар живой природы. 17

III. Заключение. 20

IV. Список литературы. 21

Эти удивительные муравьи…

Введение

«Ознакомившись с жизнью муравьев, невозможно

не испытать сильнейшее удивление и замешательство»

П.Д.Успенский

Меня зовут Охотников Александр, я ученик 4 класса. Мне очень нравится изучать нашу планету, наш окружающий мир, наблюдать за животными и насекомыми, за цветами и деревьями. Когда я был совсем маленький, мы с мамой каждую прогулку наблюдали за окружающей нас природой: за облаками, похожими на лошадок, за цветами необычной красоты, за пчелкой – труженицей, за жучком, который встречался нам на пути…

Теперь я уже сам могу наблюдать и познавать что-то новое. Это очень интересно!!!

Вот и сейчас я хочу рассказать одну историю, которая со мной произошла. На летних каникулах я был у бабушки. Однажды, теплым летним днем я пошел в сад собирать уже поспевшие абрикосы. Их было очень много, и они стали падать на землю. Я не спеша собирал их с земли, как вдруг, неожиданно для меня, я увидел целое полчище муравьев. Их было так много, что не сосчитать. Они меня так заинтересовали, что я, забыв об абрикосах, присел на корточки и стал их рассматривать, и за ними наблюдать. Это были маленькие черные муравьи, очень подвижные, шустрые. Когда я присмотрелся, то заметил, что каждый муравей был занят своим делом: некоторая часть муравьев, направляясь в одну сторону, тащила на себе каких-то гусениц, жучков, букашек, другая часть, двигаясь в обратном направлении, тащила на себе комочки земли, веточки, листочки. И все они составляли бесконечные потоки муравьев. Тогда мне стало интересно – куда же они все бегут? И пройдя несколько шагов за ними, я увидел куполообразную кучу из земли, веточек, листочков, травинок, с множеством ходов и выходов. Это был муравейник – их домик. Вот, оказывается, куда спешат эти труженики! Наблюдая за семейством муравьев, я не заметил, как пролетело время. Каждый день я приходил к этому месту, чтобы посмотреть, что изменилось в жизни этих удивительных насекомых, чем они занимаются. Так у меня появилось огромное желание узнать все о жизни муравьев: как они живут, как строят свои муравейники и что там внутри, чем питаются, какие виды муравьев существуют и чем они полезны для растений и человека. Поэтому, я и решил взять тему своей исследовательской работы – эти удивительные муравьи… Я считаю, что эта тема актуальна в наше время, так как сейчас очень много муравьев и муравейников уничтожают, не думая о последствиях. Хотя муравьи приносили и приносят большую пользу природе и человеку. Муравей – то мал, да муравейник велик, и велика польза, приносимая муравьями. Забота о них – это забота о благополучии человека. Необходимо научиться оберегать и наиболее эффективно использовать одних из самых надежных наших союзников и помощников в природе.

Возможно, мое исследование не имеет никакого научного значения, но для себя я сделал очень много открытий.

Перед собой я поставил такую цель: провести наблюдение за жизнью муравьев, собрать необходимую информацию про этих удивительных насекомых из научно-популярной литературы, получить новые знания о строении муравейника, выяснить значение муравьёв для природы и человека.

Задачи, которые я ставлю перед собой:

1.Узнать кто такие муравьи: как они выглядят, какое у них строение тела.

2.Изучить какие муравейники строят муравьи, и какие выполняют функции в нем.

3.Ознакомиться с различными видами семейства муравьев.

4. Проанализировать какую пользу приносят муравьи растениям и человеку.

Эти удивительные муравьи…

II. Основная часть

Кто такие муравьи?

Это самое многочисленное семейство насекомых. Сейчас насчитывается примерно 6000 видов муравьев, но многие виды еще не изучены.

Муравьи – крошечные создания, обычно меньше двух сантиметров в длину. Они могут быть разных цветов: черные, коричневые, красные, желтые и даже полосатые. У муравьев, как и у других насекомых по 6 ног. Голова подвижная, с сильно развитыми грызущими челюстями. На голове – глаза и усики. У них тонкая талия – стебелек, который разделяет туловище как бы на 2 части. К первой части прикреплены ноги, а второй является брюшко, на конце которого находится жало, которое выбрызгивает яд. Этот яд совсем не опасен для человека, но смертелен для насекомых. Найдя свою жертву, одни муравьи хватают её за лапы, удерживая без движения, а остальные кусают её и впрыскивают ей в раны смертельный яд. Умертвив жертву, одни начинают толкать добычу вперед, а другие расчищают ей дорогу.

Муравьи постоянно общаются между собой. Можно увидеть муравьев касающихся друг друга усиками. Так они разговаривают. Язык муравьев - это язык запахов и жестов. Выделяя особые химические вещества, они могут поднять тревогу или обратиться паническое бегство, также они указывают рабочим муравьям направление к источнику еды, отмечают пахучими метками пути к ней, отпугивают от найденной пищи чужих муравьев. По запаху отличают своих от чужих.

У муравьев очень хорошая память. Они способны к обучению и делают это намного быстрее остальных насекомых. Они хорошо различают геометрические фигуры. Муравьям под силу самые сложные коллективные действия. Они дружно строят куполообразное гнездо с округлым куполом, долгие годы пользуются одними и теми же тропинками. Вместе тащат добычу в гнездо.

Муравьи – самые умные насекомые. Они способны всю жизнь учиться, а попав в неожиданную ситуацию, умеют принять разумное решение. Вот, например, у них есть удивительный план спасения от водной стихии. Некоторые муравьи реагируют даже на одну капельку воды, попавшую во вход муравейника: они начинают бегать по гнезду, объявляя тревогу, а затем бегут к другим открытым входам. Оставляя след в виде запаха, они показывают остальным муравьям путь к незаблокированным проходам, ведущим наружу, а иногда и совсем выводя их из гнезда. А другие муравьи во время наводнения поднимаются из нижней части муравейника до уровня земли, слипаются в большой ком и удерживаются на плаву. Так многие муравьи выживают. Со временем живой ком оседает где-нибудь на траве или на кустах, и, когда вода убывает, оставшиеся в живых муравьи возвращаются в муравейник.

Вот какие удивительные эти муравьи!!!

2. Муравейник и его обитатели

Муравьи живут в гнездах – муравейниках организованно, большими сообществами – колониями. В колонии насчитывается несколько тысяч особей. Строят они свои гнезда, высота которых может достигать до метра и выше. Из земли, листьев, травинок, прутиков муравьи выстраивают камеры. Камеры крепятся колоннами и соединены туннелями. Это настоящий лабиринт. Чтобы согреть гнездо в холодную пору, муравьи обкладывают его снаружи веточками и листьями, а в жару разбирают этот настил.

В верхней части муравейника живут и несут свою службу муравьи – солдаты . Они охраняют все входы и выходы в муравейнике. У них очень большая голова и очень сильные челюсти, и сами они крупнее обычных муравьев. Своей головой они закрывают вход в муравейник. Возвращающийся рабочий муравей, подходит к закрытому входу, стучит усиками по голове солдата, который после этого знака впускает муравья. Это очень сильные муравьи, если на муравейник нападают враги, они первые встречают их и часто с позором прогоняют.

Немного глубже - муравьи – рабочие , которые занимаются постройкой и ремонтом муравейника: одни вытаскивают из него хвою, веточки, листочки, другие – тянут внутрь точно такие же для того, чтобы в муравейнике не образовывалась плесень, и муравьи – фуражиры – собиратели пищи. Они добывают еду для всех жителей гнезда. Как только поступает сигнал от разведчиков, они по их указаниям отправляются к источнику корма и доставляют его в муравейник. Обладают очень хорошей памятью. Отлично знают свой охотничий участок и дорогу домой. Муравьи - фуражиры всегда найдут дорогу домой и будут помнить этот путь еще 4 дня, даже если была плохая погода, и они не выходили на охоту.

Питаются муравьи различными насекомыми, грибами, семенами растений, сахарами на цветах, соком деревьев, но самой лакомой пищей является медвяная роса, которую они берут от тлей.

В самом центре муравейника живет муравьиная царица. Она откладывает яйца. А вокруг неё живут муравьи – няньки . Муравьи - няньки ухаживают за «царицей». Следят за её чистотой, а так же берегут яйца и личинки. Они постоянно переносят их в сухие места с нужной температурой. Когда личинки вырастают, то начинают подавать сигналы и муравьи – няньки бросаются к ним, разрывают коконы и выпускают молодых муравьев наружу. Некоторое время они еще живут в гнезде, а потом начинают его покидать. В теплые осенние дни, особенно после дождей, над муравейником поднимаются целые облака крылатых молодых муравьев. Издали, кажется, будто с земли поднимается легкий дым. Обычно данное путешествие длится очень мало, и молодые муравьи возвращаются на землю. Самцы погибают, а молодая самка обламывает свои длинные блестящие крылья и отправляется искать место для нового жилища. Она сама роет небольшую норку и откладывает первую порцию яичек. Когда из яичек вылупятся личинки, она начинает кормить их. У большинства муравьев самка так и не покидает гнезда до конца жизни, а личинок она кормит выделениями слюнных желез. Наконец из куколок выходят первые рабочие муравьи, и самка уходит на заслуженный отдых. Она устраивается в глубокой камере, в середине муравейника, и занимается только одним делом – откладкой яиц. Это теперь муравьиная царица. Муравьиная семья растет и растет. Муравьиная царица может прожить до 20-ти лет. Семья муравьев может считаться практически бессмертной, если не учитывать внешние катастрофические факторы.

Но муравейник не оканчивается в муравьиной куче. У него еще тысячи ходов под землей. Эти ходы заканчиваются широкими полостями. Они используются как место свалки, в других развивается молодежь, а третьи служат местом зимовки муравьев, температура в которых не опускается зимой ниже +5 градусов. И когда наверху бушуют сильные морозы, муравьям не страшно и не холодно в своем муравейнике.

Вот какой многоэтажный дом – крепость выстраивают себе муравьи!!!

3. Виды муравьев.

По всей земле проживает очень много видов муравьев, и бывают они не только разных цветов, размеров, но и у многих видов муравьев есть множество профессий – это и муравьи – плотники, и листорезы, и жнецы, и хранители меда и многие, многие другие.

МУРАВЕЙ ДЕРНОВОЙ обитает на песчаных полянах средней полосы Европейской части России и в садах и лесах юга. Это мелкий (2-4 мм длиной) темно-коричневый или черный муравей. Питается он мертвыми насекомыми, падалью, семенами, нектаром цветов. На юге часто поселяется в домах.

МУРАВЕЙ ЛЕСНОЙ. Муравьи в лесах одни из самых полезных насекомых. Семья из одного муравейника средних размеров защищает лес на площади четверть гектара, а из крупных муравейников, которые иногда достигают в высоту двух метров,- на площади больше гектара. Гнездовые купола рыжих лесных муравьев - это чудо строительной техники среди насекомых. В куполах поддерживается постоянная влажность. Форма и размер купола обусловливают определенный режим температуры в гнезде и поэтому не изменяются длительное время, однако гнездовой материал все время циркулирует: муравьи поднимают наверх хвою и веточки из глубины гнезда. Поэтому в здоровом гнезде, никогда не бывает плесени, но стоит муравьям покинуть его, как весь купол прорастает гифами грибов.

МУРАВЕЙ МЕДОВЫЙ достиг наибольшего развития способности к хранению меда. В специальных камерах гнезда у этих муравьев находятся живые «медовые бочки» - рабочие с огромным раздутым брюшком. Таким образом, эти муравьи делают запасы пищи. Вцепившись в потолок мощными челюстями, висят своеобразные цистерны. Все население муравейника периодически приходит сюда, чтоб глотнуть сладкого сиропа или отдать свою капельку в «общий котел». Бывает, что муравей – хранитель не выдерживает тяжести меда и падает на твердый пол. Брюшко лопается, жидкость разливается и муравей погибает. Рабочие муравьи слизывают разлившийся мед и загружают его в другие висячие цистерны.

МУРАВЕЙ САДОВЫЙ ЖЁЛТЫЙ по численности немногим уступает черному садовому муравью, но обнаружить его труднее, так как бледно-желтые рабочие этого вида с крошечными глазами появляются на поверхности почвы лишь во время вылета крылатых особей. Они охотятся на насекомых, живущих в почве, и разводят корневых тлей.

МУРАВЕЙ САДОВЫЙ ЧЁРНЫЙ. Массовый лёт этого муравья происходит всюду в начале осени. Это самый многочисленный муравей в средней полосе Европейской части России. В это время бескрылые оплодотворенные молодые самки во множестве бегают всюду в поисках места для устройства гнезда. Просто не верится, что самки могут около года жить, не питаясь, и ухаживать за молодью, копать землю и даже кормить личинок. В природе они появляются к середине лета. Черный садовый муравей наиболее массовый вид в Европейской части России и в Сибири. Гнезда он строит в земле или гнилом дереве. Этих муравьев можно найти в лесах, на лугах, в садах, на полях и в старых деревянных домах. В садах, на полях и огородах этот муравей может приносить вред, охраняя и разводя тлей, вредящих культурным растениям.

МУРАВЕЙ-ПОРТНОЙ. Половину тела взрослых личинок этих муравьев занимают огромные паутинные железы. Паутина, выделяемая ими, служит нитками, которыми сшивается гнездо. При этом одни рабочие хватаются ножками за один лист, а челюстями подтаскивают другой и таким образом могут долго держать листья. Когда листья стянуты, из гнезда появляются рабочие, несущие личинок. Прикасаясь головой личинок то к одному, то к другому листу, они «сшивают» листья паутиной. Гнезда почти шарообразные, диаметром до полуметра. Семья часто живет в нескольких гнездах, но «царица» бывает только одна. Живет она не больше 12 лет, и после ее смерти погибает все гнездо. Муравьи-портные охотятся и собирают выделения тлей и червецов только на деревьях и на землю спускаются лишь для того, чтобы перейти с одного дерева на другое

МУРАВЕЙ-ЛИСТОРЕЗ. Если тропа этих муравьев протягивается к какому-либо дереву, то спустя некоторое время дерево остается без листьев. Муравьи срезают челюстями кусочки листьев и несут их в гнездо. Но листорезы отнюдь не питаются листьями. Принесенные в гнездо листья, муравьи тщательно разжевывают, смешивают их со своими экскрементами и слюной и складывают полученную массу в специальные большие камеры. На этих «грядках» вырастают гифы гриба. Муравьи-листорезы питаются сами и кормят своих личинок конидиями грибов. При вылете из гнезда молодые самки несут с собой кусочки грибницы, чтобы на новом месте выращивать грибы.

МУРАВЕЙ-ЖНЕЦ. От гнезд отходит до десятка длинных троп. За минуту на тропу выходит из гнезда более сотни рабочих. В конце тропы муравьи рассыпаются и собирают семена, для чего часто залезают на растения. В гнездах жнецов семена хранятся длительное время в глубоких подземных камерах. В сырых камерах семена прорастают, и при этом выделяются ферменты, превращающие крахмал в сахар. Но как только появляются ростки, муравьи обгрызают их. Затем крупные рабочие перетирают зерно в тончайший порошок и, смочив его слюной, кормят им личинок.

МУРАВЕЙ-ВОР. Один из самых мелких наших муравьев, поселяется рядом с гнездами крупных муравьев. Рабочие его желтого цвета, длиной 1- 2мм, с крошечными глазами всего из нескольких фасеток. Проникая в камеры гнезда, муравьи-воры таскают яички и мелких личинок муравьев-хозяев, которые не могут проникнуть в их тонкие ходы.

МУРАВЕЙ-ДРЕВОТОЧЕЦ. Это наиболее крупный из европейских муравьев: рабочие его достигают в длину 1,5 см, а самки - 2 см. Свои гнезда древоточцы делают в древесине больных или мертвых елей, пихт или, реже, сосен, а охотятся на насекомых и собирают падь в кроне деревьев. Иногда гнезда в разных деревьях объединены в колонии, и тогда от дерева к дереву тянутся дороги, часто подземные. Муравьями-древоточцами любят лакомиться дятлы, особенно желна, которые пробивают подчас огромные дупла для того, чтобы добраться до ходов в центре ствола. Хотя муравьи-древоточцы не повреждают здоровые деревья, они могут причинять вред, так как портят своими ходами уже заготовленную древесину.

МУРАВЕЙ-АМАЗОНКА. У этого муравья нет рабочих, а есть только солдаты с большими серповидными челюстями. Все работы в гнездах этих муравьев выполняют рабочие других видов, чаще всего - бурого лесного муравья. Время от времени у входа в муравейник амазонок начинают суетиться солдаты, носящие название «сигнальщиков». Все гнездо быстро приходит в возбуждение, и вот уже мощная колонна рыжих солдат отправляется в поход. Длина колонны может быть свыше 10 м. Обнаружив гнездо бурого лесного муравья, амазонки устремляются внутрь и начинают вытаскивать куколок и взрослых личинок. И вот колонна уже возвращается назад, и каждый муравей несет в челюстях личинку или куколку. Из них в гнезде будут выведены муравьи, которые будут выполнять ту же работу, что и в родном гнезде.

МУРАВЕЙ ФАРАОНОВ. Живут эти теплолюбивые муравьи на севере, исключительно в домах. Много их и у нас, особенно в новых домах с пустотелыми перекрытиями и скрытыми батареями парового отопления. Крошечные (2-2,5 мм длиной) муравьи проникают всюду и лезут во все продукты. Особенно неприятно их присутствие в больницах, так как они могут служить переносчиками заболевании и, проникая в операционные, нарушать стерильность. Борьба с фараоновыми муравьями очень трудна.

МУРАВЕЙ-ФАЭТОНЧИК живет в пустынях и степях Азии и Северной Африки. Эти муравьи являются довольно активными хищниками, но питаются также ягодами, семенами, нектаром и выделениями тлей. Муравьи-фаэтончики - это самые лучшие бегуны среди насекомых. На бегу, они задирают вверх брюшко. У некоторых бегунков, в гнездах, помимо нормальных рабочих, имеются рабочие - «хранители меда» с увеличенным брюшком, сквозь которое просвечивает зоб, наполненный сахаристой жидкостью.

4. Муравей – санитар живой природы.

А некоторые муравьи выращивают бабочек, когда они еще находятся в стадии гусениц. Без них бабочка не может совершить свой жизненный цикл. В стадии гусеницы она кормит своих хозяев сахаристыми выделениями, муравьи, в свою очередь, защищают бабочку от врагов - вредителей и дают бабочке возможность появиться из куколки на свет. И когда это происходит, она целая и невредимая выпархивает из муравьиного жилища.

Отдельные муравьи живут дружно с растениями, которые дают им кров и питание. В обмен на это насекомые опыляют своих хозяев, рассеивают их семена, способствуют добыче питательных веществ. Муравьи, селящиеся, в шипах акации, даже уничтожают вредные для нее вьющиеся растения, которые попадаются им на пути во время охраны своего дерева. За такую защиту акация угощает своих охранников сладким соком.

Многие земляные муравьи являются полезными почвообразователями, перемешивающими, рыхлящими и удобряющими почву. Они перемешивают почву, улучшают ее состав. Прокладывая ходы, муравьи поднимают частицы почвы из нижних слоев в верхние. При этом улучшается доступ воздуха к корням растений. Рыжие лесные муравьи, муравьи – портные и некоторые другие борются с вредителями растений. Например: Лесные рыжие муравьи хорошо защищают лес от насекомых - вредителей. Там, где проходит тропа муравьев, растущие грибы всегда меньше поражены вредителями.

Муравьи – жнецы играют на естественных пастбищах большую положительную роль: после уборки урожая муравьи начинают собирать осыпавшееся, потерянное в ходе жатвы зерно, так они разносят семена многих растений и улучшают почву.

Муравьи – активные хищники. Они быстро переключаются на новые обильные источники пищи и таким образом могут подавлять вспышки размножения вредителей. Они приносят огромную пользу растениям: так за один час муравьи уничтожают более 100 тысяч тлей и 2 тысячи гусениц, за один день одна муравьиная семья уничтожает 1 килограмм гусениц, а за один месяц – 1 миллион гусениц.

Там, где есть много муравейников, никогда не будет вспышек массового размножения большинства вредных насекомых. Поэтому, просто необходимо охранять муравейники. Так долго и трудно их строить муравьям и так легко некоторым людям его сломать. Подошел кто-нибудь, просто так пнул ногой муравейник или расковырял его палкой, чтобы посмотреть, как начнет бегать и сердится муравьиный народ. А какое горе для муравьиного народа, ведь гибнет целая их страна. В одном муравейнике живет несколько миллионов муравьев – санитаров леса.

Я никогда не буду ломать муравейники и другим ребятам не позволю этого делать, ведь я теперь знаю все о жизни муравьев, и знаю какие они труженики и настоящие санитары живой природы!!!

Эти удивительные муравьи…

III. Заключение.

Исследовать данную тему мне очень понравилось. Как много делают эти маленькие и удивительные существа! Природа открыла мне много интересного из жизни муравьев. Проведя исследование, наблюдая за жизнью муравьев, и изучив дополнительную литературу, я узнал, кто такие муравьи, каковы условия обитания муравьев, из чего строятся муравейники, и какие взаимоотношения складываются внутри него, какие функции выполняет каждый муравей, и какие виды муравьев существуют на нашей земле, как муравьи относятся к различным насекомым. Изучил их роль в природе. Выяснил, что муравьи, которые меня так сильно заинтересовали в саду, относятся к семейству садовых черных муравьев, так как полностью соответствует описанию этого вида.

Муравьи – это яркий пример трудолюбия и взаимопомощи. Они интересны своим сложным социальным поведением. Их интеллекту можно только позавидовать! Муравьи умеют строить и шить, отыскивать воду в пустыне и подавать сигналы друг другу, ориентироваться по солнцу, но не умеют они лишь жить в одиночку, как и всякий человек.

Значение муравьев в природе и жизни человека огромно: они участвуют в распространении семян; велика их роль в почвообразовании – проделывая ходы под землей, муравьи способствуют проникновению в почву воды и воздуха, необходимые растениям, участвуют в возобновлении леса. Лес здоров, если на каждый гектар приходится 4 муравейника. Если бы леса остались бы без муравьев, то вред, нанесенный вредителями, мог бы сравниться с пожаром. Где высятся муравьиные крепости, лес здоровый и чистый. Если мы не сохраним малое, муравьев и муравейники от разорения, то в будущем мы можем лишиться чистой воды, чистого воздуха и части культурно-исторической среды. Поэтому муравьев и их муравейники необходимо беречь и охранять!!!

Эти удивительные муравьи…

IV. Список литературы

1. Бабенко В. Семейство муравьи. – ОНИКС 21 век, Москва, 2003.

2. Длусский Г.М., Букин А.П. Знакомьтесь: муравьи! - М.: Агропроиздат, 1986.

3. Сергеев Б. Муравей крупным планом// Юный натуралист, 1988.

Энциклопедии

4. Все обо всем. Удивительные животные: энцикл./ Пер. с англ. Н. Ледневой; Оформл. сер. И.Сальниковой. – М.:АСТ: Астрель, 2001

5. Животные от амебы до шимпанзе: энцикл./Б. Васильев, О.Красновская, В.Бологова и др.- М., Изд-во МАХАОН, 2012

6. Я познаю мир. Живая природа от А до Я: энцикл./ Е.Д. Васильева, О.В. Волцит, В.В. Иваницкий и др.- М.:АСТ:Астрель, 2007

Интернет ресурсы.

7. http://www. ru.wikipedia.org

8. http://www.zoodrug.ru/topic1898.html

9. http://www.mir-nasekomyh.ru

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

1.Введение.

Тема исследования: Кто живёт в муравейнике.

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

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

Объектом исследования являетсярыжий лесной муравей.

Предметом исследований является наблюдение за муравьями в природных условиях.

Гипотеза: муравьи - общественные насекомые со сложным поведением.

Цель исследования: изучить и обосновать жизнь муравьёв.

Для достижения цели, мы поставили перед собой следующие задачи:

Познакомиться со справочной литературой.

Изучить методику исследований.

Провести практические наблюдения.

Обобщить полученный материал.

Сделать фото и видео репортаж о жизни муравьёв.

Методы исследования:

изучить литературу

совершить экскурсию в лес

наблюдения и эксперименты с целью изучения поведения муравьёв

анализ полученных результатов.

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

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

II.Основная часть.

1.Муравьи - древнейшие на Земле существа.

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

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

Рисунок 1.

В мире известно около пятнадцати тысяч видов муравьёв, и каждый из них отличается не только строением тела, но и образом жизни. По подсчетам одного из наиболее уважаемых мирмекологов 2 мира Эдварда Уилсона, на Земле сегодня проживают от 1 до 10 квадриллионов особей муравьев отдельных муравьев. Невероятно, но факт - на каждого живущего человека приходится около миллиона этих созданий, а общая масса их примерно равняется общей массе всех людей.

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

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

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

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

2.Строение муравейника.

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

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

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

Видеофрагмент 1

И ветер ничего не может сделать с муравейником - хвоинки лежат плотно. А чтобы они лучше проветривались и не гнили, муравьи « придумали» одну хитрость. Каждые четыре дня они снимают старые хвоинки и уносят внутрь муравейника. Вот так муравьи всё время перебирают крышу и оберегают её от плесени. Под крышей муравейника целый лабиринт переходов - коридоров, разветвлений, камер. Муравейник сплошь пористый, многоэтажный. Муравейники имеют и « подвалы»: ходы, переходы, камеры уходят в землю ещё на несколько «муравьиных» этажей. Чтобы попасть внутрь муравейника, сделаны специальные входы. Рыжие лесные муравьи живут большими семьями в муравейниках, которые состоят из надземной части и подземного гнезда. Вывод: Муравейник- очень сложное архитектурное сооружение в форме конуса, размер которого доходит до 2 - 2,5м высотой.

3.Жизнь в муравейнике.

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

Они поднимаются на поверхность своего жилища и взлетают над ним. Это брачный полёт. После оплодотворения самки опускаются на землю, сбрасывают крылья и основывают новые гнёзда. Нередко молодые самки попадают в муравейники, из которых они вылетели.

Самцы после брачного полёта погибают.

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

Видеофрагмент 2.

Но на оттаявшей верхушке купола в апреле мы уже видим лениво ползающих муравьёв. На солнце они согреваются и накапливают тепло. Защищаются муравьи от врагов, выставляя вперед брюшко и меткими выстрелами муравьиной кислоты поражая неприятеля. Этот яд оказывает существенное действие на нервную систему, работу сердца и дыхание 3. Через три недели после использования кислоты содержимое ядовитой железы у муравьев полностью восстанавливается(рис.2).

Рисунок 2.

______________________________________________________________________________

Наблюдение

Эксперимент.

Гипотеза:

Муравьи используют для защиты муравейника муравьиную кислоту.

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

Вывод: для защиты муравейника муравьи используют муравьиную кислоту

4. «Профессии» муравьёв.

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

Наблюдение

Гипотеза:

муравьи информируют друг друга.

Фото 2. Фото 3.

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

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

Видеофрагмент 3.

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

Рисунок 3. Рисунок 4.

5.Роль муравьёв в экосистеме.

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

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

Наблюдение

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

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

6. Почему надо охранять рыжего лесного муравья?

Защита леса от вредителей и болезней - очень важная экологическая задача. Наиболее экологически целесообразными методами борьбы с вредителями являются все меры по содержанию в нём леса в здоровом состоянии, по поддержанию в нём биологического равновесия 4.

Значение муравьёв в природе и жизни человека:

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

Регулируют численность насекомых - вредителей леса (уничтожают личинки).

Муравьиная кислота является действенным средством против клещей.

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

IV.Заключение.

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

1.Ставить перед собой цель и достигать её,

2.Планировать свои действия,

3.Находить информацию из разных источников, выбирать главное,

4.Вести наблюдения.

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

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

III Практическое исследование.

Наблюдения
Наблюдение №1 «Размеры лесного муравья»	Я измерил и сделал вывод: рыжий лесной муравей имеет размеры тела от 4 мм до 9 мм
Наблюдение №2 «Муравейник - сложное архитектурное сооружение»	Побывав в лесу, я заметил, что строение муравейника в форме конуса, размер которого доходит до 2 - 2,5м высотой.
Наблюдение №3 «Расположение муравейника»	Я заметил, что муравейники не бывают одинаковыми, но всегда расположены с южной стороны дерева.
Наблюдение №4 «Строение муравейника»	Верхний слой муравейника - это покрытие из иголок и веточек, которые приносят муравьи-строители. Этот слой защищает жилище от непогоды.
Наблюдение №5 «Поведение лесного муравья осенью»	Поздней осенью бурная жизнь муравейника замирает. Муравьи забираются в подземные камеры и там, сбившись в большой ком, впадают в оцепенение до весны.
Эксперимент		Гипотеза
Эксперимент №1		Муравьи информируют друг друга:получив ценную информацию, фуражиры направились к тарелке, ориентируясь по запаху, оставленному разведчиком. И вскоре были у цели.	В тарелку я положил еду.	Гипотеза подтвердилась
Эксперимент №2		Муравьи отличают жителей своего муравейника от обитателей чужого.	В муравейник, за которым велось наблюдение, я пересадил муравья из другого муравейника.	Чужой муравей подвергся нападению со стороны хозяев.

Используемые ресурсы

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

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

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

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

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

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

Другие источники информации

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

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

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

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

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

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

Савватеева Юлия, Поспелова Мария

Данная исследовательская работа может быть использована как дополнительный материал при изучнии темы " Насекомые" в 7 классе по биологии, а также как дополнительный материал при проведении исследовательской деятельности во внеурочное время. Содержательную основу исследовательского подхода в обучении составляет взаимосвязь между содержанием изучаемого материала, методами и формами обучения. Исследовательский подход в обучении помогает учащимся увидеть связи между явлениями и фактами, картину природы в целом При применении технологии исследовательской деятельности у учащихся расширяется кругозор, улучшается мотивация к изучению предмета.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Исследовательская работа

«Секреты жизни муравейника»

Номинация: «Экология лесных животных».

Работу выполнили :

Савватеева Юлия 8 класс

Поспелова Мария 7 класс

Руководитель: Учитель биологии и химии

Козловская Е. Х.

Благодарное, 2012

2.1. Методика исследования ……………………………………………..5

…………………………......7

В чаще муравейники не спят –

Шевелятся, зыблются, кипят,

Да мелькают белки в вышине,

С. Маршак

1.Введение.

Всем известна роль

Цель работы

задачи:

1 год исследования

Сроки изучения

Место :

2. Исследование .

2.1. Методика исследования

Методика исследования почвы.

	Механический состав почвы
1. Не скатывается в шарик	песок, глинистый песок
2.Скатывается в шарик	супесь
	легкий суглинок
	суглинок
	тяжелый суглинок
6.Легко сгибается в кольцо	глина

Характеристика комочков почвы	Влажность почвы
	сухая
2.почва слегка холодит руку	свежая
3.почва заметно холодит руку	увлажнённая
	влажная
	сырая
	мокрая

Долговременные наблюдения,

2.4. Описание муравейника .

Описание муравейника.

Признаки	Показатели возле муравейника
Структура	Структурная	Менее структурная
Механический состав	Легкий суглинок	Средний суглинок
Степень утоптанности
Влажность	увлажненная	свежая
Температура	24ºС	22ºС
Кислотность		слабо кислая

Анализ таблицы.

Вывод: в естественных биоценозах, :

Поэтому диаметром более 1 м

Вывод:

« социальности» муравьев.

3.Вывод 1 года исследования.

Литература:

8. Ресурсы Интернета:

- http://www.antclub.org/morphology/anatomy ,

- http://bio.1september.ru/2006/17/15.jpg ,

Предварительный просмотр:

МБОУ «Благодарновская средняя общеобразовательная школа»

Исследовательская работа

«Секреты жизни муравейника»

Номинация: «Экология лесных животных».

Работу выполнили :

Савватеева Юлия 8 класс

Поспелова Мария 7 класс

Руководитель: Учитель биологии и химии

Козловская Е. Х.

Благодарное, 2012

Введение………………………………………………………………3

Исследование экологических особенностей муравейника как экосистемы…..……………………..………………………………

2.1. Методика исследования ……………………………………………..5

2.2. Результативность 1 года исследования …………………………......7

2.3. Особенности строения рыжих муравьев……………………………9

2.4 Описание муравейника………………………………………………10

2.5 Изучение внегнездовой деятельности муравьев…………………....15

3.Выводы 1 года исследования…….…………………………………...17

4.Литература…………………………………………………………….. 18

Полумрак и зной стоят в бору.

Смолы проступают сквозь кору.

А зайдешь в лесную даль и глушь,

Муравьиным спиртом пахнет сушь.

В чаще муравейники не спят –

Шевелятся, зыблются, кипят,

Да мелькают белки в вышине,

Словно стрелки, от сосны, к сосне…

С. Маршак

1.Введение.

Невольно вспоминаются эти прекрасные строки, когда вступаешь в вечно

Таинственный, задумчивый и полный трепетной жизни зеленый сумрак леса.

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. Нас привлекает в муравьях прежде всего то, что во многих их действиях мы можем найти какое-то подобие наших собственных дел и проблем. Муравьи относятся к тем немногим живым существам, которые не только сами приспосабли-ваются к среде обитания, но и активно перестраивают окружающий мир применительно к своим нуждам, своим задачам. Муравьи - вечные строители. Гнезда многих видов поражают своими размерами, сложной и рациональной архитектоникой. Муравьям свойственно особое качество - «социальность», то есть обязательное существование только сообществами (семьями, общинами). Именно это качество позволило муравьям занять почетное место в мире беспозвоночных животных.

Всем известна роль муравьев в биоценозе - ускорение разложения растительных остатков, снижение численности зимующих и стволовых вредителей, и тем самым содействие приросту древостоя. Во многих отно-шениях муравейник представляет собой удобный модельный объект для ис-следования принципов организации биологических систем, структуры попу-ляции и ценозов и ряда важных для науки и практики проблем.

Изучение образа жизни муравейника, внегнездовой жизне-деятельности рыжих лесных муравьев мне представляется очень интересной и актуальной задачей. Поэтому я проводила исследования в течение двух лет.

Цель работы – выявить роль рыжих лесных муравьев в экосистеме леса.

Для выполнения данной цели ставились следующие задачи:

1 год исследования

провести полевые исследования муравейника.
провести ряд экспериментов по исследованию внегнездовой деятельности муравьев.
выявить роль муравьев в экосистеме леса и предложить рекомендации по их охране.

Сроки изучения : июнь-август 2011 года, апрель- май 2012

Место : Ташлинский район, окрестности с. Благодарное

Проводимые исследования имеют практическую направленность. Нами не только исследуются экологические особенности рыжих муравьев, выясняется их важная роль в природе, но и производится охранная деятельность муравейников

2. Исследование экологических особенностей муравейника как экосистемы .

2.1. Методика исследования

В своей работе нами применялись методы: полевые исследования (метод закладки пробных площадок, геоботанического описания, изучение почвы), работа с научно-популярной литературой, статистический метод обработки результатов, метод наблюдения, метод лабораторных исследований, метод эксперимента, измерения параметров муравьиных гнезд и протяженности троп с помощью рулетки.

Исследовательская работа проводилась по плану:

Изучение научно – популярной литературы и определение общих особенностей объекта исследования - Рыжий лесной муравей (Formica rufa) - общественное насекомое.
Обследование окрестностей села Благодарное, нахождение муравейника и определение его характеристик.
Изучение внегнездовой жизни муравьев:

выявление способов общения муравьев с помощью феромонов и усиков, защита муравьев;

перемещение муравьев в пространстве, охотничий инстинкт.

4. Изучение муравьиных троп.

5. Проведение кратковременного лабораторного эксперимента по доказательству « социальности» муравьев.

6.Определение роли муравьев и составление рекомендаций по их охране.

7.Проведение охранных мероприятий изучаемых муравейников.

Метод закладки пробных площадок.

Метод пробных площадок применяется для малоподвижных или неподвижных особей, наиболее часто для проведения геоботанического описания.

1. Для закладки пробной площадки требуется следующее оборудование 4 колышка, веревка размером 10м х на 4 с разметкой, компас. Для изучения лесного сообщества надо заложить пробную площадку размером 20 х20 м2.

2. Определить среднюю длину шага.

4. Приступить к описанию пробной площадки.

Методика геоботанического описания.

Для упрощения проведения описания параметров физической среды и самого фитоценоза разработан бланк описания участка растительного покрова, т.е. таблица с заранее расчерченными графами для каждого параметра описания среды. Бланки заполняются непосредственно в полевых условиях - на месте проведения описания. Мы использовали простейшую методику геоботанического описания леса А.С. Боголюбова и А.Б. Панкова

Методика исследования почвы.

Берем образцы почвы и определяем характеристики свойств почвы используя таблицы.

Таблица 1.Определение механического состава почвы.

Характеристика комочков почвы	Механический состав почвы
1. Не скатывается в шарик	песок, глинистый песок
2.Скатывается в шарик	супесь
3.Скатывается в колбаску с тонким кончиком, легко ломается при изгибе	легкий суглинок
4. Скатывается в колбаску с тонким, острым кончиком при изгибе ломается	суглинок
5.Скатывается в колбаску с тонким, острым кончиком, легко сгибается в подковку	тяжелый суглинок
6.Легко сгибается в кольцо	глина

Таблица 2. Определение влажности почвы.

Характеристика комочков почвы	Влажность почвы
1. Почва рассыпается на мелкие частицы, не оставляет ощущение прохлады	сухая
2.почва слегка холодит руку	свежая
3.почва заметно холодит руку	увлажнённая
4.В трещинах и порах заметно присутствие влаги, почва сильно холодит руку	влажная
5. При сжатии комочка почвы выделяется капля воды	сырая
6.Из комочков почвы или из стенки почвенной прикопки выделяется вода	мокрая

Степень изменения почвы под воздействием человека может быть оценена по глубине проникновения лопаты, на которую одновременно становится два ученика. Определив глубину, на которую вне её проникает остриё лопаты, вы сможете оценить степень уплотнения почвы.

Кислотность почвы определяется с помощью лакмусовой бумаги. Берется образец почвы и если произошло изменение окраски с желтой на малиновую, следовательно почва кислая.

Температура почвы, внутри гнезда определяется атмосферными и почвенными термометрами.

Методика суточной активности муравьев – долговременные наблюдения, методика изучения эффекта группы – длительный по времени лабораторный эксперимент.

2.2.Результаты 1 года исследования

2.2.1. Общие данные о муравьях.

Изучив научно- популярную литературу, мы выявили следующие общие данные о муравьях. В мире известно около пятнадцати тысяч видов муравьев. Все они ведут общественный образ жизни, так как муравьи живут общинами или колониями. Среди муравьев есть и хищники, и поедатели семян, и грибоводы. Рыжий лесной муравей (Formica rufa) относится к отряду перепончатокрылых классу насекомых. Это самый обычный и часто встречающийся в России, он строит гнезда- муравейники высотой до 1 м. Formica rufa 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.

Все муравьи – общественные насекомые, живущие семьями. Число особей может колебаться от нескольких десятков до нескольких миллионов. Семья муравьев - многолетнее, четко организованное сообщество индиви-дов, состоящее из половых особей (самцов и самок), а также рабочих мура-вьев, 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 полу-чает 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:

2.3.Особенности строения рыжих муравьев следующие

1.Размеры тела от 0,8 до 30 мм. Окраска от светло-жёлтой до черной.

2.Хитиновый наружный скелет служит основой, к которой прикрепляются поперечнополосатые скелетные мышцы.

3.Дыхательная система муравьев, как и у подавляющего большинства других насекомых, трахейная. Трахеи открываются наружу дыхальца ми, или стигмами .

4 . Гемолимфа («кровь») муравьев - бесцветная жид кость. Она циркулирует по телу насекомого благодаря работе спинного сосуда («сердца») - мускулистой трубки, проходящей вдоль всей спин ной поверхности тела.

5. 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.

6.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.

7. Развиты ядовитые железы, выделяющие муравьиную кислоту. Все представители подсемейства Formicinae не имеют жала и при за щите используют челюсти и выбрызгивают экскрет ядовитой железы, при чем в зависимости от преобладания того или иного способа защиты железа может быть развита по-разному.

2.4. Описание муравейника .

Физико–географическое положение пробной площадки, на которой расположен исследуемый муравейник.

Исследуемый участок расположен в 400 м на юго – восток от с. Благодарное (см. приложение 2). Рельеф слегка всхолмленная равнина. Климат местности континентальный, с жарким летом и холодной зимой. Местность располагается в зоне степей, тип почвы дерново-подзолистая, супесчаная, грунтовые воды залегают на большой глубине. В травяном пологе сыртовых лесов много типичных дубравных растений. Весной расцветает хохлатка, ветреница, медуница, ландыш майский и чистяк. Позже к ним присоединяются купена лекарственная, звездчатка, душица, костяника, яснотка, будра плющевидная, перловник, земляника, фиалка сомнительная. Роскошный покров образует здесь папоротник орляк. В сыртовых дубравах много других трав, которых не увидишь в открытой степи: колокольчики, кипрей, горечавки, зорька, бутень, дягиль, шпажник, смолевка, марьянник . Видовой состав растительного мира разнообразен, доминирующие виды – дуб, осина, береза, подрост представлен осиной, терном, травянистый покров гораздо выше и гуще вокруг муравейников и состоит в основном из растений, требовательная к плодородию почв, но в тоже время способных произрастать на кислых почвах: ковыль на открытых участках, полынь, земляника лесная, крапива обыкновенная Кустарниковая, или дерезняковая, степь исследуемой территории образована зарослями вишни степной, бобовника. Травяной покров в кустарниковых зарослях представлен лугово-степным разнотравьем: душицей обыкновенной, кровохлебкой лекарственной, шалфеем степным, подмаренником настоящим, васильком русским с примесью ковыля красивейшего, костра безостого и других злаков.вейник. Исследуемый объект – муравейник.

Описание муравейника.

На исследуемой пробной площадке было обнаружено 3 муравейника. Наиболее крупный муравейник №1 располагается с южной стороны дерева под дубами. Купол муравейника высокий и крутой. Его высота - 78 см. диаметр – 1 м 20 см. Пологая часть муравейника находится с южной стороны. Рядом с ним на расстоянии 4 м расположены еще 2 муравейника, более низкие с высотой 50 и 60 см, но с таким же крутым куполом.

Весь муравейник № 1 пронизан ходами (особенно в середине и сверху), по которым муравьи таскают наружу мелкий строительный материал: древесные и травянистые частицы, веточки, хвою, чешуйки, травинки, листья.

Результаты исследования почвы.

Таблица 3.Сравнительная таблица характеристик почвы вдали и у муравейника.

Признаки	Показатели возле муравейника	Показатели вдали от муравейника
Структура	Структурная	Менее структурная
Механический состав	Легкий суглинок	Средний суглинок
Степень утоптанности	слабо утоптанная около муравейника (лопата при сильном ударе вошла в почву на глубину 5 см.	почва среднеутоптан-ная, т.к. лопата вошла в землю на глубину 3,5 см.
Влажность	увлажненная	свежая
Температура	24ºС	22ºС
Кислотность	Кислая (изменение цве-та лакмусовой бумаги на красный)	слабо кислая

Анализ таблицы.

По данным таблицы почва у муравейника более структурная, лучшего механического состава, более рыхлая, влажная, а следовательно и более плодородная. Температура почвы у гнезда выше, чем в дали. Это объяс-няется прежде всего тем, что внутри самого муравейника температура более высокая, чем снаружи, соответственно и почва также прогревается.

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 экскре-менты, 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 гнезда лучше развивается в муравейнике микрофлора - бактерий, грибы. Разложение ускоряется в десятки раз.

Поэтому исследуемое гнездо рыжих 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.

2.5.Изучение внегнездовой жизни муравьев

Эксперимент №1 «Защита муравьев»

Когда мы слегка пошевелили веточкой муравейник потревоженные муравьи приняли оборонительную позу. Подержав над муравейником ладонь, мы почувствовали жжение и запах муравьиной кислотой. Потом мы подержали синюю лакмусовую бумагу и она стала красной, следовательно муравьи «выстреливают» из резервуара струйку жидкости, состоящей главным образом из смеси муравьиной кислоты и других углеводородов. Муравьиная кислота – это яд, которым муравьи защищаются и убивают добычу. Значит, таким образом муравьи защищают себя и свой муравейник.

Эксперимент №2 «Выявление способов общения муравьев с помощью феромонов и усиков»

Эксперимент с подсадкой муравьёв из другого муравейника.

Мы подсаживали муравьев на тропу рядом с муравейником и на муравейник по 10 особей в каждом случае. 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. Чужая особь атаковала не всегда, в большинстве случаев ей давали удрать. Чужих муравьёв подсаженных на тропу атаковали и уничтожили в 8 случаев. В 20см 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%.

Эксперимент с перемещением муравьёв с одной тропы на другую являлся контрольным по отношению к первому.

Мы взяли 5 муравьев с муравьиной тропы, которая ведет от муравейника, на него не нападают даже в том случае, если он взят очень далеко от муравей-ника. Это говорит о том, что муравьи отличают обитателей своего муравей-ника от пришельцев того же вида.

Эксперимент на общение усиками.

Взяв осторожно пинцетом одного из муравьев (рабочий муравей) и обмакнув его брюшко в корректирующую жидкость (штрих), отправила обратно на поверхность муравейника. Один из его сородичей заметил «незнакомца» и засуетился- побежал сообщать всем о возможной опасности, передавая информацию с помощью заветных усиков, скрещивая свои усики с усиками сородича: информация была передана и несколько муравьев побежали к «мнимому врагу». Подбежав к нему, незнакомец сделал несколько движений своими усиками и был узнан своими сородичами. После этого они подошли к пострадавшему и старательно стали счищать с брюшка это незнакомое белое вещество.

Вывод: Основной способ общения муравьев друг с другом - это особые химические вещества - феромоны, но общаются они также с помощью своеобразных антенн – усиков.

Эксперимент №3 «Перемещение муравьев в пространстве, охотничий инстинкт»

Эксперимент на охотничий инстинкт

Мы подкладывали добычу (гусениц) на определенное расстояние от тропы и от муравейника. В результате получилось следующее: чем ближе добыча с тропы или муравейника, тем быстрее и больше особей её обнаруживают. Различия в сроках обнаружения у тропы объясняются различными расстояниями.

Эксперимент на обнаружение препятствий

Положили доску 40г 10г 1,5см на тропу в разные положения и проверяли реакцию муравьёв. Ожидалось, что, новый субстрат, не имеющий запаха муравьиной тропы, вызовет исследовательскою реакцию и на восстановление тропы будет затрачено какое-то время. Однако этого не произошло. Доску расположенную как в вдоль, так поперёк тропы муравьи проходили без задержки. Доску поставленную на ребро, после кратковременного исследования муравьи обошли и вернулись на тропу.

Вывод: при использовании знакомой тропы насекомые используют не только обоняние, но и способность к ориентации. Древесные предметы появляющиеся на тропах большой неожиданностью не являются (запах древесины им знаком). Препятствия с высокими вертикальными стенками муравьи избегают, демонстрируя способность к навигации.

Кратковременные лабораторные исследования

« социальности» муравьев.

Мы поместили муравьев в разные пробирки. Через несколько дней мы увидели, что те, которые сидят по трое, нарыли больше песка, чем одиночные. Еще через несколько дней все одиночные умерли, а остальные были живы. Так мы узнали, что больше живут те муравьи, которые находятся вместе, а один муравей долго не проживет. Фактически муравей несамостоятельный организм. Одиночных муравьев в природе нет и проведенный нами 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 .

Результаты исследований показали несомненно благоприятное влияние муравьев на окружающую среду. Наши маленькие открытия подтвердили многолетние исследования, описанные в литературе.

Непосредственное влияние муравейника:

уничтожение вредителей и листвы;
обогащение почвы гумусом, К, N, P, Mg в доступных для растений формах;
увеличение численности насекомоядных птиц;
возобновление требовательных к почве лесных пород.

Опосредованное влияние муравейника:

снижение численности стволовых вредителей;
увеличение прироста древостоя;
сохранение прироста крон деревьев в очагах вредителей;
повышение продуктивности леса;
повышение биологической устойчивости насаждений.

Таким образом, работая с лесными рыжими муравьями, мы убедились в их биосферной роли в поддержании устойчивости экосистемы леса, плодородия почвы и пришла к выводу, что их надо беречь и охранять. Нами составлены рекомендации по охране муравьев , которые мы пропагандировали среди учащихся школы и жителей села:

Соблюдай правила поведения в лесу.
Не разоряй муравейник - муравьи это санитары леса, они приносят много пользы
Не оставляй в лесу мусор, в замусоренный лес ты не захочешь больше прийти, а кроме того:

Оставленная мусор может загореться от ярких солнечных лучей и устроить пожар;

Целлофан и полиэтилен долго не разлагаются.

Не разжигай костёр вблизи муравейника.
Не оставляй костёр не потушенным.
Оставляй место своей стоянки в таком виде в каком ты хотел бы застать его в следующий свой приход.

3.Вывод 1 года исследования.

Данная работа очень интересна, увлекательна. В результате полевых исследований муравейника были изучены:

особенности строения муравейника рыжих лесных муравьёв,
пищевой рацион рыжих лесных муравьев,
активность перемещения муравьёв по тропам,

проведены эксперименты по изучению внегнездовой деятельности муравьев: способы общения, охотничий инстинкт,
доказана «социальность муравьев»,
выявлена роль муравьев в экосистеме леса и предложены рекомендации по их охране.

Литература:

1.Алексеев С.В.Груздева Н.В. Практикум по экологии: Учебное пособие/Под ред. С.В. Алексеева-М.: АО МДС, 1996 – с.68.

2. Захаров А.А.Муравей, семья, колония.- М.: Изд-во « Наука», 1978

3. Длусский Г. М. Муравьи рода формика. М.: Наука, 1967

4. Методы геоботанических исследований. Методическое пособие. М., 1996

5. Растения и животные: Руководство для натуралиста: Пер. с нем./ К. Нидон, д-р И. Петерман, П. Шеффель. – М.: Мир, 1991.

6. Халифман И. А. Муравьи. М.: Молодая гвардия, 1967.

7.Харитонов Н. П., Дунаев Е. А. Изучение внегнездовой жизни муравьев: Методическое пособие по выполнению учебно-исследовательской темы. - М.: МГДПиШ, 1992. - 33 с.

8. Ресурсы Интернета: