Учебный проект: "Муравей - силач и общественник"

Муниципальное автономное образовательное учреждение Белоярского района

«Общеобразовательная средняя (полная) школа № 3 г. Белоярский»

Проект в номинации №10   «Первые шаги»

Тема проекта: « Муравей -  силач и общественник»

Автор проекта:

Дудина Анастасия Эдуардовна

3 б класс

Научный руководитель проекта:

Рудская Лариса Геннадьевна

МОСШ №3

учитель начальных классов

2013 - 2014 уч.год

I. Введение ………………………………………………………………………………3- 4

II. Основная часть

    1. Удивительный мир муравьев……………………………………………………..4- 6

    2.  Муравейник и его обитатели …………………………………………………….6 - 8

    3.  Что едят муравьи?…………………………………………………………………8 - 10

    4.  Муравей санитар живой природы……………………………………………….10 - 11

III. Заключительная часть……..……………………………………….……………….12

IV. Список использованной литературы………………………………………………13

                                                               Введение  

           Общение с природой всегда доставляет нам радость. Человек не перестает восхищаться поразительными её творениями: животными, растениями и удивительной красоты ландшафтами. Но хорошо ли мы знаем окружающий мир? В своё время каждый из нас не раз спрашивал себя: почему небо голубое? Отчего вода в море солёная? Почему страус не летает? Хобот-это рука или нос? Спят ли когда-нибудь рыбы? Как живут муравьи?

С тех пор, как на Земле появился человек, он пытается постичь тайны природы. Им движет любопытство, с которого и начинается процесс познания.

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.

           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 — древнейшие на Земле существа; они обитают в наших лесах уже миллионы лет (рис.1)! Всего на планете насчитываются тысячи видов муравьев.

                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. И не потому, что их все еще много вокруг нас, что они освоили большую часть суши и почти везде стали самой сильной группой насекомых. Наверное, главное не в этом, хотя во многих случаях интерес человека к муравьям объясняется именно той важной ролью, которую играют муравьи в природе.

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

Перед собой я поставила 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.

            Выполняя эту работу, я попыталась изучить:

• особенности строения муравейника  
• чем питаются муравьи и как они добывают себе пищу;
• каким образом муравьи строят свое жилище, как они за ним ухаживают и оберегают;
• какую пользу приносят муравьи растениям и человеку.

                                                             II. Основная часть                                                    

1. Удивительный мир муравьев

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 (рис 2). 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 – это общественные насекомые, которые живут большой дружной семьей. Глава и основательница семьи – самка, которая создает новый муравейник и дает жизнь огромному количеству потомков. Большая часть населения муравейника – рабочие, которые выполняют всю работу по благоустройству дома, добыче пищи и воспитанию нового поколения. Одно из главных дел в муравьиной семье – забота о потомстве. Самка откладывает яйцо, муравьи уносят его, чтобы из него в последствие вылупилась личинка, и вырос муравей.

 Муравьи постоянно общаются между собой. Можно увидеть муравьев касающихся друг друга усиками (рис 3). Так они разговаривают. Язык муравьев  - это язык запахов и жестов. Изучение этого языка учеными ведется и сейчас.  Например, если муравей услышал возле своего жилья запах незнакомого животного или чужого насекомого, он быстро раскрывает челюсти, поднимает кверху голову и сильно ударяет по дереву. Чтобы узнать, кто приближается, муравей слегка вскакивает вперед и ударяется челюстью со встречным муравьем, если процесс узнавания происходит в дружной атмосфере, муравьи касаются друг друга усиками. Муравьи делают «химические тропы» в муравейнике и вокруг него. Чем сильнее запах, тем больше идет по ним муравьев, а это означает, что там их ожидает обильный корм.

Нас привлекает в муравьях, прежде всего то, что во многих их действиях мы можем найти какое-то подобие наших собственных дел и проблем. У муравьев очень хорошая память. Они способны к обучению и делают это намного быстрее остальных насекомых.  

Муравей может поднимать и переносить грузы, в десятки раз превышающие его собственный вес, причем при совместной работе их усилия значительно возрастают (рис 4). Им под силу самые сложные коллективные действия. Они дружно строят куполообразное гнездо с округлым куполом.  Гнезда многих видов поражают своими размерами, сложным внутренним устройством.  Муравьи долгие годы пользуются одними и теми же тропинками.

Дороги, тоннели, разбросанные по территории, разнообразные способы запасания и хранения пищи, фактическое приручение ряда видов насекомых.                                                                                                                                      

Муравьи — отважные воины. К тому же они многочисленны и умеют постоять за себя. Именно благодаря этому муравьи оказались вне конкуренции среди насекомых. Имеется множество доказательств тому, что муравьи не только умеют охранять свой дом, отдельные разновидности муравьев способны нападать и завоевывать соседние поселения.

            Удивительно умение муравьев соседствовать с другими насекомыми. Например, у муравейников имеются «нахлебники» (мелкие клещи), которые прикрепляются под головой муравья и даже умудряется кормиться (рис.5). Передними лапками клещ может поглаживать голову муравья, который воспринимает этот сигнал как требование поделиться пищей (главный закон – сытому муравью делиться пищей, при встрече голодного муравья). В муравейник могут пробираться мелкие жучки для того, чтобы полакомиться личинками муравьев. В муравейниках встречаются сверчки, которые чувствуют себя здесь как дома и охотятся на всяких муравьиных «нахлебников».

Муравьи весной и летом не дружат с пауками, так как часто попадают в их сети, становясь легкой добычей. А осенью пауки на желтых листьях, словно на парашютах, спускаются с деревьев на землю и прячутся в своих зимних убежищах – муравейниках, которые предоставляют им лесные рыжие муравьи. Характерно, что эти смертельные враги глубокой осенью и зимой хорошо уживаются в одном общежитии, не трогая друг друга.

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 (рис.6). 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 (рис.7). Муравьи выстраивают камеры из земли, листьев, травинок, прутиков. 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 (рис.8). Под крышей муравейника много коридоров, комнаток – это целый многоэтажный дом.

Муравьи тщательно ухаживают за своим домом, они его регулярно проветривают, просушивают, перестраивают. Время от времени они снимают верхний слой хвоинок и заносят его внутрь. Затем через некоторое время вновь снимают уже следующий слой и снова заносят его внутрь, так муравьи уберегают крышу своего дома от плесени, постоянно перебирая ее. Муравьи никогда не допустят посторонних или лишних предметов в своем жилище.

В верхней части муравейника живут и несут свою службу муравьи – солдаты (рис.9). 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 (рис.10). 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.

Муравьи способны не только строить и ухаживать, но и защищать муравейник. В одной из книг я узнала, что если поставить низенькую свечу на вершину «домика» лесных муравьев, то они способны потушить огонь с помощью прицельных выстрелов муравьиной кислоты. Это говорит о том, что они понимают опасность, которую представляет огонь, и даже умеют с ней бороться.

В самом центре муравейника живет муравьиная царица. Она откладывает яйца.  А вокруг неё живут муравьи – няньки (рис.11). 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 (рис.12). 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.

        Вывод: муравьи обладают способностью строить себе дома, ухаживать за ними и убирать, а также время от времени перестаивать. Они способны распознавать полезные и лишние предметы, использовать их по назначению, либо избавляться от них. Муравьи обладают способностью защищать свой дом в случае опасности.

3. Что едят муравьи?

Из книг я узнала, что личинки муравьев едят пищу богатую белком и протеином, т.к. им надо активно расти. Обычно этой пищей служат другие насекомые или семена растений (рис.13). Обитатели только одного среднего муравейника рыжих муравьев способны уничтожать по 15-18 тысяч насекомых за день, в основном гусениц - вредителей сада, огорода, леса. И что особо следует отметить, полезных для деревьев и кустарников насекомых они практически не трогают.

            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 (рис.14). 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.

 Задача рабочих муравьев  – добывание пищи, в течение лета приносят в гнездо 3 000 000 – 8 000 000 различных насекомых, около 20 ведер сладких соков, в основном выделений тлей, и 40 000 – 60 000 семян различных растений, которые также употребляют в пищу.

В летние дни масса насекомых, приносимых в муравейник, может достигать 1кг. Подсчитано, что муравьи среднего муравейника защищают от вредных насекомых 0,25га леса, а крупного – до 1 - 4га.  

                  Муравьи добывают в первую очередь тех насекомых, которые размножаются в лесу в массовых количествах. Массовыми насекомыми являются вредные насекомые – гусеницы бабочек, ложногусеницы пилильщиков, которые объедают листву и хвою.

                 После того, как молодой муравей выбрался из кокона, ему больше не надо набирать массу и развиваться, расти. Теперь нужна энергия для активной жизни. Поэтому взрослые насекомые употребляют пищу богатую углеводами: нектар, выделения тлей, мёд, сахарные сиропы, соки фруктов и т. п

                Помимо этого я узнала, что муравьи добывают и заносят в муравейник маленьких жучков и гусениц. Они также заносят в свой дом различные листья, хвою от деревьев, маленькие веточки – все это используется для строительства дома.

Вывод: наиболее подходящей пищей для муравьев являются насекомые (гусеницы, кузнечики), семена различных растений, сладкие нектары, соки фруктов и т.п.

4. Муравей – санитар живой природы.

        Роль муравьев в природе огромна. Они очень тесно связаны с другими живыми существами (рис.15). Определенные виды муравьев разводят тлей, собирая с них сахаристые выделения. Время от времени на кончике брюшка тли повисает маленькая сладкая капелька – сок растений, который тли сосут в таком количестве, что не успевают полностью переварить и усвоить. Тля задними ножками отбрасывает капельку от себя подальше, и такие капли во множестве падают на листья и стебли растений, покрывая их сладкой лакировкой. Выделения тлей называют медвяной росой. К этой «росе» и пристрастились муравьи, приспособившиеся подхватывать её прямо с брюшка тлей. Многие виды тлей не разбрызгивают «росу», а терпеливо дожидаются приближающихся муравьёв для передачи им своей «продукции».  Муравей подходит сзади и щекочет тлю своими усиками – «доит», подхватывая сладкую капельку. Чем чаще тлю щекочут, тем больше «росы» она производит. Некоторые тли, когда их «доят» муравьи, каждую минуту выделяют по капельке. Это значит, что тля непрерывно перекачивает растительный сок (попутно обогащая его сахаром!) из растений в рот муравьям. Осенью муравьи заносят свою тлю в муравейник, а весной выносят её обратно - на растения. Несут муравьи тлю в челюстях, а тли при этом послушно поджимают ножки, чтобы не цеплять ими в пути. Собирая сахаристые выделения тлей, муравьи предохраняют растения от опасных грибков – паразитов.

 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 (рис.16). 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 (рис17).

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!!!

                                              III. Заключительная часть                                              

Вывод: выполняя эту работу, я много узнала о муравьях. Это удивительные насекомые, во многом похожие на человека.  Главная их особенность в том, что эти товарищи общественные, то есть живут и выживают они исключительно группами и колониями от нескольких штук до нескольких миллионов. У них высокая степень самоорганизации. В муравьиной семье есть четкое деление по профессиям: муравьи – строители, муравьи – няньки, муравьи – воины, муравьи – пастухи, муравьи – добывающие пищу.

В пищу, муравьи используют в основном насекомых (жуков, гусениц, кузнечиков), а также семена и нектары растений.

Муравьи умеют строить удивительные дома, имеющие множество ходов и комнат, обладающие системой вентиляции. В качестве строительного материала используются хвоинки, кусочки хвои, веточки. Муравьи способны охранять свои дома и предотвращать опасность, угрожающую их дому. Эти удивительные насекомые способны обучать и обучаться. Свои знания по добыче пищи и строительству они передают из поколения в поколение. То, что не может сделать один – делают вместе, используя разделение труда и передавая  сложную информацию с помощью своего языка.

Муравьи способны уживаться со многими насекомыми: пауками, сверчками, жуками; они также способны пасти тлей.

Муравьи оказывают очень полезное влияние на окружающую среду:

• во-первых, это улучшение почвы. Когда они роют свои ходы, происходит перемешивание почвы, поднимается почва из нижних слоев на поверхность. Улучшается доступ воздуха к корням растений, которые начинают лучше расти.
• во-вторых, муравьи – это санитары леса. Они уничтожают гусениц и вредных жуков.
• в-третьих, муравьи служат пищей многим птицам, барсукам, лисицам, медведям и другим зверям. Люди получают от муравьев муравьиный спирт.

К сожалению, количество муравейников уменьшается. Причиной такого сокращения является человек. Огромный ущерб наносят муравьям вырубка леса, загрязнение леса. Катастрофически падает численность муравейников вокруг населенных пунктов, вдоль дорог и туристических маршрутов.

Муравьев необходимо охранять и во многих лесных хозяйствах есть программы по сохранению и разведению муравейников.

IV. Список использованной литературы                                    

1. Большая энциклопедия природы «Жизнь растений». – Москва: Мир книги, 2003г.
2. Бабенко В. «Семейство муравьи»  – ОНИКС 21 век, Москва, 2003г.
3. Детская энциклопедия «Растения и животные». Т.4 – Москва: Педагогика, 1973г.
4. Длусский Г.М., Букин А.П.  «Знакомьтесь: муравьи!»   М.: Агропроиздат, 1986г.
5. Мамаев Б.Н. «Школьный атлас-определитель насекомых», Москва, «Просвещение», 1985г.
6. Плавильщиков Н.Н. «Юным любителям природы», Москва, «Детская литература», 1975г.
7. Райков Б.Е., Римский-Корсаков М.Н.  «Зоологические экскурсии», Москва, «Топикал», 1994г.