Исследовательская работа: «Корабль арктических просторов»
творческая работа учащихся

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №1»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:

«Корабль арктических просторов»

  Руководитель: Белоколоцких О.Э.

                 учитель начальных классов

г. Новый Уренгой

I  Введение

     На уроках Литературного краеведения в 3 классе я читала произведения устного народного творчества и произведения авторов, которые живут на Крайнем Севере. Я сделала вывод, что большинство произведений северных авторов, так или иначе, связаны с оленями. На мой взгляд, это неудивительно, потому что олень – главное богатство коренных народов Севера. Это и транспорт, и пища, и одежда, материал для покрытия чума, изготовления обуви, ниток, инструментов и т.д. и т.п. Почти все составные оленьей туши идут у жителей Крайнего Севера в дело. Олень переносит жесточайший мороз, способен употреблять в пищу смерзшийся корм, передвигаться по снежным и ледяным полям, болотам, добывать себе корм из-под метровой толщи слежавшегося снега.

     Я много раз видела северного оленя на фотографиях и рисунках. Мне представлялось, что это очень крупное, мощное, величественное и одновременно грациозное животное. Только таким под силу выжить в суровых климатических условиях Севера.

     Весной я побывала на Празднике народов Севера, где впервые в жизни увидела северного оленя. Он небольшой, хрупкого телосложения, совсем не такой мощный и представительный, каким я себе его представляла. Меня заинтересовало: как же этот ничем не примечательный внешне зверь выживает в тундре? Как добывает себе корм? Как не замерзает в лютую стужу? Не вязнет в снегу? Где и в чем кроется секрет уникальной выносливости и ресурс выживаемости северного оленя?

Тема исследования: «Северный олень – уникальное животное».

Цель исследования: изучить секреты выносливости и ресурсы выживаемости северного оленя.

Задачи исследования:

1. Собрать и изучить материалы из различных источников о северном олене.
2. Обобщить полученную информацию об уникальных ресурсах выживаемости северного оленя.
3. На примере северного оленя продемонстрировать друзьям и одноклассникам идеальный пример эффективной адаптации северного оленя к условиям окружающей среды.

Объект исследования: северный олень.

Предмет исследования: особенности строения тела северного оленя; механизмы, защищающие его от переохлаждения и отрицательного воздействия других природных условий; приспособление к условиям обитания.

Гипотеза: северный олень идеально приспособлен к условиям проживания на Крайнем Севере.

Методы исследования:

1. анализ материалов справочной, научно-популярной и энциклопедической литературы, информации в сети Интернет;
2. сравнение информации из различных источников;
3. проведение мини-тестирования среди обучающихся 3-4 классов;
4. наблюдения за северным оленем в естественных условиях;
5. изучение под микроскопом строения меха северного оленя;
6. проведение опытов с мехом северного оленя.

Теоретическая и практическая значимость

     Я обсудила интересующие меня вопросы по теме исследования с друзьями и родителями. Никто не смог дать мне исчерпывающий ответ. Вместе с учителем мы составили мини-тест для учащихся 3-4 классов, в котором предлагалось продолжить 2 высказывания:

• Оленя называют главным богатством народов Севера потому что…
• Выжить в суровых северных условиях северному оленю помогает…

     Результаты тестирования показали, что продолжить первое высказывание смогли почти все респонденты – 73 человека. Продолжая второе высказывание, дети назвали силу и выносливость. Лишь 8% респондентов отметили приспособленность северного оленя к условиям обитания, однако при этом никто конкретно не указал, в чем именно она проявляется.

     Так я пришла к выводу, что данная тема актуальна не только для меня, но и для всех обучающихся 3-4 классов.

     Материал исследовательской работы я предлагаю использовать на уроках окружающего мира, а также на уроках литературного чтения.

II  Теоретическая часть

Почему олень не мерзнет

     Я сравнила фотографии северного оленя с фотографиями других оленей и обратила внимание, что шея у северного оленя несколько удлинена, а ноги, наоборот, чуть более короткие, чем у других оленей (Приложение 1). Именно из-за этого северные олени кажутся менее грациозными, чем их большинство собратьев. Уши у них также немного меньше, чем у других оленевых, а еще слабо выступающий хвост. Перечитав энциклопедический материал, я узнала, что  такие особенности строения являются следствием приспособления оленя к жизни в суровом климате: усиленная теплоотдача через выступающие части тела – непозволительная роскошь в условиях тундры. То есть перечисленные особенности – результат заботы природы об энергосбережении животного.

     Когда температура вокруг опускается ниже 30 градусов мороза, у северного оленя включаются дополнительные механизмы, защищающие его от переохлаждения: усиливается обмен веществ в организме, больше расходуется жира и больше выделяется тепла.

     Исключительно важное значение для северного оленя имеет кожный покров. Кожа предохраняет организм от неблагоприятных внешних воздействий, регулирует температуру тела, защищает от охлаждения и перегрева. Зимой у оленя происходит уменьшение количества сальных желез, потовые железы развиты слабо, число кожных капилляров значительно сокращается, а остающиеся сильно суживаются. Это также способствует сокращению теплоотдачи животного.

     Особый интерес вызвало у меня изучение меха северного оленя. Пользуясь школьным микроскопом, я вместе с учительницей рассмотрела образцы меха норки, песца, лисы и северного оленя и пришла к выводу, что идеальным приспособлением оленей к суровым северным условиям является особое строение зимнего меха. Дело в том, что утолщение стебля волоса идет у северного оленя не с корня, как у норки, песца и чернобурой лисы, а сверху вниз. Свои наблюдения я представила в схеме. (Приложение 2). Благодаря этому волосяной покров на теле животного сидит плотно, и его трудно раздуть даже сильному ветру: волоски как бы сами расклинивают друг друга. Это было установлено мной практическим путем – при помощи мощного вентилятора. Следует также обратить внимание, что волосы имеют полую сердцевину, заполненную воздухом, что делает мех оленя хорошим теплоизолятором. Аналогичный пример теплоизоляции – устройство оконной рамы –  мы рассматривали на уроке окружающего мира, когда изучали тему «Воздух». Опытным путем также было установлено, что мех оленя практически не намокает (брызги воды из пульверизатора оставались на поверхности меха, не проникали вглубь).

     Таким образом, северный олень среди всех прочих копытных самый «утепленный», его зимний мех представляет собой пышный, наполненный воздухом, мало продуваемый и мало намокающий покров. У северного оленя ворсом покрыты даже нос и внутренние поверхности ушных раковин. Зимой волосяной покров густой и длинный, светлый, с хорошо развитым тонким извитым пухом, летом – короткий и редкий, коричневато- или серовато-бурый. К зиме северный олень готовится  с весны, когда начинается линька, и эта линька будет продолжаться непрерывно до следующей зимы.  Зато животным не страшны самые сильные морозы, которые лютуют за Полярным кругом.

     Таким образом, выжить в суровых климатических условиях оленю помогают высокие термоизоляционные свойства волосяного и кожного покрова.

     Носовая область северного оленя сильно расширена, носовые полости имеют значительно больший объем, чем у других оленей (Приложение 3). Такое строение связано с вдыханием холодного воздуха. В слизистой оболочке трахеи оленя имеется очень много поверхностных кровеносных сосудов, кровь которых зимой согревает вдыхаемый им холодный воздух, а в жару содействует испарению воды (для регулирования температуры тела).

     В сети Интернет я прочитала интересную информацию. Ученые, изучающие газообмен северных оленей с целью оценки их адаптивных возможностей к действию низких температур, пришли к выводу, что температура ядра тела северного оленя не зависит от температуры окружающей среды. Таким образом, северные олени – идеальный пример энергетически эффективной адаптации животного к холоду.

Почему олень не вязнет в снегу, в болоте

     Оленья «обувка» уникальна. Большие копыта животного округлены, имеют сферическую нижнюю поверхность, благодаря чему на них не прилипает снег. Олень не скользит по насту и на льду, так как вокруг основания копыт имеются длинные, густые, прочные волосы, а между пальцами – жесткая волосяная щетка, увеличивающая опорную площадь ноги и препятствующая скольжению (Приложение 4).

     У северного оленя необычайно широкие копыта, причем пальцы, образующие       их, подвижны. Это позволяет животному несколько «раздвигать» копыто, делать его шире, что значительно облегчает перемещение по болотистым или заснеженным местам. Копытца боковых пальцев расположены низко и служат дополнительными точками опоры. Когда идущий олень раздвигает «пальцы», ему не страшны ни глубокий снег – есть снегоступы, ни скользкий лед – есть тапочки с ворсом, ни топкое болото – есть болотоходы. На ногах у зверя особый мех – «камус», плотно прилегающий к шкуре, благодаря чему к нему не пристает снег. То, что его боковые пальцы тоже имеют копыта, касающиеся грунта при ходьбе, способствует снижению давления на грунт.

     Учительница помогла мне рассчитать нагрузку на грунт как массу тела зверя, приходящуюся на единицу площади опоры. У северного оленя такая нагрузка равна всего лишь 140 граммам на 1 кв. см, тогда как у лося, например, она составляет 560 граммов на 1 кв. см. Вот почему северный олень – самый проходимый в тундре.

     Еще одна особенность северного оленя заключается в том, что при ходьбе животное опирается на все четыре копытца, в совокупности с умением растопыривать копыта, это позволяет не вязнуть в топких болотах.

Почему олень не тонет

     Осенью и весной  звери порой преодолевают дистанцию в 300-500 км и более. Во время переходов животным часто приходится преодолевать естественные водные преграды – реки, озера, морские проливы. Однако для северных оленей это не является большой проблемой, поскольку они прекрасно плавают, и даже молодые звери, которым в период миграций уже около полугода, легко могут переплыть довольно широкую реку. Дело в том, что оленя отлично держит на воде мех, примерно так же, как человека держит на воде надувной жилет, наполненный воздухом (Приложение 5).

Как олень приспособлен к условиям питания

     Копыта оленя изогнуты наподобие совка. Конечности северного оленя мускулистые, очень подвижные в суставах: он не хуже собаки чешет себе за ухом задней ногой. Эта способность в сочетании с прочными с заостренными краями «башмаками» дает рогачам возможность, как мотыгами, копытить лишайники, притаившиеся под метровым слоем слежавшегося снега. Морда северного оленя, как уже говорилось выше,  опушена до самых ноздрей. Это позволяет ему доставать ягель – олений лишайник – из-под снега при больших морозах (Приложение 6).

     Находить под толстым слоем снега ягель, ягодные кусты, зеленую осоку северным оленям помогает прекрасно развитое обоняние. Зимой они порой находят корм и выкапывают его с глубины 70-80 сантиметров.

     Поскольку в северных краях корма не отличаются разнообразием, особенно в зимний период, северные олени приспособлены к питанию лишайниками. Длительное использование в качестве основного корма богатых углеводами лишайников позволяет решить проблему энергетического обмена. Вместо воды олени едят снег. Лишайники питательны, но в них мало белков, а в снегу и талой воде отсутствуют минеральные добавки. Вот почему северные олени, вечно мучимые солевым голодом, с удовольствием едят леммингов, полевок, птичьи яйца, пьют морскую воду.

     В рогах северного оленя содержится много различных неорганических соединений. Обгладывание сброшенных рогов и даже рогов сородичей позволяет северному оленю устранить  дефицит минеральных веществ в рационе. Иногда олени объедают рога даже у собственных оленят.

     По сравнению с другими оленями у северного оленя стенки кишечника имеют меньшую толщину, для тонкого отдела кишечника характерна большая длина, желчный пузырь отсутствует. За счет этих особенностей пищеварительные процессы у северного оленя идут менее интенсивно, то есть меньшее количество пищи хватает животному на больший промежуток времени, что очень важно в условиях нехватки кормов на Севере.

Как олень спасается от хищников

     Для конечностей северного оленя характерна относительно большая длина трубчатых костей, что способствует возможности быстро бегать. Особое строение копыт, о котором уже было сказано выше, также создает дополнительную опору и позволяет оленю легче передвигаться.

     Мышцы северного оленя отличаются относительно большей длиной и дополнительными точками крепления на конечностях.

     Кустистые, сильно наклоненные вперед рога северного оленя – еще одно защитное приспособление. Рога имеют особые, выступающие надглазничные отростки, что усиливает выполняемую ими функцию «ограды».

     Зимой волосяной покров оленя светлый, летом – короткий и редкий, коричневато- или серовато-бурый, т. е. цвет шерсти приспособлен к окружающей природе. Это также является своего рода защитным механизмом от хищников.

Как природа позаботилась о потомстве северного оленя   

     Рождение потомства у северных оленей происходит в наиболее благоприятные сроки, когда прекращаются сильные устойчивые морозы и до наступления жары и лета кровососущих насекомых остается достаточно времени, чтобы телята смогли окрепнуть.

     Новорожденного олененка мать досуха вылизывает, иначе, мокрый, он замерзнет или что-нибудь отморозит, и за это время (пока лижет) накрепко запоминает его запах. Теперь мать не потеряет своего малыша. Олененок с самого рождения узнает мать по голосу (Приложение 7).

      Северный олень – самый зрелорождающийся из оленей: уже на второй день жизни олененок легко следует за своей матерью, бегает и умеет плавать.  В 2-х недельном возрасте он начинает потреблять корма взрослых оленей, хотя мать продолжает кормить его молоком до осени. У него быстро растут рога, и в трехнедельном возрасте он уже имеет на голове простенькое «Оружие» - тоненькие спицы. В возрасте 6 месяцев телята достигают 50% массы взрослого оленя, а линейные величины частей тела составляют 80-90% от соответствующих величин взрослых животных.

     Северный олень – единственный представитель семейства оленей, у которого самки имеют рога. Зимой у северного оленя даже самцы безроги, а самки остаются с рогами. Вероятно, сама природа помогает беременным самкам выживать в суровые зимы. Опуская голову в выкопанную в снегу лунку, олениха «автоматически» защищает ее от остальных зверей своими рогами; нередко самки отгоняют безрогих самцов от выкопанных ими лунок. За месяц до родов в стадах северных оленей сбрасывают рога все звери (двухлетние самцы и небеременные самки), кроме беременных самок, что дает им в последний месяц беременности дополнительные преимущества при добыче корма, поскольку рогатому животному куда проще бороться за место у лунки, чем безрогому. Так проявляется забота природы о потомстве северного оленя.

Как помогает оленю стадный образ жизни

    Выжить в сложных климатических условиях северному оленю помогает стадный образ жизни (Приложение 8). Как показали исследования, стадность является благоприятно действующим фактором в борьбе с холодом, хищниками. Животным в стаде удобнее раскапывать снег и добывать корм, в плотном стаде они также лучше защищены от гнуса. Во время отдыха животные, находящиеся в центре стада, могут позволить себе быть полусонными, вялыми, тогда как те, кто расположился по краям стада, всегда настороже.

III  Заключение

     Таким образом, на основе своих наблюдений, опытов, проанализировав собранную информацию по теме исследования, я пришла к выводам:

1. анатомо-физиологические и поведенческие особенности северного оленя свидетельствуют о его полной адаптации к условиям Крайнего Севера;
2. природа и ее творения совершенны.

     Считаю, что дети должны узнавать об особенностях природы, флоры и фауны северной земли, учиться беречь хрупкую природу Крайнего Севера. Только тогда из нас, сегодняшних школьников, вырастут хорошие хозяйственники, экономисты, руководители, умеющие жить и работать в согласии с природой.  

Библиография

1. «Основы оленеводства, звероводства, охотоведения», А.Д. Мухачев, В.Г. Салаткин, 2002. – [стр.26-31]
2. Энциклопедия для детей «Биология», Москва «Аванта» 1996 . - [стр.614]
3. Энциклопедия ЯНАО «Ямал». Том 3. Издательство ТГУ, Салехард, 2004. - [стр.62]
4. «Северная энциклопедия», Москва «Европейские издания – Северные просторы», 2004. - [стр. 871]
5. Учебник 5-7 классы «Культура народов Ямала», Тюмень, издательство Института проблем освоения Севера СО РАН, 2002. – [стр.34-39]
6. «Природа Тюменского севера», Свердловск, Средне-Уральское книжное издательство, 1991. – [стр.91-93]
7. Статьи из сети Интернет.
8. Журналы «Ямальский меридиан» за 2009, 2010, 2011гг.