Исследовательский проект: «ГЕОГРАФИЯ МУРАВЬЁВ НА ЗЕМЛЕ»

МУНИЦИПИАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА С. ЗАСЕЧНОЕ

МЕЖРАЙОННЫЙ КОНКУРС-ФЕСТИВАЛЬ НАУКИ «ВРЕМЯ ВПЕРЁД»

Секция: «Продолжатели дела Л.А. Загоскина»

(география, географическое краеведение, другие смежные дисциплины и области знания)

Исследовательский проект:

«ГЕОГРАФИЯ МУРАВЬЁВ НА ЗЕМЛЕ»

Выполнил проект:

Шевченко Никита Иванович,

обучающийся 7Б класса

МОБУСОШ с. Засечное.

Руководитель проекта:

Палаева Наталья Владимировна,

учитель географии

с. Засечное, 2023г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………..3

Цели и задачи проекта……………………………………………………...…...3

Объект и методы исследования………………………………………..………3

Этапы реализации проекта…………………………………………….……....4

1. Обоснование проекта ………………………………….…………..4

1. Актуальность…………………………………………………………...…4

2. Социологическое исследование «Что нам известно о муравьях?».. 5

1. Знакомство с теоретической основой проекта…………………...6

2.1. Знакомство с теоретическими источниками «Все о муравьях»………..….6

2.2. География муравьев Пензенской области………………………………....8

2.3. Особенности жизнедеятельности лесных муравьев………………...….. 9

III. Практическая часть проекта……………………………………..…...10

3.1. Особенности муравьёв на разных континентах…………………….…10

3.2. Моя муравьиная ферма ……………………………………………….….13

3.3. Изготовление карты "Муравейник мира"……………………………..16

Результаты реализации проекта………………………………...…..…….…17

Практическая значимость проекта….............................................................17

Список использованной литературы………………………………….…....18

Введение

В нашем мире обитает огромное количество насекомых, одними из самых значимых и полезных являются муравьи. Они распространены по всему Земному шару, не считая крайней Арктики и Антарктики и насчитывают более 14000 видов.¹ В России обитает 2602 видов, большинство которых приспособились к нашим зимам. Глобальную численность муравьев оценили в 20 квадриллионов особей (среди них 3 квадриллиона — наземные муравьи). Общая биомасса этих насекомых равна 20 процентам сухой биомассы человечества. Показатель, кстати, превышает биомассу всех диких птиц и млекопитающих.

Еще один рекорд муравьев — самый многочисленный среди беспозвоночных класс. Эти труженики и коллективисты составляют 80% всех эукариотов на Земле.

Точные данные о численности и местах обитания любого вида нужны, чтобы понять его роль в экосистеме и связь с другими организмами. Но данные о таксономическом разнообразии насекомых очень ограничены — ученым до недавнего времени не удавалось собрать точных данных об их глобальной численности, средах обитания и скоплениях в определенных биомах.

Главным образом это касалось муравьев, которые крайне важны для экологии Земли. Например, они могут рассеивать семена растений, вступают в симбиоз с другими насекомыми, в их гнездах иногда живут другие виды: тли, жуки, пауки, клещи. Кроме того, муравьи могут выступать в роли как хищников, так и добычи.

Но именно биомасса насекомых определяет масштаб воздействия на почву: трудяги-муравьи могут разрыхлить до 13 тонн почвы за один «рабочий день»².

В последние годы растет количество исследований, посвященных таксономическому разнообразию живых организмов. Такой интерес связан в первую очередь с тем, что снижение биоразнообразия является одним из признаков антропогенного влияния и возникшей проблемой его сохранения. Исходя из актуальности проблемы, была определена 

Цель работы: изучение географии муравьев и выявление факторов окружающей среды, повлиявших на формирование уникальности и значимости различных видов муравьев.

Задачи:
1. Составить анкету " Знаете ли вы?" и провести опрос обучающихся, сделать выводы.
2. Познакомиться с теоретическими источниками информации о муравьях.

3. Проанализировать жизнедеятельность муравьев на примере собственного формикария.

4. Выявить муравьев-уникумов на разных континентах и выяснить особенности условий их существования используя шкалу уникальности:

-есть ли муравьи в Антарктиде. Самые холодостойкие муравьи;
-муравьи способные жить в самых сухих местах Австралии;
-особенные муравьи Африки;
-отличительные черты муравьев Северной Америки;
-загадки муравьев Южной Америки;
-самые распространённые муравьи Евразии.
5. Составить карту "Муравейник мира"
6. На основе анализа делать общий вывод о проделанной работе.

Объект исследования: «География муравьев»

Методика исследования:

- эмпирическое изучение литературных источников;

- отбор и анализ полученной информации;

- разработка проекта карты «Муравейник мира»

-реализация проекта.

Методы исследования:

-теоретические (изучение литературных источников, сравнение, классификация, анализ, синтез);

-эмпирические (наблюдение, описание);

-статистические (анализ и обработка результатов исследования).

Сроки работы проекта:

- апрель 2022-апрель2023гг.

Этапы реализации проекта:

1 этап

Была составлена анкета с интересными фактами о муравьях и их жизни. Проведён опрос среди обучающихся, составлена диаграмма.

2 этап

На основе изученной литературы о муравьях, состоялось знакомство с муравьями Пензенской области, их жизнедеятельностью. Выявлено их значение в жизни природы.

3 этап

Организация домашней муравьиной фермы. Наблюдение и эксперименты.

4 этап

Знакомство с муравьями на различных континентах. Выявление особенностей муравьёв на разных континентах с помощью литературных источников. Создание карты «Муравейник мира».

5 этап

Выводы о проделанной работе.

1. Обоснование проекта

Актуальность исследования:

  Почти каждый человек в своей жизни, так или иначе, сталкивался с муравьями. В чем же секрет этих удивительных существ?

Ответ прост – в продвинутой социальной организации. Эти маленькие насекомые строят муравейники, по внутреннему устройству сравнимые с огромными замками или городами, слаженно трудятся, обороняются от врагов или сами затевают войны, у них есть подобие сельского хозяйства и животноводства, продвинутая система коммуникации, в их мире каждый знает свое место.

Муравьи относятся к тем немногим живым существам, которые не только сами приспосабливаются к среде обитания, но и активно перестраивают окружающий мир применительно к своим нуждам, своим задачам. Они во многом похожи на людей.

Муравьи населяли нашу планету задолго до того, как появился человек. Они пережили динозавров и скорее всего, переживут и нас. Между нами больше 100 млн. лет эволюции. Однако, несмотря на долгий период изучения муравьёв, мы ещё многого о них не знаем. ³

1. Социологическое исследование «Что нам известно о муравьях?»

1. Знаете ли вы, что первые муравьи появились более 130000000 лет назад? (5 правильных ответов)

2. Знаете ли вы, что размер самого маленького муравья на Земле составляет 2мм? (6 правильных ответов)

3. Знаете ли вы, что муравьи, в основном, ориентируются по запаху? (7 правильных ответов)

4. Знаете ли вы, что некоторые муравьи занимаются разведением тли, в качестве источника пади? Именно из-за этого они охраняют её от хищников. (8 правильных ответов)

5. Знаете ли вы, что самый большой муравейник достигал в высоту 2,5 метра? (9 правильных ответов) /Он был найден в Бельгии/

6. Знаете ли вы, что у муравьёв нет лёгких, так как они дышат дыхальцами? (10 правильных ответов)

7. Знаете ли вы, что самые крупные муравьи, из когда-либо живших на Земле, были размером с колибри? (11 правильных ответов)

8. Муравьи являются вредителями? (7 правильных ответов)

9. Какую пользу приносят муравьи? (3 правильных ответов)

Вопросы:

10. Могут ли муравьи поднять груз, весом в 50 раз больше них? (Да, могут-20 правильных ответов)

11. Существуют ли ядовитые муравьи? (Да, например - Solenopsis invicta- 8 правильных ответов)

12. До какого количества особей могут доходить муравьиные семьи? (До нескольких миллионов особей-11правильных ответов)

13. Существуют ли муравьи – рабовладельцы? (Да, яркий тому пример - Polyergus Rufescens-12 правильных ответов)

14. Обитают ли муравьи в Антарктиде? (Нет, но они обитают на острове Керлеген, рядом с Антарктидой-27 правильных ответов)

Вывод: В анкете-опроснике всего 14 вопросов. Было опрошено 27 человек. Из 378 ответов только 159 ответов - 42% оказались правильными. Неправильных ответов было получено- 144 -38%. Затрудняются с ответом или никогда об этом не слышали в - 75 случаях-20%. Знания в области мирмекологии у одноклассников не очень велики. Поэтому моя работа имеет большое значение!

1. Знакомство с теоретической основой проекта.

2.1 Знакомство с теоретическими источниками «Все о муравьях»

Описанию жизни и поведения муравьев посвящена книга Иосифа Ароновича Халифмана «Пароль скрещенных антенн».⁴ В этой книге не только описывается строение муравьев, но и их поведение. Живут муравьи большими семьями, поэтому всех членов семьи пересчитать невозможно. Каждая семья состоит из половых особей (самцов и самок), а также рабочих муравьев, которые являются недоразвитыми, бесплодными самками. Роль самцов сводится к оплодотворению молодых крылатых самок.

Продолжительность жизни муравьиной самки максимальна для насекомых – 20 лет.

Плешкова А. А. «Великан на поляне, или Первые уроки экологической этики». В ней рассказывается о жизни муравьев. Рассмотрены принципы организации семьи, ее состав и жизнедеятельность (согласованность действий, рабочий день, распределение пищи и т. д.). Особое внимание уделяется причинам возникновения колоний и комплексов, состоящих из десятков и сотен гнезд. Затронута проблема использования полезных видов муравьев для биологической защиты леса.

Поподробнее рассмотрим:

1) Строение муравья

Строение тела всех муравьев имеет такие общие черты:

• тело муравья делится на 3 сегмента: голову, грудь и брюшко;

• муравьи имеют  экзоскелет — наружную хитиновую оболочку, которая обеспечивает поддержку и защиту тела и внутренних органов;

• на голове расположены характерные усики и мандибулы;

• ротовой аппарат лижуще-грызущего типа;

• наличие петиоля – узкой талии между грудью и брюшком. Эта часть тела состоит из 1–2 члеников;

• крылья есть только у самцов и у репродуктивных самок до окончания брачного периода;

• наличие жала – видоизмененного яйцеклада – у рабочих особей. Применяется для добычи пищи и защиты семьи.

• Голова муравьёв имеет сильные мандибулы, которые используются для переноса пищи, манипулирования различными объектами, строительства гнезда и обороны

Органы зрения

Как и у других насекомых, у них сложные фасеточные глаза, состоящие из большого количества линз. Муравьи не могут достаточно хорошо различать форму предмета, так как их зрение имеет низкое разрешение, зато отлично реагируют на движение. Кроме того, в верхней части головы расположены три маленьких органа зрения, которые называют простыми глазками. Они способны различать уровень освещенности и определять плоскость поляризации светового потока. Существуют также абсолютно слепые виды, которым зрение не нужно, так как они обитают в толще почвы.

Назначение усиков

На голове муравьев находится универсальный орган чувств – усики. Они способны распознавать молекулы различных химических веществ, чувствовать воздушные потоки, вибрации и принимать сигналы при соприкосновении с предметами или другими насекомыми. Кстати, прикосновения вместе с особыми жестами и выделением феромонов составляют язык муравьев. Они же помогают различать вкус. Муравьи могут отличать чистую воду от загрязненной, обнаруживают минеральные примеси, растворенный сахар и кислоты. Звуки для муравьев не так важны, они могут различать их только в том случае, если находятся в центре звуковой волны.

Лапки

Муравей имеет 3 пары хорошо развитых ног, каждая из которых располагается на отдельном грудном сегменте и заканчивается крючковатым когтем. Благодаря этой особенности передвижения муравья могут происходить не только по горизонтальной, но и вертикальной поверхности. От особенностей строения лап насекомых зависит метод их передвижения. Не все муравьи перемещаются пеша, некоторые виды имеют способность совершать прыжки. Есть также планирующие насекомые и муравьи-бегунки, красные огненные муравьи способны образовывать мосты через водные преграды. Лапки служат муравью не только для перемещения. Так передними ногами, оснащенными специальными щеточками, насекомое ухаживает за своими усиками. Шпоры, расположенные на задних конечностях, применяются для атак и защиты. А наличие мелких зазубрин, имеющихся на всех ногах, дает возможность насекомым перемещаться даже по отвесным гладким поверхностям.

Внутреннее строение

По-своему уникальны и внутренние органы муравья, которые расположены в брюшке. Так пищевод заканчивается не желудком, а так называемым зобом. Его насекомые используют для сбора пищи. При необходимости угостить своего сородича муравей отрыгивает часть еды из этого тайничка. Особенно это характерно для медовых муравьев, которых еще называют бочками.

Нервная система

Нервная система муравьев состоит из длинной брюшной нервной цепочки и нервных узлов. Сложное поведение насекомых возможно благодаря надглоточному ганглию, который представляет собой мозг муравья. Его размеры достаточно велики по сравнению с размерами тела, а самый большой – у рабочих особей, меньше у цариц и самый маленький у самцов.

Система кровообращения

Кровью муравьев является прозрачная жидкость – гемолимфа. Гоняет ее по организму спинной сосуд – сердце. Оно представляет собой мускулистую трубку, которая проходит вдоль всей спины.

Система дыхания

Дыхательная система трахейного типа. Открытие трахей происходит наружу стигмами (дыхальцами), которые расположены на каждом сегменте брюшка (на стебельке у основания чешуйки).

Вывод: появились муравьи на нашей планете 200 млн. лет назад (в верхнем мезозое). Их далекие предки – свидетели расцвета динозавров – были подземными хищниками, лишь значительно позднее они освоили поверхность земли и забрались на деревья.

Муравьи относятся к отряду перепончатокрылых. Некоторые муравьи достаточно мелкие – их вес составляет не более 2 мг, а размер тела – около 2 мм. Но существуют и довольно крупные представители семейства, у которых тело рабочих особей достигает в длину 3 см, а вес – 90 мг. Несмотря на свои маленькие размеры, они имеют свои особенности физиологического строения и им свойственна очень сложная система организации жизнедеятельности.

2.2 Муравьи Пензенской области

В Пензенской области обитает больше 40 видов муравьёв. В основном это роды Formica и Myrmica, также стоит выделить как популярных и многочисленных роды Lasius и Camponotus. В своем селе я встречал более 20 видов муравьёв и могу сказать, что в нашем регионе довольно сильно распространены муравьиные семьи. Пензенская область может похвастаться наличием такого вида как Tetramorium Atratulum или по-другому Anergates Atratulus, который является исчезающим и занесён в Красную книгу. Муравьёв рода Camponotus в Пензенской области – 4, (один из которых я содержу у себя). Из редких видов в Пензенской области обитают: Formica Uralensis, которые занесены в Красную книгу как «Близкие к переходу в группу угрожаемых». В Пензенской области обитают Formica Polyctena и Formica Rufa, которые также занесены в Красную книгу. Formica Uralensis и Formica Picea схожи тем, что обитают на болотах, поэтому из-за сокращения численности болот этих видов становится меньше. Чаще всего на территории Пензенской области встречаются муравьи Lasius Niger, Lasius Flavus, Myrmica Rubra, Formica Cunicularia.⁵

2.3 Особенности жизнедеятельности лесных муравьев

Formica Rufa или Рыжий лесной муравей – это редкий и при этом немаловажный вид муравьёв, они обитают в лесах и строят там огромные муравейники из веточек, хвоинок, опилок, песка, травы и многого другого. Их муравейники представляют из себя большие холмы, в которых и живут муравьи. Их муравейники обычно строятся в хорошо прогреваемых местах, например, на опушках или холмах, они достигают высоту до 2 метров.⁶

Рис.1

На первый взгляд кажется, что материал набросан беспорядочно, но даже при самых сильных ливнях муравейник не промокает и внутри остаётся сухим. Матки этого вида основывают гнёзда паразитическим путём, то есть они пробираются в муравейники своего или близкого к ним вида, в которых по какой-то причине отсутствует матка и заменяет её, спустя некоторое время муравьи от этой матки заменят муравьёв от предыдущей, тем самым обеспечат появление нового поколения. У Formica Rufa довольно крупные семьи, они достигают до 1 млн. особей.

Рис.2

Солдат эти муравьи не имеют, но их рабочие всегда могут з ащитить муравейник от нападения благодаря своей кислоте, когда их жилью грозит опасность, муравьи становятся в стойку и стреляют своей кислотой в противника, обычно они целятся в глаза и нос, если это не помогает они начинают кусать нападающего и впрыскивать в отверстия от укуса кислоту, после такого хищник испытывает боль и уходит. Этих муравьёв по праву можно назвать санитарами леса, ежедневно эти муравьи относят в гнездо тысячи насекомых (рис.1). Именно они охраняют леса от вредителей, таких как: сосновый пилильщик, сосновая совка, дубовая листовёртка и множество других видов вредоносных насекомых. Муравьи являются и распространителями семян в лесу.⁷

Подсчитано, что муравьи среднего муравейника защищают 0.25 га леса, а крупного – до 1 га. Лёт у этих муравьёв начинается в середине июня, причём из одного гнезда вылетают либо только самцы, либо только самки, предположительно, это сделано для того чтобы предотвращать близкородственное скрещивание. Каждая семья Formica Rufa обладает большой охраняемой территорией, на которой они прокладывают запаховые тропы, по которым они переносят еду и стройматериалы, длина дорог может превышать 100 метров, а их общая длина может доходить до 1000 метров. (рис.2).
К сожалению, численность колоний этого вида падает во многих регионах Европы, это происходит из-за вырубки лесов, а леса для Formica Rufa – это естественная среда обитания, поэтому им негде жить и их колонии погибают.⁸

Этих муравьёв не очень легко разводить в домашних условиях из-за их социального паразитизма. Для того чтобы королева Formica Rufa начала нести яйца нужно подселить к ней рабочих её же вида, а также подкинуть ей несколько коконов или личинок того же вида. После чего королева начнёт нести яйца самостоятельно и спустя некоторое время у неё появятся свои рабочие, с которыми она и создаст новую колонию. Formica Rufa – это настоящие охотники, кормёжка этого вида превращается в увлекательное представление: муравьи слаженно сражаются с насекомым в несколько раз больше их самих. Этот вид предпочитает живых насекомых, сочные фрукты, сахарный и медовый сироп. Эти муравьи нуждаются в зимовке, то есть их уборке в прохладное место на время зимы. Они довольно устойчивы к низким температурам и способны переносить холод до -4 градусов по Цельсию, что для муравья очень много, именно поэтому они расселились в самые холодные участки Евразии, например, в Сибирь. Этот вид можно встретить даже поздней осенью, а выходят из диапаузы они одними из самых первых. Морозостойкие и похожие на них виды, такие как Formica Aquilona, Formica Pratensis и Formica Polyctena. Из-за того, что Formica Rufa похожа на Formica Polyctena их часто путают, но у них есть несколько отличий. Во-первых, это – более тёмный окрас абдомена и скутума у Formica Rufa. Во-вторых – это наличие менее трёх пар отстоящих волосков, либо практически полное их отсутствие у Formica Polyctena, по сравнению с Formica Polyctena, Formica Rufa имеет гораздо больше волосков на теле. Также они отличаются по количеству королев в семье, у Formica Rufa - моногиния, то есть у них лишь одна матка на весь муравейник, а у Formica Polyctena – полигиния, то есть присутствие в муравейнике более одной королевы. Поэтому можно сказать, что несмотря на то, что эти виды похожи, у них есть некоторые различия.⁹

Вывод: муравьи одного муравейника живут дружно, они строго соблюдают девиз “Один за всех и все за одного”. Полезное значение муравьёв заключается в том, что они, подобно дождевым червям, разрыхляют своими ходами почву, способствуют её вентиляции, увлажнению и обогащение перегноем. Таким образом, изучение жизни рыжих лесных муравьёв полезное и необычайно интересное дело. Formica Rufa или Рыжий лесной муравей – это полезный вид муравьёв, без которого облик наших лесов был бы совсем другим. Поэтому польза вида Formica Rufa – огромна. Нельзя разрушать муравейники!

III. Практическая часть проекта

3.1. Особенности муравьёв на разных континентах.

Муравьи не обитают в Антарктиде, но они живут на территориях рядом с ней. Название этих муравьёв Camponotus Werthi, они обитают на острове Керлеген на Французских Южных и Антарктических Территориях, считаются эндемиками этого места¹². Климат острова Кергелен суровый, с постоянно дующими холодными ветрами западного направления. Скорость их имеет ураганную силу и составляет аж 150-200 км/ч или ~40-60 м/с! Берега сотрясаются под обрушивающимися на них штормовыми волнами. В летний период идут резкие, сильные, хлесткие ливни, в зимний период к ним добавляется еще мокрый снег. Самым холодным месяцем является август, среднемесячная температура составляет -1°С. Самый теплый – февраль при средней температуре +9°С. Количество осадков 727мм в год, при средней температуре 4,9 градусов.¹⁰

Camponotus Werthi – небольшой по размеру вид муравьёв, он достигает 5 мм в длину, имеет чёрный окрас и волоски на теле.

Муравьи обитают и за Полярным кругом, а именно род Formica, отличающийся своей морозоустойчивостью. Эти муравьи способны переносить самые лютые морозы в состоянии диапаузы. Они обитают в условиях Субарктического пояса, при осадках 400мм в год, при средней температуре 3,8 градусов по Цельсию.

Австралия – средняя температура летом +30 градусов по Цельсию, зимой +20 градусов по Цельсию, количество осадков в год – 419мм, климат – семиардный(полусухой), природная зона – полупустыни и пустыни. В Австралии обитают муравьи-мясоеды Iridomyrmex Purpureus.

Живут они в зоне полупустынь и пустынь в условиях с очень низкой влажностью, они способны выживать в самых тяжёлых условиях Австралийских пустынь, и лишь самая жаркая погода способна контролировать их численность. Этот вид очень устойчив к различным бедствиям. Размер муравьёв этого вида около 7мм.¹¹

В Африке, в природной зоне саван, в условиях Экваториального и Субэкваториального пояса, при влажности 2000 мм осадков в год и средней температуре 20 градусов по Цельсию, обитает вид муравьёв-кочевников Dorylus Wilverthi.

Муравьи обладают крупными мандибулами, что позволяет им быть отличными охотниками.

Их матки обладают внушительными размерами, а именно 5 см в длину. У них очень высокая популяция – 20 миллионов особей. Вид называется кочевниками потому, что Dorylus Wilverthi не строит постоянных гнёзд, муравьи создают временные бивуаки.¹²

В Северной Америке в условиях полупустынь и пустынь, в Субтропическом поясе, при средней температуре 32 градуса по Цельсию обитают муравьи рода Myrmycocustus.

Эти муравьи имеют особую касту муравьёв-бочек, которых наполняют соком кактусов (или другой углеводной пищей) и пьют его. Они делают это для того чтобы переносить засухи в жарких американских пустынях.¹³

В Южной Америке, в условиях Субэкваториального и Экваториального пояса, во влажных лесах при средней температуре +28 градусов по Цельсию и осадках 2000-3000 мм в год, обитают муравьи рода Cephalotes, у которых солдаты имеют голову в форме пробки. Такая причудливая форма головы нужна для того, чтобы закрывать вход в гнездо во время нападения. Особо ярко выражено это у муравья Cephalotes Pallidoides, чья голова настолько большая, что он способен использовать её как парашют.¹⁴

В Евразии самым крупным муравьем считается вид Camponotus Vagus или же Чёрный муравей-древоточец.

Они обитают в Европе и части Азии, в условиях умеренного и субтропического пояса, в природных зонах лесостепей, широколиственных и смешанных лесов, при осадках 500-1000 мм в год. Солдат Camponotus Vagus может достигать в длину 15мм! Этот вид является самым крупным в России. Живут они в подгнивших деревьях, пнях. Их часто можно встретить на опушках, в старых вырубках, в сосновых и смешанных лесах. Они распространены в лесах Европы и Северной Азии.¹⁵

3.2 Моя муравьиная ферма

Весной 2022 года, наблюдая за муравьями в саду, я заинтересовался этими маленькими существами и стал разводить муравьёв в домашних условиях- превратился мирмикипера. Сейчас я содержу всего два вида, но я планирую завести себе ещё несколько.

У меня живут в Camponotus Vagus и Formica Rufibarbis

Camponotus Vagus полюбился мне за их крупный размер (15мм) и полиморфизм (то есть присутствие касты муравьёв-солдат), это – одни из самых больших муравьёв в России, они окрашены в чёрный цвет и имеют серебристые волоски на теле, у них сильные челюсти и объёмная голова. Formica Rufibarbis представляют из себя небольших муравьёв подрода Serviformica, они сильно распространены в России и встречаются даже на севере. Окрас у них светло-коричневый, а брюшко -чёрного цвета, иногда у их маток на тораксе есть пятна. Мне они нравятся за их скорость и манёвренность, а также за выносливость и живучесть.

Эксперементы:

1. Эксперимент на выявление скорости в диапаузе (это состояние муравьев в зимнее время). Выпущенный на стол муравей, преодолевал расстояние 24 см за 4 секунды. Чтобы узнать какое расстояние может преодолеть мой муравей за 1 секунду, выполняем следующие действия, 24 см/4 сек= 6 см. (расстояние за 1 сек)

Далее по формуле вычисляем V=S/t (скорость=растояние/время)

Переводим 1 час в секунды-3600 секунд, 3600*6=21600 см. или 216 метров= 0,216 км. (Преодолевает муравей за 1 час).

Далее по формуле вычисляем V=S/t (скорость=растояние/время) V =0,216 км/ч или 3,6 м/мин. Руфибарбис может развивать скорость зимой в диапаузе. В нормальном состоянии, конечно, быстрее раза в 2!

Вывод: в домашних условиях муравьи в диапаузе способны развивать скорость - 0,216 км/ч или 3,6 м/мин.

Но, ученые установили, что один из видов африканских пустынных муравьев может бежать со скоростью от 30 до 70 см в секунду!

Питаются муравьи насекомыми и прочим белком, например, варёной курицей. Белок нужен их личинкам для того чтобы расти и развиваться во взрослых муравьёв. Взрослым особям нужны углеводы, в природе они добывают их из фруктов или сока растений, в домашних условиях источником углеводов обычно служит сахар или мёд, смешанный с водой. Муравьям рода Messor нужны семена вместо сахара и мёда, именно из них они добывают углеводы.

1. Эксперимент: сколько муравьям нужно белка для жизнедеятельности?

У меня ­­4 муравья. 10 грамм курицы им хватает на 5 дней. 10 грамм нужно разделить на количество дней, мы получаем время за которое они съели данный белок. Затем полученную массу делим на количество муравьев, Узнаем сколько в среднем грамм приходится на 1 муравья.

Вывод: значит 1 муравью нужно белка- 0,5 грамм на 5 дней.

1. Эксперимент на выяснение сколько в день каждому муравью нужно углеводов. Взрослым особям нужны углеводы, в природе они добывают их из фруктов или сока растений, в домашних условиях источником углеводов обычно служит сахар или мёд, смешанный с водой.

Сколько нужно в день каждому муравью углеводов я определил по принципу с белками. Только использовал разведенный с водой мед. Такая же порция была установлена рядом с формикарием. После окончания эксперимента оказалась, что порция уменьшилась в два раза( вода испарилась). Значит, массу берем 5 миллиграмм. У меня 4 муравья. 5 миллиграмм жидкости им хватает на 5 дней. 5 миллиграмм нужно разделить на количество дней, мы получаем время, за которое они выпили углеводы. Затем, полученную массу делим на количество муравьев, так мы узнаем сколько в среднем миллиграмм приходится на 1 муравья.

Вывод: значит 1 муравью нужно углеводов-0,25 миллиграмм в день.

Слушая мой рассказ можно задаться вопросом, «А где же я нахожу себе муравьёв?». Есть два основных способа получения муравьиных королев, первый – это купить их в специализированных магазинах, а второй – это попасть на муравьиный лёт – время, когда муравьиные матки и самцы вылетают, для того, чтобы основать новые колонии. Те матки, у которых сброшены крылья способны дать потомство. Каждый вид летит в своё время, например, Camponotus Herculeanus летят в конце апреля, Myrmica Rubra летят в августе, а Lasius Niger летят с июля по сентябрь. Среда обитания муравьев разнообразна. Для содержания муравьёв в домашних условиях требуются специальные искусственные муравейники, они называются формикариями. Есть три основных вида формикариев: акриловые, деревянные и гипсовые. Самыми распространёнными являются гипсовые и акриловые формикарии, они подходят для большинства видов муравьёв. Акриловые формикарии – это, разумеется, формикарии из акрила, но в камерах увлажнения находится гипс, благодаря которому там удерживается вода, создавая благоприятные условия для муравьёв. Гипсовые формикарии полностью состоят из гипса, там также присутствует камера увлажнения, и именно эти формикарии проще всего сделать самостоятельно. Муравьёв объединяет то, что всем им без исключения нужна влага для развития. Именно поэтому в домашних муравейниках-формикариях специально предусмотрены камеры увлажнения, туда нужно заливать воду пипеткой, в определённых пропорциях. В деревянных формикариях живут только те виды, которые обходятся с низким уровнем влажности, из-за этого там отсутствует камера увлажнения, но на арене всё равно должна присутствовать пробирка с водой, закрытая ватой.

Мои наблюдения

Находясь рядом с муравейником Camponotus Vagus, можно заметить, как эти муравьи слаженно обрабатывают древесину, выносят из муравейника опилки и прочий мусор, роют ходы, перетаскивают материалы. Кажется, будто муравьи разговаривают друг с другом и именно поэтому они работают так хорошо и чётко.

Если муравьям вида Lasius Niger положить малину, то спустя некоторое время от неё останется лишь кожица, но если положить малину муравьям Camponotus Vagus, то скорее всего она останется гораздо менее тронутой, это обуславливается всеядностью муравья Lasius Niger и его огромной любви к углеводам.

Если муравьям Formica Rufibarbis положить насекомого, а рядом с ним варёную курицу, то муравьи выберут насекомого. Это происходит потому что белки насекомых лучше усваиваются в организме муравьёв нежели белки птиц. Но это не значит, что этому виду муравьёв нельзя давать варёную курицу.

Если одну пробирку затемнить, например, тканью, а другую наоборот осветить, то муравьи отойдут в ту пробирку, в которой нет света. Это происходит из-за чувствительности муравьев к яркому свету, поэтому в вечернее время из муравейника выползает большее число муравьёв, чем в дневное.

3.3 Изготовление карты "Муравейник мира"

На основе изученного материала, мною была изготовлена карта, которую можно использовать на уроках географии, биологии при изучении животного мира.

Вывод: Природные условия на всех материках разные. Каждый из представленных видов муравьев приспособился к условиям своего континента. Таким образом, каждый из видов приобрел свой интересный и причудливый облик. Большинство муравьёв, описанных выше, являются эндемиками для своего материка.

Общие выводы:

1. В анкете-опроснике всего 14 вопросов. Было опрошено 27 человек. Из 378 ответов только 159 ответов - 42% оказались правильными. Неправильных ответов было получено- 144 -38% Затрудняются с ответом или никогда об этом не слышали в - 75 случаях-20%.

Социологическое исследование показало, что знания в области мирмекологии у одноклассников не очень велики. Поэтому моя работа имеет большое значение!

2.1. Теоретические источники обогатили наши знания о появлении муравьи на нашей планете 200 млн. лет назад (в верхнем мезозое). Были получены знания о биологическом строении. Я выяснил, что муравьи относятся к отряду перепончатокрылых. Некоторые муравьи достаточно мелкие – их вес составляет не более 2 мг, а размер тела – около 2 мм. Но существуют и довольно крупные представители семейства, у которых тело рабочих особей достигает в длину 3 см, а вес – 90 мг., но несмотря на свои маленькие размеры, они имеют особенности физиологического строения тела. Муравьям свойственна очень сложная система организации жизнедеятельности.

2.2. В результате исследования было выяснено, что в Пензенской области обитает больше 40 видов муравьёв. В основном это роды Formica и Myrmica, Lasius Niger, Lasius Flavus, Myrmica Rubra, Formica Cunicularia. Tetramorium Atratulum или по-другому Anergates Atratulus, который является исчезающим и занесён в Красную книгу. В своем селе мною было отмечено более 20 видов муравьёв, широко распространены муравьиные семьи, но они требуют бережного отношения к себе и защиты!

2.3. Про лесных муравьев Formica Rufa или Рыжего лесного муравья Пензенской области было выяснено, что муравьи одного муравейника живут дружно, они строго соблюдают девиз “Один за всех и все за одного”. Они подобно дождевым червям, разрыхляют своими ходами почву, способствуют её вентиляции, увлажнению и обогащение перегноем. Без них облик наших лесов был бы совсем другим, ведь без них по лесам расселились бы вредители и уничтожали растения там. Поэтому польза вида Formica Rufa – огромна. Нельзя разрушать муравейники!

3.1. Анализ проведенной работы показал, что природные условия на всех материках разные. Это повлияло на жизнедеятельность муравьев. Каждый из представленных видов приспособился к условиям своего континента. Таким образом, каждый из видов приобрел свой интересный и причудливый облик. Большинство муравьёв, описанных выше, являются эндемиками для своего материка.

3.2 Наблюдения за муравьями в саду и эксперименты, не только вызвали интерес к мирмикологии и энтомологии, но превратили меня в настоящего мирмикипера. Сейчас я содержу всего два вида, но я планирую завести себе ещё несколько. Мне понравились муравьи из-за их социальности и умения работать сообща, что непременно нужно изучать и анализировать для того чтобы узнать об этих маленьких существах еще больше!

3.3 Знания, полученные в результате проекта, позволили мне создать карту «Муравейник мира», которую презентовал в классе одноклассникам.

Экспертная справка

С мая-январь 2022-23 гг. была проведена работа:

- составлена анкета с интересными фактами о муравьях и их жизни; проведён опрос учащихся по данной теме; проанализирована диаграмма, сделаны выводы.

- изучена литература о муравьях; выявлено их физиологическое строение, сложная система организации жизнедеятельности и влияния на окружающую среду;

- выяснено, что в Пензенской области обитает больше 40 видов муравьёв, 20 из которых были обнаружены в нашем селе. В основном это роды Formica и Myrmica, Lasius Niger, Lasius Flavus, Myrmica Rubra, Formica Cunicularia. Tetramorium Atratulum или по-другому Anergates Atratulus, который является исчезающим и занесён в Красную книгу, этот вид требует бережного отношения к себе и защиты!

- благодаря литературным источникам и интернет-сайтам состоялось знакомство с муравьями на различных континентах, выявлены особенности муравьёв, их интересный и причудливый облик, который сформировался под влиянием природных компонентов (климат, почвы, природные зоны) на разных континентах;

-наблюдения за муравьями в саду и эксперименты, не только вызвали интерес к мирмикологии и энтомологии, но превратили в меня настоящего мирмикипера.

- на основе полученных знаний была создан проект карты «Муравейник мира».

Практическая значимость:

• Благодаря реализации данного проекта, обучающиеся не только знакомятся с литературой, изучают свою местность, выявляют факторы, повлиявшие на формирование и разнообразие животного мира, но и ведут просветительскую работу по природоохранной теме.

• Результатами работы стал проект по созданию карты « Муравейник мира»

• Важно отметить, что проект уже вступил в фазу реализации (просветительская работа в классе среди одноклассников!

Заключение.

Свою цель я достиг, изучил удивительный мир муравьёв. Муравьев очень много, они очень разнообразные. Муравьи способны приспосабливаться к самым разным условиям, от холода и засухи. Благодаря различному климату, почвам, растительному и животному миру, т.е. условиям существования, муравьи приспособились к жизни почти на всех континентах, живут у меня дома. Я люблю своих маленьких питомцев, ухаживаю за ними, общаюсь, наблюдаю, узнаю много нового и интересного. Сейчас они для меня как друзья, достойные уважения и бережного отношения. Итогом работы стала моя собственная карта «Муравейник мира», которую я презентовал на уроках географии при изучении природных зон различных материков! Ребятам было очень интересно узнавать новые факты из жизни самых маленьких, но очень значимых обитателей нашей планеты. Мы выяснили, что значение муравьев очень велико: муравьи-жнецы переносят семена растений, тем самым способствуют их распространению; садовые муравьи (например, Lasius Niger), при создании муравейника рыхлят землю, насыщая её кислородом; в природе муравьи играют роль санитаров леса, а в особенности вид Formica Rufa, чья численность падает во многих регионах России; муравьи поедают большую часть мёртвой и разлагающейся органики, муравьи питаются вредителями, тем самым контролируя их численность; самое главное -муравьёв можно использовать в сельском хозяйстве, как средство борьбы с вредоносными насекомыми, так как эти насекомые являются отличными хищниками.

Каждый человек неразрывно связан с природой и его жизнь целиком зависит от неё. Человек должен уметь читать книгу природы, подмечать удивительное и необычное в обычном и повседневном, открывать очень важные, необходимые, но скрытые от наших глаз связи в живой природе. А главное: учиться любить и беречь то, без чего людям не прожить –чудесный мир растений и животных вокруг нас. Полученные результаты имеют важное значение, они изменяют отношение ко всем живым организмам, а особенно к муравьям. Окружающий Мир велик и разнообразен. Я продолжу изучение природы нашего края на примере исследования в домашнем формикарии (муравейнике).

Список использованной литературы и интернет ресурсы:

1. Длусский Г. М. «Муравьи рода Формика» Архивная копия от 22 марта 2022 на Wayback Machine. — М., Наука, 1967. 236 с.

2. Плешкова А. А. Великан на поляне, или Первые уроки экологической этики. 2-е изд. – М: Просвещение, 2015.

3. Яновяк, СП; Мунк, Ю.; Дадли, Р. (2011). «Эволюция и экология направленного воздушного спуска у древесных муравьев» . Интегративная и сравнительная биология . 51 (6): 944–956. doi : 10.1093/icb/icr006 . PMID  21562023 .

4.  Халифман И. А., Пароль скрещенных антенн https://www.libfox.ru/360033-105-iosif-halifman-parol-skreshchennyh-antenn.html#book

5. Cataglyphis aenescens (Nylander, 1849) - новый вид для фауны муравьев (Hymenoptera, Formicidae) Пензенской области

6. Разрез муравейника –фото https://www.nkj.ru/archive/articles/23840/

7. https://ru.wikipedia.org/wiki/Мирмекохория

8. Организация жизни в муравейнике https://domikdomovenka.ru/products/muravi-rossii

9. https://ru.wikipedia.org/wiki/Муравьи

10. Полярный муравей https://udm.travel/nature/zhivotnye/nasekomye/polyarnyy-muravey/  

11. https://ru.wikipedia.org/wiki/Мясной_муравейhttps://www.antwiki.org/wiki/Iridomyrmex_purpureus карта (фото- {{Информация |описание=Iridomyrmex purpureus
    |дата= 2020-06-21 |источник = |автор =Фархан Бохари |разрешение ={{Cc-by-sa}} }} категория:Полевая категория:Iridomyrmex purpureus) Австралия

12. Карта https://antwiki.org/wiki/Dorylus_wilverthi, фото== {{int:filedesc}} == {{Информация |Описание = {{ru|1=Спинной вид муравья [http://www.antweb.org/description.do?rank=species&genus=Dorylus&name=wilverthi&project=worldants Dorylus wilverthi] образец [http://www.antweb.org/specimen.do?name=casent01 Африка.

13. https://ru.wikipedia.org/wiki/Медовые_муравьи, фото = {{int:filedesc}} == {{Информация | Описание = {{ru|1=Вид профиля муравья [http://www.antweb.org/description.do?rank=species&genus=Myrmecocystus&name=mexicanus&project=worldants Myrmecocystus mexicanus] образец [http://www.antweb.org/specimen.do ? https://ru.wikipedia.org/wiki/Медовые_муравьи#/media/Файл:Honey_Ants_(7344580116).jpg Сев. Америка

14. карта https://antwiki.org/wiki/Cephalotes_pallidoides, фото == {{int:filedesc}} == {{Информация | Описание = {{ru|1=Вид профиля муравья [http://www.antweb.org/description.do?rank=species&genus=Cephalotes&name=pallidoides&project=worldants Образец Cephalotes pallidoides] [http://www.antweb.org/specimen.do?na Южная Америка

15. https://ru.wikipedia.org/wiki/Чёрный_муравей-древоточец

1^ Длусский Г. М. «Муравьи рода Формика» Архивная копия от 22 марта 2022 на Wayback Machine. — М., Наука, 1967. 236 с.

2^ Плешкова А. А. Великан на поляне, или Первые уроки экологической этики. 2-е изд. – М: Просвещение, 2015

3^ Яновяк, СП; Мунк, Ю.; Дадли, Р. (2011). «Эволюция и экология направленного воздушного спуска у древесных муравьев» . Интегративная и сравнительная биология 

4^ Халифман И. А., Пароль скрещенных антенн https://www.libfox.ru/360033-105-iosif-halifman-parol-skreshchennyh-antenn.html#book

5^ Cataglyphis aenescens (Nylander, 1849) - новый вид для фауны муравьев (Hymenoptera, Formicidae) Пензенской области

6^ Разрез муравейника –фото https://www.nkj.ru/archive/articles/23840/

7^ https://ru.wikipedia.org/wiki/Мирмекохория

8^ Организация жизни в муравейнике https://domikdomovenka.ru/products/muravi-rossii

9 ^ https://ru.wikipedia.org/wiki/Муравьи

10^ Полярный муравей https://udm.travel/nature/zhivotnye/nasekomye/polyarnyy-muravey/  

11^https://ru.wikipedia.org/wiki/Мясной_муравейhttps://www.antwiki.org/wiki/Iridomyrmex_purpureus карта

12^[http://www.antweb.org/description.do?rank=species&genus=Dorylus&name=wilverthi&project=worldants Dorylus wilverthi]

13^[http://www.antweb.org/description.do?rank=species&genus=Myrmecocystus&name=mexicanus&project=worldants Myrmecocystus mexicanus]

14^[http://www.antweb.org/description.do?rank=species&genus=Cephalotes&name=pallidoides&project=worldants Образец Cephalotes pallidoides]

15^ https://ru.wikipedia.org/wiki/Чёрный_муравей-древоточец

15