Научно-исследовательская работа "Моя муравьиная ферма"

Министерство образования и науки Республики Бурятия

Комитет по образованию г. Улан – Удэ

МАОУ «Гимназия № 33»

II городская научно – практическая конференция школьников

«Первые шаги в науку – 2023»

Секция: Биология. Животный мир

Тема: «Муравьиная ферма»

Выполнил: Доржиев А.Т.

ученик 2 класса МАОУ «Гимназия № 33»

Научный руководитель: Норбоева И.Л.

учитель начальных классов МАОУ «Гимназия № 33»

г. Улан-Удэ

2023 г.

Оглавление

I.  Введение

II. Теоретическая часть

Глава 1. Степной муравей-жнец (Messor Structor)

Глава 2. Муравьиные социальные слои

Глава 3. Что такое формикарий?

Глава 4. Как ухаживать за муравьиной фермой?

III. Практическая часть

Глава 6. Муравьиная ферма в моей квартире

Глава 7. Эксперименты и наблюдения 

IV. Заключение

V. Список  использованной литературы

VI. Приложение

I. Введение

                 Однажды я увидел огромный муравейник в лесу и был очень удивлен тому, что крошечные насекомые смогли построить для своей семьи такой большой дом! Начал понемногу интересоваться муравьями. А когда узнал, что можно обзавестись домашней муравьиной фермой - радости моей не было предела!

Главной моей задачей стало убедить родителей в том, что мои домашние питомцы никуда не разбегутся и ухаживать за любимой колонией я буду сам. А также то, что за ними, наверно, очень интересно наблюдать и проводить некоторые безобидные опыты и эксперименты.

И вот у меня появилась моя первая муравьиная ферма с небольшой колонией муравьев-жнецов.

Актуальность данной темы обусловлена тем, что растет интерес к разведению и содержанию муравьев как домашних питомцев, муравьиные фермы становятся популярнее.

Цель исследования: изучить жизнь муравьёв, их поведение в условиях формикария.

Задачи исследования:

1. Изучить научно-популярную литературу, собрать достоверную информацию в Интернете;

2. Познакомиться с опытом разведения муравьев в домашних условиях;

3. Приобрести муравьев, искусственный муравейник и все необходимые аксессуары для жизнедеятельности насекомых;

4. Провести наблюдения, эксперименты в процессе жизнедеятельности колонии муравьев;

5. Выяснить в процессе ухода, какие оптимальные условия необходимы для нормального функционирования искусственного муравейника (формикария);

6. На основе наблюдений изученных данных сделать вывод о возможности разведения муравьев в домашних условиях.

Гипотеза исследования: если муравьям создать комфортные условия содержания в искусственном муравейнике, то колония муравьев будет развиваться в домашних условиях.

Объект исследования: колония муравьев вида муравей-жнец (Messor Structor).

Предмет исследования: содержание муравьев вида муравей-жнец (Messor Structor) как домашних питомцев.

Методы исследования: 

1. Изучение научно – популярной литературы;

2. Изучение Интернет - источников по теме исследования;

3. Наблюдение;

4. Эксперименты;

5. Фотографирование;

6. Обобщение и выводы.

Практическое значение: материал, который представлен в работе можно использовать на уроках окружающего мира.

II. Теоретическая часть

ГЛАВА 1. Степной муравей-жнец (Мessor structor)

В се большей популярностью пользуется создание в домашних условиях муравьиной фермы. Для этого лучше всего подходят неприхотливые муравьи-жнецы.

Общая информация о роде Messor: род Messor включает 110 видов муравьев, приспособленных к жизни в зоне пустыни практически на всех материках. Название Messor (жнец) род получил благодаря способу сбора зерна с полей. Согласно исследованиям, муравьи из одной семьи способны принести в подземные хранилища до 1,5 кг зерна. Является ли муравей-жнец вредителем, ворующим плоды трудов человека? Ответ отрицательный. Он собирает свой урожай только с земли, из уже поврежденных колосков. Зернышки хранятся во влажных подземных камерах достаточно долго и периодически прорастают. Тогда муравьи отгрызают проростки, а сами семена перетирают в порошок, смачивают слюной и кормят личинок. Проживают жнецы семьями численностью до 5000 особей.

Наземная часть муравейника имеет вид отверстия, окруженного валом из земли и сора от приносимых зерен. Под землей гнездо выглядит как протяженный вертикальный тоннель, по сторонам отходят ходы с камерами. 

В каждом гнезде муравьев-жнецов одна матка. На стадии образования гнезда их может быть несколько, но потом муравьи изгоняют или съедают лишних. Самцы же, оплодотворив самку, погибают.

Муравей-жнец — насекомое с полным циклом развития: яйцо, личинка, куколка, взрослая особь. Три первые стадии занимают до 2-3 недель каждая.

Таким образом, муравьи-жнецы – один из самых распространенных видов муравьев. Его можно встретить как природе, так и частных коллекциях. Жнецы не требуют особых условий по уходу, поэтому легко развиваются и в неволе. Такой вид муравьев отлично подходит для новичков.

ГЛАВА 2. Муравьиные социальные слои

Семья – основная форма существования общественных насекомых.

В зависимости от того, сколько муравьев в муравейнике, идет разделение труда. В небольшой муравьиной семье все ее участники могут заниматься разными видами деятельности. А вот в большой семье за отдельными муравьями закрепляются свои роли:

- воины-захватчики – основной задачей захватывание новых территорий и нападение на другие муравейники с целью похищения личинок и коконов для того, чтобы в дальнейшем сделать из них рабов, трудящихся на благо чужого муравейника;

- строители – старательно поддерживают устройство и состояние муравейника, создают новые тоннели.

- санитары – изолируют больных муравьев от общества, при повреждении конечности у пациента ампутируют ее, отгрызая своими мощными челюстями;

- няньки-сиделки – заботятся о потомстве и занимаются воспитанием;

- добытчики – добывают и складируют пищу;

- охранники – защищают входы в муравейник от чужаков и обеспечивают безопасность царицы с личинками;

- пастухи или доильщики – у муравьев есть свои домашние животные – тли, поедают растительность и выделяют капельки сладкой жидкости, которая называется падью. Муравьи щекочут тлей и получают падь — для них это вкуснейшая и питательная еда, которая является основным источником углеводов.

- труженики роддома – разносят яйца по специально отведенным отсекам и отвечают за поддержание необходимого температурного режима;

- хранители нектара — необходимы в муравейнике на случай, если вдруг в нем возникнут голодные времена, и муравьи-добытчики не смогут находить пищу. Тогда пригодятся продукты, которые всегда есть у запасливых хранителей;

- разведчики – ищут новые места, где можно добыть пищу.

Таким образом, у муравьев как у людей существуют социальные отношения. У каждого есть набор качеств: интеллект, агрессивность, скорость реакции, предприимчивость, умение общаться с другими. В зависимости от того, какие качества у каждого доминируют, муравей получает определенную профессию.

ГЛАВА 3.  Что такое формикарий?

Само слово образовано из двух латинских слов — formica, что значит муравей и rium, что значит жужжание или копошение. В современном итальянском языке, будучи поставленными рядом, они образуют словосочетание formica rium, которое переводится на русский язык как «муравейник».

Первая появившаяся в мире муравьиная ферма — была прежде всего научным проектом. Она появилась в середине XIX века и была создана учеными для научных целей.

Массовое увлечение началось в начале XX века и привело к распространению домашних муравейников. Насекомые оказались довольно выносливы и неприхотливы, давали большую почву для исследований и наблюдений. Повышенный интерес нашли они среди подростков. Родители отлично знают, что это прекрасный способ занять ребенка, приобщить его к науке, а заодно научить ответственности. Да и многие взрослые любят это незатейливое хобби.

Муравиная ферма должна иметь в конструкции следующие элементы и аксессуары:

1. Арена. Здесь проходит значительная часть социальной жизни муравьев. Сюда подается корм, по арене насекомые путешествуют день и ночь, в поисках строительных материалов, а также пищи. Здесь всегда кипит жизнь.

2. Система ходов. Внутри формикарий разделен на множество отсеков и переходов. Для маленькой колонии сначала открывают три камеры. В одной камере устраивается гнездо, где матка откладывает яйца, в другой - кладовая для пищевых запасов, а в третьей - муравьи могут устроить что-то на свое усмотрение, например, хранилище личинок или свалку для мусора.

3. Камера увлажнения. В современных формикариях для увлажнения используют съемные гипсовые вставки. Они распределяют влагу равномерно, а если со временем начинают портиться и гнить, то с легкостью меняются.

4. Гигрометр – прибор для измерения влажности, который помещают на арену и отслеживают измеряемые показатели. Уровень влажности отображается в процентах.

5. Пинцет - при уборке на арене муравьиной фермы пинцетом захватывают кусочки оставшейся еды или мусора,

1. Термоковрик - некоторые виды муравьев относятся к теплолюбивым. Это значит, что комнатной температуры им недостаточно, и требуется дополнительно подогревать муравьиную ферму.

2. Пипетка – для увлажнения камеры в формикарии.

3. Антипобег - это смесь масел, предназначенная для предотвращения побега муравьев из фермы. Наносится по периметру потолка арены.

4. Корм для муравьев (жнецов) – семена основная пища для муравьев-жнецов. В зёрнах содержатся самые полезные и питательные вещества: жиры, белки, углеводы, витамины и минеральные вещества

Виды муравьиных ферм:

1. Вертикальные. Арена размещена в верхней части, сама система ходов находится под ней вертикально.

2. Горизонтальные. Арена сбоку, система ходов находится сбоку, размещен горизонтально.

3. Свободной планировки. Сюда относят все самодельные, необычные, комбинированные конструкции. 

Таким образом, отвечая на вопрос: что такое муравьиная ферма — можно смело утверждать, что это современный, интересный и полезный досуг для всей семьи! Однако начинающим рекомендуется покупать готовые системы ходов и арены, чтобы избежать ошибок при планировании, которые могут привести в гибели или побегу насекомых.

ГЛАВА 4. Как ухаживать за муравьиной фермой?

        Чтобы в формикарии кипела жизнь, важно учитывать ряд аспектов:

1. питание;

2. жизнеобеспечение;

3. поддержание пригодных условий; 

4. уход за насекомыми.

  Для комфортного проживания колония должна соответствовать размерам муравьиной фермы. Если будет недостаточно пространства, муравьи могут погибнуть, а при наличии большого количества неиспользуемой территории – собирать там мусор, остатки пищи. После заселения муравьи могут вести себя неестественно – прятаться, не коммуницировать друг с другом, отказываться от пищи или воды. Это нормально. Для полной акклиматизации требуется время. После заселения должны остаться свободные камеры – колония будет развиваться, ей потребуется больше места.

Хоть муравейники не требуют постоянного контроля, обеспечивать насекомых едой необходимо. Достаточно просто снять крышку и положить пищу. Корм напрямую зависит от вида насекомых. Некоторые предпочитают других насекомых (комары, мучные черви, сверчки), другие питаются растительной пищей. Для кормления подойдут или небольшие порции, которые легко употребить сразу на месте (например, хлебные крошки), или цельные куски, которые сложно пронести в другие отсеки. Также не забывайте о воде. В зависимости от типа фермы жидкость наливается в специальные поилки или распространяется по самому муравейнику. Без воды колония погибнет от обезвоживания.

Для комфортного существования муравьев, требуется поддерживать уровень влажности. Для увлажнения предусмотрены специальные камеры (в маленьких – 1, в больших – 2 или 3), их необходимо заполнять водой. Чтобы правильно рассчитать уровень жидкости, понаблюдайте за формикарием. При избыточной влажности муравьи менее активны, стараются спрятаться. Если увлажнения недостаточно, со стенок исчезает конденсат и водяная пленка.

В первое время необходимо осторожно ухаживать за муравьиной фермой, для новичков подойдут камеры увлажнения, находящиеся поодаль от колонии. Это обезопасит насекомых от повышенной влажности в первое время. При необходимости эти членистоногие самостоятельно сменят место проживания, выбрав оптимальные комнаты. Нельзя размещать ферму под прямыми солнечными лучами, трясти формикарий, двигать муравьев без необходимости. Обязательно нужно чистить жилище. В отсеках скапливаются остатки еды, мусор и другие отходы.  

III.     Практическая часть

ГЛАВА 5. Муравьиная ферма в моей квартире

Просматривая интересные материалы и видео на сайтах Интернета, увидел информацию о домашних муравьях, меня заинтересовала эта тема для наблюдения, изучения поведения, жизнедеятельности муравьев. Родители подарили мне горизонтальный формикарий, к нему так же приобрели муравьев вида Жнец - степной муравей Messor structor и дополнительные аксессуары.

Муравьи изначально жили в пробирке, затем я переселил их в формикарий для дальнейшего существования. Рабочие особи сразу стали осматривать новое жилище, но поначалу за пределы арены не выходили Только на следующий день я увидел, что произошло полное переселение, а в первый день матка так и не вышла из шприца, т.к. мы не затемнили формикарий. Матка с расплодом заселились в одну из камер, расположенную на неосвещенной стороне. Все зерно они сложили в соседнюю камеру, а различный мусор стали складывать в дальнем углу арены.

Наблюдая за развитием яиц, мы заметили, что самка всегда находится в той же камере, что и расплод.  Несколько мелких рабочих находятся всегда рядом и ухаживают за самкой и яйцами. Развитие яиц происходит примерно за месяц. Молодые муравьи хорошо отличимые, т.к. они маленькие и от прозрачного до белого цвета, а потемнение происходит за 3-4 дня.

Для кормления муравьев мы приобрели корм, который содержит зерновую смесь: просо, канареечное семя, овсянка, семя льна, пшеница, овес, мак. 

За кипящей жизнью муравьев можно наблюдать бесконечно, я решил провести несколько экспериментов.

Глава 6. ЭКСПЕРИМЕНТЫ И НАБЛЮДЕНИЯ

Эксперимент №1 «Общение муравьев»

Цель: узнать, как и чем общаются муравьи между собой.

Ход эксперимента: я положил кусок яичного белка на арену, через пару секунд один из представителей подошел к кусочку, поводил усиками по нему и побежал к другим муравьям ушел ко ходу формикария к матке. Я увидел, как они соприкасались усиками друг с другом, после    это    наибольшая    часть    муравьев    вышла    на    арену    к    яблоку.

Вывод: одно из приспособлений общения муравьев между собой - это усики.

Эксперимент № 2 «Выявление агрессии муравьев»

Цель: узнать могут ли муравьи-жнецы проявлять агрессию и постоять за себя.

Ход эксперимента: я взял деревянную шпажку, опустил ее в песок формикария, муравьи в это время то приближались то убегали от шпажки, и большая часть муравьем собрались вокруг шпажки и стали на нее залезать.

Вывод: своими жевалами муравьи пытались прогрызть шпажку. Мой вид муравьев не является агрессивным, но смогут за себя постоять.

Эксперимент № 3 «Домашний муравей, вне формикария»

Цель: узнать реакцию муравья на свободное пространство вне формикария, перенес его на руки, убрав шпажку. Муравей начал бегать по руке в разные стороны, это было похоже на панику. Затем я обратно с помощью шпажки посадил муравья в формикарий.

Вывод: реакция домашнего муравья вне формикария похожа на панику, в которой муравей пытается найти свое жилью.

Экперимент № 4 «Любители влажной среды»

Цель: определить реакцию муравьев на воду.

Ход экперимента: налить воду в специальный отсек, подождать пока вода просочиться в нужную зону, наблюдать за реакцией муравьев. Я увидел, что муравьи активно начали перемещаться во влажную зону, перенося туда личинки.

Вывод: муравьи любят влажную среду и предпочитают выращивать свое потомство в ней, однако необходимо помнить что чрезмерно влажная среда может быть губительна.

К большому сожалению через несколько месяцев в моем формикарии умерла муравей-матка, я решил, что и колония скоро исчезнет.

Невольно получился еще один эксперимент.

Эксперимент № 5 «Выживание колонии без матки»

Цель: определить жизнеспособность колонии после утраты матки.

Ход эксперимента: колония муравьев, оставшаяся без матки, постепенно идет на убыль и в конечном итоге вымирает. Но после того, как колония осталась без матки, она жила своей прежней жизнью. Через некоторое время начали появляться новые личинки. Таким образом, в колонии появилась новая матка, вылупилась из ранее отложенных личинок, что бывает крайне редко.

Вывод: жизнь колонии после утраты матки возможна, однако в крайне редких случаях.

Таким образом, наблюдать за формикарием - очень интересное и познавательное занятие. В жизни муравьев особый ритм, ими руководят разум и порядок. Они не приемлют хаоса. Работая над темой, я научился созерцать, наблюдать, ухаживать за другими. Мне захотелось стать, как они, трудолюбивыми  и смелыми. 

IV.    Заключение

В своей работе я изучил жизнь муравьёв, их поведение в условиях формикария. Наблюдение за муравьями в домашнем формикарии увлекает, развивает любознательность, воспитывает доброе отношение к животному миру. Как много делают эти маленькие и удивительные существа!  

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 обновлении леса, оздоравливают его и очищают.  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.  

Домашний формикарий открыл мне много интересного из жизни муравьев. Муравьи подают пример трудолюбия и взаимопомощи. Меня очень заинтересовала муравьиная ферма. Я планирую продолжить наблюдение за этими животными.

Считаю, что гипотеза, выдвинутая в начале исследования, о том, что муравьи могут жить в домашних условиях и их можно изучать, доказана.

V. Список литературы

1.     «От муравья до бабочки».-М.: ОНИКС, 2000 «Я познаю мир. Насекомые».-

М.: АСТ, Астрель, 2001 

2.     Энциклопедия живой природы. – М.: АСТ-ПРЕСС,2000 http://www. krugosvet. 

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

4.     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

ССЫЛКИ НА ИНТЕРНЕТ ИСТОЧНИКИ:

1.     Муравьи-жнецы. [Электронный     ресурс].

URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/(дата обращения:1.12.2019).

2.     Формикарии.[Электронный ресурс]. URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/ (дата обращения:19.12.2019).

 Приложение