Экология жуков Zophobas morio

Управление образования Североуральского муниципального округа

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 15»

ПРОЕКТ ПО БИОЛОГИИ

«Экология жуков Zophobas morio»

Направление: социокультурное

Проект выполнила:

Ученица 7 класса

Карачкова Алиса

Руководитель проекта:

учитель биологии и географии

Тимирева Н. П.

Североуральск

2025

Содержание:

Введение.................................................................................... 2

1. Теоретическая часть ............................................................ 4

1.1 Описание, строение личинки и жука................................ 4

1.2 Особенности этого вида жуков........................................... 4

1.3 Жизненный цикл жуков....................................................... 5

1.4 Жуки перерабатывают пластик........................................... 5

1.5. Жизненный цикл жука…………………………………… 6

2. Практическая часть……………………………..………... 8

2.1 Кормление жуков и их личинок......................................... 8

2.2 Перекладывание личинок по контейнерам......................... 8

3. Заключение…………………………………………………. 9

4. Список интернет-источников…………………………… 10

Введение

Глобальной проблемой современности является загрязнение мировых вод пластиком. Так, по данным исследования, Мирового океана общий вес пластика, который свободно плавает, составляет более 270 тыс. тонн. А в водах Тихого океана образовался «мусорный» остров, площадь которого достигает 15 млн. км2. За последние 40 лет объем пластикового мусора увеличился в 100 раз. Все это приводит к увеличению смертности морских животных, ведь они принимают пластик за пищу, что и приводит к их гибели. [1]. Не менее губительное действие пластик оказывает и на организм человека, а это значит, что мы должны этому вопросу уделить особое внимание. И решение уже найдено! Латиноамериканские жуки зофобас способны перерабатывать пластик. Именно поэтому для наблюдения и более детального изучения я выбрала именно этих жуков.

Цель работы: на основе собственных наблюдений изучить жизненный цикл жуков и убедиться в возможности переработки пенопласта.

Задачи:

• изучить условия разведения жуков;

• начать жизненный цикл жуков в неволе.

• провести наблюдения за экологией зофобас;

Объект исследования: инсектарий с жуками Zophobas morio.

Предмет исследования: изучить жизненный цикл жуков.

Гипотеза: жуки зофобас способны перерабатывать пластик.

Главными методами исследования в проекте является наблюдение за жизнедеятельностью зофобас, как самый простой и доступный метод, в полной мере иллюстрирующий экологию данного вида организмов в неволе, а также метод сравнения, использующийся в проекте для описания жизненного цикла исследуемого жука.

Этапы исследования:

1. Выбор предмета исследования.

2. Постановка целей и задач.

3. Выбор способа наблюдения и методика обработки результатов.

4.Сбор данных и фотофиксация.

5.Обработка и интерпретация полученной информации, оформление и анализ результатов, оформление вывода.

1. Теоретическая часть

Насекомые - это самый распространённый класс животных. К ним относят мух, комаров, пчёл, бабочек и других животных. но для изучения я выбрала вид жуков, которые встречаются в тропических регионах Южной, Центральной Америки и в Кубе. Это жуки Zophobas morio. Как оказалось, они предназначаются кормом для экзотических животных: рыб, черепах, лягушек, ящериц, птиц и других животных. В промышленных масштабах зофобас производятся на птицефермах, где пищей для личинок служит мёртвая птица, и где сами жуки служат кормом для птиц.

1.1. Описание вида Зофобас (лат. Zophobas morio) — вид жуков из семейства чернотелок (лат. Tenebrionidae).

Черноте́лки (лат.Tenebrionidae)— одно из крупнейших семейств жесткокрылых насекомых, насчитывающее до 20 000 видов, из них на территории Европы обитает примерно 1775 видов. В России — 245 видов из 110 родов. [1]

1.2. Описание строение личинки и жука.

Исторической родиной вида Zophobas morio является Центральная и Южная Америка. Предпочитает зофобас тропические и пустынные регионы. Могут встречаться в лесных биотопах - в гнилой древесине или грибах, так же обитают в домах, где живут в крупах или муке. Личинки зофобаса обитают в почвенных отложениях, соломе, лесной подстилке.

Из научных источников известно, что вид жуков Zophobas morio, чьи личинки известны как зофобасы, был описан датским энтомологом Иоганном Христианом Фабрицием в 1776 году. [2]

У имаго (взрослого насекомого) чётко сформировались голова, грудь и брюшко из 6 сегментов. (Прил.1) Он обычно однотонный и темный, варьируется от темно-бурого до чёрного. Достигает длины в 2,5см.

1.3. Особенности поведения и размножения

Жук зофобас и его личинки ведут скрытный образ жизни. Днем они прячутся в своих укрытиях, глубоко зарывшись в подстилку из опавших листьев. Они боятся солнечного света и выходят на поиски пищи только в темноте.

1.4. Особенности этого вида жуков.

1.Личинки не окуклятся, если они находятся в контейнере со многими другими личинками и обильной пищей, их необходимо содержать в одиночестве около 7-10 дней. Затем, по достижении зрелости, они выйдут из стадии куколки. Перед самим окукливанием "червь" может пролежать таким образом около 1,5-2 недель, далее, сбросив верхний слой, превращается в куколку. Через 2-2,5 недели куколка превращается во взрослого жука.

Жуки относительно богаты белком и жиром, что делает их привлекательным кормом для рептилий, амфибий, рыб и птиц. [3]

После смерти тело распадается на части: голову, грудь и брюшко.

Жуков разводят в пластиковой посуде при комнатной температуре.

Если черви зофобоса достигли примерно 60 мм и стали менее активными, значит, они готовятся к стадии куколки.

Молодые жуки первый день после выхода из куколки красновато-коричневого цвета. (Рис. 6). Как только жуки станут из коричневых черными, их необходимо накормить их и обеспечить влажной пищей. Процесс спаривания и откладки яиц у одной пары жуков может занять несколько часов. Примерно через неделю начнут вылупляться из яиц личинки, настолько мелкие, что их сложно заметить в субстрате. Когда они немного подрастут их нужно отсадить.

1.5. Жизненный цикл жука. Самка откладывает около 150–200 яиц. Длительность стадии яйца — 8–12 дней. Спустя 6–8 недель личинки перестают расти, а ещё через 5–6 недель окукливаются (окукливаются только в одиночестве). Длительность стадии куколки — 3 недели; средняя продолжительность жизни имаго (взрослой особи) — 10 месяцев.[4]

1.6. Жуки перерабатывают пластик.

Пластик - газонаполненные полимерные материалы с ячеистой структурой, получаемые из полимерных пен.

Ферменты, вырабатываемые кишечными бактериями личинок жука Zophobas morio, могут переваривать полистирол - это вид пластика, который используется как в пищевой промышленности, так и для изготовления стройматериалов. Из него делают мясные лотки, тару для овощей и фруктов, одноразовые столовые приборы и плиты для теплоизоляции. [5]

Ферменты могут быть адаптированы для разложения пластика на заводах по переработке. Команда биотехнологов "Ксенос" из технопарка "Якутия" обнаружила, что жуки зофобас морио (zophobas morio) могут поедать пластик. Опираясь на это открытие, исследователи создали портативные мини-станции для утилизации пластика с помощью жуков в домашних условиях и в офисе. (Прил.3)

На одной станции "поселят" более 900 жуков зофобас морио. Этого количества будет достаточно, чтобы обеспечить семье из 3-4 человек переработку бытового пластика: пакеты, упаковки из полистирола, пенопласта и полиэтилена.

Однако жуки, поедающие полистирол, набирают менее четверти веса, набранного личинками, которые ели отруби, а это говорит о том, что употребление пластика дорого обходится их здоровью. В ходе эксперимента биотехнологи в течение двух недель кормили личинок жуков только пластиком, а затем высушивали их. С помощью метода газовой хромотографии было установлено, что в их личинках и экскрементах практически отсутствует пластик, он распался на вторичные метаболиты. Биотехнологи также подсчитали, что 100 жуков съедают более 500 миллиграммов пластика за 10-12 часов.

2. Практическая часть

2.1 Кормление жуков и личинок.  Взрослое насекомое предпочитает растительную пищу. Это могут быть, огурцы, картофель, морковь. И чем более многообразно оно будет, тем лучше. Кормить следует нередко, но небольшими порциями, чтобы пища не покрылась плесенью.

2.3. Кормление пенопластом личинок зофобаса. (Рис. 4)

В разных контейнерах (инсектариях) 2 исследуемые группы личинок, одну из которых мы кормили морковью, капустой, яблоками – контрольная группа, а вторую группу пенопластом, в качестве материала для переработки отходов – исследуемая группа. (Рис. 5)

Регулярно прибирали контейнеры от остатков пищи и удаляли их, чтобы предотвратить развитие плесени и нежелательных запахов, а также, чтобы предотвратить распространение болезней и создать благоприятную среду для жуков.

2.2. Перекладывание личинок по контейнерам. Для того, чтобы личинки начали окукливание, их необходимо разместить по одному в контейнеры с минимальным количеством еды. Сначала они вели себя активно, пытались выбраться, через 5 дней активность снизилась у всех без исключения – и начался этап окукливания, а это значит, что экология личинок питающихся пенопластом никак не отличается от тех, которых кормили обычной пищей.

Вывод: при разведении зофобас мы убедились, что личинки этих жуков способны поедать пластик и его производные, при этом экология исследуемых обьектов не отличается от контрольной группы.

Заключение

Изучение зофобасов и их способности перерабатывать пластик представляет собой интересную и важную тему с точки зрения экологии и возможных практических применений. Пластик является одним из основных загрязнителей окружающей среды, и поиск способов его разложения и утилизации является актуальной задачей на мировом уровне. В мировой океан ежегодно попадает 8 млн. тонн пластика ученые подсчитали если не принимать мер по его утилизации, то к 2050 году его будет больше чем всех мировых запасов рыбы.

Исследование этого вида жуков может привести к разработке новых методов утилизации пластиковых отходов, а соответственно к созданию более эффективных и экологически чистых технологий утилизации или переработки пластиковых материалов.

Кроме того, можно найти ответ на вопрос о понимании новых экологических взаимодействий и возможного использования животных в устойчивом управлении пластиковыми отходами.

Таким образом, изучение зофобасов и их способности перерабатывать пластик представляет собой важное направление, которое имеет потенциал принести огромную пользу для общества и окружающей среды, решив тем самым одну из глобальных проблем человечества.

Практическая значимость заключается в том, что этот необычный вид жуков можно разводить даже в домашних условиях, и успешно применять их в качестве средства переработки пластика.

В ходе работы над этим проектом была достигнута поставленная цель через реализованные задачи, гипотеза подтвердилась, действительно есть необычный вид жуков, которые способны переработать пластик.

Список интернет-источников:

[1] https://ru.wikipedia.org/wiki/Zophobas_morio

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Zophoba

[3] https://animalsworld.fandom.com/ru/wiki/Зофобас

[4] https://zophobas.ru/blog/zofobus_mario

[5]https://animalsworld.fandom.com/ru/wiki/%D0%97%D0%BE%D1%84%D0

%BE%D0%B1%D0%B0%D1%81

Приложение

Рис. 1. Общий план строения имаго зофобаса.

Рис.2. Полный цикл развития жуков.

Рис. 3. Портативные мини-станции для утилизации пластика.

Рис. 4.

Рис. 5.

Рис. 6.

5