Вивчення життєдіяльності мурах в умовах домашнього формікарію

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ  УКРАЇНИ

ДЕПАРТАМЕНТ НАУКИ І ОСВІТИ

ХАРКІВСЬКОЇ ОБЛАСНОЇ ДЕРЖАВНОЇ АДМІНІСТРАЦІЇ

ВСЕУКРАЇНСЬКИЙ КОНКУРС ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНО – ДОСЛІДНИЦЬКИХ РОБІТ ІЗ БІОЛОГІЇ ТА ПРИРОДОЗНАВСТВА

«ЮНИЙ ДОСЛІДНИК»

Вивчення життєдіяльності мурах в умовах домашнього формікарію

Виконав Олешко Назар Олександрович, учень 6 класу

Чернещинського навчально- виховного комплексу

«загальноосвітній навчальний заклад І-ІІІ ступенів –

дошкільний навчальний заклад» Зачепилівського району Харківської області,

член гуртка «Юний еколог» ЗБДЮТ

 Керівник:

Лис Ольга Анатоліївна, вчитель     біології,

спеціаліст вищої категорії

Чернещинського навчально- виховного комплексу

 «загальноосвітній навчальний заклад- 

дошкільний навчальний заклад»

керівник  гуртка «Юний еколог» ЗРБДЮТ

м.Харків

2020

ЗМІСТ

ВСТУП…………………………………………………………………………….3

РОЗДІЛ 1. Загальні відомості про мурах та формікарії………………………..5

1.1.Що вивчає мірмекологія?................................................................................5

1.2.Формікарії – штучні мурашники…………………………………………….5

1.3.Мурахи – найрозумніші комахи!.....................................................................6

1.4.Особливості проживання і харчування мурах Messor structor……………..6

РОЗДІЛ 2.Власні дослідження життєдіяльності мурах Messor structor……….7

2.1.Спостереження за повним розвитком і різницею в розмірах мурах ……...7

2.2.Вплив зміни умов утримання на поведінку і зміну соціальної ролі мурах.9

2.3.Вплив зміни раціону на розмноження мурах Messor structor в домашніх умовах…………………………………………………………………………….10

ВИСНОВКИ……………………………………………………………………..14

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………………….15

ДОДАТКИ………………………………………………………………………..16

                                          ВСТУП

Для мене біологія – дуже цікава наука. Я цікавлюся життєдіяльністю живих організмів, особливо комах. Мурахи мені подобаються тим, що вони дуже схожі на людей, але більш командні гравці. Це хороша риса, якої нам варто у них повчитися.  Комахи завжди діють на благо своєї колонії. Буває, якщо захворіє один мураха, він ізолює себе, щоб не заражати інших. Люди не завжди готові так вчинити. А ще вони багато роблять для того, щоб  наша природа зберігалася в такому вигляді, в якому вона є. Сподіваюся, знаючи це, люди задумаються, перш ніж наступити на мурашник в лісі.

Нещодавно дізнався, що в біології є розділ науки – мірмекологія. Ця наука мені подобається, але мало хто знає про неї.

Вважаю, що мірмекологія – відмінне хоббі, з яким впораються і маленькі діти. Тому хочу розповісти про мірмекологію на прикладі своєї домашньої мурашиної ферми.

Спостереження за домашнім мурашником володіє великим релаксуючим ефектом. В даний час утримання мурах в домашніх мурашиних фермах стало поширеним явищем. Виходячи із вищесказаного, вважаю, що моє дослідження  на тему «Вивчення життєдіяльності мурах в умовах домашнього формікарію»  є актуальним.

Мета:  дослідження життєдіяльності мурах, їх поведінки в умовах формікарію.

Об'єкт дослідження: домашній формікарій.

Предмет дослідження: поведінка мурах Messor structor (женців) в умовах домашнього формікарію.

Для досягнення поставленої мети визначені такі завдання:

1.Вивчити літературу про мурах і формікарії;

2.Дослідити історію виникнення домашніх формікаріїв;

3.Дослідити повний розвиток мурах, різницю в розмірах у представників різних каст;

4.Дослідити вплив зміни умов утримання на поведінку і зміну соціальної ролі мурах Messor structor (женців);

5.Дослідити вплив зміни раціону на розмноження мурах в домашніх умовах;

6.Розробити пам'ятку починаючому мурашиному фермеру.

При виконанні дослідницької роботи використовувалися слідуючі методи дослідження:

• вивчення і узагальнення теоретичного матеріалу;
• експеримент;
• спостереження;
• фотографування;
• порівняння.

       Гіпотеза – зміна умов утримання і раціону може суттєво впливати на поведінку і розмноження мурах Messor structor (женців)

РОЗДІЛ 1

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО МУРАХ ТА ФОРМІКАРІЇ

1.           Що вивчає мірмекологія?

Мірмекологія – це наука про мурах, їх біологію, спосіб життєдіяльності, місце і значення в природі.

1.2.Формікарії – штучні мурашники

Формікарій (Formicarium) – споруда для утримання мурашок. Перші формікарії мірмекологи та ентомологи створювали з метою наукових досліджень ще в XIX столітті. Але зацікавленість натуралістів життям мурах спричинила масове поширення найпростіших конструкцій формікаріїв. Перший комерційний формікарій створив у 1929 році та запатентував у 1931 році винахідник Френк Остін, професор Таєрської інженерної школи Дартмутського коледжу. Найвідоміші формікарії – це «Мурашині ферми дядька Мілтона» (Uncle Milton’s Ant Farm), для яких мурашок  надсилають поштою.

Є різні конструкції формікаріїв: від найпростіших банок з наповнювачем до складних замкнених структур з автоматичним регулюванням вологості, освітлення і температури.

 Формікарій, або штучний мурашник  - це ємність з наповнювачем, яка імітує житло для мурах.  Це  справжня  держава з королевою, будівельниками та солдатами. Він нагадує комп’ютерну стратегію, втілену в реальності.               Мурашник навчає дітей відповідальності, адже комахам потрібен догляд.  Прибирання та годування мурах розвиває дрібну моторику. Водночас формікарій завдає значно менше клопоту, ніж утримання кота, пташки чи навіть хом’яка.

 Формікарій для утримання новачкам краще замовити з великою кількістю ходів і просторою ареною. У міру зростання досвіду його можна буде підключити через трубку до арени або нової фермі, адаптуючи під свої уявлення і потреби. Наповнювачем зазвичай служить гіпс, пісок, глина, дерево. У формікаріі обов'язково має бути присутня волога.

 У формікарії потрібно регулювати вологість та температуру. Зазвичай ферму зволожують від двох до п’яти разів на тиждень, крапаючи воду в спеціальну ємність. Частина камер неодмінно повинна залишатися сухою. Ємність треба берегти від прямих сонячних променів та джерел вібрації (колонки або системні блоки компʼютера). З арени треба прибирати сміття, яке виносять мурахи, використовуючи для цього пінцет.

1.3.Мурахи - найрозумніші комахи!

 Серед різноманіття видів, найпоширенішим в наших широтах вважається мураха - жнець, латинська назва Messor structor. Вони ж є і найбільшими, виростаючи до 9 мм, розміри матки нерідко досягають 12 мм. Мурахи цього виду не приносять ніякої шкоди сільському господарству. Раніше вони незаслужено піддавалися винищуванню, поки не було доведено, що свою здобич вони збирають з землі, з пошкоджених рослин.
1.4.Особливості проживання і харчування

 Як в будь-якому мурашнику, у женців є чіткі відмінності за виконуваними функціями, але існують кілька і поліморфних форм. Будова тіла у всіх однакова: голова, груди і черевце, що з'єднуються тонкими перемичками. Завдяки їм комаха дуже мобільна. Населення мурашника зазвичай  налічує близько 5000 особин. Тривалість життя робочого мурашки становить 3 - 5 місяців, самка на їх фоні виглядає дійсно по - королівськи, оскільки живе 20 років.

 Мурашиний будинок будується за єдиним принципом: вертикальний тунель вниз з бічними відгалуженнями - ходами. Він використовується на протязі декількох років. Раціон харчування складається з зерен пшениці, ячменю, вівса. Фуражири із задоволенням доставлять в мурашник комах і насіння рослин.             
 Мурахи - женці вважаються невибагливими в своїй родині і легко приживаються у неволі.

РОЗДІЛ 2

ВЛАСНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ МУРАХ MESSOR STRUCTOR

2.1. Спостереження за повним розвитком і різницею в розмірах мурах Messor structor

 Моя домашня мурашина ферма  складається з двох частин: формікарія та арени. Формікарій імітує систему камер і ходів усередині мурашника, а арена – прилеглу територію. На арені мурашки шукають корм, сюди вони виносять сміття, тут за ними найцікавіше спостерігати. Крім того, ферма оснащена камерами зволоження, які допомагають підтримувати необхідний клімат.

Мій формікарій

Формікарій  та мурах в кількості 9 особин, придбав у серпні 2019 року. Спочатку обладнав формікарій: засипав пісок, добре зволожив, потім з пробірки переселив мурах в формікарій. Щоб мурахи не отримали стрес і не загинули, переселення тривало 3 дні. На протязі семи днів після переселення мурах ніяких змін не відбувалося.

В процесі спостереження за мурахами  відмічена різниця в будові і розмірах мурах різних каст: королеви, солдатів, робочих особин. Королева, як і відмічено в літературних джерелах, набагато більших розмірів  порівняно з іншими – до 1,5 см, в 3 рази більша за звичайних робочих мурах. Солдати більші за робочих мурах – 0,7 – 0,8 см, робочі мурахи – близько 0,5 см.

Різниця в розмірах мурах різних каст

          Спостерігаючи за повним перетворенням мурах, відмічені всі стадії розвитку мурахи: яйце, личинка, лялечка, імаго. Королева переважно вночі відкладає яйця від 5 до 9. Через 5-6 днів яйця перетворюються в личинки, а ще через 3-4 дні личинка перетворюється в лялечку. За 2 дні доросла комаха активно рухається.

          Матка (королева) через 3-5 днів знову може відкладати яйця. За яйцями доглядають робочі мурахи. Солдати охороняють формікарій, допомагають знаходити їжу. На даний час колонія складається із 50 особин.

2.2. Вплив зміни умов утримання на поведінку і зміну соціальної ролі мурах

Дослід 1. Вплив зміни температури навколишнього середовища на поведінку мурах Messor structor

Результати: при знаходженні мурах в прохолодному місці (менше +16⁰С) мурахи тримаються групами і ховаються в темний куток. При знаходженні в дуже теплому місці (більше 30⁰С) мурахи концентруються біля джерела вологи і роблять нові ходи в грунті.

Висновок: оптимальна температура для формікарію від +16⁰С до +30⁰С.

Діаграма 1.  Активність колонії при низьких температурах

Діаграма 2. Активність колонії при нормальних температурах

Дослід 2. Вплив прямих потоків повітря на поведінку мурах

Результати: при знаходженні формікарію під прямими потоками повітря з допомогою вентилятора спостерігається скупчення мурах в одну групу, пошук ними сховища в грунті.

Висновок: під прямими потоками повітря мурахи почувають себе не комфортно. Формікарій потрібно розміщувати далі від протягів.

Дослід 3. Вплив освітлення на поведінку мурах

Результати: при знаходженні формікарію під яскравим освітленням мурахи починають бігати і шукати сховище. В затемненому місці поведінка мурах не змінюється.

Висновок: оптимальне освітлення для формікарію – напівзатемнене.

Дослід 4. Вплив зміни утримання на поведінку і зміну соціальної ролі мурах Messor structor

Під час досліду в формікарій помістили живу гусеницю, яка могла бути небезпечна для мурах.

Результати: робочі особини почали виконувати роль солдатів.

Висновок: мурахи Messor structor здатні на певний час змінювати свою соціальну роль.

2.3. Вплив зміни раціону на розмноження мурах Messor structor в домашніх умовах.

Дослід 5. Вплив білкової їжі на розмноження мурах в домашніх умовах

Результати: під час досліду мурахи харчувалися на протязі двох місяців мертвими мухами і кусочками м'яса. Різко збільшилася кількість особин в формікарії, особливо солдатів. Після закінчення досліду мурах перевели на харчування насінням. Спостерігалося повільне розмноження мурах.

Висновок: мурахи Messor structor краще розмножуються при харчуванні білковою їжею, при цьому народжується більше солдатів.

Білкова та вуглеводнева їжа мурах

Висновок до розділу:

1. Зміна умов утримання впливає на поведінку і зміну соціальної ролі мурах Messor structor
2. Зміна раціону харчування (додавання в раціон білкової їжі) позитивно впливає на розмноження мурах Messor structor в домашніх умовах.

Діаграма 3. Активність колонії при харчуванні з недостатнім вмістом білкової їжі

Діаграма 4. Активність колонії при харчуванні з достатнім вмістом білкової їжі

Дослід 6. Вплив вологості на поведінку мурах Messor structor

Результати досліду наведені в таблиці 1.

Таблиця 1. Вплив вологості на поведінку мурах

 Щоб не розбіглися мурахи по кімнаті,  існують засоби, які так і називають -«антивтеча». Можна придбати готовий розчин або використовувати вазелін, тальк, змішаний з алкоголем, чи дитячу олійку. Якщо ферму намастити якоюсь з цих речовин, то закривати кришку не треба.

«Антивтеча»                                        Догляд за мурахами

Мурахи посортували насіння маку та проса

ВИСНОВОК

 Отже, розведення мурах - дуже захоплюючий процес. Можна годинами спостерігати за життям колонії і весь час пізнавати щось нове. Найкращий вид для утримання в мурашиних фермах - мурахи женці. Це - ціла цивілізація на вашому столі, де кожен виконує свою власну роботу: піклується про личинки, будує, добуває їжу або охороняє колонію.

В дослідницькій роботі я вивчив життєдіяльність мурах, їх поведінку в умовах формікарію. Спостереження за мурахами в домашніх умовах розвиває зацікавленість, виховує гуманне ставлення до тварин. Великих матеріальних затрат не потребує, часу на догляд за ними потрібно небагато. Планую придбати більший формікарій і продовжити спостереження за цими тваринами.

В ході дослідження було з’ясовано, що можна впливати на життєдіяльність мурах, що є підтвердженням нашої гіпотези. Ми встановили, що харчування білковою їжею сприяє кращому розмноженню мурах. Дослідницьким шляхом визначено оптимальні температурні умови для домашнього утримання мурах. Під час досліду з мурахами отримано підтвердження літературних джерел щодо зміни своєї соціальної ролі.

Практичне значення дослідження полягає в складанні пам’ятки по утриманню мурах в домашньому формікарії та її розповсюдженні серед учнів нашого закладу освіти. Це сприятиме зацікавленню учнів до вивчення природничих наук, зокрема біології.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ  ДЖЕРЕЛ

1. Воловник С.  В. Наши знакомые незнакомцы. 2-е изд, доп. - Днепропетровск: Промінь, 1990, с. 149-158.
2. Мураха Електронний ресурс Режим доступу: zelenvsit.cx.ua/muraha.html
3. Мурахи – женці (Messor structor): утримання та догляд в домашніх умовах [Електронний ресурс] Режим доступу: grib.com.ua
4. Мурашка // Українська мала енциклопедія : 16 кн. : у 8 т. / проф. Є. Онацький. - Буенос-Айрес, 1961. - Т. 4, кн. VIII
5. Науково-популярний природничий журнал для дітей «Колосок» №11 (41) 2011.
6. Мурахи – женці (Messor structor): утримання та догляд в домашніх умовах [Електронний ресурс] Режим доступу: grib.com.ua
7. Форум мірмікіперів [Електронний ресурс] Режим доступу: https://antclub.org
8. Форум мірмікіперів [Електронний ресурс] Режим доступу : https://antclub.ru

Додаток А

ПАМ'ЯТКА

Утримання мурах в домашньому формікарії

Придбати формікарій можна на різних сайтах. До мурашиної ферми додається інструкція за доглядом і утриманням мурашника.

1. Формікарій краще розмістити в затемненому місці.
2. Оптимальна температура для формікарію від +16⁰С до +30⁰С.
3. Перш, ніж заселити мурах, необхідно насипати на дно арени пісок.
4. Основна їжа мурах – насіння маку, проса, гірчиці, соняшника.
5.  Для приросту колонії в раціон потрібно додавати білкову їжу – дрібних комах (мух) і невеличкі кусочки м'яса.
6. Насипати насіння в формікарій слід товщиною 1-2 см. Це буде і запас продуктів харчування, і грунт, в якому мурахи зроблять сховище.
7. Для зволоження повітря можна зробити самостійно зволожувач повітря – із шприца великого об’єму. В ньому необхідно вирізати отвір, помістити вату і туго спресувати. В шприц налити воду, поставити його вертикально, закріпивши скетчем на стінці арени. Можна скористатись ватним диском, помістивши його на арену, кожний день капати на нього трішки води.