Инфоурок / Биология / Научные работы / Исследовательская работа «Роль рыжих лесных муравьев жизни леса и хозяйственной деятельности человека
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Я люблю природу», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 15 ДЕКАБРЯ!

Конкурс "Я люблю природу"

Исследовательская работа «Роль рыжих лесных муравьев жизни леса и хозяйственной деятельности человека




Московские документы для аттестации!

124 курса профессиональной переподготовки от 4 795 руб.
274 курса повышения квалификации от 1 225 руб.

Для выбора курса воспользуйтесь поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВА).

ДИПЛОМ от Столичного учебного центра: KURSY.ORG


библиотека
материалов

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Чудиновская Средняя Образовательная Школа»










Исследовательская работа

«Роль рыжих лесных муравьев жизни леса и хозяйственной деятельности человека»






Выполнил: Богосюк.С

Учащийся 5 класса

Руководитель: Исмаилова В.В

Учитель биологии.














2016


Содержание



  1. Введение

  2. Особенности строения и образа жизни рыжего лесного муравья.

  3. Поведение и взаимоотношение рыжего лесного муравья.

  4. Значение рыжего лесного муравья в природе и деятельности человека.

  5. Заключение.

  6. Список литературы.


Введение



Изучив много литературы, я узнал, что в настоящее время в мире более 13 000 видов муравьев, распространённых преимущественно в тропиках. В Палеарктике около 1150 видов, в России обитает около 300 видов, из них самый обычный – рыжий лесной муравей, который населяет всю лесную зону. Живут они в основном в хвойных и смешанных лесах. Рыжие лесные муравьи - это членистоногие насекомые, перепончатые, распространены в лесной зоне Европы и Западной Сибири. Размер взрослой рабочей особи 4-9 мм., крылатых форм «самцов и самок» 9-11 мм. Окраска головы и задней части брюшко- тёмная, груди стебелька и сочленений - рыжая. На конце брюшка находится аппарат для выбрызгивания едкого секрета – муравьиной кислоты.

Есть несколько видов муравьев, которые занимаются воровством и рабовладением. Муравьи-воры живут преимущественно под муравейниками, они маленькие и поэтому делают узенькие ходы, в которые не могут залезть большие муравьи, и питаются личинками и куколками хозяев.
Каждая семья муравьев имеет свою территорию, куда не допускает чужих себе подобных существ. Здесь муравьи образуют тропинки и постоянно наводят на них порядок. Общая длина этих тропинок составляет около километра, а протяжность дорог в середине гнезда временами превышает семь километров. Иногда между муравьями происходят войны. Более слабые убегают, забрав с собой личинки. Вне муравейника никому ничего не угрожает. Грабители захватывают личинки в середине гнезда. Из пленных завоеватели выращивают «рабов», которые потом воспитывают детей агрессоров, следят за чистотою в помещении, добывают пищу. Из 13 тысяч видов муравьев захватчиков насчитывается три тысячи.

Наука, занимающаяся изучением муравьёв, называется мирмекология. Одним из первых исследователей, который в своих научных работах описал общественную жизнь муравьёв, был энтомолог Эрих Вассман, который также является одним из основоположников мирмекологии. Цель моей исследовательской работы: изучить общественную жизнь муравьев, их роль в жизни леса и хозяйственной деятельности человека.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

  1. Описать особенности строения рыжих лесных муравьев;

  2. Узнать о жизни рыжих лесных муравьев из источников;

  3. Изучить поведение муравьев в их лесных домиках-муравейниках методом изучения литературы о муравьях;

  4. выявить роль рыжих лесных муравьев в жизни леса и хозяйственной деятельности человека;


  1. Особенности строения и образа жизни рыжего лесного муравья.


    1. Рыжий лесной муравей


Муравьи длиной от 7 до 14 мм, красно-бурого цвета (грудка, стебелёк и щёки рыжевато-красные, брюшко и частично голова чёрные). Усики рабочих и самок 12-члениковые с длинным первым члеником (скапус), у самцов состоят из 13 сегментов. Передний край наличника без вырезки, округлый. Лобная площадка самок и рабочих блестящая. Затылочный край головы выпуклый, на нём есть только прилежащие волоски. Снизу головы есть несколько пар отстоящих волосков. Сверху на каждом сегменте груди более 3 пар отстоящих волосков. Скутум и брюшко самок блестящие. Половину брюшка занимает кислая ядовитая железа, окружённая мощным мускулистым мешком. При сокращении мышц яд выбрасывается на расстояние до нескольких десятков сантиметров. Стебелёк между грудкой и брюшком состоит из одного членика (петиолюс), несущего вертикальную чешуйку.


    1. Муравейник


Муравейник это одна огромная муравьиная семья, где дом они строят в почве из скелетов насекомых, листьев, песка, мелких камушков, палочек, делая постепенно возвышенность над землёй. Иногда высота муравейника может достигать 2000 мм, где муравьями выкапывается с помощью мощных челюстей тысячи лабиринтов, кладовых и разных проходов, в которых находятся самки с яйцами, самцы и рабочие особи. Этот вид насекомых имеет высокоразвитые отношения не только друг c другом, но и с другими насекомыми, грибами, бактериями, растениями. Общаются муравьи, с помощью 1000 феромон, которые они различают с помощью усиков. Рыжие муравьи не просто могут находить себе пищу и нападать на неё, но и также за ней бережно ухаживать и размножать. Например, муравьи осторожно ухаживают и защищают такое насекомое, как тлю, где она выделяет капельки сладкой росы, когда муравей щекочет её брюшко усиками.

Муравейники, которые мы встречаем в лесу это гнезда рыжих лесных муравьев. Если муравейник расположен у дерева, то всегда с южной стороны. Сверху муравьи формируют покровный слой купола, защищающий муравейник от промокания во время дождей. Купол, залитый ливнем, сохраняет прочность. В глубину гнезда вода, как правило, не проникает. После дождя всё сооружение приобретает на солнце новый запас прочности, так как кусочки строительного материала как бы спаиваются между собой.

Внутри муравьиной кучи растительный материал крупнее - палочки могут иметь различный размер, некоторые достигают длины 10 см при толщине 5 мм. Здесь из этих строительных материалов сооружается система ходов и камер, в которых выращивается молодь. Купол муравейника окружен земляным валом.

Определённая температура в муравейнике поддерживается с помощью самих его жильцов. Рабочие муравьи, понежившись на солнце минут десять, бегут внутрь муравейника и там остывают. Благодаря солнечным процедурам в прохладное время в муравейнике на 5-100 теплее, чем на улице. Температуру же они меряют усами, которые чувствуют перепад всего в 0,250 С.

Муравейник не оканчивается в муравьиной куче. У него тысячи ходов под землёй. Эти ходы могут уходить на глубину 1-2 м и заканчиваются широкими полостями. Одни используются как место свалки, в других развивается молодёжь, третьи служат местом зимовки муравьёв. Температура в таких полостях - зимовках не опускается зимой ниже +5 градусов. И когда наверху свирепствуют морозы, муравьям не страшно и не холодно в своем доме.

Муравьи очень не любят сырость, поэтому постоянно перекладывают, перетряхивают «убранство» своего дома.


    1. Питание муравьев: муравьи - санитары леса; трофобиоз муравьев с тлями, хищничество муравьев


Рыжие лесные муравьи используют в основном белковую пищу (других насекомых, которых убивают и приносят в муравейник) и углеводную (сахаристые выделения растений, вытекающий древесный сок и особенно богатые сахаром выделения тлей). Поэтому муравьи разводят тлей, оберегают и охраняют их. Это пример типичного симбиоза. Большую часть белковой пищи муравьи скармливают плодящимся самкам и личинкам, углеводной питаются рабочие муравьи. Если первые 5 дней личинку кормят твердой пищей, из неё появится солдат, если жиденькой - вылупится рабочий муравей. Для муравьёв характерен обмен пищи - трофоллаксис. Трофоллаксис позволяет и няньке и землекопу не отрываться от своих полезных занятий на поиск корма - о нём позаботятся другие.

Рабочие - фуражиры рыжих лесных муравьёв, задача которых - добывание пищи, в течение лета приносят в гнездо 3 000 000 - 8 000 000 различных насекомых, около 20 ведер сладких соков, в основном выделений тлей, и 40 000 - 60 000 семян различных растений, которые также употребляют в пищу. В летние дни масса насекомых, приносимых в муравейник, может достигать 1 кг. Учеными подсчитано, что муравьи среднего муравейника защищают от вредных насекомых 0,25 га леса, а крупного - до 1 - 4 га.

Муравьи добывают в первую очередь тех насекомых, которые размножаются в лесу в массовых количествах. Массовыми насекомыми являются вредные насекомые - гусеницы бабочек, ложногусеницы пилильщиков, которые объедают листву и хвою.


    1. Продолжительность жизни муравьёв, поведение, общение и ориентировка в лесу


Муравьев можно назвать долгожителями среди насекомых. Самки живут около 20 лет. А скромный рабочий муравьишка трудится не «покладая ног» около семи лет. Кто-то из них всю жизнь «разводит» грибы, кто-то «доит» тлей или «нянчит» куколок. Все эти особенности поведения в основном запрограммированы генетически, управляются наследуемыми рефлексами, т.е. являются инстинктивными. При общении друг с другом муравьи используют разнообразные сигналы, в основном путем прикосновения друг к другу усиками, ногами, головой. Используются также и химические сигналы. Разыскивая дорогу к гнезду, рыжие лесные муравьи пользуются «языком запахов». С помощью обоняния муравьи отличают своих сожителей по гнезду от «чужаков».

Замечено, что в различных случаях муравьи по-разному трогают, ощупывают, ударяют друг друга усиками и соответственно изменяют свое поведение. Они как бы объясняются своеобразными жестами.

Известный советский энтомолог Павел Устинович Мариковский подметил у муравьев более двух десятков сигналов: «Чужой запах!», «Кто ты?», «Внимание!», «Дай поесть!», «Берегись!» и другие.

При использовании химических сигналов муравьи принимают оборонительную позу: поднимаются высоко на задних лапках и направляют конец брюшка вперед. И сразу чувствуется резкий запах: это муравей выбрызнул жидкость, состоящую из муравьиной кислоты и вещества тревоги - ундекана.

На дорогах, по которым они бегут из муравейника к муравейнику, муравьи выделяют другие, так называемые следовые вещества, которые позволяют им не сбиться с дороги.

Все муравьи из одного гнезда имеют общий запах, позволяющий им узнавать друг друга и не допускать муравьев из чужих гнезд в свои гнёзда.

И все же муравья можно кое-чему научить. Ещё великий Чарльз Дарвин писал, что мозг муравья есть один из самых удивительных комплексов вещественных атомов, может быть, удивительнее, чем мозг человека. Правда, и среди муравьев встречаются более «талантливые» и более «бестолковые». Это доказывают проведенные учеными эксперименты. Например, рядом с муравейником ставили аппарат, к которому крепили две нитки. Подергивание за одну нитку открывало муравьям доступ к сахарному сиропу, а за другую - ни к чему не приводило. Стоило одному муравью-мудрецу добраться до сиропа, как за нитку наловчились тянуть и другие. Можно сделать вывод, что достижения одного муравья быстро делаются достоянием всей семьи. У них существует совершеннейшая система передачи информации (например, с помощью усиков).


  1. Поведение и взаимоотношение рыжего лесного муравья.


    1. Муравьи - общественные животные. Разделение труда в муравейнике.


Семья - основная форма существования общественных насекомых. Состоит из репродуктивных (самки, самцы) и функционально бесполых особей (рабочие). Самки - царицы крупнее рабочих муравьёв, они никогда не покидают гнездо. Их основная функция - откладка яиц. Первая партия молоди превращается только в крылатых самцов и самок, которые недолго, всего 2-3 недели, живут в муравейнике, а затем дружно вылетают, спариваются и основывают новые гнёзда. После роения самцы муравьёв погибают. Из всех последующих кладок в муравейнике появляются только рабочие особи. Рабочие муравьи - это бескрылые недоразвитые самки, не способные к размножению. У рабочих муравьёв голова и грудь красновато-бурые, брюшко черноватое, блестящее. Длина тела от 4 до 9 мм. Именно рабочих муравьёв мы видим на муравейнике в огромном количестве.

Между рабочими муравьями существует разделение труда. Только что появившиеся рабочие муравьи - это няньки, занимающиеся уходом за личинками и кормлением цариц. Рабочие муравьи старшего возраста выполняют разнообразные работы: разделывают принесённую добычу, убирают мусор, надстраивают гнездо. Затем они становятся фуражирами. Среди фуражиров одни специализируются на охоте, другие на добыче сладкой пищи, третьи таскают материал для надстройки гнезда. Наиболее крупные рабочие муравьи защищают муравейник - это солдаты.

У рыжих лесных муравьёв каждый фуражир начинает свою внегнездовую деятельность на периферии охраняемой территории. В дальнейшем он постепенно переходит на все более близкие к гнезду индивидуальные поисковые участки, а заканчивает этот путь на куполе, где муравей несёт службу в качестве наблюдателя.

Семья наших обычных рыжих лесных муравьёв при благоприятных условиях может существовать 90 - 100 лет. За это время в семье многократно сменяются самки, которые живут максимум 15 - 20 лет (это рекорд среди беспозвоночных), и в ещё большей степени - рабочие муравьи, живущие всего 3 года.


    1. Взаимоотношения рыжего лесного муравья с другими обитателями леса


Муравьи служат дополнительной пищей для дятлов, которые, в свою очередь уничтожают живущих под корой короедов. Таким образом, наличие муравьев в лесу приводит к снижению численности этих вредящих деревьям насекомых.

Муравьями кормятся не только дятлы, но и многие другие птицы - глухари, тетерева. Охотникам известно, что участки леса, где часты муравейники, изобилуют дичью. В весеннюю бескормицу, когда ещё мало других насекомых, муравьями питаются мелкие насекомоядные птицы, например, синицы. Муравьи разводят и охраняют тлей. Для растений тли безвредны, сахаристая падь - выделение тлей - служит важным источником питания для 300 видов насекомых, например, наездников и мух-тахинов. Собирают падь и медоносные пчёлы.

Наблюдательные люди давно приметили, что возле муравейников особенно густо растут травы: часто они обступают жилище этих насекомых плотным кольцом. Дело в том, что у твёрдых семян некоторых лесных растений имеются сочные придатки - выросты, богатые вкусным и питательным маслом. Для муравья это лакомая пища. Заготовив семена впрок, муравьи постепенно объедают с них придатки, а недоступные из-за твёрдой оболочки семена время от времени вместе с прочим мусором выбрасывают на поверхность. Семена прорастают рядом с муравейником, таким образом и появляются заросли трав. В наших лесах муравьи чаще «сеют» подснежники, медуницу, звёздчатку, чистотел, фиалку, хохлатку. Учёные подсчитали: одна муравьиная семья может перетаскать за лето в свои погребы до 40 тысяч различных семян.

Обогащая травяной покров леса, муравьи способствуют размножению насекомых - опылителей, а также наездников, кормящихся нектаром и пыльцой цветов.

Чем богаче травяной покров в лесу, тем лучше почва. Улучшают её муравьи, перемешивая почву, обогащая её органическими веществами, открывая их доступ к корням деревьев, прорывая глубокие ходы в земле.

Лес, где процветают муравьи, здоровый и сильный, он богат грибами и ягодами. Муравьи собирают насекомых на земле, в траве и в корнях деревьев. За день население большой колонии может уничтожить до 100 тысяч насекомых.


  1. Значение рыжего лесного муравья в природе и деятельности человека.


    1. Почвообразующая деятельность муравьев


Почвообразующая деятельность муравьев. Сооружая гнездо, муравьи оказывают серьезное воздействие на почву, где строятся гнезда большинства видов этих насекомых. Численность гнезд, как правило, весьма высока: на одном гектаре может находиться до 7-8 тыс. муравейников, причем число гнезд менее тысячи на 1 га - явление редкое. Почвообразующая деятельность муравьев складывается из следующих факторов: перемешивания почвы, изменения механического состава, изменения химического состава почвы.

Перемешивание почвы происходит при рытье ходов, при котором муравьи поднимают частицы почвы из нижних горизонтов на поверхность. Одновременно улучшается доступ воздуха к корням растений. Перемешивание почвы производится муравьями постоянно, а не только в период сооружения гнезда, так как муравьи все время перестраивают свое жилище.

В гнездах и вокруг них накапливается большое количество экскрементов, удобряющих почву. Муравьи, поселяющиеся в древесине или включающие в гнезда старые пни, участвуют в механическом разрушении отмершей древесины, ускоряя тем самым процесс ее разложения. Однако важное значение муравьев как фактора почвообразования объясняется не этим, а созданием в гнездах большинства видов специфической среды, значительно отличающейся от окружающей и способствующей более быстрому разложению и гумификации попадающих в гнездо растительных остатков, повышению биологической активности почв. Это связано с более высокой, чем в окружающей почве, температурой гнезда, с развитием в муравейнике микрофлоры - бактерий, грибов, актиномицетов. Разложение ускоряется в десятки раз. Муравейники представляют собой очаги повышенного плодородия почв.


    1. Муравьи - целители


Научно доказано, что препараты из муравьев (муравьиный спирт) помогают в лечении ревматоидных артритов и ревматизма внутренних органов (например, сердца), гепатита В, сахарного диабета, туберкулеза легких, астмы, почечной недостаточности, выпадения волос и ломкости ногтей.


Заключение


В целом влияние муравьев на окружающую среду, несомненно, благоприятное. В результате многолетнего положительного влияния этих муравьев на лес увеличивается продуктивность основного яруса деревьев и всего насаждения в целом, а также повышается биологическая устойчивость лесов.

Рыжих лесных муравьев уже в течение ряда лет используют в практике защиты леса. Отрабатываются методы переселения муравейников и накапливаются данные об особенностях взаимодействия муравьев с отдельными вредителями в различных условиях. Без этого, так же как без знания биологии самих муравьев, невозможно их успешное использование. Одновременно выявляются другие перспективные для защиты леса виды, изучается их биология, ведется поиск путей расселения.

Муравьев можно использовать лучше, полнее, эффективнее. И не только как энтомофагов. Даже с позиции лесозащиты роль муравьев в насаждениях гораздо шире и значимее, чем трактуется в настоящее время. Кроме того ясно, что муравьи - это прежде всего фактор повышения продуктивности леса, т.е. использование их должно иметь не только лесозащитную, но и лесоводческую направленность.

Наконец, муравьи дают и некоторые дополнительные продукты, без которых не обойтись в медицине (муравьиный спирт), а также при содержании певчих птиц (куколки). Возможно появление новых продуктов, которые смогут дать муравьи человеку. Добыча муравьиного спирта и куколок ведется до сих пор самыми примитивными и порою варварскими методами, что ослабляет муравейники и зачастую сводит на нет усилия лесоводов по искусственному их расселению.

Все это показывает, что необходимо более осознанно отнестись к этим полезным насекомым и разработать обоснованную и рациональную программу их комплексного использования на благо человека.

Во многих лесных хозяйствах лесники специально огораживают муравейники, чтобы их не разрушили вездесущие туристы.

Как видим, от муравьев много пользы, поэтому, чтобы сохранить этих удивительных насекомых, в первую очередь нужно сохранить их дом - муравейник! Ведь, чтобы восстановить муравейник нужно много времени и сил, а если разрушение сильное, муравьиная семья может не справиться с такой задачей и погибнуть! Живые существа в большинстве своем беззащитны перед человеком, поэтому давайте не будем вандалами, а будем бережно относиться к окружающему нас миру, ко всем обитателям живой природы, ведь от нашей экологической культуры всех нас зависит жизнь на нашей прекрасной планете Земля.


Использованная литература


  1. Акимушкин И. «Мир животных», 1975 г.

  2. Балаян В. «Химический язык насекомых», 1981 г.

  3. Книга рекордов Гиннеса, 2011, 2012, 2013 гг.

  4. Фабр Ж.А. «Жизнь насекомых», том 2, 1979 г.

Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 13 декабря. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru


Общая информация

Номер материала: ДБ-109034
Курсы профессиональной переподготовки
133 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 13 декабря
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>