I  научно - практическая конференция школьников

Секция:  «Юниор»

Название работы: «Почему раки краснеют»

Автор работы: Толкачев Давид Владимирович

Место выполнения работы:             

г. Буденновск, МОУ СОШ №3, 3  класс

Научный руководитель:

Галумян Людмила Бениаминовна

          учитель начальных классов

Буденновск, 2011

Оглавление

I.             Введение

II.          Основная часть

1.     Строение раков

2.     Среда обитания

3.     Образ жизни

4.     Линька

5.     Питание

6.     Польза или вред рыбному хозяйству?

7.     Враги раков.

8.     Почему раки краснеют?

III.       Заключение

IV.      Библиографический список

V.         Приложения

Введение

     Однажды наша большая дружная семья отправилась на рыбалку. Мы хотели наловить рыбы, но клева не было. Тогда дедушка предложил поймать раков.  Он знал много способов ловли раков. Улов получился огромный. Раки были разных размеров, они копошились, щелкали клешнями и пятились назад. Мы развели костер, повесили котелок и  бросили раков в воду. Я подошел и заглянул в котелок. На моих глазах в кипящей воде раки стали менять окраску. У меня сразу возник вопрос… (приложение 1)

Основополагающий вопрос:

    Почему раки краснеют при варке?

Объект исследования: речной рак.

Предмет исследования: панцирь рака.

Гипотеза: В панцире рака есть какое-то вещество, которое при высокой температуре изменяет цвет панциря.

Цель работы: Найти ответ на вопрос «Почему раки краснеют?», опираясь на результаты исследований ученых.

Задачи работы:

1.    Изучить литературу по теме исследования.

2.    Подготовить и провести исследование по данной проблеме.

3.    Подготовить презентационные материалы по данному исследованию.

Основная часть

Первым делом я занялся сбором материала о раках из энциклопедий,

научных журналов, Интернета. Вот, что я узнал.

1.      Строение раков (приложение 2)

Рак, или обычный речной рак, относится к отряду десятиногих

ракообразных. Передняя пара конечностей сильно развита и заканчивается клешнями, которыми рак схватывает добычу и защищается. Следующие четыре пары менее развитых конечностей предназначены для передвижения. Под хвостовым панцирем находятся еще пять пар коротких атрофированных конечностей.

2.      Среда обитания  (приложение 3)

Раки прихотливее по отношению к окружающей среде, чем многие

думают. Вода, где они обитают, должна быть пресной, в соленой или солено-пресной морской воде раки не могут размножаться. Раки могут жить как в светлой, так и в темной воде. Они очень чувствительны к загрязнению вод. Если условия жизни благоприятные, то раки могут обитать в самых различных пресных водоемах — озерах, реках и ручьях. Однако любимая среда обитания раков все-таки реки. В местах обитания раков дно водоема должно быть твердым и без ила. Раки любят каменистое дно, где им легко найти убежище, или дно, подходящее для выкапывания нор.

3.      Образ жизни  (приложение 4)

Рак по своему образу жизни — отшельник. В светлое время суток рак

находится в укрытии, закрыв вход в него клешнями. Почуяв опасность, он быстро пятится, уходя глубже в нору. На поиск корма рак выходит в сумерках, а при облачной погоде — уже после полудня. Мне было интересно до каких размеров могут  вырасти  раки. Я прочитал, что в 1951 г. журнал "Сеура" был устроителем соревнования — кто за лето выловит самого крупного рака. Победителем стал участник соревнования, выловивший рака длиной 17,5 см, весом 165 г. У рака была только одна клешня. Сюрпризом можно считать, что раком-великаном оказалась самка.  Из литературы известны и другие примеры выловленных раков длиной 17,0—17,5см. А как же долго раки живут? Пока нет достаточно точного метода определения возраста раков, но в энциклопедии я нашёл сведения о раках, достигавших 20-летнего возраста.

4.      Линька.

Линька — важный момент в жизни раков, в это время происходит

основательное обновление их органов. Перед линькой рак прячется на несколько дней в свою нору. Но сама линька происходит на открытом месте. Замена панциря занимает всего около 5—10 мин. Затем беззащитный рак забивается на неделю-другую, на время затвердевания панциря, в убежище. В это время он не питается, не двигается и, естественно, не попадает в снасти. Линька происходит только в теплое время года.

5.     Питание  (приложение 5)

Рак — всеядное животное. Но основная пища все-таки растительная.

Основным кормом служат личинки насекомых, особенно комаров-дергунов, и улитки. Рак свою добычу не убивает и не парализует, а, удерживая клешнями, грызет ее, откусывая острыми частями рта кусочек за кусочком. Молодой рак может есть личинку комара длиной в несколько сантиметров минуты две.

6.     Польза или вред рыбному хозяйству.

 В ходе беседы с одноклассниками, я услышал мнение, что рак, поедая

икру и рыб, наносит вред рыбному хозяйству. Я решил найти факты этого предположения. В журнале «Юный натуралист» я прочитал, что в тех водоемах, куда были пущены раки, количество рыбы не сократилось, а в водоемах, в которых чума уничтожила раков, количество рыбы не увеличилось. Ни один из 1300 выловленных исследованиями раков из двух рек не употреблял в пищу рыбу, хотя ее там было много, и самой разнообразной. Дело не в том, что рак не может поймать рыбу, а в том, что рыбы попросту не подплывают близко к местам обитания раков. Малоподвижных, больных или раненых рыб рак, безусловно, способен поедать в большом количестве и эффективно очищает дно водоема от погибшей рыбы, являясь санитаром водоемов.  (приложение 6)

7.     Враги раков (приложение 7)

У рака много врагов среди рыб и млекопитающих, хотя он хорошо

защищен панцирем. Угорь, налим, окунь и щука охотно поедают раков. Из млекопитающих самые известные враги раков — ондатра и норка. На местах кормления этих зверьков, у берегов водоемов, можно встретить довольно много отходов их питания — рачьих панцирей. И все-таки больше всего губят раков не рыбы и млекопитающие, а рачья чума.

8.     Почему раки краснеют?  (приложение 8)

Узнав много интересного о раках, я дошёл до главного вопроса, с

которого и  началось моё исследование. Ответ на свой вопрос я нашёл в Интернете.  Руководитель исследовательской группы Наоми Чайн из колледжа в Лондоне сообщила, что ключ к загадке - в структуре протеина бета-кристацианина, входящего в состав панциря ракообразных. Мне стало интересно, что это за   вещество. Я обратился к учителю химии. Она объяснила, что под воздействием  высокой температуры молекула меняет свою форму, которая отвечает за темный цвет панциря. Выяснилось, что в связанном состоянии астаксантин окрашивает  панцирь в черно-синий цвет, но лишь только молекулярная связка разрушается, он    становится красно-оранжевым.

(приложение 9)

По мнению Наоми Чайн, это открытие может иметь практическое применение, например, астаксантин можно использовать для создания новых натуральных пищевых красителей. Сейчас астаксантин применяется для повышения яркости окраса аквариумных рыб, а также  в производстве кормов для рыб. Он несет очень высокую функцию по защите клетки человека, так как в 10 раз эффективнее витамина А и в 100 раз эффективнее витамина Е.

Заключение

В ходе работы со справочниками, энциклопедиями, научными журналами, Интернетом, беседы с учителем химии  я получил ответ на основополагающий вопрос, что в панцире рака есть вещество астаксантин,  которое при высокой температуре изменяет цвет панциря, и узнал, что оно укрепляет иммунную систему, способствует достижению прекрасной   окраски, роста рыб и успеха при их разведении.

Гипотеза исследования подтвердилась полностью.

Библиографический список

1.     Энциклопедии «Все обо всем».

2.     И. Я. Павлинов «Полная иллюстрированная энциклопедия животных».

3.     А. И. Ким, В. В. Демыкин (перевод с английского) «Большая детская энциклопедия».

4.     Журналы «Юный натуралист».

5.      А. Б. Васильева. Энциклопедия  «Жизнь на Земле».

6.     Интернет – ресурсы

http://rak-rechnoi.narod.ru/stroenie.htm

http://poplavok-kiev.narod.ru/rak.htm

http://www.flexites.com/29-08-2002/7/shorty1.html

http://www.svoiraki.ru/index.php

Приложение 1

   Мы на рыбалке.

                           Улов раков.

    Почему раки краснеют при варке?

Приложение 2

                        Строение раков

Рак, или обычный речной рак, относится к отряду десятиногих  ракообразных. Передняя пара конечностей сильно развита и заканчивается клешнями, которыми рак схватывает добычу и защищается. Следующие четыре пары менее развитых конечностей предназначены для передвижения. Под хвостовым панцирем находятся еще пять пар коротких атрофированных конечностей.

Приложение 3

Среда обитания

Любимая среда обитания раков реки.

Раки любят каменистое дно, где им легко найти убежище, или дно, подходящее для выкапывания нор.

Приложение 4

Образ жизни.

                                 Линька.

Рак по своему образу жизни — отшельник.

Линька происходит на открытом месте. Замена панциря занимает всего около 5—10 мин. Затем беззащитный рак забивается на неделю-другую, на время затвердевания панциря, в убежище.

Приложение 5

        Питание

Рак — всеядное животное.

Но основная пища все-таки растительная.

Основным кормом служат личинки насекомых и улитки.

Приложение 6

Рак эффективно очищает дно водоема от погибшей рыбы, являясь санитаром водоемов.

Приложение 7

Враги раков

У рака много врагов,

хотя он хорошо защищен панцирем.

Из млекопитающих самые известные враги раков — ондатра и норка.

Приложение 8

  Почему раки краснеют?

Под воздействием  высокой температуры молекула астаксантина меняет свою форму, которая отвечает за темный цвет панциря.

В связанном состоянии астаксантин окрашивает  панцирь в черно-синий цвет, но лишь только молекулярная связка разрушается, он    становится красно-оранжевым.

Приложение 9

Практическое применение

Астаксантин применяется для повышения яркости окраса аквариумных рыб, а также  в производстве кормов для рыб. Он несет очень высокую функцию по защите клетки человека, так как в 10 раз эффективнее витамина А и в 100 раз эффективнее витамина Е.