Проектно-исследовательская работа "Подземные пахари"

Курская область, Обоянский район, с.Чекмарёвка, улица Выгон, дом 7Б

Муниципальный конкурс
проектных и исследовательских работ
биолого-экологического направления
«Исследовательский дебют»

ТЕМА «ПОДЗЕМНЫЕ ПАХАРИ»

НОМИНАЦИЯ
 «ЛУЧШАЯ ПРОЕКТНО-ИСЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА»

Подготовил: Кононов Павел Владимирович, 13 лет, 7 класс,
  МБОУ «Чекмаревская ООШ»

            Руководитель: Слепухова Татьяна Ивановна, биология,
                                                    МБОУ «Чекмаревская ООШ», 89191771460

2017г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

 I. Введение…………………………………………………………………………3  
II. Основная часть………………………………………………………………….4 – 14
1. Куча – домик.…………………………………………………………................4
2. Социологический опрос………………………………………………………..4  
3. Кто же такие черви? Как они выглядят?............................................................4 – 6
- Визуальное исследование дождевых червей, измерение длины тела...............6
- Подсчёт дождевых червей на разных типах почв……………………...............7   
4. Научная классификация………………………………………………...............8
5. Наблюдение за движением дождевого червя………………………….............8
6. Исследование способов передвижения и механизма рытья норки в земле…8 – 9
7. Исследование закономерности обязательного выхода дождевых
червей после сильного дождя (сильного увлажнения почвы) на
поверхность земли…………………………………………………………………10  
8. Исследование поведения червя в дождевой воде…………………..................10 – 11   
9. Исследование реакции червя на шорох……………………………………….11
10. Размножение червей…………………………………………………………...11 – 12
11. Польза дождевых червей………………………………………………............12
12. Интервьюирование учителя биологии Слепуховой Т.И. «Сокровища,
живущие под землёй»…………………………………………………...................13
13. Интересные факты……………………………………………………..............13
14. Антропогенный фактор………………………………………………………..13 – 14
III. Заключение (Выводы)…………………………………………………............15  
IV. Литература……………………………………………………………………...15      

         Актуальность выбранной темы: Одной из самых опасных экологических проблем на сегодняшний день является загрязнение почвы, разрушение её структуры, снижение  плодородия, а ведь именно почва является создательницей пищи для человека и животных.
             Почему же современная почва истощается? Чрезмерная химизация уничтожила животных почвенного сообщества – основных воспроизводителей плодородия.
            Идея посвятить свою исследовательскую работу дождевым червям появилась неслучайно. Черви – создатели почвы, первейшие земледельцы. Бесчисленная армия бессловесных «агротехников» день и ночь рыхлит почву под нашими ногами. Это их деятельность перерабатывает в гумус (перегной) прошлогодние остатки растений, лесную подстилку.
            Своей работой хочу привлечь внимание ребят к этим полезным подземным труженикам, хотя и малопривлекательным животным.

             Цель: выяснить значение дождевых червей в природе.

             Задачи: выявить знания ребят о дождевых червях, ознакомиться и изучить литературу школьной и сельской библиотек по данной теме, использовать Интернет-ресурсы.

            Гипотеза: Предполагаю, что дождевые черви улучшают структуру почвы и увеличивают её плодородие.
            Методы исследования: описательный, наблюдение, эксперимент, измерение.
            Объект исследования: дождевой червь.
            Предмет исследования: биология и экология дождевого червя.
            Место проведения: окружающая среда.
            Время исследования: лето - весна.
            Практические применения результатов работы: создание в школе коллекции исследовательских работ, пополнение сайта учителя биологии Слепуховой Т.И. проектами.

КУЧА – ДОМИК

         Однажды утром на улице около дома я увидел такую картину: большое количество куч, близко расположенных друг к другу. Оказалось, что куча – домик, вход, которой прикрыт сухими веточками растений. Выяснил, что домик принадлежит подземному жителю, то есть дождевому или земляному червю. С наступлением светлого времени суток черви затыкают вход в норку, чтобы её не обнаружили птицы. У меня возникла идея непременно выяснить истину подземной роли этих  жителей, а для этого необходимо сделать следующие шаги: подумать, прочитать, исследовать, осознать и сделать выводы.  

СОЦИОЛОГИЧЕСКИЙ ОПРОС

            Интересно было узнать, какими сведениями о дождевых червях обладают учащиеся школы и взрослые. Я провёл социологическое исследование. Всего опрошено 20 человек.

            Социологический опрос проводился по следующим вопросам:

•      1. Вам встречались дождевые черви? Ответы: да – 20, нет – 0. 

•      2. Где вы их видели? Ответы: на грядках огорода, в навозе, на дорогах, в яблоке.

•      3. Где они живут? Ответы: под землёй, в огороде, в навозе.

•      4. Почему червей называют дождевыми? Ответы: они выходят наружу во время дождя, они любят дождь.

•      5. Полезны ли эти черви? Ответы: да, нет, не знаю.

•      6. Почему выползают черви после дождя на поверхность? Ответы: им тяжело дышать под землёй, привести себя в порядок, подышать свежим воздухом, любят путешествовать.
            В целом, по результатам социологического опроса можно сделать вывод, что большая часть опрошенных учеников знакома с дождевыми червями. Большинство опрошенных не знают о пользе дождевых червей.

КТО ЖЕ ТАКИЕ ЧЕРВИ? КАК ОНИ ВЫГЛЯДЯТ?

            Я решил описать дождевого червя.

            Тело вытянутое, с розовато-красным оттенком. Цилиндрическая форма тела. Тело состоит из колец – члеников. Колечки на теле видны невооруженным взглядом. Решил сосчитать колечки. Насчитал 70, но не все, так как не смог. Я провёл пальцами от заднего конца тела червя к переднему и ощутил щетинки – органы движения червя. На ощупь слизистый. Оказывается всё тело его покрыто эпителием, клетки которого выделяют прозрачную слизь. Из прочитанного узнал, что она нужна ему, чтобы обеспечить кожное дыхание и для того, чтобы было легче передвигаться под землёй. Кроме того, червь выделяет слизь в минуту опасности – она содержит вещества, запах которых предупреждает остальных червей.
            Передний (головной) отдел тела более толстый и темнее окрашенный; задний (хвостовой) более тонкий и бледный. На головном конце тела рот, а на хвостовом – заднепроходное отверстие (анус).
            Взрослая особь имеет поясок (утолщение). Из Интернет-сети узнал, что он расположен в передней части тела с 24 по 32 сегмент (на 7-9 сегментах). Его функция – формирование яйцевых коконов.

        

ВИЗУАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ,
ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ ТЕЛА

№ п/п	Длина тела, см	Визуальное исследование внешнего строения
1.	5 – 6	Вытянутое тело, членистое. Пахнет сыростью.
2.	7	Хорошо заметно кольцевое строение. Пахнет почвой.
3.	4 – 5	Тело сегментировано, имеет розоватый оттенок.
4.	8	На теле хорошо заметен поясок.
5.	10	Тоже имеется поясок, тело намного толще других, диаметр 5-6 мм.
6.	3	Тело слизистое, сегментировано, малоактивный.

         Вывод: Дождевые черви имеют в среднем размер тела от 5 до 7 см. Тело вытянутое, кольцевое, сегментированное. Сегменты (кольца). Некоторые особи имеют  поясок.

ПОДСЧЁТ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ НА РАЗНЫХ ТИПАХ ПОЧВ

            Люблю рыбачить. Собираясь, копаю червей. Заметил, что червей много в навозе.

№ п/п	Участок	Тип почв	Количество дождевых червей
1.	Огород	Чернозёмная	14
2.	Навоз	Чернозёмная, с перегноем	19
3.	Вдоль оврага	Суглинистая	5

Вывод: На разных участках с различными типами почв разное количество дождевых червей. Чем плодороднее почва, тем больше их количество.

НАУЧНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

                                          Царство: Животные
                                          Тип: Кольчатые черви
                                          Подтип: Поясковые
                                          Класс: Малощетинковые                    
                                          Отряд: Высшие олигохеты
                                          Семейство: Люмбрициды
                                          Род: Черви
                                          Вид: Дождевой червь

            НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ДВИЖЕНИЕМ ДОЖДЕВОГО ЧЕРВЯ
            Вот медленно вытягивается вперёд головной конец. К нему подтягивается середина, а задний конец пока неподвижен. Он служит упором, расслабляется, а затем подтягивается. Так червь продвигается вперёд. Попеременно то сжимаясь, то удлиняясь, расширяясь и укорачиваясь за счёт мышц движется в головном направлении. 

Видео

ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ И
МЕХАНИЗМА РЫТЬЯ НОРКИ В ЗЕМЛЕ

            Дождевые черви либо раздвигают землю во все стороны, либо заглатывают её. В первом случае червь просовывает узкий передний конец тела в щели между частицами земли, затем вздувает и сокращает его, и тем самым частицы почвы раздвигаются. Передний конец тела работает, как клин. Если червь не может раздвинуть частицы почвы он действует другим способом. Он заглатывает землю, и, пропуская её через себя, постепенно погружается в грунт, оставляя за собой растущую кучку экскрементов.
            Норки червей идут или вертикально, или немного вкось. Они выстланы изнутри тонким слоем чёрной переработанной животным земли. Комочки земли, выбрасываемой из кишечника, утрамбовываются по стенкам норки вертикальными движениями червя. Образованная таким образом выстилка становится твёрдой и гладкой и тесно прилегает к телу червя, а у загнутых назад щетинок есть прекрасные точки опоры, что позволяет червю очень быстро двигаться в норке вперёд и назад. Выстилка, с одной стороны, укрепляет стенки норки, с другой стороны, предохраняет тело червя от царапин. Норки, ведущие вниз, заканчиваются обычно расширением. Здесь черви проводят зиму, поодиночке или сплетаясь в клубок по нескольку особей.
            После того, как червь заглатывает порцию земли, независимо от того, сделано это для питания или для прокапывания хода, он поднимается к поверхности, чтобы выбросить из себя землю. Выброшенная земля пропитана выделениями кишечника и вследствие этого становится вязкой. Высохнув, комочки экскрементов затвердевают. Выбрасывается земля червем в разные стороны от входа в нору. Хвост при этом работает, как лопата. Вокруг входа в норку образуется своеобразная башенка из комочков экскрементов.

Видео

         Исследование закономерности обязательного выхода дождевых червей после сильного дождя (сильного увлажнения почвы) на поверхность земли.
            Наблюдая, заметил такую закономерность, что после дождя черви обязательно появляются на поверхности почвы. Интересно, с какой стати? Изучив дополнительную литературу, выяснил, что выход червей после дождя на поверхность земли связана с недостатком воздуха в почве. После сильных дождей (увлажнения) воздуха в почве становится недостаточно, и под угрозой гибели земляные черви выползают на поверхность.

Видео

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ЧЕРВЯ В ДОЖДЕВОЙ ВОДЕ

Во время дождя два червя попали на клеёнку, залитую водой. Решил исследовать поведение червя в дождевой воде. На протяжении всего дня они были активны. Они скользили по клеёнке в воде, так как клеёнка имела гладкую мокрую поверхность. Они не погибли, так как для них характерно кожное дыхание. Они дышали растворённым в воде кислородом.
                                                              Видео

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИИ ЧЕРВЯ НА ШОРОХ

            Собираясь на рыбалку, хорошо знаю, что днём черви проводят время в норах, а ночью выбираются на поверхность. Они сидят у входа в нору, укрепившись в ней только своим «хвостом», а головой ощупывают окружающее пространство. И это не случайность. Как только я издал малейший шорох, он молниеносно втянулся под землю.

РАЗМНОЖЕНИЕ ЧЕРВЕЙ

            Дождевые черви являются гермафродитами, самооплодотворение для них не характерно. В процессе копуляции два червя соединяются друг с другом брюшными поверхностями. Сперма из мужских отверстий одного червя переходит в семенные мешки другого. Когда наступает время откладки яиц, клителлиум формирует вязкую структуру, напоминающую пояс, которая затвердевает в жёсткую капсулу (кокон), который опоясывает участок тела червя. При откладке яиц капсула стаскивается вперёд извивающимися движениями, соскальзывая с головного конца червя, оба её конца закрываются, образуя кокон, содержащий сперму и яйцеклетки. Капсула имеет питательную  жидкость, называемую альбумином, которая выделяется железами клителлиума. Оплодотворение происходит в яйцевом мешке (коконе), который откладывается во влажное место.
            Дождевые черви очень плодовиты. Каждая половозрелая особь откладывает за летний период по 18 - 24 коконов. В каждом коконе находится от 1 до 21 яйца. Через 2 - 3 недели из яиц вылупляются новые особи, а ещё через 7 - 12 недель «новорожденные» уже сами способны приносить потомство. Взрослые особи живут 10 - 15 лет.

                         

ПОЛЬЗА ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ

            На протяжении миллиарда лет, земляные или дождевые черви трудятся на благо земли, создавая плодородную почву. Польза червей велика! В лесах, на лугах постоянно накапливается много засохших, увядших растений, останков животных. Дождевые черви поглощают все органические отходы (это сухие листья, корни, останки животных), превращая их в бесценный гумус. Гумус доставляет растениям необходимые питательные вещества, обогащая почву, делая её плодородной. Земляные черви роют ходы, рыхлят землю. По этим ходам к корням растений легко проходят вода и воздух. На такой земле лучше растут травы, деревья. Так что черви должны быть желанными гостями на наших огородах. Чем больше их будет, тем богаче станет почва на грядках, а от этого будет лучше урожай.

ИНТЕРВЬЮИРОВАНИЕ УЧИТЕЛЯ БИОЛОГИИ СЛЕПУХОВОЙ Т.И.
«СОКРОВИЩА, ЖИВУЩИЕ ПОД ЗЕМЛЁЙ»

            В рамках данного исследования я взял интервью у учителя биологии  Слепуховой Т.И.,  она рассказала, что червей называют «плугом земли», потому что они начали рыхлить землю раньше, чем человек. Их называют «санитарами земли», потому что, пропуская землю через свой желудок, они избавляют нас от вредных микроорганизмов, а значит, и от болезней. О них говорят – «живые удобрения» для растений, потому что они обогащают почву питательными веществами. А значит, их можно назвать «сокровищами, живущими под землёй». Видео.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

            Игорь Акимушкин в книге «Мир животных: беспозвоночные» пишет: «Чарлз Дарвин одним из первых оценил великое значение непривлекательных дождевых червей в жизни человечества. Несколько лет упорного труда он посвятил их исследованию. Его труд о дождевых червях – одна из самых интересных и значительных книг по естествознанию. Дарвин установил, что дождевые черви за несколько лет пропускают сквозь себя весь пахотный слой земли».

            Оказывается, что учёные обнаружили выделяемое у червей и долго действующее вещество испуга. Эти, как казалось мне, «низшие» существа могут испытывать страх!

            Активисты в Москве создали музей дождевого червя и общество друзей дождевого червя международного значения.

            Мультипликаторы различных стран посвящали свои ленты дождевому червю, и наша страна не исключение.

Видео

АНТРОПОГЕННЫЙ ФАКТОР

            К сожалению, дождевые черви сейчас находятся в большой опасности. Виной тому активное применение в сельском хозяйстве химических веществ. Обрабатывая поля различными ядохимикатами для борьбы с вредителями, люди уничтожают и таких полезных червей. Большой урон червям приносит перекапывание почвы. В этом случае земля пересыхает под палящим солнцем и черви, испытывая недостаток влаги, погибают. Весной на перекопанной земле, черви становятся лёгкой мишенью для птиц. Перекопав землю поздней осенью, люди разрушают норки червей, успевших устроиться зимовать.

МНЕ ХОЧЕТСЯ ОБРАТИТЬСЯ К РЕБЯТАМ
СТРОКАМИ ИЗ СТИХОТВОРЕНИЯ:

«Червь дождевой – большой наш друг.

Где есть червяк – там жизнь вокруг!

Вы, ребята, это знайте,

И червя не обижайте!

ВЫВОДЫ:

            Моя гипотеза верна.

            Деятельность дождевых червей имеет огромное значение в почвообразовательных процессах. Роясь в земле, черви разрыхляют почву и этим открывают доступ воздуху и воде, необходимым для полного разложения органических веществ. Прелые листья и другие, растительные и животные остатки они затаскивают внутрь своих подземных ходов и этим способствуют обогащению почвы перегноем, а, роясь в глубине, пропускают землю через свой кишечник, перемешивают почву и увеличивают толщину её плодородного слоя.
            На разрыхлённой, перемешанной и обогащённой перегноем почве пышно развивается растительность.

РЕКОМЕНДАЦИИ:

•         свести к минимуму использование ядохимикатов, черви очень чувствительны к ним;

•          использовать для перекопки не лопату, а вилы, так как разрубленные лопатой черви в большинстве погибают;

•          переуплотнение почвы губит червей, почва должна быть рыхлой;

•          необходимо поддерживать достаточно высокую влажность почвы, черви не боятся затопления.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Акимушкин И. Мир животных: беспозвоночные, ископаемые животные, М:Мысль, 2007- 85с.
2. Бинас А. В. и др. Биологический эксперимент в школе. – М.: Просвещение, 1990. – 192с.
3. Биология: 7 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений, В.В. Латюшин, В.А. Шапкин, 2013.- 306с.: ил.
4. Материалы Интернет-сети.

     СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!