西城區(qū)自忠小學的張子一和中關(guān)村第四小學的方譽是好朋友,他倆共同的愛好是研究螞蟻的習性。他們養(yǎng)螞蟻已經(jīng)三年多,記了近五萬字的螞蟻觀察日記,隨著對螞蟻的了解和相關(guān)資料的積累,兩人漸漸的對“螞蟻搬家”這個自然界中很常見的現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚的興趣,在老師的指導(dǎo)下他們就此進行了認線環(huán)球自然日——青少年自然科學知識挑戰(zhàn)活動”中,他們的作品《螞蟻為什么會搬家》獲得一致好評,在北京賽區(qū)和全球總決賽中均被評為一等獎,兩個小朋友將于2014年春節(jié)期間參加“肯尼斯·貝林探索之旅”,前往南非大草原考察。
螞蟻又名蚍蜉,是地球上數(shù)量最多、分布最廣的生物。一看到螞蟻搬家,很多人的第一反應(yīng)就是“要下雨”。記得很小的時候,爺爺奶奶就指著地上成群的螞蟻告訴我們“螞蟻搬家會下雨”,長大了知道這句話是一句氣象諺語。但是我們常常思考:氣象諺語就一定完全正確嗎?為什么我們有時看到螞蟻搬家卻不下雨?為什么晴天時也會看到螞蟻搬家?如果不是因為下雨,螞蟻搬家的其他原因又是什么呢?面對種種疑惑和不解,我們決定刨根問底,探究螞蟻搬家的真相。
為了解“螞蟻搬家會下雨”諺語的準確性和螞蟻搬家的原因,我們通過上網(wǎng)、去圖書館等各種途徑查閱了相關(guān)資料,還走訪了老人、小孩、老師和中小學生。走訪中,很多人也感覺“螞蟻搬家”和“下雨”之間的關(guān)系并非百分之百地對應(yīng)。
資料表明,螞蟻搬家和下雨有一定關(guān)系,但下雨不是唯一原因,比如螞蟻不耐饑餓,在沒有食物和水的情況下,經(jīng)過四晝夜就會有一半死亡,為了尋求食物,螞蟻總是顯得忙忙碌碌。我們還發(fā)現(xiàn),有的螞蟻屬于遷移類螞蟻,比如行軍蟻一生都沒有固定場所,蟻后周期性產(chǎn)卵休息幾天后就又帶著幼蟲一起遷移,幾乎每天都在不斷的行軍,發(fā)現(xiàn)、吃掉和搬運獵物,可以說,“搬家”是有的螞蟻的一種本能。我們又去請教昆蟲學專家,得知當蟻巢中蟻群數(shù)量不斷增加,原來的巢無法容納時,蟻群會出現(xiàn)分巢的情況。
經(jīng)過查閱資料和細心走訪,我們猜測,螞蟻搬家的原因應(yīng)該有很多,天氣變化、環(huán)境狀況、自身需求等都可能是引發(fā)其搬家的因素。
為了證實“螞蟻搬家會下雨”這句諺語的準確性,我們進行了實地觀察。我們在路邊選擇了幾個蟻巢進行觀察,結(jié)果表明:下雨前,螞蟻有時會搬家,有時并不搬家。不僅如此,我們在晴天時也看到了螞蟻搬家的現(xiàn)象。這說明,“螞蟻搬家會下雨”的諺語雖有一定的準確性,但并不完全準確,螞蟻搬家一定另有原因。為證實和探究我們的猜測,我們做了四種實驗。
第一種是環(huán)境惡劣實驗。我們用日本弓背蟻做實驗對象,當它們居住的蟻巢(舊巢)環(huán)境好,比如食物和水都很充足時,我們?yōu)樗鼈儨蕚淞肆硗庖粋€食物和水都很充足的新巢,將舊巢和新巢用塑料管連接。我們發(fā)現(xiàn),半個小時后,有個別螞蟻去新巢取食然后回到舊巢反哺螞蟻,幾天后,情況仍然如此,螞蟻沒有整體搬進新巢。接下來,我們斷絕舊巢食物和水的供應(yīng),并將它與食物和水都很充足的新巢用塑料管連接。一個半小時后,有八九只螞蟻試探性地進入塑料管,隨后聚集在新巢附近的管子中。一天后,七八只螞蟻進入新巢。兩天后,七八只工蟻開始打洞。五天后,絕大部分螞蟻搬進新巢。七天后,蟻后、卵、兵蟻和工蟻全部搬到新巢中。
第二種是容量不夠?qū)嶒?。我們在試管巢(舊巢)中放入包括蟻后在內(nèi)的約三百多只日本弓背蟻。一開始,我們也為它們準備了一個空間足夠大的新巢,用塑料管與舊巢連接。我們發(fā)現(xiàn),二十多分鐘后,只有幾只螞蟻去新巢取食然后回到舊巢反哺螞蟻,螞蟻沒有整體搬進新巢。25天后,隨著螞蟻卵的生長發(fā)育,螞蟻需要的生存空間越來越大。這時我們將舊巢和準備好的有足夠空間的新巢再次用塑料管連接。14分鐘后,三四只螞蟻進入新巢。一小時后,23只螞蟻進入新巢。5天后,螞蟻攜部分卵和幼蟲進入新巢。后來,我們又做了第二個新巢并用塑料管與舊巢連接,結(jié)果發(fā)現(xiàn),螞蟻沒有搬家,只是偶爾會有幾只去新巢里取食。實驗初步證實,蟻巢容量不夠,螞蟻會搬家建立新巢分流出去一部分;容量夠時,不再搬家建立新巢。
第三種實驗是溫度實驗。資料表明,螞蟻的適宜溫度為20℃至35℃,最佳溫度為26℃至30℃。我們把裝有日本弓背蟻的舊巢放在溫度較高的環(huán)境中,同時,通過冰塊降溫等方式設(shè)置除溫度適宜外與舊巢同等條件的新巢。實驗表明,當舊巢的溫度升高到35℃時,螞蟻開始搬家。一個多小時后,絕大部分螞蟻搬進新巢,這就說明當蟻巢溫度超過螞蟻的耐受溫度時螞蟻會搬家。
第四種實驗是人為遷移實驗。為了研究和實驗,我們從唐山、懷柔、樓下花園等分別采集了日本弓背蟻、小黃家蟻、小黑蟻等六窩螞蟻,根據(jù)它們各自的生活習性為它們努力創(chuàng)造適宜的生存環(huán)境。這幾次不同時間、地點的實驗初步驗證,如果為螞蟻創(chuàng)造適合的生存環(huán)境,人為遷移能使螞蟻成功地搬家。
通過這次探索螞蟻搬家的原因,我們感到自己收獲很大。首先,我們明白了探究科學要大膽懷疑,刨根問底,認真求證,在實踐中我們不但質(zhì)疑“螞蟻搬家會下雨”這句諺語的準確性,還通過各種途徑去驗證它,通過分析影響螞蟻搬家的多個因素,加深了對螞蟻搬家真正原因的認識。其次,我們感到在觀測時要認真思考,發(fā)現(xiàn)新問題。通過觀察,我們終于知道了什么時候螞蟻確實真的在搬家。此外通過這次體驗活動,我們體會到了堅持不懈、團結(jié)合作是增長科學知識的好方法。
強拆推土機碾死女童陳妍希演小龍女中國人赴美簽證放寬薛蠻子聚眾李天一案3被告認罪冀中星被公訴溫州開房處長被判刑安徽蕪湖變相救市官員延遲退休房產(chǎn)稅試點范圍擴大夢鴿庭審后登臺獻唱安卓副總裁離開谷歌莫斯科航展儲戶連辦500張存折金正恩侄子巴黎讀書