Главная » Статьи » Конкурсные работы » Всероссийский экологический фестиваль «Береги свою планету!»

Исследовательская работа "Изучение активности ежа белогрудого в условиях неволи"
Аннотация
Данная работа выполнялась с августа 2011 по март 2012 года.
Наше внимание было сосредоточено на изучении подготовки ежа белогрудого к периоду спячки, особенностей вхождения в спячку, пребывания в периоде спячки и выхода из неё. Начиная с летнего периода 2011-го года, ежедневно отмечалась активность ежа, оценивалось его питание, ежемесячно проводилось взвешивание ежа. Активность ежа измерялась по специально разработанной нами субъективной восьмибальной шкале (Приложение 1); также использовались объективные показатели жизнедеятельности. Питание оценивалось по количеству и составу потребляемой пищи. Взвешивание осуществлялось на электронных весах.
Использованное оборудование: фотоаппарат Nikon Coolpix P90, медицинский фонендоскоп, электронные весы и электронный контактный термометр, секундомер.
Объект исследования – молодой белогрудый ёж – попал к нам в истощённом состоянии, имея недостаточный вес, не готовый к зимней спячке. В природе многие ежата гибнут в первый год зимовки, не набрав необходимого веса. К осени 2011 года ёж восстановил свою физическую форму, набрал вес (1030 грамм), с которым он мог благополучно перенести зимовку. Согласно литературным данным, минимальный вес, определяющий успешную зимовку молодого ежонка, составляет 600 – 750 грамм[1,3]. Большое значение имеет формирование правильного жирового слоя, что зависит от присутствия в рационе ежа большого количества насекомых, чего мы не могли обеспечить нашему ежу в условиях неволи. Таким образом, хотя мы и добились достаточного веса, мы не могли рассчитывать на то, что ёж благополучно перенесёт зимовку в дикой природе. Держать ежа в зимний период мы решили в холодном, не отапливаемом помещении, где температура немного выше уличной. Во время пребывания ежа в состоянии покоя, мы следили за его состоянием, производили взвешивание, чистили гнездо, обеспечивали наличие воды возле гнезда и периодически предлагали еду.
Целью работы являлось изучение активности ежа белогрудого в осенне-зимний период, с обеспечением благоприятных условий зимовки.
Задачи исследования:
1. Изучение сезонной активности ежа (осенний, зимний);
2. Изучение питания ежа в условиях неволи;
3. Создание условий для зимовки ежа, максимально приближенных к естественным природным условиям;
4. Мониторинг физиологических показателей состояния животного во время бодрствования и во время спячки;
5. Статистическая обработка результатов исследования.

Основное содержание работы
Мы изучили питание ежа, данные занесены в таблицу.
С конца лета и всю осень у ежа идёт подготовка к состоянию спячки – он накапливает жир, чтобы перенести длительное голодание, которым сопровождается спячка. В это время животные много едят и, как показали наши наблюдения, съедают корма как растительного, так и животного происхождения. Из таблицы №1 видно, каким кормам ёж отдавал предпочтение. С наступлением осени у нас значительно уменьшились возможности по обеспечению ежа насекомыми, хотя из литературы нам известно, что именно кормление насекомыми способствует формированию правильного жирового слоя и особенного, бурого, жира, который необходим во время спячки для обеспечения терморегуляции.
Чтобы оценить готовность ежа к спячке, начиная с сентября, мы ежемесячно производили его взвешивание (см. таб.№2). С января мы начали взвешивать ежа с периодичностью в 10 дней, чтобы оценить, как проходит потеря массы тела, с одинаковой или различной скоростью.
В октябре и ноябре происходил дальнейший интенсивный набор массы тела, и к концу ноября составил 1140 грамм. С середины ноября наступает частичный отказ от еды (питается один раз в несколько дней) и начинается потеря массы тела. Полный отказ от еды наступил с 15 декабря. Потеря массы составила: в декабре – 50 грамм; в январе – 100 грамм. В конце января ёж выходит из спячки и начинает интенсивно питаться. Несмотря на большой объём потребляемой пищи, набор массы в этот период идёт очень медленно. За февраль и март он набирает по 20 грамм.
Используя данные оценки активности ежа и значения средних суточных температур, мы построили ряд графиков, отражающих зависимость поведения ежа от температуры окружающей среды. Поскольку имеются значительные различия дневных и ночных температур, мы использовали среднесуточную температуру.
На диаграмме 1 представлена суммарная активность ежа и среднесуточные температуры за весь период наблюдений. Хорошо прослеживается постепенное снижение активности в осенний период, коррелирующее с падением среднесуточных температур, точка начала спячки (18 декабря), момент прерывания спячки (29 января), и резкий подъём активности, после которого можно констатировать потерю зависимости между состоянием ежа и температурой среды.

С чем связано внезапное прерывание спячки? Из литературы нам известно, что во время спячки в крови ежа накапливаются токсические продукты метаболизма, и периодически он выходит из состояния спячки чтобы произвести физиологические отправления [2]. Также известно, что ёж просыпается, когда происходит чрезмерное переохлаждение организма – эти данные соответствуют погодным условиям последних дней. Последним аргументом, объясняющим данный феномен, является чрезвычайно ускорившаяся потеря массы тела – как видно на графике №1, кривая массы резко пошла вниз. Отсюда можно предположить, что ежу необходимо было найти питание с целью стабилизировать массу и благополучно перенести дальнейшую зимовку. В природе при сложившихся обстоятельствах ёж бы погиб.
На диаграмме 2 наглядно представлена динамика изменения массы ежа на фоне температурной кривой за представленный период наблюдения. Хорошо видно, что наиболее сильное похолодание совпало с резкой потерей массы тела, что привело к прерыванию спячки.

Чтобы математически охарактеризовать полученные нами данные и вывести единую закономерность, мы решили прибегнуть к средствам статистической обработки данных программы Excel. В нашем случае, необходим был корреляционный анализ. Математической мерой корреляции двух случайных величин служит коэффициент Корреляции ®. Если значение по модулю находится ближе к 0 - связь слабая или отсутствует, если ближе к 1 – связь сильная. При отрицательном значении коэффициента говорят об обратной зависимости.
При расчёте мы получили значение R, равное 0,84. Как видим, связь между активностью ежа и температурой среды есть, она прямая, и довольно сильная. Почему же, задались мы вопросом, эта зависимость не равна 1?
Из наблюдений нам известно, что действительно, ёж иногда аномально реагировал на изменение температуры (лежал в оцепенении при положительных температурах и был активен при отрицательных). Мы разбили полученные значения активности на три блока в зависимости от сопутствовавшей им температуры: для температуры от 25 до 10°С; для температуры от 10 до 0°С; для температуры ниже 0°С. Полученные значения R для этих диапазонов: R1= 0,67; R2= 0,54; R3= 0,27. Получается, с падением среднесуточных температур и тем более при уходе их в область отрицательных значений активность ежа всё менее и менее реагирует на изменение температуры среды и всё больше зависит от каких-то других факторов. Из литературных источников нам стало известно, что для впадения животного в состояние спячки необходимо сочетание внутренних и внешних факторов. К внутренним факторам относятся деятельность нервной и эндокринной системы, терморегуляция и т.д.[2]
Таким образом, результаты нашего исследования ещё раз подтверждают давно известные утверждения о том, что нейроэндокринные эндогенные биоритмы животного играют главенствующую роль в биологических часах организма, а внешние факторы играют лишь роль пускового механизма для срабатывания биологических часов [4]. При углублении состояния спячки роль температуры снижается, а роль внутренних факторов возрастает.

Выводы

1. Главная задача работы – обеспечение ежу в условиях неволи благоприятных условий зимовки на первом году жизни – достигнута.
2. Активность ежа сильно различается по сезонам года. В условиях неволи ёж сохраняет свои природные поведенческие реакции, связанные с подготовкой и впадением в спячку, но сроки наступления спячки могут сдвигаться.
3. Непродолжительное снижение активности характерно для сентября и связано с холодными ночами, но стойкое падение активности наступает лишь при установлении продолжительного холодного периода.
4. Установление продолжительного периода низких среднесуточных температур является пусковым моментом к началу зимней спячки; сама спячка определяется большей частью внутренними факторами. Это подтверждается тем, что корреляционная зависимость активности ежа от показателя среднесуточной температуры с углублением состояния спячки от высокой снижается до слабой.
5. Ёж в любой момент может выйти из состояния спячки, даже при низких отрицательных температурах окружающей среды, если существует опасность гибели от переохлаждения или необходимость произвести очищение от продуктов жизнедеятельности, и найти пищу.
6. Для нормальной жизнедеятельности ёж должен потреблять большое количество естественной пищи – насекомых; это необходимо для благополучного протекания зимней спячки.

Заключение
В процессе эволюции своего вида ежи выработали мощные защитные механизмы, помогающие им экономить энергетические запасы, и пережидать холодное время года, когда вероятность найти необходимую им пищу равна нулю. Имея такую строгую зависимость от кормовой базы, главным образом – насекомых, ежи неминуемо гибли бы в холодное время года; поскольку насекомые, как холоднокровные создания, не могут активно существовать зимой, они гибнут при наступлении холодов, отложив яйца, либо же зимуют, спрятавшись в почву, под древесную кору или опавшие листья. И ежи, подобно своим жертвам, используют ту же тактику: следуя мудрому принципу, они как бы повторяют жизненный цикл насекомых.
Однако, спячка у ежей – это гораздо более сложный процесс управляемого гипобиоза, зависящего от факторов внешней среды, главным образом температуры и длины светового дня, но руководящая роль здесь отводится нейроэндокринной системе. В нашем исследовании мы смогли оценить и роль внешних факторов, и роль внутренних в регуляции активности ежа в разные периоды года. Учитывая сложность воспроизведения условий, необходимых для спячки, в условиях неволи, сложность обеспечения кормовой базы и прочие трудности, мы не приветствуем содержание таких животных, как белогрудый ёж, в условиях неволи.
Список литературы и использованного программного обеспечения

1. С.Кучеренко, к.б.н. «Ёж - закоренелый индивидуалист». Юный натуралист 1978 - 3;
2. В.Денков. На грани жизни. М., 1988 г., «Знание»;
3. Колаева С.Г. Зимняя спячка. «Вестник РАН», 1993;
4. Чернилевский В.Е.. Проблемы гипобиоза и продление жизни. Сборник МОИП №41. Секция геронтологии. М., 2008 г. С.105-123;
5. Калабухов Н.И. Спячка млекопитающих. М., «Наука», 1985;
6. Рахманов А.И. Ежи в вашем доме. Содержание. Уход. Кормление. «Аквариум Бук», 2007 г.;
7. Яхонтов А.А. Зоология для учителя: Хордовые/Под ред. А.В. Михеева. - 2-е изд. - М.: Просвещение, 1985. - 448 с., ил.;
8. Млекопитающие фауны СССР. Т. 1. / Под ред. И.И.Соколова. Л.: Наука, 1963. 638 с.
Интернет-ресурсы:
1. http://pogoda.ru.net/monitor.php - климатический монитор.
Программное обеспечение и оборудование:
1. Microsoft Office 2003 – создание документов, статистическая обработка;
2. Mozilla Firefox 3.0.5 – интернет-браузер;
3. ACDSee Photo Manager 2009;
4. Фотоаппарат Nikon Coolpix P90;
5. Медицинский фонендоскоп;
6. Часы с секундной стрелкой;
7. Электронные весы (диапазон измерения 1 гр. – 3.000 гр.);
8. Электронный термометр (диапазон измерений от -40 до +70°С).

Подробнее ознакомиться с работой

Автор: Яшина Виолетта- учащаяся 9 «В» класс, МБОУ ДОД ДЭБЦ г. Ростова-на-Дону
Руководитель: Бахтина Наталья Викторовна
Категория: Всероссийский экологический фестиваль «Береги свою планету!» | Добавил: Дмитрий_Николаев (17.01.2013) | Автор: Дмитрий E W
Просмотров: 1044
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
x