在炎炎夏日,校園內(nèi)的植物失去了往日的活力,顯得“垂頭喪氣”。然而,我們卻在花壇的磚縫間發(fā)現(xiàn)了一群螞蟻,它們不顧高溫,正忙著搬運(yùn)食物。我們也曾目睹螞蟻搬運(yùn)餅干屑、水果粒等時(shí)的場(chǎng)景,它們似乎對(duì)任何食物都充滿興趣。這不禁讓我們感到好奇:這群“吃貨”真的不挑食嗎?
帶著這份疑惑,我們翻閱了手頭上的科普書(shū)籍,卻未能找到滿意的答案。于是,我們向生物老師請(qǐng)教,希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)揭開(kāi)這一謎團(tuán)。在老師的指導(dǎo)下,我們閱讀了大量相關(guān)資料,最終選擇了校園中最常見(jiàn)的螞蟻—— 洛氏路舍蟻?zhàn)鳛檠芯繉?duì)象,精心設(shè)計(jì)了一項(xiàng)對(duì)照實(shí)驗(yàn),旨在比較常見(jiàn)食物對(duì)洛氏路舍蟻的誘集作用。
第一次實(shí)驗(yàn):初遇挫折
一、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)
1.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料與用具:20 g白糖、20 g食鹽、20 g橘子、20 g月餅、20 g面包、20 mL水、培養(yǎng)皿、大量洛氏路舍蟻。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:在校園內(nèi)尋找洛氏路舍蟻巢穴,以巢穴為中心,在相同距離放置裝有等量白糖、食鹽、橘子、月餅、面包的培養(yǎng)皿作為實(shí)驗(yàn)組,用裝有等量水的培養(yǎng)皿作為對(duì)照組。放置好食物后,遠(yuǎn)離螞蟻巢穴。1 h后,觀察食物2 cm半徑范圍內(nèi)的螞蟻數(shù)量。
3.觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:按照計(jì)劃,我們?cè)谛@內(nèi)找到洛氏路舍蟻巢穴,在巢穴周圍放置食物。然而,1 h后,我們驚訝地發(fā)現(xiàn),所有食物周圍(2 cm半徑內(nèi))都沒(méi)有螞蟻的身影,也沒(méi)有螞蟻爬進(jìn)培養(yǎng)皿。這與我們的預(yù)期和生活經(jīng)驗(yàn)不符,讓我們感到十分困惑。
二、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
是實(shí)驗(yàn)用具的問(wèn)題,還是我們的實(shí)驗(yàn)方案不合理呢?我們帶著疑問(wèn)向老師請(qǐng)教。老師建議我們觀察螞蟻的身體結(jié)構(gòu),從中尋找線索。于是,我們收集了幾只洛氏路舍蟻,用顯微鏡仔細(xì)觀察。
在顯微鏡下,螞蟻的身體結(jié)構(gòu)清晰地展現(xiàn)在我們眼前:它由頭、胸、腹三部分組成,頭部長(zhǎng)著一對(duì)觸角,胸部有六條腿,全身布滿了長(zhǎng)短不一的剛毛。通過(guò)查閱資料,我們了解到這些剛毛可以提高螞蟻的附著性,有助于螞蟻在各種環(huán)境中保持穩(wěn)定。
我們推測(cè),實(shí)驗(yàn)失敗的原因可能是培養(yǎng)皿表面過(guò)于光滑,洛氏路舍蟻無(wú)法用剛毛攀爬固定,所以只能放棄培養(yǎng)皿中的食物。
第二次實(shí)驗(yàn):再次受阻
找到實(shí)驗(yàn)失敗的原因后,我們迅速作出調(diào)整:用紙代替培養(yǎng)皿來(lái)放置食物,用表面粗糙的杯蓋盛放清水。然后,再次按照之前的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
然而,天公不作美,實(shí)驗(yàn)當(dāng)天的天氣較為陰沉,洛氏路舍蟻的外出覓食活動(dòng)明顯減少,巢穴周圍的螞蟻數(shù)量很少。再加上風(fēng)力較大,紙容易被吹動(dòng),從而驚嚇到螞蟻,使得我們難以觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
第三次實(shí)驗(yàn):終獲成功
一、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案
面對(duì)這一系列的挑戰(zhàn),我們不得不再次優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案:將食物直接放在地上,將水放在粗糙的杯蓋里,縮短食物與巢穴的距離,以便螞蟻更容易找到食物;將時(shí)間從1 h延長(zhǎng)至1.5 h,給螞蟻充足的時(shí)間進(jìn)行信息交流,尋找食物;在校園內(nèi)找到三個(gè)大小相近的洛氏路舍蟻巢穴,進(jìn)行三組相同的實(shí)驗(yàn),對(duì)螞蟻的數(shù)量取平均值,提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
二、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
我們按照計(jì)劃開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。
1.5 h后,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,計(jì)算以食物為中心2 cm半徑范圍內(nèi)的螞蟻數(shù)量,得到表1中的數(shù)據(jù)。
三、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),我們得出以下結(jié)論:在六種常見(jiàn)食物中,月餅對(duì)洛氏路舍蟻的誘集效果最明顯,且月餅的體積明顯減小,這說(shuō)明月餅是洛氏路舍蟻?zhàn)钕矏?ài)且易于搬運(yùn)的食物。面包的誘集效果排第二,白糖排第三。值得注意的是,在放置橘子和食鹽的區(qū)域,5 cm半徑范圍內(nèi)均未發(fā)現(xiàn)洛氏路舍蟻的活動(dòng)跡象,這表明橘子和食鹽不僅對(duì)洛氏路舍蟻沒(méi)有誘集作用,反而可能有驅(qū)趕或傷害作用,使得洛氏路舍蟻不愿接近。
通過(guò)這次實(shí)驗(yàn),我們體會(huì)到了自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、探索未知的樂(lè)趣。實(shí)驗(yàn)不僅讓我們將理論知識(shí)與實(shí)際操作緊密結(jié)合,還幫助我們更好地理解和掌握了科學(xué)原理。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的困難和挑戰(zhàn)也讓我們明白,科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方案至關(guān)重要,實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)用品也并非固定不變,而是需要根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整。
專家點(diǎn)評(píng)
徐朗月、李子伊同學(xué)選擇常見(jiàn)食物對(duì)特定螞蟻的誘集作用這一課題進(jìn)行探究,選題貼近生活,角度新穎獨(dú)特。在探究過(guò)程中,她們改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,控制實(shí)驗(yàn)條件,觀察螞蟻行為。在收集到足夠的數(shù)據(jù)后,她們分析討論,發(fā)現(xiàn)月餅是洛氏路舍蟻的最愛(ài),而橘子、食鹽可能對(duì)其具有驅(qū)趕作用。這項(xiàng)研究為螞蟻防治提供了新的思路,具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。