مقدمه:
آیا تا به حال برایتان سوال شده است که حیوانات چگونه محل زندگی خود را انتخاب می‌کنند؟ با شروع فصل بهار حیوانات در مناطق بسیاری از پناهگاه زمستانی خود بیرون می‌آیند و به دنبال محلی برای زندگی تا فرارسیدن زمستان بعدی می‌گردند. یک گروه از جانداران که معمولاً در هر جایی از زمین یافت می‌شوند خرخاکی‌ها هستند. به نظر شما این جانوران پس از بیرون آمدن از مخفی‌گاه خود به دنبال چه محیطی برای زندگی می‌گردند؟ در این فعالیت علمی شما با آزمایش بر روی خرخاکی‌های واقعی به بخشی از این سوالات پاسخ خواهید داد. پس آماده‌ی ساخت یک زیستگاه برای آنها و شکارشان باشید.

پیش‌زمینه:
خرخاکی‌ها معمولاً در مکان‌های تاریک و مرطوب مانند خاک زیر سنگ‌ها یا چوب‌های پوسیده یافت می‌شوند. این حشرات سخت‌پوست هستند. دیگر سخت‌پوستان شامل میگو، خرچنگ دریایی و خرچنگ‌ها می‌شوند. این به آن معنی است که خرخاکی‌ها بیشتر شبیه به این نوع جانداران هستند تا شبیه به حشراتی از جمله زنبور و مورچه. سخت‌پوستان خود متعلق به گروه بزرگتری از حیوانات به نام بندپایان هستند که شامل حشرات، عنکبوت‌ها و ... می‌شود.

خرخاکی‌ها آبشش دارند، به همین دلیل برای تنفس نیاز به محیطی مرطوب دارند. اما این سخت‌پوستان کوچک توانسته‌اند در خشکی‌ها زندگی کنند و امروزه حدود پنج هزار گونه‌ی شناخته شده از خرخاکی‌ها در مناطق مختلف از جمله سواحل و بیابان‌ها مشغول زندگی هستند. این جانداران هر جا که باشند از مواد در حال پوسیدگی مانند گیاهان و حتی حیوانات مرده تغذیه می-کنند و این رژیم غذایی‌شان سبب بازیافت مواد مغذی در خاک می‌شود.

خرخاکی‌ها دو گروه معروف به نام‌های pill bug و sow bug دارند که در ظاهر بسیار شبیه به هم هستند. Pill bug در هنگام خطر به منظور دفاع از خود جمع می‌شود و به شکل یک توپ درمی‌آید، اما sow bugها این مکانیزم دفاعی را ندارند. تفاوت دیگر بین این دو گونه این است که sow bug یک جفت ساختار شبیه دم در انتهای بدن خود دارد.

مواد و وسایل مورد نیاز:

دو کارتن شیر مقوایی تمیز
چاقوی تیز
قیچی
چسب
خاک خشک
آب
حداقل ۱۲ عدد خرخاکی (در ادامه نحوه‌ی جمع‌آوری آنها توضیح داده شده است.)

آماده‌سازی:
با دقت و مراقبت با استفاده از قیچی و چاقو سر بطری‌های شیر را طوری ببرید که ارتفاع‌شان حدود چهار اینچ شود. بهتر است برای این کار از یک بزرگتر کمک بخواهید تا ابتدا با چاقو شکافی در بطری ایجاد کند و سپس با قیچی باقی آن را ببرد. قسمت بالایی بطری‌ها را در صورت امکان در سطل‌های بازیافت بیندازید. حال دو جعبه‌ی مقوایی بدون در دارید.

در حدود یک اینچ بالاتر از کف هر کدام از جعبه‌ها مستطیلی با طول برابر با طول ضلع جعبه و ارتفاع یک تا دو اینچ ببرید. این مستطیل‌ها درهایی برای عبور خرخاکی‌ها بین دو جعبه خواهد بود، به همین خاطر دقت کنید که هم ارتفاع و منطبق بر هم باشند.

جعبه‌ها را طوری کنار هم بگذارید که دو در مستطیلی منطبق بر هم شوند. سپس در همین حالت دو جعبه را با نوار چسب به هم بچسبانید. دقت کنید که هیچ شکاف و درزی که حشرات قادر به فرار از آن باشند نباید وجود داشته باشد.

قطعات درشت سنگ یا چوب را از خاک خشکی که تهیه کرده‌اید جدا کنید. سپس خاک خشک را داخل یکی از جعبه‌ها به مقداری بریزید که ارتفاع آن حدود یک اینچ (تا زیر سوراخی که در بدنه ایجاد کرده‌اید) باشد. سطح خاک داخل جعبه را صاف کنید. به نظر شما خرخاکی‌ها این محیط را برای زندگی دوست دارند؟

همین مقدار خاک را داخل جعبه‌ی دوم بریزید و سپس مقداری آب به آن اضافه کنید تا خاک حالتی خمیری پیدا کند. سطح خاک را صاف کنید اما آن را به سمت پایین فشار ندهید زیرا خاک نباید فشرده شود. به نظر شما خرخاکی‌ها این محیط را نسبت به محیط جعبه‌ی اول بیشتر دوست دارند؟ حال تمام شرایط برای انجام آزمایش مهیاست.

روش کار:

به بیرون از خانه بروید و حداقل دوازده عدد خرخاکی پیدا کنید (همه باید از یک نوع باشند). برای این کار زیر سنگ‌ها، چوب‌های پوسیده، برگ‌های قدیمی، خاک اطراف گیاهان در باغچه و زیرزمین‌ها را جستجو کنید. این جانداران کوچک هستند و می-توانند به خوبی خود را در محیط اطراف خود پنهان کنند؛ همچنین در هنگام احساس خطر در جای خود می‌ایستند و حرکتی نمی‌کنند. درنتیجه برای پیدا کردن آنها باید دقت و صبر و حوصله داشته باشید.

تعدادی مساوی از این جانداران سخت‌پوست را در هر یک از کارتن‌ها قرار دهید. (یعنی حداقل شش خرخاکی در هر جعبه) به آنها اجازه دهید خوب محیط خود را شناسایی کنند، آنها را حداقل به مدت ۳۰ دقیقه تحت نظر قرار دهید. با گذشت زمان در هر کدام از کارتن‌ها چند خرخاکی دیده می‌شود؟ آیا کارتنی که بیشتر خرخاکی‌ها در آن قرار دارند با گذشت زمان عوض می‌شود؟ چه رفتارهایی را در این خرخاکی‌ها مشاهده می‌کنید؟

به طور کلی خرخاکی‌ها محیط خشک را ترجیح می‌دهند یا محیط مرطوب؟

آزمایش‌های تکمیلی:
این فعالیت علمی را یک مرتبه‌ی دیگر انجام دهید اما این بار محیط‌های دیگری را با هم مقایسه کنید. به طور مثال برگ‌های خرد با خاک، یا سنگ‌های کوچک با قطعات ریز چوب و ... . در این آزمایش‌ها خرخاکی‌ها کدام محیط را برای زندگی ترجیح می-دهند؟

می‌توانید نتایج کمی از آزمایش خود بدست بیاورید. برای این منظور هر پنج دقیقه تعداد خرخاکی‌های موجود در هر جعبه را بشمارید. با گذشت زمان تعداد این جانداران در جعبه‌ها چگونه تغییر می‌کند؟

شما می‌توانید فعالیت‌هایی مشابه با این آزمایش را بر روی حیوانات کوچکی از جمله جیرجیرک، مورچه، حلزون و کرم انجام دهید. این حیوانات چه محیطی را برای زندگی خود انتخاب می‌کنند؟ (اگر حیوانی که آزمایش را روی آن انجام می‌دهید قادر به فرار از جعبه است حتماً در حین انجام آزمایش در جعبه را ببندید.)

مشاهده و نتیجه‌گیری:
آیا در انتهای آزمایش بیشتر خرخاکی‌ها در محیط مرطوب قرار داشتند؟
خرخاکی‌ها مثل میگو و خرچنگ از گروه سخت‌پوستان هستند. این جانداران با آبشش تنفس می‌کنند و به همین خاطر به رطوبت نیاز دارند. با این تفاسیر در این فعالیت علمی باید مشاهده کرده باشید که بیشتر خرخاکی‌ها زمان زیادی را در جعبه‌ی مرطوب می‌گذرانند. پس از گذشت سی دقیقه، ممکن است مشاهده کنید که تعداد زیادی از خرخاکی‌ها به داخل خاک مرطوب می‌روند و در آنجا می‌مانند. خرخاکی‌هایی که در جعبه‌ی حاوی خاک خشک مانده‌اند به احتمال زیاد به طور موقتی در آنجا هستند و بعد از گذشت زمان مجدداً به جعبه‌ی حاوی خاک مرطوب بازمی‌گردند. اگرچه خرخاکی‌ها سخت‌پوستانی شگفت‌انگیز هستند که توانسته‌اند خود را با شرایط زندگی بر روی خشکی تطبیق دهند، همچنان برای تنفس و زنده ماندن نیاز به رطوبت دارند.

تمیز کردن:
بعد از اتمام این فعالیت علمی خرخاکی‌ها را به محل زندگی خود بازگردانید. همچنین کارتن‌های خالی شیر را داخل سطل بازیافت بیندازید.
 

منبع:

 
What's Home Sweet Home to a Bug?

منابع مفيد:

 سخت پوستان- ويکپديا

بندپايان

خرخاکي

Crustecean-WIKI

بندپايان- ويکيپديا

Artrupod

شاخه بندپايان