Жизнь муравьев
В мирмекологии - науке о муравьях собран огромный материал, который описывает особенности жизни муравейника. Считают, что муравьи - животные-интеллектуалы, но какие же крошечные размеры их нервной системы. Муравейник - это объект, как сложный и достаточно умелый организм, который достаточно эффективно использует ограниченные, вложенные в него средства. Этот «организм» адаптируется не только к сезонным изменениям окружающей среды, но и случайным повреждениям. Работы в муравейнике много - вот и муравьи трудятся целый день. Установлено, что королева живет до 20 лет, в то время как рабочий муравей - до 3 лет! Рабочие добывают еду в количествах, которые во десятки раз превышают их собственные потребности. Другие занимаются сбором строительного материала для постройки гнезда, специальная группа муравьев - это носильщики, которые переносят личинок, молодых рабочих и самок. Согласованность действий участвующих в общем деле - является необходимым условием успеха. Муравьи - это насекомые, которые умеют заниматься животноводством. Для того, чтобы в муравейнике были запасы пищи, они выращивают тлей. Тли выделяют специальную жидкость - падь, которая является источником пищи. Одни словно муравьи «доят» тлей, а другие носят эту вещество во рту и кормят других. Для того, чтобы тли себя нормально чувствовали, муравьи за ними ухаживают, а на зиму самок переносят в муравейник для хранения в тепле..tajnaja-sila-prirody.2005.hdtv_shot_00014..tajnaja-sila-prirody.2005.hdtv_shot_00014-1024x571.jpg" alt="1350662091_muravi.tajnaja-sila-prirody.2005.hdtv_shot_00014" width="660" height="368" />
Питаются муравьи разнообразными семенами трав. Насекомые их собирают и переносят к муравейнику. Перед употреблением измельчают их на муку, затем смешивают со слюной и таким тестом кормят личинок. Кроме этого, муравьи могут просушивать и проветривать семена, чтобы не испортились. Также они могут делать капканы. Листья растения муравьи «разрезают» на длинные тонкие ниточки, и делают что-то вроде кокона. В этом коконе они делают многочисленные отверстия и сами размещаются в нем так, чтобы свои головы выставить в эти отверстия и ждут пищу, даже гораздо большую за себя. Как только на кокон садится какая-то добыча, которая проползает рядом, муравьи хватают ее за лапки, органы, за усики и ждут подмогу, чтобы перетянуть добычу к муравейнику. Но перед этим они жалят жертву, чтобы парализовать, а затем расчленить и перетянуть для хранения. Когда солнце пригревает, муравьи вылезают на поверхность и «принимают солнечные ванны». Когда температура их тела повышается, муравьи быстро возвращаются внутрь, отдают тепло и возвращаются обратно, чтобы нагреться. Тысячи муравьев быстро поднимают температуру в муравейнике. Ученые считают, что муравьи достаточно быстрые насекомые и в их действиях трудно найти логику. Типичным примером для муравьев есть неожиданная резкая смена направления движения, иногда муравей внезапно останавливается и поворачивает обратно или под определенным углом к направлению движения. Кажется, что муравей останавливается, когда поступает некий сигнал, секунду животное его слушает, а потом движется туда, куда было указано..jpg" >
Муравьи могут в одиночку или целыми группами тянуть разнообразные грузы, но проследить конечный результат очень трудно, потому что часто они переходят с одной работы к другой. Если с высоты посмотреть на человеческое общество или просто на одну семью, то можно увидеть такой же «слаженный» хаос: каждый куда-то идет, бежит, что-то делает, а результат один - общественная жизнь. Многочисленные исследователи-энтомологи всегда считали, что в муравейнике есть «мозговой центр». Но на сегодняшний день исследования доказывают, что нет никакого управления муравейником, каждый из видов деятельности выполняет то, что ему дано природой. Каждая отдельная особь способна на инстинктивном уровне выполнять свои «микрооперации». И вот из таких элементов состоит трудовую жизнь муравейника. А насчет мышления у муравьев? По данным физиологов нервная система этих насекомых составляет всего 500 тысяч нейронов. Каждый муравей способен уметь выполнять только свою определенную функцию, они носители определенных программных сегментов. При сочетании этих сегментов и образуется единая система жизни муравейника. То есть управление муравейником осуществляется распределенным мозгом.
Из всех насекомых самыми трудолюбивыми и выносливыми считаются муравьи. Их преданность семье и работе до сих пор восхищает умы людей. Ведь у таких мелких и хрупких созданий есть чему поучиться. Муравьи живут колониями и у каждого есть своя строго определенная работа и обязанность. Как же устроена жизнь в муравейнике?
Место для муравейника и материалы для дома муравьи всегда выбирают тщательно. Сам муравейник состоит из наземной части и подземного гнезда. Сверху он покрыт веточками и иголочками, которые защищают жилище от непогоды. И если с виду он и выглядит невзрачно, то зато внутри находится целый городок.
Входы и выходы
Входы и выходы служат не только для того чтобы войти и выйти, но и отлично вентилируют помещение. Самые сильные и крупные муравьи охраняют вход в муравейник, прикрывая его своим телом. Перед дождем вход закрывается, чтобы все проходы и камеры оставались сухими.
Материалы по теме:
Самые опасные насекомые на даче
Солярий
Обычно это верхняя камера, или комната. Благодаря своему расположению она очень быстро нагревается и муравьи заходят сюда чтобы погреться. А весной они могут разносить тепло на своем теле, прогревая весь муравейник.
Кладбище
Если спускаться ниже по муравейнику, то можно наткнуться на груды мертвых муравьев и мусор. Все это складывается в отдельную ячейку, которая находится не очень глубоко и недалеко от вентиляции.
Камера для зимовки
Как и медведи, муравьи тоже впадают в спячку, чтобы перенести суровые холода. Для этого им нужна своя берлога. Обычно она находится где-то посередине муравейника.
Хранилище
В хранилище муравьи складывают семена растений на тот случай, если не смогут найти себе пропитание. Отдельные муравьи занимаются тем, что присматривают за кормом и даже выносят его на солнце, чтобы подсушить.
Царские покои
В царских покоях живет матка муравьев – царица. Обычно она является и первым жителем в своей колонии. Матка очень редко покидает муравейник. Весь смысл ее жизни заключается в том, чтобы откладывать яйца.
Материалы по теме:
Самые опасные насекомые в России
Ясли и детский сад в муравейнике
Это камеры, в которых хранятся яйца, личинки и куколки. Няньки все время находятся рядом, потому что личинкам нужна еда и круглосуточный присмотр. Они переносят их вверх, или вниз муравейника в зависимости от погоды, стараясь чтобы они всегда были в тепле и необходимой влажности.
Кладовка
Место, где находится все самое питательное. Сюда муравьи складывают гусениц и другую добытую еду.
За свою жизнь муравей может выполнять только одну работу, а может и меняться с другими муравьями. Но любое назначение он выполняет с большой точностью и самоотдачей. Работы, требующие больших физических нагрузок, чаще выполняют молодые и выносливые муравьи.
Муравьи - одни из самых высокоорганизованных насекомых на планете. Их способности к кооперации и самопожертвованию во благо колонии, высокая приспособляемость, деятельность, по сложности напоминающая разумную, - все это давно привлекало внимание ученых. И сегодня науке известны многочисленные интересные факты о муравьях, о некоторых из которых знает только узкий круг специалистов, а некоторые - опровергают устоявшиеся мифы. Например…
Муравьи - самые многочисленные насекомые на Земле
По подсчетам одного из наиболее уважаемых мирмекологов мира Эдварда Уилсона, на Земле сегодня проживают от 1 до 10 квадриллионов особей муравьев - то есть от 10 в 15-й степени до 10 в 16-й степени отдельных муравьев.
Невероятно, но факт – на каждого живущего человека приходится около миллиона этих созданий, а общая масса их примерно равняется общей массе всех людей.
На заметку
Мирмекология - наука о муравьях. Соответственно, мирмеколог - это ученый, занимающийся в основном изучением этой группы насекомых. Именно благодаря трудам таких ученых стали известны весьма интересные факты о муравьях, расширившие представления науки об этих насекомых.
На тихоокеанском острове Рождества на квадратный метр поверхности почвы приходится около 2200 муравьев и 10 входов в гнездо. А, например, в саваннах западной Африки на каждый квадратный километр площади приходится 2 миллиарда муравьев и 740 000 гнезд!
Такой численности и плотности населения не достигает больше никакая другая группа насекомых.
Среди муравьев встречаются самые опасные насекомые в мире
Пожалуй, ни ядовитых змей, ни крупных хищников, ни пауков жители экваториальной Африки не боятся так, как , - колонна из нескольких миллионов насекомых, солдаты которых вооружены мощными челюстями, уничтожает практически все живое на своем пути. Такие походы – залог выживания муравейника.
Еще интересные факты: бродячие муравьи - одни из самых вообще. Солдат их может достигать в длину 3 см, матка - 5 см.
Когда жители какой-нибудь деревни узнают, что через их поселение должна пройти такая колония, они покидают дома, забирая с собой всех домашних животных. Стоит забыть в стойле козу, и муравьи закусают её до смерти. Зато они же уничтожают в селах всех тараканов, крыс и мышей.
А вот муравей-пуля считается самым опасным муравьем в мире: 30 его укусов на 1 кг массы тела жертвы смертельны. Боль от их укуса превышает по силе таковую от укусов любых ос, и ощущается на протяжении суток.
У индейских племен Южной Америки для посвящения мальчика в мужчины на руку посвящаемого одевается рукав с помещенными в него живыми муравьями. После укусов руки мальчика на несколько дней парализуются и опухают, иногда случается шок и чернеют пальцы.
Яйца муравьев - на самом деле не яйца
То, что в обиходе называется муравьиными яйцами, на самом деле - развивающиеся личинки муравьев. Сами яйца муравьев очень мелкие и для человека практического интереса не представляют.
Зато личинок охотно употребляют в пищу в Африке и Азии - такое блюдо богато белком и жирами. Кроме того, личинки муравьев - идеальный корм для птенцов различных декоративных птиц.
Муравьи - известный деликатес
Самое известное блюдо из муравьев - это соус из древесных муравьев, который используют в Юго-Восточной Азии в качестве приправы.
Очень интересны в этом плане медовые муравьи. В каждом их муравейнике существует от нескольких десятков до нескольких сотен муравьев, использующихся остальными членами колонии в качестве резервуаров пищи. Их специально откармливают в сезон дождей, их брюшко наполняется смесью воды и сахаров и раздувается до таких размеров, что насекомое не может двигаться.
В сухой сезон другие особи из муравейника слизывают постоянно выделяемый этими живыми бочками секрет и могут обходиться без внешних источников пищи. Таких муравьев активно собирают там, где они обитают - в Мексике и на юге США - и употребляют в пищу. На вкус они напоминают мед.
Еще интересный факт гастрономического характера: в Тайланде и Мьянме личинок муравьев употребляют в качестве деликатеса и продают на развес на рынках. А в Мексике личинок крупных муравьев едят так же, как в России икру рыб.
Муравьи и термиты - совершенно разные насекомые
Действительно, муравьи относятся к отряду перепончатокрылых, и их ближайшими родственниками являются осы, пчелы, пилильщики и наездники.
Термиты же - достаточно обособленная группа насекомых, близких к тараканам. Некоторые ученые даже включают их в отряд тараканообразных.
Это интересно
Сложная социальная структура термитника, напоминающая таковую в муравейнике, - это лишь один из примеров конвергенции в животном мире, развитие схожих черт у представителей разных групп, оказывающихся в сходных условиях.
Примечательно, что в экваториальной Африке обитает млекопитающее - голый землекоп, - колонии которого также напоминают колонии муравьев: у землекопов размножается только одна самка, а остальные особи обслуживают её, кормят и расширяют норы.
Подавляющее большинство муравьев - самки
Все рабочие муравьи и муравьи-солдаты в каждом муравейнике - это самки, не способные к размножению. Они развиваются из оплодотворенных яиц, в то время как из неоплодотворенных развиваются самцы.
Интересный факт о муравьях: вырастет из яйца рабочий муравей или будущая матка, зависит от того, как питается личинка. Рабочие муравьи сами могут решать, как кормить расплод и сколько будущих маток выкармливать.
У некоторых матки как таковой нет, а размножаться могут все рабочие самки. Есть и такие виды, в гнездах которых живут несколько маток. Классический пример тому – гнезда домашних муравьев (фараоновых).
Муравьиная матка может жить до 20 лет
Обычный срок жизни матки, сумевшей основать колонию, составляет 5-6 лет, но некоторые доживают до 12 и даже до 20 лет! В мире насекомых это рекорд: большинство одиночных насекомых даже более крупного размера живут от силы несколько месяцев. Только у некоторых цикад и жуков полная продолжительность жизни с учетом личиночной стадии может достигать 6-7 лет.
Этот интересный факт вовсе не означает, что такой продолжительностью жизни обладают все матки: большинство оплодотворенных самок гибнет после лета, а значительная часть основанных колоний также вымирает по разным причинам ещё в первый год своего существования.
Существуют муравьи-рабовладельцы
Связи разных муравьев друг с другом столь разнообразны, что даже люди иногда могут им позавидовать.
Например, у целого рода муравьев-амазонок рабочие муравьи не умеют самостоятельно питаться и ухаживать за гнездом. Зато они умеют нападать на гнезда других, более мелких видов муравьев, и воровать из них личинок. Муравьи, развивающиеся из этих личинок, будут в дальнейшем ухаживать не за своей маткой и солдатами.
У других видов такое поведение дошло до того, что матка просто проникает в чужой муравейник, убивает живущую там царицу, а рабочие муравьи признают её своей и ухаживают за ней и её потомством. Сам муравейник после этого обречен: из яиц такой самки будут развиваться только самки, способные захватить муравейник другого вида, а со смертью всех рабочих муравьев колония опустеет.
Бывают и щадящие случаи рабовладения. Например, матка для основания колонии похищает несколько куколок, а развивающиеся из них муравьи помогают ей на самом начальном этапе развития колонии. Дальше колония развивается силами потомков самой матки.
Муравьи могут обучаться
Интересные факты о муравьях, связанные с феноменом обучения, привлекают пристальное внимание многих ученых.
Например, у некоторых видов муравьев те особи, которые успели найти корм, учат других найти место с пищей. Причем если, например, у пчел эта информация передается в процессе особого танца, то муравей специально обучает другого прохождению конкретного маршрута.
Видео: муравьи своими телами строят живой мост
Экспериментами также проверено, что во время обучения муравей-учитель достигает нужной точки в четыре раза медленнее, чем добрался бы до неё самостоятельно.
Муравьи умеют заниматься сельским хозяйством
Эта интересная особенность муравьев известна давно – южноамериканские используют самую сложную пищевую цепочку в животном мире:
- одни члены колонии отгрызают большой кусок листа дерева и приносят его в муравейник
- более мелкие особи, никогда не покидающие колонию, пережевывают листья, смешивают их с экскрементами и частями специальной грибницы
- полученная масса складывается на специальных участках муравейника - настоящих грядках - где на ней развиваются грибы, обеспечивающие муравьев белковой пищей.
Интересно в муравьях то, что они не едят сами плодовые тела - питаются они специальными разрастаниями грибницы. Часть членов колонии постоянно откусывают появляющиеся плодовые тела, не давая грибнице тратить полезные вещества на бесполезные ножки и шляпки.
Это интересно
Когда оплодотворенная молодая самка покидает гнездо, она уносит в специальном кармане на голове крошечный кусочек грибницы. Именно такой запас - основа благополучия будущей колонии.
Кроме муравьев, только человек и термиты научились культивировать другие живые организмы для своего блага.
Отношения муравьев и тлей
Пастушьи наклонности муравьев известны многим: некоторые муравейники так зависят от стаи тли, что при вымирании последних тоже гибнут. Ученые считают, что выделение секрета в свое время было защитной реакцией тли от нападения врагов, только сам секрет был резко пахнущим и токсичным.
Но однажды естественный отбор подсказал вредителям, что муравьев можно не отпугивать, а приманивать и заставлять охранять себя. Так возник уникальный в своем роде пример симбиоза двух совершенно разных групп насекомых: тли делятся с муравьями сладкими, полезными и сытными выделениями, а муравьи их охраняют.
Выделения тлей, привлекающие муравьев, называются падью. Помимо тлей ею с муравьями делятся щитовки, червецы и некоторые цикады.
Интересно, что многие насекомые научились выделять привлекательный для муравьев секрет для того, чтобы проникать в их гнезда. Некоторые жуки, гусеницы и бабочки питаются запасами самих муравьев в муравейнике, при этом муравьи их не трогают именно из-за их способности делиться падью. Некоторые же такие гости в муравейниках банально пожирают личинок муравьев, а сами муравьи готовы простить им вероломство за каплю сладкого секрета.
Выше приведены лишь некоторые интересные факты о муравьях. В биологии каждого вида этих насекомых можно найти что-то уникальное и оригинальное.
Именно благодаря такой уникальности и обилию специфических приспособительных черт они сумели стать одной из самых многочисленных и продвинутых групп членистоногих вообще.
Интересное видео: битва между двумя колониями муравьев
Все муравьи - это общественные насекомые, живущие семьями. В семьях разных видов насчитывается от нескольких десятков до нескольких миллионов особей. Те муравьи, которых мы обычно видим, это так называемые рабочие особи, или просто рабочие, а точнее - бесплодные самки с неразвитыми крыльями. Но раз в году в гнездах появляются крылатые муравьи-самки и самцы. Самки похожи на рабочих, но отличаются от них строением груди и, как правило, более крупными размерами; у самцов же удлиненное цилиндрическое или суженное кзади брюшко, а голова сравнительно маленькая с большими выпуклыми глазами. Усики у них длиннее, чем у рабочих, и иногда бывают не коленчатые, а нитевидные. Часто самцы и окрашены иначе, чем рабочие. У рыжих лесных муравьев, например, голова и грудь рабочих и самок частично красные, а самцы - целиком черного цвета.
По мере взросления самцы и самки начинают подбираться к выходу из гнезда и иногда даже выходят на поверхность, но лишь на короткое время. И вот наступает брачный лет. Вы, наверное, не раз наблюдали его у черного садового муравья - обычного обитателя населенных пунктов. Самки и самцы выходят из гнезд и скапливаются у входов, затем начинают подниматься на травинки, на деревья, на стены домов и оттуда взлетают. Более подвижные самцы часто взлетают прямо с земли. Самки и самцы из разных гнезд спариваются в воздухе или на земле, вскоре после этого самцы погибают, а оплодотворенные самки сбрасывают крылья и отправляются на поиски места для гнезда. Во время лета такие самки во множестве бегают по земле.
Если отловить таких самок и посадить в пробирки с землей, можно наблюдать весь процесс образования новой семьи. Лучшие объекты для наблюдения - черный садовый, бурый лесной и желтый земляной муравьи или любой из видов мирмик. Самок черного садового муравья лучше сажать по 2-3 в одну пробирку. Самка строит небольшую замкнутую камеру в земле, а потом начинает откладку яиц. Иногда несколько самок делают такую камеру совместно. Яйца у муравьев очень мелкие, длиной около 0,5 мм. Они всегда склеены в общий комок. Самка время от времени облизывает и перебирает их, а каждое отложенное вновь яйцо подклеивает к комку. Спустя 2-3 недели из яиц начинают появляться первые личинки. Молодые личинки остаются в общем комке, более крупные размещаются группами или отдельно на полу камеры, а иногда (у видов мелких муравьев) подвешиваются на стенках камеры. Через 4-6 мес. личинки заканчивают рост, и начинается окукливание. К этому времени они становятся крупнее рабочих муравьев. У представителей подсемейства формицин перед окукливанием личинка обычно оплетает себя коконом (такие коконы обычно называют "муравьиными яйцами"), а у мирмицин куколки всегда открытые. До выхода из куколок первых рабочих самки ничем не питаются. Больше того, они даже выкармливают личинок выделениями специальных желез. При этом полностью исчезают летательные мышцы, которые самке больше никогда не понадобятся, и она расходует запасы жира, которые накопила еще в родительском гнезде. Крупным личинкам самка скармливает и часть отложенных яиц.
После того как из куколок выйдут первые рабочие, они делают выход наружу из камеры и начинают добывать пищу. С этого момента самка только откладывает яйца. Все работы в гнезде берут на себя рабочие особи. Они ухаживают за расплодом (яйцами, личинками и куколками), строят и расширяют гнездо, очищают его от мусора, охраняют от врагов, добывают пищу. Из года в год численность населения в гнезде растет, гнездо увеличивается в размерах. И, наконец, достигается такая численность, когда семья самостоятельно может вырастить крылатых самок и самцов. В таком случае мы говорим, что семья достигла первой стадии зрелости. У многих видов цикл развития семьи на этом завершается. Конечно, семья может существовать еще долгие годы, но ее численность, характер взаимоотношений между муравьями уже почти не меняется. Однако у некоторых видов, например у рыжих лесных муравьев, развитие семьи продолжается, и семьи могут достигнуть второй стадии зрелости, когда становится возможным размножение муравьиных семей делением. На некотором расстоянии от родительского гнезда строится дочернее гнездо, или отводок, куда переселяется часть рабочих семьи с расплодом и молодой самкой.
Если в семье имеется одна плодовитая самка, семья называется моногинной, если много - полигин-ной. Число самок в полигинных семьях рыжих лесных муравьев достигает нескольких сотен.
У большинства видов моногамными бывают лишь молодые или слабые семьи. Однако есть такие виды муравьев (к ним относится, например, красногрудый муравей-древоточец), у которых не может быть полигинных семей. Если в гнезде такого вида появляются две яйцекладущие самки, рабочие убивают одну из них. Такое явление носит название облигатной моногинии.
В лабораторных условиях отдельные рабочие особи могут дожить до 3-4 лет. Известен случай, когда муравей прожил семь лет. Но в естественных условиях в течение года население муравейника почти полностью обновляется, так что в среднем рабочий муравей живет около года. Значительно дольше - до 20 лет - живут самки. Семья муравьев может в принципе жить вечно, поскольку рабочие постоянно заменяют состарившихся самок молодыми. В нашей стране постоянные наблюдения за комплексами муравейников рыжих лесных муравьев ведутся с 1962 г. в Приокско-Террасном заповеднике и с 1966 г. в Верхне-Клязьминском лесничестве Московской обл. За эти годы многие муравейники сохранились на прежних местах. В конце прошлого века известный мирмеколог Август Форель писал о муравейнике, которому было 90 лет.
Между членами муравьиной семьи существует разделение функций, или полиэтизм, который может быть возрастным или кастовым. Под возрастным полиэтизмом понимается закономерная смена круга работ, выполняемых муравьем в гнезде, в продолжение его жизни. Обычно самые молодые рабочие бывают няньками, т.е. ухаживают за расплодом и самкой. Немного повзрослев, они становятся строителями, а затем фуражирами (добытчиками пищи). Самые старые муравьи, которые уже не способны к добыванию пищи, становятся сторожами или наблюдателями. Под кастовым полиэтизмом понимаются различия в круге работ у муравьев одного возраста, обусловленные различиями в их размерах или строении. Так, например, у красногрудого муравья-древоточца фуражирами бывают главным образом мелкие рабочие с маленькой головой. В то же время крупные большеголовые рабочие ("солдаты") того же возраста занимаются охраной гнезда или являются хранителями пищи. Пища, доставленная фуражирами, хранится в зобиках этих муравьев и служит запасом семьи на случай плохой погоды.
Особое место занимают муравьи-"нахлебники", которые поселяются поблизости от гнезд других видов муравьев и живут за их счет. Так, в наших лесах довольно обычен блестящий муравей-крошка, живущий в гнездах рыжих лесных, лугового, красноголового и тонкоголового муравьев. Крошечные камеры гнезд этого муравья располагаются между камерами гнезд хозяина, с которыми соединяются тонкими ходами. Диаметр такого хода около 1 мм, и поэтому муравьи-хозяева не могут добраться до своих сожителей. Муравьи-крошки подбирают остатки пищи муравьев-хозяев. Иногда они даже пристраиваются к хозяевам в тот момент, когда один рабочий передает другому капельку жидкой пищи, и успевают незаметно попить из этой капли. Эти муравьи хорошо живут в неволе вместе с рыжими лесными муравьями. Наблюдение за ними очень интересно.
Основу питания почти всех наших муравьев составляют два компонента-белковый и углеводный. В качестве источника белковой пищи используются различные беспозвоночные, главным образом насекомые. Муравьи охотятся на них или собирают трупы. Основным источником углеводной пищи служит для муравьев падь-сладкое выделение тлей и других хоботных насекомых (червецов, щитовок, некоторых цикадок). Связь муравьев с тлями (тро-фобиоз) - один из наиболее ярких примеров симбиоза в мире насекомых. Тли снабжают муравьев пищей, а муравьи защищают их от врагов, переносят на свежие побеги растений, а иногда даже уносят на зиму в муравейник. Для того чтобы понаблюдать за взаимоотношениями тлей и муравьев, лучше всего найти муравейник лугового или рыжих лесных муравьев, вблизи которого есть поросль березы. По стволам тех деревьев, на которых имеются колонии тлей, всегда ходят муравьи, причем у муравьев, спускающихся вниз, брюшко часто сильно раздуто от пади и даже просвечивает. Проследив за маршрутами муравьев, поднимающихся вверх, вы скорее всего обнаружите тлей на концах тонких веток. Некоторые муравьи разводят тлей на травянистых растениях, а некоторые, например желтый земляной муравей, в специальных камерах гнезда на корнях трав.
Помимо пади и насекомых, муравьи могут питаться соком растений, нектаром, грибами, семенами, но эта пища не является основной. Так, по данным многолетних наблюдений западногерманского исследователя Г. Велленштайна, в питании рыжих лесных муравьев падь составляет 62% (по массе), насекомые и другие беспозвоночные-33%, сок растений-4,5%, грибы и падаль-0,3% и семена-0,2%
Хотя семена составляют в питании лесных муравьев ничтожную долю, для жизни леса это очень важно. Дело в том, что многие лесные травы, например копытень, фиалки, марьянники, пролеска и некоторые другие растения, расселяют исключительно муравьи. Семена этих растений имеют Специальные придатки (эласмосомы), которые поедаются муравьями; семян муравьи при этом не трогают. Но обычно, прежде чем отгрызть придаток, муравьи оттаскивают семя на значительное расстояние. Расселение семян муравьями называется мирмекохорией. В степях и пустынях обитают муравьи, которые питаются почти исключительно семенами, например муравьи-жнецы. Эти насекомые поедают семена целиком: они служат для них источником белков и углеводов. Правда, и эти муравьи играют важную роль в расселении семян, так как часть из них теряется при переносе в гнездо. Среди наших муравьев семена составляют значительную долю в питании дернового муравья.
Вся пища, которую собирают муравьи, приносится в гнездо и там распределяется между всеми членами семьи. Белковая пища является "строительным материалом", из которого в процессе обмена веществ формируется тело муравьев. Углеводы же являются основным источником энергии, т. е. "горючим" для этих насекомых. Муравьи после выхода из куколки уже не растут, но зато много двигаются. Поэтому основу их пищи составляют углеводы. Малоподвижные личинки, наоборот, требуют мало "горючего", и основу их пищи составляют белки. Взрослых личинок обычно кормят кусками насекомых. Молодых личинок муравьи выкармливают выделениями специальных желез и особыми кормовыми яйцами, отличающимися повышенным содержанием желтка. Кормовые яйца откладывают не только самки, но и молодые рабочие муравьи. Понятно, что муравьи, выкармливающие личинок выделениями желез или несущие кормовые яйца, потребляют гораздо больше белковой пищи, чем строители или фуражиры.
Жидкая пища распределяется в гнезде путем трофаллаксиса. Фуражир набирает падь в зобик, который отделен от желудка клапаном, так что хранящаяся в нем пища не переваривается. Придя в гнездо, фуражир становится в характерную позу, раскрывает челюсти, и изо рта у него выступает капелька жидкости (см. рис.). К нему подходит один или несколько муравьев, которые выпивают эту капельку, и вскоре вся пища перекачивается из зобика фуражира в зобики других особей. Они, в свою очередь, передают пищу тем же способом другим муравьям, и таким образом принесенная порция распределяется в семье. Опыты с применением радиоактивных изотопов показали, что одна порция пищи у рыжих лесных муравьев через 20 часов распределяется между 100 и более особями. Если в гнездо поступает много жидкой пищи, часть ее накапливается в зобиках определенной группы хранителей. Обычно это крупные молодые муравьи. Таким образом создается запас пищи на случай плохой погоды. У некоторых степных муравьев (так называемых медовых муравьев) хранители образуют особую касту ("медовых бочек"). Такие особи способны запасать в зобу количество пищи, в несколько раз превосходящее массу самого муравья.
Помимо распределения пищи, трофаллаксис играет в семьях общественных насекомых еще одну важную функцию. Дело в том, что муравьи и другие общественные насекомые постоянно облизывают друг друга, самок и расплод. Выпот, содержащий выделения желез, подмешивается в пищу и путем трофаллаксиса распределяется в семье. Таким образом, муравьи "узнают" о наличии или отсутствии самки, "оценивают" количество расплода в гнезде и т.д. В зависимости от поступающей информации поведение муравьев может изменяться. Таким образом, трофаллаксис как бы объединяет семью и играет важную роль в регуляции деятельности отдельных муравьев.
Территория, на которой муравьи из одного гнезда добывают пищу, носит название кормового участка семьи. В пределах этой территории каждый отдельный фуражир имеет свой индивидуальный участок. Иногда он представляет сектор в пределах кормового участка семьи, вершиной сектора является вход в гнездо. В таких случаях фуражир начинает поиск добычи почти сразу выйдя из гнезда. Радиус кормового участка семьи таких видов будет небольшим и будет равен длине наибольшего поискового рейса фуражиров. Этот тип использования кормового участка характерен для примитивных муравьев, например для мирмик. У высокоорганизованных муравьев, например у рыжих лесных, индивидуальные участки фуражиров могут быть удалены от гнезда на большое расстояние-до нескольких десятков метров. В этом случае муравей добирается до своего участка по дороге и только придя на место начинает поиск. У рыжих лесных муравьев наиболее удаленные от гнезда участки занимают самые молодые фуражиры. Постепенно, по мере освобождения занятых участков, они передвигаются все ближе и ближе к гнезду и в конце жизни становятся наблюдателями на куполе. Некоторые виды (многие формика, пахучий муравей-древоточец) охраняют границы кормового участка семьи от муравьев из других семей того же вида или других видов, которые также охраняют свой участок. В таком случае мы говорим не о кормовом участке, а об охраняемой территории. Большинство видов муравьев охраняют не весь кормовой участок, а только зону в непосредственной близости от входа в гнездо.
Порой фуражир находит на своем участке такое количество пищи, что сам не может донести ее до гнезда. Перед ним встает задача собрать других муравьев, которые помогли бы ему побыстрее перенести всю пищу в гнездо, т. е. организовать групповую фуражировку. Ведь если этого не сделать, пищу могут найти муравьи из другого гнезда или какие-нибудь иные насекомые.
Существует несколько способов организации групповой фуражировки. Во-первых, муравей может специфическими движениями, звуками или пахучими веществами, выделяемыми специальными железами, привлечь внимание других особей, находящихся неподалеку. Такой способ организации групповой фуражировки получил название самомобилизации. Второй способ - неспецифическая активизация фуражиров. Муравей, обнаруживший пищу (разведчик), возвращается в гнездо и там вызывает возбуждение других муравьев. Однако его сообщение не несет информации ни о том, где находится корм, ни о том, что это за корм. Возбужденные фуражиры выходят на свои индивидуальные участки. Но в результате число муравьев на кормовом участке семьи резко возрастает, и это повышает вероятность случайного нахождения того же источника пищи другими муравьями. Наиболее эффективное средство организации групповой фуражировки - мобилизация. Под мобилизацией понимается комплекс действий разведчика, который приводит к тому, что другие муравьи точно выходят к месту, где был обнаружен корм. Способы мобилизации у разных видов муравьев могут сильно различаться. Так, например, у всех видов мирмик разведчик тактильными сигналами (прикосновениями усиков) активизирует некоторых фуражиров. Они выстраиваются за разведчиком цепочкой, которую он и приводит к кормушке. У черного садового муравья разведчик на пути от кормушки к гнезду оставляет пахучий след концом брюшка. В гнезде он, как и мирмики, активизирует других фуражиров, и те по следу находят кормушку. Процесс мобилизации несложно наблюдать, если выставить на некотором расстоянии от гнезда кормушку с сахарным сиропом. Еще удобнее вести эти наблюдения в лаборатории над семьями в искусственных гнездах, так как в этом случае можно видеть все действия разведчика в гнезде.
На этом мы и закончим краткий обзор основных сведений о биологии муравьев. Некоторые дополнительные сведения даются в этой книге во вводных разделах других глав. Но прежде чем перейти к конкретному описанию методов изучения муравьев и задач, которые могут решаться школьниками, следует остановиться на вопросе о пользе и вреде муравьев. Часто пишут и говорят, что муравьи полезны и поэтому их обязательно нужно охранять. Но это утверждение не совсем верно, и следствием его являются ошибочные, а иногда и просто вредные практические рекомендации. Дело в том, что в природе не бывает вредных или полезных видов. Бывают ситуации, в которых тот или иной вид может быть либо вреден, либо полезен для человека. Например, зайцев разводят и охраняют в охотничьих хозяйствах (здесь они полезны как объект любительской или промысловой охоты), но в садах эти животные - настоящие вредители. Так же обстоит дело и с муравьями. Муравьи-жнецы, например, очень полезны в целинной степи, где они расселяют семена растений. Но, поселяясь вблизи токов, где обмолачивается зерно, они становятся вредителями. Гнездостроительная деятельность муравьев, как правило, полезна, так как в результате улучшается почва. Но на сенокосных лугах земляные кочки муравьиных гнезд или купола жилищ тонкоголовых муравьев мешают выкашивать траву.
Совсем иная картина наблюдается, если рыжие лесные муравьи поселяются в садах. На плодовых деревьях они разводят тлей, которые высасывают сок не из сосудов ствола и толстых ветвей (как в хвойных лесах), а из флоэмы растений. В результате листья и побеги яблонь, груш или слив сильно повреждаются, что ведет к потерям урожая, а иногда и к гибели плодовых деревьев. В то же время основные вредители плодовых деревьев, такие как яблоневая плодожорка или смородинная огневка, живут скрытно и оказываются почти недоступными для муравьев, следовательно, муравьи не могут компенсировать того вреда, который они приносят, охраняя тлей. Именно поэтому рыжих лесных муравьев ни в коем случае нельзя переселять в сады или на газоны в городе, так как, с одной стороны, наносится вред саду, а с другой стороны - ослабляются муравейники в лесах, т.е. там, где они действительно приносят пользу.
Чухай Захар
Исследование жизни муравьев
Скачать:
Предварительный просмотр:
Все о муравья.
Руководитель:
Волкова Т.И.
Учитель
Начальных классов
Введение
Муравьи – одни из самых распространенных насекомых на нашей Земле. Они встречаются во всех природных зонах, часто живут недалеко от дома.
В природе муравьев не спутаешь с другими насекомыми: бескрылые, очень активные, все время что-то ищущие, суетящиеся. Редко увидишь одиночного муравья, даже вдали от его гнезда, обычно их всегда много.
Сообщество муравьев, ученые рассматривают, как некий «сверхорганизм», в котором ни одна часть не может жить без всех остальных. Муравей, посаженный в банку, быстро погибает, даже если у него есть все для безбедного существования. Он лишь частица, вырванная из целого, и теперь обречен на смерть.
На Земле существует около 12 000 видов муравьев.
Обоснование выбранной темы
Вряд ли найдется человек, который хоть раз не останавливался возле муравейника, завороженный таким далеким и в то же время необъяснимо близким нам миром этих удивительных насекомых.
Я решил узнать всё о муравьях и поставил перед собой цель:
- изучить особенности строения муравьёв
- изучить строение гнезда
- изучить профессии
- изучить особенности питания
- изучить, как общаются муравьи
Для достижения цели, выделил следующую задачу:
- Изучить литературу по данной проблеме
Особенности строения муравьёв .
Муравьи относятся к типу членистоногие, к классу насекомые, отряду перепончатокрылые, семейству муравьи. Тело членистое, состоит из головы, груди и брюшка.
Голова у муравьёв крупная. На голове расположены пара усиков и пара сложных глаз. Простые глаза, или глазки – это чаще всего три точки на темени. Сложные фасетчатые глаза расположены по бокам головы. Количество фасеток неодинаково, у одних видов их около десятка, у других, хорошо видящих, больше тысячи. Усики – антенны – это органы чувств. Они служат муравью для восприятия обонятельных, осязательных и отчасти вкусовых ощущений. Основной орган вкуса расположен у муравья в ротовом устройстве.
Рот муравья не приспособлен к тому, чтобы поглощать твёрдую пищу, а приспособлен только к всасыванию питательных растворов. Кроме верхней и нижней губы имеются две пары челюстей. Верхняя пара – это жвалы, без которых муравьям нет жизни. Муравьи пользуются ими и как воины, и как няньки, и как строители, и как фуражиры. В нижней губе самой важной частью считается язычок – орган вкуса и чистки тела, а также главное орудие кормления молоди и взаимного питания взрослых обитателей муравейника.
На груди находятся три пары членистых конечностей. У самцов и у молодых самок грудь развита значительно сильнее, чем у рабочих, и несёт четыре крыла. Перепончатые крылья муравьиных самцов и самок прозрачны. Крылья передней пары заметно больше – длиннее и шире, чем задние.
Брюшко членистое, первый или первые два членика менее развиты и образуют стебелек. Стебелёк, соединяя брюшко с грудью, делает муравьиное тельце очень гибким. Брюшко, состоящее из подвижно соединённых спинных и брюшных полуколец способно увеличиваться в объёме. Всё дело в том, что в брюшке находится зобик – орган, служащий для хранения и переноса пищи. В брюшке находятся ядовитые железы, связанные с жалом. Брюшко самцов и самок заметно крупнее, здесь находятся органы размножения. Тело муравьёв снаружи имеет покров, состоящий из хитина. Хитиновый покров обладает большой прочностью. Он защищает муравья от механических и химических воздействий внешней среды. К средствам защиты у муравьёв относятся острые жвалы, ядовитая жидкость и у некоторых видов – жало.
Строение гнезда
Гнездо рыжих лесных муравьёв состоит из надземной и подземной частей. Надземная часть в хвойных лесах сооружается из хвоинок, в лиственных – из палочек и других мелких, но прочных растительных частиц. Сверху муравьи формируют покровный слой купола, защищающий муравейник от промокания во время дождей.
Купол, залитый ливнем, сохраняет прочность. В глубь гнезда вода, как правило, не проникает. После дождя всё сооружение приобретает на солнце новый запас прочности, так как кусочки строительного материала как бы спаиваются между собой.
Внутри муравьиной кучи растительный материал крупнее – палочки могут иметь различный размер, некоторые достигают длины 10см при толщине 5мм. Здесь из этих строительных материалов сооружается система ходов и камер, в которых выращивается молодь. Купол муравейника окружен земляным валом.
Муравейник не оканчивается в муравьиной куче. У него тысячи ходов под землёй. Эти ходы могут уходить на глубину 1-2м и заканчиваются широкими полостями. Одни используются как место свалки, в других развивается молодёжь, третьи служат местом зимовки муравьёв. Температура в таких полостях – зимовках не опускается зимой ниже +5 градусов. И когда наверху свирепствуют морозы, муравьям не страшно и не холодно в своем доме.
От крупных муравейников отходят хорошо заметные тропы, по которым от гнезда и к гнезду движется поток муравьёв. Кормовые тропы рыжих лесных муравьёв остаются постоянными, в результате у каждого муравейника возникает свой кормовой участок.
Профессии муравьёв
Семья – основная форма существования общественных насекомых. Состоит из репродуктивных (самки, самцы) и функционально бесполых особей (рабочие).
Самки – царицы крупнее рабочих муравьёв, они никогда не покидают гнездо. Их основная функция – откладка яиц.
Первая партия молоди превращается только в крылатых самцов и самок, которые недолго, всего 2-3 недели, живут в муравейнике, а затем дружно вылетают, спариваются и основывают новые гнёзда. После роения самцы муравьёв погибают. Из всех последующих кладок в муравейнике появляются только рабочие особи.
Рабочие муравьи – это бескрылые недоразвитые самки, не способные к размножению. У рабочих муравьёв голова и грудь красновато-бурые, брюшко черноватое, блестящее. Длина тела от 4 до 9мм. Именно рабочих муравьёв мы видим на муравейнике в огромном количестве.
Между рабочими муравьями существует разделение труда.
Только что появившиеся рабочие муравьи – это няньки, занимающиеся уходом за личинками и кормлением цариц.
Рабочие муравьи старшего возраста выполняют разнообразные работы: разделывают принесённую добычу, убирают мусор, надстраивают гнездо. Затем они становятся фуражирами. Среди фуражиров одни специализируются на охоте, другие на добыче сладкой пищи, третьи таскают материал для надстройки гнезда. Наиболее крупные рабочие муравьи защищают муравейник – это солдаты.
У рыжих лесных муравьёв каждый фуражир начинает свою внегнездовую деятельность на периферии охраняемой территории. В дальнейшем он постепенно переходит на все более близкие к гнезду индивидуальные поисковые участки, а заканчивает этот путь на куполе, где муравей несёт службу в качестве наблюдателя.
Семья наших обычных рыжих лесных муравьёв при благоприятных условиях может существовать 90 – 100 лет. За это время в семье многократно сменяются самки, которые живут максимум 15 – 20 лет (это рекорд среди беспозвоночных), и в ещё большей степени – рабочие муравьи, живущие всего 3 года.
Питание муравьёв
Рыжие лесные муравьи используют в основном белковую пищу (других насекомых, которых убивают и приносят в муравейник) и углеводную (сахаристые выделения растений, вытекающий древесный сок и особенно богатые сахаром выделения тлей). Большую часть белковой пищи муравьи скармливают личинкам, углеводной питаются сами. Для муравьёв характерен обмен пищи – трофоллаксис. Трофоллаксис позволяет и няньке и землекопу не отрываться от своих полезных занятий на поиск корма – о нём позаботятся другие.
Рабочие – фуражиры рыжих лесных муравьёв, задача которых – добывание пищи, в течение лета приносят в гнездо 3 000 000 – 8 000 000 различных насекомых, около 20 ведер сладких соков, в основном выделений тлей, и 40 000 – 60 000 семян различных растений, которые также употребляют в пищу.
В летние дни масса насекомых, приносимых в муравейник, может достигать 1кг.
Подсчитано, что муравьи среднего муравейника защищают от вредных насекомых 0,25га леса, а крупного – до 1 - 4га.
Муравьи добывают в первую очередь тех насекомых, которые размножаются в лесу в массовых количествах. Массовыми насекомыми являются вредные насекомые – гусеницы бабочек, ложногусеницы пилильщиков, которые объедают листву и хвою.
Общение муравьёв
При общении друг с другом муравьи используют разнообразные сигналы, в основном путем прикосновения друг к другу усиками, ногами, головой. Используются также и химические сигналы.
Разыскивая дорогу к гнезду, рыжие лесные муравьи пользуются «языком запахов».
С помощью обоняния муравьи отличают своих сожителей по гнезду от «чужаков».
Замечено, что в различных случаях муравьи по – разному трогают, ощупывают, ударяют друг друга усиками и соответственно изменяют свое поведение. Они как бы объясняются своеобразными жестами.
Известный советский энтомолог Павел Устинович Мариковский подметил у муравьев более двух десятков сигналов: «Чужой запах!», «Кто ты?», «Внимание!», «Дай поесть!», «Берегись!» и другие.
При использовании химических сигналов муравьи принимают оборонительную позу: поднимаются высоко на задних лапках и направляют конец брюшка вперед. И сразу чувствуется резкий запах: это муравей выбрызнул жидкость, состоящую из муравьиной кислоты и вещества тревоги – ундекана.
На дорогах, по которым они бегут из муравейника к муравейнику, муравьи выделяют другие, так называемые следовые вещества, которые позволяют им не сбиться с дороги.
Все муравьи из одного гнезда имеют общий запах, позволяющий им узнавать друг друга и не допускать муравьев из чужих гнезд в свое.
Вывод:
В ходе работы я пришел к выводу:
1.Муравейники составляют неотъемлемую часть лесного сообщества.
2.Муравейники-это семья, община, сообщество(это безусловно, подобие устройства жизни человека).
3.Муравьи, живущие в муравейниках- вечные строители, отважные воины, Это насекомые, которые активно перестраивают окружающий мир.
4.Значение муравьёв и муравейников в природе велико и многообразно.
5. Хищничество муравьев – положительно влияет на лес, так как муравьи, поедая различных насекомых, защищают лес от возможных вредителей.
Оберегая муравейники, мы охраняем наши леса!
