Общественные и одомашненные насекомые
Большинство насекомых ведет одиночный образ жизни. Однако есть и общественные насекомые . К ним относятся термиты, шмели, осы, пчелы, муравьи . Сообщество этих насекомых представляет собой одну большую разросшуюся семью. Общественные насекомые делятся пищей друг с другом, совместно ухаживают за личинками, охраняют гнездо.
Пчелы и муравьи - общественные насекомые
Пчелы. К общественным насекомым относится медоносная пчела . Крупная семья пчел насчитывает до 100 тыс. особей, которые живут в улье . В улье большинство насекомых - рабочие пчелы. Это бесплодные самки, у которых видоизмененный яйцеклад служит жалом . Они чистят улей, собирают нектар, ухаживают за маткой и личинками, охраняют улей от врагов. Живут они один теплый сезон (менее года). В пчелиной семье главная пчела - матка , которая откладывает яйца - до 2000 в сутки. Матка крупнее рабочих пчел. Живет она около пяти лет. Весной, в мае - июне, в пчелиной семье из куколок появляются новая матка и несколько десятков самцов, которых называют трутнями : никакого участия в работе они не принимают, а основная их задача - оплодотворение матки. Осенью рабочие пчелы изгоняют оставшихся трутней из улья, и они погибают.
Вся забота об улье лежит на рабочих пчелах: взрослея, каждая рабочая пчела меняет несколько "профессий". Она строит соты, чистит ячейки, кормит личинок, принимает корм у прилетающих пчел и распределяет его в улье, вентилирует улей, охраняет его и, наконец, начинает вылетать из улья за нектаром. Пчелы общаются друг с другом так же, как и муравьи, - при помощи прикосновений и выделяемых веществ.
Однако только у пчел имеется "язык танца". При помощи особых телодвижений и перемещений одна пчела может сообщить другим, где находятся богатые нектаром цветущие растения . Пчела-разведчица "танцует" в улье на сотах.
На нижней стороне брюшка рабочей пчелы находятся особые железы, которые выделяют воск . Из него пчелы благодаря сложным инстинктам строят соты . На задних ногах пчел имеются участки, окруженные длинными хитиновыми волосками, - корзиночки. Пчелы ползают по цветкам, и пыльца попадает на волоски тела насекомого. Потом пчела счищает пыльцу в корзиночку с помощью специальных щеточек на лапках ног. Вскоре там образуется комочек пыльцы - обножка, которую пчела переносит в улей. Перга - пропитанная медом пыльца - служит запасом белкового корма пчелиной семьи.
У рабочих пчел имеется своеобразное расширение пищевода - медовый зобик . Из собранного с цветков нектара, который прошел через медовый зобик, образуется основной запас пищи пчелиной семьи - мед . Медом наполняются ячейки, которые пчелы закрывают тонким восковым слоем. За год от одной пчелиной семьи можно получить до 100 кг меда.
Хотя человек издавна разводил пчел, разборные рамочные ульи были изобретены сравнительно недавно - в 1814 г. украинским пчеловодом П. И. Прокоповичем. До этого, чтобы извлечь мед из пчелиного гнезда, которое, как правило, располагалось в выдолбленной колоде дерева, надо было разламывать соты, то есть разорять пчелиную семью. Уцелевший рой пчел может жить самостоятельно, без помощи человека. Это свидетельствует о том, что пчелы еще не полностью одомашнены.
Муравьи - общественные перепончатокрылые. Жала у них нет, но сохранилась ядовитая железа, благодаря которой они могут защититься от врагов. Рыжие лесные муравьи приносят большую пользу лесу. Муравьи одного муравейника поедают за день десятки тысяч насекомых и защищают от вредителей лес на площади 0,2 га. Они живут семьями.
Муравейник состоит из надземной и подземной частей. Большую часть живущих в муравейнике муравьев составляют бескрылые рабочие особи - это бесплодные самки. Число их иногда достигает миллиона. Кроме них в муравейнике живет царица. У нее тоже нет крыльев. Она обламывает их после брачного полета. Всю жизнь она откладывает яйца, а вся забота о муравейнике лежит на рабочих муравьях. Они добывают корм, ремонтируют и чистят муравейник, кормят личинок и царицу, обороняют муравейник в случае нападения врагов. Раз в год, в начале лета, в муравейнике из куколок появляются крылатые самки и самцы, которые отправляются в брачный полет. После спаривания самцы погибают, а самки сбрасывают крылья и основывают новый муравейник. Могут они попасть и в тот муравейник, в котором проходило их развитие.
Большинство муравьев - хищники. Некоторые питаются сладкими выделениями тлей. Для этого муравьи охраняют, "пасут" этих насекомых, кормящихся на растениях, а иногда строят для них укрытия. Другие виды муравьев разводят в подземных камерах для своего питания грибы, принося для этого измельченные листья растений. Есть растительноядные муравьи.
Муравьи общаются, прикасаясь друг к другу усиками, ножками и головой. Кроме того, у них существует "химический язык" - они выделяют особые вещества, которыми метят свои дорожки. По запаху муравьи узнают родственников и врагов.
Сложное поведение общественных насекомых называется инстинктивным, потому что инстинкт - совокупность врожденных моментов поведения, закрепленных наследственно и свойственных определенному виду животных. Поведение пчел, муравьев и некоторых других животных настолько удивительно и сложно, что наводит многих людей на мысль, что оно разумно. Однако эти действия животных инстинктивны, бессознательны.
Одомашненные насекомые
Существует единственное полностью одомашненное насекомое , не встречающееся в природе в диком состоянии, - тутовый шелкопряд ; самки этого вида даже "разучились" летать. Взрослое насекомое - толстая бабочка с беловатыми крыльями размахом до 6 см. Гусеницы этого шелкопряда едят только листья шелковицы, или тутового дерева.
Ученые предполагают, что в диком состоянии предок тутового шелкопряда обитал в предгорьях Гималаев. Бабочка была одомашнена в Китае около 3 тыс. лет до н. э. В наше время это насекомое полностью одомашнено. Его разводят в Китае, Японии, странах Индокитая, в Южной Европе, Южной Америке, Средней Азии и на Кавказе - там, где может произрастать дерево шелковица. Существует несколько десятков пород тутового шелкопряда, различающихся по длине, прочности и окраске производимой ими шелковой нити.
Самки тутового шелкопряда откладывают яйца (каждая самка - до 600 яиц), которые называются греной . Из них появляются гусеницы. Этих гусениц в специальных помещениях на кормовых этажерках выкармливают листьями шелковицы. При окукливании каждая гусеница в течение трех суток вьет
Бортничество Это - борти, древнейший первобытный способ пчеловодства, любимого занятия древних славян - обитателей лесов. Здешний крестьянин считает грехом ловить рои: "Пчела - Божья тварь, вольная, грех принуждать её" - говорит он. Пчеловодство издревле составляло значительный промысел: воск вывозился через Днепр в Грецию. Местом кормления пчёл служат здесь многочисленные поляны, покрытые вереском. Вереск цветёт с 1 августа по 15 сентября. В это время миллионы пчёл издают гул, кружась над вереском и собирая нектар.
Муравейник Покрытие из иголок и веточек. Защищает жилище от превратностей погоды, ремонтируется и обновляется рабочими муравьями. 2. "Солярий" - камера, нагреваемая лучами солнца. Весной обитатели забегают сюда погреться. 3. Один из входов. Охраняется солдатами. Служит вентиляционным каналом. 4. "Кладбище". Сюда рабочие муравьи относят умерших собратьев и мусор. 5. Зимовальная камера. Насекомые собираются здесь, чтобы пережить холода в состоянии полу спячки. 6. "Хлебный амбар". Здесь муравьи хранят зерна. 7. Царская камера, где живет матка, откладывающая до полутора тысяч яиц в день. За ней ухаживают рабочие муравьи. 8. Камеры с яйцами, личинками и куколками. 9. "Коровник", где муравьи содержат тлей. 10. "Мясная кладовка", куда фуражиры приносят гусениц и другую добычу.
Значение муравьев в природе и жизни человека 1)Участвуют в почвообразовательном процессе (рыхление, обогащение кислородом, удобряют, перемешивают); 2)Регулируют численность насекомых – вредителей леса (уничтожают личинок); 3)Муравьи являются единственным опылителем какао. И не будь их, мы никогда не смогли бы попробовать шоколад; 4)Муравьиная кислота является действенным средством против клещей, уничтожающих пчёл. Эти клещи прогрызают хитиновый покров и высасывают гемолимфу.
Муравьи - самое многочисленное по количеству особей семейство насекомых. Да и по количеству видов немногие семейства могут поспорить с ним. Сейчас насчитывается примерно видов муравьев, но, учитывая, что каждый год описываются все новые и новые виды и роды и то, что муравьи многих районов земного шара почти не изучены, число это будет значительно увеличено. Все муравьи имеют характерный признак, по которому их можно отличить от любых других перепончатокрылых: между грудью и брюшком у них имеется тонкий стебелек из одного или двух члеников, тогда как у всех остальных перепончатокрылых брюшко непосредственно причленяется к груди.
Если у пчел и у ос в пределах одного семейства мы можем наблюдать все этапы перехода от одиночного образа жизни к общественному, то муравьи все без исключения являются общественными насекомыми. В лабораторных условиях отдельные рабочие особи могут дожить до 34 лет. Известен случай, когда муравей прожил семь лет. Значительно дольше до 20 лет живут самки.
Учёные наблюдают жизнь муравьёв в специальных стеклянных муравейниках. Каково же было их удивление, когда выяснилось, что не все муравьи так трудолюбивы, как это принято считать! Наблюдения показали, что 80% муравьев занимаются общественно полезной работой - чистят жилище, собирают корм; зато остальные - бьют баклуши. Ситуация не изменилась даже после того, как ученые убрали часть "работающих" муравьев. У оставшихся трудяг деятельность закипела с удвоенной силой, а бездельники так и остались не у дел. Возможным объяснением столь странного поведения последних, по словам исследователей, может служить либо их преклонный возраст, либо патологическая лень
Значение пчел в жизни человека Мед. Содержит около 60 различных веществ, главным образом глюкозу и фруктозу и: Ферменты, ускоряющие обмен веществ в организме; Минеральные вещества: Ca, Na, Mg, P, Fe, S, I, Cl, Rd; Микроэлементы: Mn, Si, Al, B, Cr, Cu, Li, Ni, Pb и т.д. Органические кислоты; Витамины; Фитонциды, обладающие противомикробными, противогнилостными, противогрибковыми действиями. Прополис, или пчелиный клей. Содержит эфирные масла, воск, пыльцу. Лечебные свойства: Обезболивающее (сильнее новокаина в 5,2 раза); Противозудное; Противомикробное; Тонизирует организм, повышает иммунитет; Укрепляет эмаль зубов; Обезболивает и размягчает мозоли.
Значение пчел в жизни человека Маточное молочко. Содержит минеральные соли, гормоны половые, микроэлементы, витамины и т.д. Лечебное действие: Повышает содержание эритроцитов и гемоглобина в крови; Повышает аппетит и повышает вес; Стимулирует рост волос; Улучшает память и зрение; Повышает иммунитет. Воск пчелиный. Богат витамином А, необходимым для развития эпителия кожи, слизистой бронхов, горла, носа, желудка и кишечника, для остроты зрения. Обладает противомикробным, питательным и регенерирующим действием. Пчелиный яд. Лечебное действие: Обладает выраженным противовоспалительным, обезболивающим действием; Повышает общую сопротивляемость организма, иммунитет; Противомикробное; Расширяет сосуды; Снижает кровяное давление; Уменьшает вязкость и свертываемость крови; Снижает холестерин в крови.
Показать все
Особенности поведения общественных насекомых
Поведение насекомых определяется совокупностью условных и безусловных рефлексов, инстинктов, таксисов и тропизмов (подробнее об этом можно прочитать ).
У общественных насекомых, живущих колониями и сложно взаимодействующих между собой, присутствуют все эти компоненты поведения, но наиболее сильно у них выражены инстинкты - длинные цепочки рефлексов, запускающихся друг за другом по своеобразному «эффекту домино». Иногда инстинктивное поведение обусловливает настолько сложные комплексы действий, что сложно поверить в отсутствие у муравьев, термитов, пчел и ос способности мыслить и полноценно общаться между собой.
За проявление инстинктов и других сложных форм поведения отвечают особые области головного мозга. У многих общественных насекомых эти области развиты очень хорошо и увеличены в размерах относительно остальных. Например, так называемые грибовидные тела, отвечающие за интеграцию информации, получаемой от органов чувств, занимают у медоносной пчелы шестую часть объема мозга, а у муравья Formica- одну треть. Сам мозг у них тоже развит сильнее в сравнении с другими насекомыми.
Ключевые особенности поведения общественных насекомых состоят в следующем:
Это можно проиллюстрировать на примере еще одного опыта. Возле дороги малого лесного муравья установили специальное приспособление: две камеры, две шторки, закрывающие каждую из этих камер, и две нити, соединенные со шторками. Если муравей тянул за одну нить, шторка открывалась, и в камере в качестве вознаграждения насекомое получало сахарный сироп. За другой шторкой не было ничего. Муравьи быстро поняли, что к чему, и открывали камеру, в которой находился сироп, более 60 раз в час. Притом, иногда одни муравьи тянули за нить, поддерживая шторку открытой и уступая другим право полакомиться сиропом.
Еще одна особенность заключается в том, что общественные насекомые целенаправленно и слаженно могут выполнять одну общую работу, необходимую ради интересов колонии. Они строят муравейники, добывают пищу, осуществляют кладку и ухаживают за ними в соответствии с какой-то негласной договоренностью, в которой каждому члену сообщества отведена определенная роль. (фото)
Поведение и разделение на касты
Обеспечивать автономное существование колонии было бы невозможно, если бы у всех насекомых в группе были «равные права». Поэтому внутри семьи общественные насекомые обычно разделены на касты - подгруппы, представители которых выполняют определенные задачи. На примере пчел можно видеть, что в улье одна-единственная матка, которая откладывает , несколько трутней, которые ее оплодотворяют, а все остальные особи - это рабочие пчелы. Они отвечают за жизнеобеспечение, запасание пищи, уход за яйцами и и т.д. Соответственно, у этих трех подгрупп совершенно разные модели поведения. Еще более сложно устройство сообщества у муравьев. У некоторых родов и видов муравьев среди рабочих особей выделяют «разведчиков», «фуражиров», «воинов», «водоносов», «нянек» и т.д. Всего в одном муравейнике может насчитываться до 11 каст, и ведут они себя, соответственно, по-разному.
Поведение общественных насекомых в целом очень сложное. Но внутри каждой семьи «поступки» отдельных ее членов более схожи, чем действия разных насекомых одного вида, ведущих одиночный образ жизни. Это объясняется тем, что в группе насекомые живут в примерно одинаковых условиях, поэтому у них развиваются похожие условные рефлексы и формируются похожий жизненный опыт.
Однако каждое насекомое семьи уникально. Было установлено, что способность к обучению и другие врожденные свойства различаются у разных членов сообщества, даже в пределах одной касты. Иными словами, как и среди людей, среди муравьев, пчел и т.д. есть «глупые» и «умные». Их поведение отличается.
Осы
Можно привести еще много примеров того, насколько удивительным может быть поведение общественных насекомых. Но даже эти примеры заставляют нас убедиться в том, что по своему развитию представители класса Insecta иногда даже превосходят организмы, находящиеся на более высоких ступенях эволюции. Именно особенности поведения общественных насекомых по сей день заставляют некоторых специалистов высказывать мнение, что, вероятно, наряду со всем остальным (рефлексы, инстинкты и др.), насекомые имеют зачаточные формы рассудочной деятельности.
Образуют между собой организованные группы (общества), дейст-вующие как единое целое. Таковы многие перепончато-крылые — муравьи и шмели, а также некоторые пчелы и осы. Сходный образ жизни приобрели и термиты — насе-комые с неполным превращением .
Семья
В основе группы у всех общественных насекомых лежит семья, но семья сильно разросшаяся и преобразовавшаяся.
Она состоит из плодовитой самки (ее называют маткой или царицей) и множества ее бесплодных дочерей, образующих касту рабочих. Матка обычно много крупнее рабочих, и орга-низм ее приспособлен производить очень большое количество яиц. Рабочие кормят матку, строят камеры для яиц и личинок и выкармливают личинок, пока они не превратятся в куколку. В большинстве случаев матка живет дольше бесплодных до-черей (у муравьев 6—7 лет, вплоть до 18 лет). Рабочие строят и ремонтируют гнездо, очищают его, вентилируют, обогрева-ют, защищают снаружи и на подступах к нему. Они занима-ются разведкой новых источников пищи, собирают ее, сносят в гнездо, где могут разными способами упаковывать, консер-вировать и перерабатывать. Они могут ухаживать за план-тациями грибов или своими «дойными животными».
Общественные насекомые все время делятся пищей друг с другом и каждый может пользоваться ее запасами.
Каждая рабочая особь имеет программы для всех форм труда, необходимого для процветания семьи. Обычно на-секомое переключается с одного вида труда на другой в зависимости от своего возраста.
Но у некоторых общественных насекомых рабочие разделены на подкасты — например, фуражиров (собирателей пищи) и сол-дат. Последние имеют отличное от фуражиров строение тела — мощные приспособления для защиты и нападения. Они защи-щают гнездо и фуражиров, ведут территориальные войны, но сами добывать пищу не могут.
У термитов состав семьи несколько иной: рабочая каста состоит из бесплодных особей обоего пола, а их отец содержит-ся в гнезде вместе с самкой и оплодотворяет ее по мере надоб-ности.
Общение (коммуникация)
Члены семьи очень четко взаимодействуют между со-бой, понимают друг друга благодаря врожденной системе коммуникации.
В основе ее лежит «язык» — сложный код сигналов, звуко-вых, зрительных, осязательных и химических. С помощью та-кого языка невозможно передать любую информацию (то есть две пчелы, в отличие от нас, не могут «поговорить» о чем угодно). Но зато в строго определенных областях можно пере-дать очень сложную информацию. Например, возвращаясь от нового цветущего дерева к улью, пчела-разведчица, используя врожденную программу кодирования, переводит сведения о на-правлении к цветущему дереву, расстоянии до него, обилии цветков и виде цветущего растения в набор стандартных движений, которые она выполнит перед другими пчелами в улье (так называемый танец). Пчелы-фуражиры, следуя за танцующей пчелой и повторяя все ее повороты, раскодируют танец, и их нервная система получает информацию, заложен-ную в танец разведчицей.
За расшифровку информационного значения танца пчел, волновавшего ум человека с глубокой древности, немецкий эн-томолог Карл Фриш был удостоен высшей награды в научном мире — Нобелевской премии.
Матка
Раньше люди думали, что общество насекомых подоб-но государству, и управляется из какого-то центра. Дума-ли, что семьей управляет матка, поэтому ее и назвали «царицей». Теперь мы знаем, что такого центра нет, и все члены общества взаимодействуют на основе программ поведения и потоков информации, поступающих от особи к особи. Материал с сайта
Роль матки в управлении состоит в том, что она может откладывать яйца, из которых выйдут либо бесплодные ра-бочие (причем могут и разного облика, если у вида есть под-касты), либо плодовитые самцы (трутни) и самки (будущие матки). Но частично этим процессом могут управлять и рабочие. У перепончатокрылых самцы в семье не используются. Их функция: они должны улететь, встретить отправившихся в брачный полет плодовитых самок из других семей и оплодо-творить их. Оплодотворённая самка хранит сперматозоиды в течение всей жизни. Этим гарантируется, что все родившиеся в семье особи — единокровные (то есть происходящие от одного отца и одной матери) сестры и братья.
