1. Какие особенности поведения и образа жизни характерны для обитателей муравейника?
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.
Большинство муравьев – хищники. Некоторые питаются сладкими выделениями тлей. Для этого муравьи сохраняют, «пасут» этих насекомых, кормящихся на растениях, иногда строят для них укрытия. Другие виды муравьев разводят в подземных камерах для питания грибы, принося туда измельченные листья растений. Есть растительноядные муравьи. Муравьи общаются, прикасаясь друг у 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.
2. Охарактеризуйте состав пчелиной семьи и функции каждой группы пчел.
Крупная семья пчел насчитывает до 100 тыс. особей, которые живут в улье. В улье большинство насекомых – рабочие пчелы. Это бесплодные самки, у которых измененный яйцеклад служит жалом. Они чистят улей, собирают нектар, ухаживают за маткой и личинками, охраняют улей от врагов. Живут они только один сезон (около года). В пчелиной семье главная пчела – матка, которая откладывает яйца – до 2000 в сутки. Живет она около пяти лет. Весной, в мае-июне, в пчелиной семье из куколок появляется новая матка и несколько десятков самцов, которых называют трутнями: никакого участия в работе они не принимают, а основная их задача – оплодотворение матки. Старая самка с частью рабочих пчел покидает улей – происходит роение. Пчеловоды собирают рой и поселяют его в новом улье. Осенью рабочие пчелы изгоняют оставшихся трутней из улья, и они погибают.
3. Почему муравьев и пчел относят к общественным насекомым? Поясните их значение в природе и в жизни человека.
Большинство насекомых ведет одиночный образ жизни. Пчелы и муравьи организуют сообщества, которые представляют собой одну большую семью. В семье есть отдельные группы, которые выполняют разные функции.
4. На основании каких признаков тутовый шелкопряд относят к домашним животным? Какое значение в хозяйственной деятельности человека имеет это насекомое?
Это единственное полностью одомашненное насекомое, не встречающееся в природе в диком состоянии.
Шелк, выделяемый тутовыми шелкопрядами, используют в легкой промышленности для получения тканей, в медицине (из него делают нити для сшивания ран) и в авиации.
Насекомых, живущих большими семьями, называют социальными. Членов семьи социальных насекомых делят на две группы: самцов и самок, которые выполняют функцию размножения, и рабочих, не участвуют в размножении, а совместно выполняют все работы по поддержанию жизни семьи и охраняют особей первой группы. Образуют семьи только представители двух рядов: Перепончатокрылые и Термиты.
Ряд Перепончатокрылые объединяет насекомых с полным превращением, которые имеют по две пары прозрачных крыльев, сросшиеся (рис. 69). Еще одной особенностью перепончатокрылых является то, что самцы появляются на свет только из неоплодотворенных яиц. Ряд Перепончатокрылые насчитывает около 90000 видов насекомых.
Развитые перепончатокрылые - жалящие насекомые: осы, пчелы, муравьи. Все они заботятся о своем потомстве.
Осы - и социальные, и одиночные насекомые. Они выкармливают личинок животной пищей, которую добывают, парализуя своих жертв с помощью жала. Взрослые осы питаются нектаром растений или выделениями тлей. Гнезда они строят из своеобразного полуфабриката бумаги: челюстями отгрызают маленькие волоконца древесины, увлажняют их слюной и перетирают.
Жизненный цикл семьи лесной осы, распространенной в лесах Украины, такой. Весной из хранилища - какой-то трещины в древесине - вылетает самка. В удобном месте она устраивает гнездо, свисающий с потолка хранилища и состоит из нескольких ячеек. В каждую ячейку самка откладывает по яйцу, из которого появляется личинка. Самка выкармливает личинок пережеванную насекомыми. Она приносит им пищу, будто птичка, кормит птенцов. Личинки окукливаются, а после стадии куколки превращаются в рабочих. Теперь они сами устраивают гнезда и заботятся о новых личинок. Кроме того, рабочие кормят самку, единственная обязанность которой - откладывать яйца. Рабочие - тоже самки, но они не участвуют в процессе размножения. Внешне самки-рабочие не отличаются от самки-царицы и после ее гибели способны сами откладывать яйца. В течение лета количество особей в гнезде растет, семья увеличивается. В конце лета из яиц появляются не рабочие, а полноценные самки и самцы спариваются. Затем самцы умирают, а самки прячутся до весны. С наступлением зимы в гнезде «разыгрывается настоящая трагедия»: старая самка и рабочие убивают всех личинок и куколок, не успели развиться, а потом и сами умирают.
Шершни - это большие осы, которые очень больно жалят. Свое гнездо они устраивают в дуплах деревьев. Как строительный материал для гнезда используют не древесину, а кору ветвей молодых берез. Личинок выкармливают насекомыми, в том числе и медоносными пчелами.
Пчелы. Медоносная пчела - один из немногих видов насекомых, которых человек одомашнил (рис. 70). Пчелиная семья состоит из матки (царицы), рабочих (недоразвитых самок, которые, в отличие от ос, не способны к размножению) и самцов-трутней. После спаривания трутней не пускают в ульи, поэтому они погибают или пчелы-рабочие их убивают. Личинки пчел развиваются в восковых ячейках, из которых пчелы выстраивают специальные ряды - соты.
Знаешь ли ты, что для выработки 1 кг меда пчела приносит в улей 150000 порций нектара из 100000000 цветков, преодолевая при этом расстояние до 300 000 км? Этого достаточно, чтобы 5 раз обогнуть земной шар по экватору.
Молодые пчелы-рабочие выполняют разнообразную работу: чистят ячейки сотов, выкармливают личинок, матку, строят соты, а затем начинают собирать пыльцу и нектар из цветков.
В новые места пчелы переселяются семьями, называются роями и состоят из матки и рабочих.
Пчелы - очень полезные насекомые. Во-первых, они дают мед - вкусный и питательный продукт. Во-вторых, из сотов получают воск, который используют для изготовления лаков и красок, а также в электротехнической промышленности. В-третьих, эти насекомые производят пчелиный клей, или прополис, который обладает противомикробным действием, способствует заживлению ран. В состав прополиса входят смолистые вещества, воск, пыльца и т.п.. Пчелы используют прополис для замазывания щелей в стенках ульев, а человек - в медицине. Однако самое главное - пчелы опыляют растения.
Шмели - это, по сути, большие пчелы. Они ведут социальный образ жизни. Свои гнезда устраивают в укромных местах. Ранней весной единичные самки летают низко над землей, отыскивая место для основания новой семьи - щель или какую-то норку в земле. Гнездо шмеля шаровидные и состоит из нескольких ячеек. В одной ячейке развиваются личинки, а в других содержатся запасы меда. Развитие личинок длится 20-ЗО дней. С куколок выходят особи-рабочие, значительно меньше по размерам, чем матка. После гибели царицы рабочие способны размножаться.
Шмели - одна из наиболее уязвимых групп насекомых. Во многих странах Европы за вылов только одного шмеля взимается большой штраф. Однако, несмотря на охранные мероприятия, многие виды этих полезных мохнатых насекомых, напоминающих плюшевых мишек, уже практически исчезло. Из 38 видов шмелей, живущих на территории нашей страны, особой охраны нуждаются 10 видов.
Знаешь ли ты, что в мире насекомых встречаются шмели-«кукушки», откладывающих яйца в свободные ячейки гнезд других видов шмелей? Поскольку все шмели очень похожи, то к личинкам, которые появились из чужих яиц, хозяева гнезд относятся, как к собственным.
Термиты належть к насекомым с неполным метаморфозом. По образу жизни и особенностями внешнего строения они подобны муравьев, их часто так и называют - «белые муравьи». Термиты живут многочисленными семьями в почве или древесине и почти не появляются на поверхности. Они сооружают огромные конусообразные здания, похожие на муравейники, где живут миллионы особей. Колонии термитов состоят из крылатых самцов, матки (царицы) и рабочих. Наибольшие по размеру особи-рабочие становятся солдатами, они крепкие челюсти, поэтому их назначение - охранять гнездо. Остальные рабочие добывают корм для солдат и матки, которые не способны самостоятельно питаться. Летать могут только самцы и царицы, но после брачного лета самцы погибают, а оплодотворенная самка теряет крылья и начинает откладывать яйца. На территории Украины в степной зоне живут термиты лишь одного вида - светобоязни термиты.
Социальные насекомые образуют семьи, состоящие из самцов и самок, способных размножаться, и особей-рабочих, которые их обслуживают. Такое распределение особей по функциям - особое явление в мире животных.
Проверь себя. 1. Каких насекомых называют одиночными, а каких - социальными? 2. Каковы отличительные черты перепончатокрылых насекомых? 3. Опиши жизненный цикл семьи лесной осы. 4. Чем отличается жизнь пчелиной семьи от жизни семьи ос? 5. Как образуется муравьиная семья?
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.
Муравьи - социальные насекомые
Ну, а что из себя представляют муравьи - все их видели. Это отдельное семейство перепончатокрылых насекомых, в отряд перепончатокрылых кроме муравьев входят и другие очень знаменитые, известные обитатели земли, как пчелы, осы. И муравьи отличаются от пчел и ос прежде всего тем, что у них есть бескрылые рабочие. Все пчелы, все осы, они крылатые, скажем так, почти все. Крылатыми муравьями являются только самки и самцы до спаривания. У муравьев есть три касты.
Все перечисленные насекомые - это насекомые общественные, но небольшой оговоркой: пчелы и осы бывают и одиночные и социальные. А все муравьи исключительно социальные. Нет ни одного вида среди муравьев, который бы вел одиночный образ жизни. А муравьев вообще-то больше десяти тысяч видов по всему миру.
Что такое социальность для насекомых? Это означает, что они обитают постоянным сообществом, длительно существующим сообществом, которое мы называем семьей, поскольку по происхождению она семья. И эта семья состоит из трех каст - это самки, которые откладывают яйца, то есть это репродуктивная особь, это самцы, которые появляются в семье на очень короткое время и после оплодотворения самок у большинства видов самцы погибают. Погибают естественным образом, их жизнь закончилась. Но есть некоторые виды, у которых система немножко другая, но таких видов в России нет, поэтому мы на своих отечественных муравьях сосредоточимся. Большую часть населения составляют рабочие особи. В принципе это физиологически недоразвитые самки, которые выполняют все функции по строительству гнезда, по добыче пищи, по обороне, по выкармливанию расплода, по уходу за самкой и личинками. То есть всю, собственно, жизнь семьи обеспечивают рабочие особи. И когда мы говорим об организации семьи, об эволюции социального образа жизни у муравьев, то это прежде всего развитие взаимоотношений в системе рабочих особей, которые по мере того, как семья увеличивается, начинают выполнять разнообразные функции и получают возможность, во-первых, реализовывать специализацию, а во-вторых, они оказываются в состоянии выполнять целый ряд задач, которые в малочисленных семьях просто невозможны. Это, например, поддержание активной температуры в гнезде.
Муравьи в принципе по происхождению, они все насекомые тропические, субтропические. И пока они обитали и обитают там, все проблемы, связанные с поддержанием температуры, там решают естественным путем. Правда, бывает ситуация, когда им приходится устраивать вентиляцию для того, чтобы не было перегрева. А вот в наших условиях, условиях умеренного климата, ситуация иная. Для того, чтобы у муравьев нормально развивались личинки, а муравьи – это насекомые с полным превращением. То есть у них отдельно сначала развивается личинка, потом она окукливается, куколку они большинство видов оплетают коконом и потом уже из куколки выходит взрослое насекомое, которое дальше не растет и морфологически не меняется в течение всей своей взрослой жизни.
Сколько живет муравей?
Муравей живет очень долго. Если говорить о жизни рабочей особи, то рабочий муравей у наших обычных муравьев может жить до семи лет. А яйцекладущая самка до 20 лет - это абсолютный рекорд мира насекомых. Они потому так долго и живут, что у них хорошо отлаженная социальная система. Ту высокую продолжительность жизни, о которой мы так печемся, они организовали уже давно.
Муравьи (рис. 1) обитают на всех континентах, кроме Антарктиды. Они живут семьями. Муравьиная семья может насчитывать от нескольких сотен до миллионов особей. Это зависит от вида. Размерами они тоже различаются - от самых крошечных (примерно 2 мм) до гигантов (2-3 см).
Свои дома муравьиные семьи строят в земле, в древесине, под камнями, некоторые на деревьях (рис. 2), а некоторые - кочуют, то есть перемещаются.
Рис. 2. Муравейник ()
Обычный рыжий муравей наверняка вам знаком. Вы все встречали их гнезда - муравейники, которые могут быть высотой до 1 метра. Но это только видимая часть, скрытая часть находится в земле и может быть даже больше внешней (рис. 3).
Рис. 3. Устройство муравейника
В муравейниках всегда куча ходов и камер. Это ведь не просто дом, это целый город. В таком гнезде есть одна или несколько самок-цариц, главная задача которой заключается в откладывании яиц, чтобы пополнять население муравейника. Молодые самки - крылатые, после спаривания они сбрасывают крылья. Известно много видов муравьев, но нет ни одного, который бы вел одиночный образ жизни.
Большую часть населения муравейника составляют рабочие, которые и выполняют всю работу. Они строят, чинят гнездо, проветривают, обвивают его, ухаживают за личинками и куколками, запасают пищу.
Муравьи-солдаты защищают муравейник от врагов. Их в гнезде может быть несколько тысяч.
В тропических лесах, где часто бывают наводнения, муравьи селятся на деревьях. Самые удивительные гнезда устраивают муравьи-портные, они сооружают из листьев висячие домики (рис. 4).
Рис. 4. Муравейник на дереве
У муравьев очень плохое зрение, но у них прекрасно развито обоняние и осязание. Эти органы находятся у муравьев на усиках. Ими они ощупывают все предметы, различают своих и чужих, а также находят дорогу в свой муравейник.
Многие животные запасают пищу впрок, а муравьи умеют заниматься хозяйством, у них есть домашние животные и грибные сады. Муравьи - единственные существа, кроме человека, которые имеют домашних животных.
Самые ценные для муравьев - это их «коровы», тли (рис. 5).
Тля сосет сок растений и перерабатывает его в сладкий сироп. Вот этот сироп и любят муравьи. Подойдя к тле, муравей щекочет ей брюшко усиками, доит тлю, и та немедленно выделяет каплю сиропа, слизнув ее, муравей спешит с ношей домой, где сдает ее на хранение в кладовую. Своих «коров» муравьи не оставляют без присмотра. Они защищают их от врагов, выгуливают, если светит солнце, сооружают для них укрытия и прячут.
Известны более сотни различных видов муравьев, разводящих грибы. Это муравьи-листорезы. Они срезают кусочки листьев, уносят их в гнездо, пережевывают и выращивают на этой массе специальные плесневые грибы. Такие муравьи способны наносить вред посадкам, так как они обгрызают листья, почки и цветы.
Существуют муравьи-жнецы, которые питаются только семенами. Они умеют заготавливать зерна растений и перемалывают их в муку.
Муравьи - очень трудолюбивые существа. Они приносят огромную пользу лесу. За 12 часов муравьи могут принести в свой дом 33 000 вредных гусениц. Поэтому там, где есть муравейники, лес здоровый и чистый.
Есть в мире муравьи, которые не умеют работать, а могут только воевать. Это муравьи-амазонки. Они достаточно крупные, их длина - около 1 см. Они похищают куколок муравьев других видов и в дальнейшем используют их в качестве рабочей силы. Солдаты амазонок не способны даже сами себя прокормить, поэтому для выполнения работы они вынуждены набирать себе рабочую силу - рабов.
Существуют опасные муравьи, муравьи-кочевники. Их называют бродягами, армейскими муравьями, потому что в их колонии могут находиться тысячи муравьев. Они не строят гнезд, а постоянно кочуют и устраивают привалы, чтобы их королева отложила тысячи яиц. Когда из яиц появляется потомство, армия продолжает свой путь, наводящий на всех страх. Муравьи аккуратно поднимают свои личинки и продолжают свое движение, нападая на любое живое существо, которое оказалось на их пути.
Огненные муравьи считаются одними из самых опасных. Они наносят очень болезненные укусы по ощущениям похожие на ожоги. Яд, который они впрыскивают, вызывает сильные аллергические реакции, способные привести к смертельному исходу.
В домах человека обитают фараоновые муравьи. Впервые они были обнаружены в гробницах египетских фараонов, но постепенно расселились по всему миру. Эти незваные гости доставляют немало хлопот, поедая продукты питания людей.
Муравьи - одни из самых долгоживущих насекомых. Рабочие особи могут жить от 1 года до 5 лет, матки - от 15 до 20 лет. Таким образом, муравейник, в котором молодые матки сменяют старых, может простоять на одном месте не одну сотню лет.
Муравьи выделяют едкую жидкость, которая называется муравьиная кислота. Эту кислоту человек использует, чтобы лечить некоторые заболевания. Жители Мексики умеют добывать мед из муравьев, которых называют медовые муравьи. Эти насекомые пью сок сладкого дуба. Сок они хранят у себя в брюшке. Им они кормят личинок. По вкусу он напоминает пчелиный мед.
Наверное, в каждом доме есть такой важный продукт, как мед. Мед берут из пчелиных ульев (рис. 7), где он хранится в восковых ячейках, сотах. Мед делают пчелы (рис. 6).
Пчел на земле тоже очень много видов. Они обитают практически везде, кроме Антарктиды. Одни пчелы живут самостоятельно, другие - сообща. По специфическому запаху пчелы отличают своих от чужих. Питаются пчелы нектаром и пыльцой растений.
Мед нам дают домашние пчелы. Их так и называют - медоносные пчелы. В каждом улье есть своя пчелиная матка, королева. Это самая большая пчела, только она откладывает яйца. Другие пчелы являются рабочими. Они заботятся о порядке, строительстве. Королева живет до 5 лет, а рабочие пчелы - только 5 недель летом и до полугода зимой. Есть еще трутни, это самцы, которые появляются в семье только перед роением (рис. 8). Они отличаются от рабочих пчел большими глазами и толщиной.
Роение - это деление пчелиной семьи для размножения и образования новой семьи.
Улей заполнен сотами, которые разделены на ячейки (рис. 9). Часть из них служит детской, где растут личинки, другая - кладовыми. Мед - это зимняя еда пчел, ведь зимой они не спят, а растения в это время года не цветут. Для этого пчелы трудятся все лето, и запасов этих хватает и им, и человеку.
Среди пчел имеются разведчицы, которые ищут новые источники корма. В случае удачи они используют специальный танец, который рассказывает, далеко ли лететь за нектаром.
Рабочую медоносную пчелу легко узнать - она все время находится в движении, летает от цветка к цветку, ползает по цветку, стараясь побольше набрать на волоски, покрывающие ее тело. С них она счищает пыльцу в корзиночки с задних ног. Пчела способна нести груз, превышающий ее вес более чем в 300 раз.
Итак, пчелы и муравьи усердно и слажено работают, и человеку есть чему у них поучиться.
Список литературы
- Самкова В.А., Романова Н.И. Окружающий мир 1. - М.: Русское слово.
- Плешаков А.А., Новицкая М.Ю. Окружающий мир 1. - М.: Просвещение.
- Гин А.А., Фаер С.А., Андржеевская И.Ю. Окружающий мир 1. - М.: ВИТА-ПРЕСС.
- Фестиваль педагогических идей "Открытый урок" ().
- Detishka.ru ().
Домашнее задание
- Нарисуй муравья и пчелу. Какие особенности их строения ты заметил?
- Сравни образ жизни муравья и пчелы. Чем они похожи? Чем отличаются?
- *Попроси родителей показать тебе муравейник в лесу и пасеку. Что тебя впечатлило больше всего? Обсуди это со своими одноклассниками.
