Информация для практической работы по теме: "Общественные насекомые"
методическая разработка по биологии (7 класс) на тему

Общественные насекомые

Как правило, в сообществе муравьев имеется нормальная кладущая самка и рабочие муравьи одного и того же вида; кроме того, могут быть молодые крылатые самки и самцы. 

Наиболее простой случай имеется у представителей подсемейства Ponerinae. Они образуют небольшие сообщества, ведут хищнический образ жизни, живут в простых земляных гнездах; рабочие муравьи Ponerinae не полиморфны и мало отличаются от нормальных самок. Вообще же муравьи (pp. Camponotus, Formica) дают примеры наиболее сложных обществ с полиморфным составом муравьев-рабочих, а нередко и плодущих самок. Муравьи-рабочие, так же как и рабочие особи у других перепончатокрылых, представляют собой не способных к размножению самок; от нормальных самок, сбросивших свои крылья, они отличаются более простым строением груди и более слабо развитыми глазами, а также менее развитым брюшком. Полиморфизм рабочих муравьев сводится в одних случаях к изменению в размерах и к непропорциональности отдельных частей тела, особенно часто бывает увеличена голова; такие особи предназначены для защиты колонии или для нападения на чужие гнезда и поэтому называются «солдатами»; кроме того, встречаются и промежуточные по своим признакам самки, связывающие типичного рабочего муравья с нормальной самкой; такие промежуточные формы получили название эргатоидных, псевдогин и пр. В образовании таких промежуточных форм существенная роль приписывается пище, которой их кормили при развитии. Иногда отклоняющаяся форма приобретается рабочими муравьями временно; такова «гинекоидность» рабочих, которые за отсутствием нормальной самки берут на себя роль половых особей. В отличие от рабочих особей нормальные самки и самцы первоначально имеют крылья, которые ими отламываются после спаривания. 

Самка, оборвавшая себе после спаривания крылья, отыскивает убежище, в котором она себя замуровывает. Молодь, вылупившаяся из отложенных самкой мелких яиц, вскармливается ее секретом; этот секрет появляется за счет жирового тела самки и распадающейся у нее летательной мускулатуры. Лишь после появления первых взрослых рабочих муравьев, что может произойти и через год после спаривания, самка начинает питаться той пищей, которую ей приносят рабочие муравьи. С течением времени сообщество разрастается. Ежегодно оно дает самцов и самок, которые основывают новые колонии. Колония продолжает существовать до гибели самки, ее основавшей, что может произойти лет через 10—15. 

Однако основание самкой новой колонии может происходить и иначе: она может попадать в сообщество другого вида, лишившегося своей самки, где и принимается рабочими муравьями данного сообщества. Так, например, самка рыжего лесного муравья (Formica rufa) может попадать к темно-коричневому муравью (Formica fusca). Образуется временное сообщество смешанного состава, которое становится однородным по вымирании рабочих Formica fusca, адаптировавших самку Formica rufa. Такое внедрение самки может быть и насильственным: так, кровавокрасный муравей (Formica sanguinea) может внедриться в общину Formica fusca, убив самку этого вида. Несмотря на состав сообщества исключительно из рабочих Formica fusca, оно долго может оставаться смешанным благодаря набегам Formica sanguinea на соседние сообщества Formica fusca с захватом у них куколок для пополнения состава рабочих муравьев. Примером обязательного «рабовладельчества» может служить муравей-амазонка (Polyergus rufescens). 

Способность строить гнездо, вскармливать молодь и самостоятельно питаться утрачена муравьем-амазонкой. Его челюстной аппарат служит ему исключительно орудием в его набегах и похищении «рабов». 

Совместное существование с муравьями ведут и насекомые других отрядов. Сюда относятся в числе других и тли, которые в виде экскрементов или секрета поставляют муравьям сахаристую жидкость. Известны случаи разведения грибов муравьями (Atta). В основном же муравьи плотоядны и лишь немногие растительноядны.

Муравейник – дом для муравьев

Типичный муравейник, в котором обитает семейство рыжего лесного муравья, имеет сложное многокамерное устройство. В таком сооружении, возведенном на старом пне, могут жить до полутора миллионов муравьев.

1. 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: асекомые собираются здесь, чтобы пережить холода в состоянии полуспячки.

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.

Общественная жизнь пчел

Любой пчелиной семье требуется укрытие, кров, жилище, для выращивания и кормления потомства, накопления кормов. В природе пчелы сами выбирают себе укрытие. Таким укрытием может послужить, например, дупло в дереве. Бывают случаи, когда рой не находит себе подходящего жилища или не может по каким-либо причинам лететь дальше и прививается на где-нибудь на открытом воздухе. Такой рой, если ему не помочь, скорее всего обречен на гибель. 

Заселившись в дупло, пчелиная семья безотлагательно приступает к оказанию дереву "медицинской помощи". Всю гниль и рыхлую древесину пчелы тщательно выгрызают, ликвидируя все очаги гниения. Затем на отполированную поверхность стенок дупла, особенно верхней части, где зимой накапливается тепло, насыщенный влагой воздуха, наносят слой лекарств и гидроизоляции – прополис.

Пчелы хорошо "понимают", если не покрыть внутреннюю поверхность дупла слоем гидроизоляции, то не избежать впитывания влаги в омертвевшую древесную "рубашку" и гниения древесины.

Кроме того, если пчелы допустили переувлажнение ситообразного слоя дупла, то теплопроводность его стенок значительно возросла бы и помещение стало более холодным.

Таким образом, поселившись в дупле, пчелы оздоравливают дерево и в дальнейшем постоянно беспокоятся о его здоровье. Ведь жить в гниющем дупле и дышать выделениями от гнили пчелам некомфортно.

Дупло имеет "рубашку" из ситообразной древесины. Эта "тайна" дупла с заселенными в него пчелами позволяет клубу пчел зимой плотно прилегать к стенкам "рубашки", делить дупло на две части - верхнюю, где сосредоточено теплый влажный воздух, и нижнюю, в которую оседает углекислый газ, который, между прочим, также не допускает гниения древесины. Заполнив нижнюю часть дупла, углекислота определенной степени влияет на пчел как снотворное, распространяясь на весь клуб. При этом концентрация газа может достигать 11%. Очевидно, углекислый газ пагубно действует и на вредные микроорганизмы, поэтому в дуплах и нет следов нозематоза.

Клуб пчел не обогревает нижнюю часть дупла, а в верхней части температура всегда выше, чем окружающая. Разница температур между воздухом верхней части дупла и окружающего воздуха, обеспечивает вентиляцию гнезда. Важно отметить, что в связи с подогревом только верхней части дупла, а не всего его объема, значительно экономятся корма и не переполняются органы пищеварения пчел.

Все времяпрепровождение пчел в улье является обоснованным и четко отработанным. Одни пчелы с утра до вечера вылетают из своего жилища на добычу корма и делают это изо дня в день, другие выкармливают потомство, строят соты, вырабатывают тепло, охраняют гнездо и т. п. На каждой работе заняты группы пчел, близких по возрасту и пчел-ровесниц. Особенно многочисленные группы пчел кормят расплод и добывают нектар.  Обязанности всех членов семьи зависят от принадлежности к особям или же возрастной категории. После того, как пчелы выйдут из ячейки, они являются еще довольно слабыми. Поэтому работать еще они не могут, и занимаются собственными проблемами: чисткой тела, крыльев и глаз.

Как только силы у молодых особей появляются, они приходят на помощь рабочим пчелам, и берут на себя обязанности по чистке ячеек, полировке их стенок и прочее. Когда молодые пчелы достигают недельного возраста, им доверяют кормление личинок медом и цветочной пергой. И уже во вторую неделю своей жизни молодым пчелам доверяют младшее поколение личинок, которых необходимо кормить молоком. Такая пчела кормилица может одновременно кормить несколько личинок.

Миссия пчелы кормилицы довольно сложна и трудоемка, за один день может посетить личинку 8000 раз. Молодые пчелы могут выполнять не только кормящие функции. Они готовят себя к сбору меда и нектара, перерабатывают нектар в мед, оттягивают вощину, охраняют леток, выполняют уборку в улье и его проветривание. Когда наступают теплые дни, пчелы вылетают из улья и совершают ознакомительные полеты: запоминают расположения улья, и значимых мест вокруг него. Таким образом, ульевые пчелы могут стать летными. Они совершают полеты на второй неделе жизни, и приносят в улей воду, нектар и пыльцу. А на их место пчел кормилиц приходит новое поколение молодых пчел.  В то врем, когда наступает время сбора меда, пчелы проявляют еще большее трудолюбие и работают световой день. Если же наблюдается пасмурная погода, пчелы могут вылетать из улья, для того чтобы набрать воды.

Порядок распределения обязанностей пчел может быть нарушен вследствие гибели рабочих пчел во время вылета в плохую погоду. Тогда ульевые пчелы могут начинать вылетать из улья и на медосбор бросаются значительные силы. А на пчел кормилец возлагаются большие нагрузки и ответственность по выращиванию личинок. Если таковых пчел кормилиц молодого поколения не хватает, им на смену могут прийти старые летные пчелы. Они же могут и заняться строительством сот. Все эти работы старые пчелы могут выполнять и после зимовки, но только в том случае, если молодых пчел недостаточно или они заняты сбором нектара.

Центровая фигура пчелиной семьи — матка. Только ей свойственно откладывать оплодотворенные яйца, из которых появляются новые поколения пчелиной семьи. Матка это та же пчела женского рода, только с развитой половой системой. После ее спаривания с трутнями, она откладывает оплодотворенные яйца, из которых затем получаются матки и рабочие пчелы и не оплодотворенные, из которых выходят трутни.

Матка резко отличается из общей массы пчел большим размером. После того, как матка вылупится, и ее откормят, на пятый день она может начать совершать первые вылеты для спаривания с трутнями. Такие брачные вылеты могут происходить на длительных расстояниях от пасеки при теплой погоде. И уже после двух дней спариваний, матка может начать кладку оплодотворенных яиц.

Маткой нужно дорожить, иначе всей пчелиной семье может грозить гибель. Они могут жить до пяти либо шести лет, но чем старше она становится, тем ниже ее способность к оплодотворению. Наилучшего расцвета и сил матка достигает к двухгодичному возрасту. Вокруг плодородной матки образуется окружение из пчел – свита. Без заботы рабочих пчел, матка может прожить всего три дня.