Видовое разнообразие муравьев для чего необходимо узнавать. Муравей насекомое
Если в доме появляются муравьи, жить становится невозможно: они попадаются на глаза повсюду, чем создают огромный дискомфорт для проживающих. Кроме неприязни насекомые могут доставлять и другие проблемы людям. Статья расскажет о разновидностях муравьев, особенностях их жизнедеятельности, способах уничтожения и профилактике.
Особенности муравьев
Семейство муравьи относятся к классу насекомых, типу членистоногих. По образу жизнедеятельности муравьи считаются «общественниками», так как внутри колонии сильны иерархические социальные связи. Муравьиная группа включает три жесткие социальные ступени: рабочие муравьи, матки и самцы.
Тело покрыто хитиновым слоем, оно состоит из головы, туловищем, шестью конечностями и усиками. Лапки заканчиваются острыми когтями, помогающими карабкаться по вертикальным поверхностям. Длинные усы чувствительны к внешним колебаниям почвы, потокам воздуха и ароматам. Глаза имеют сложное устройство: многочисленные линзы обеспечивают фиксацию движения, однако изображение не детализирована. Помимо этого голова снабжена еще тремя глазами более простой конструкции.
С запахом у муравьев особая связь: без этого ориентира они не смогли бы распознать члена своего муравейника, найти пропитание. Также посредством запаха члены колонии сигнализируют об опасности или зовут на подмогу. Для отпугивания врагов особи применяют особое ядовитое вещество и жвала, которыми они могут сильно ранить нападающего.
В зависимости от типа муравьев варьируется размер тела (0,4-1,3 сантиметра) и телосложение. Также у разных видов разное соотношение размера маток и остальных представителей: матка либо традиционно крупнее остальных, либо равна с ними по размеру. Общей чертой являются крылья матки, которые она теряет после окончания спаривания. Цвет также зависит от разновидности: бывают красные, коричневые, черные, зеленые и синие представители.
Классификация муравьев
Количество изученных видов муравьев давно превысило 10000. На территории нашей страны зафиксировано порядка трех сотен. Все это многообразие с трудом поддается классификации, так как попадается множество гибридов и двойников. Мы рассмотрим самые примечательные разновидности.
Легионеры (бродячие муравьи)
Относятся к кочевым колониям. Встречаются строго в тропическом и субтропическом климате. Наибольшее распространение получили на юге и в центре Америки, также были замечены и в Африке. Многочисленность семей поражает. Причем основную часть ее образуют рабочие. Путешествуя с места на место, кочевники употребляют в пищу все подряд. Размеры тельца колеблются от 2 до 4 миллиметров. Но, несмотря на столь небольшой размер, колония за счет своей многочисленности способна уничтожать большие площади посаженных культур, насыщаясь соками и мякотью плодов.
Муравьи Амазонки
Название вид получил благодаря крупным маткам: длина их тела составляет порядка одного сантиметра. Самцы, соответственно, мельче – 6-7 миллиметров. Рабочие особи меньше всех — длина их тела редко превышает 6 миллиметров. Цвет самок и рабочих особей, как правило, колеблется в пределах красно-желтых оттенков, а поверхность тела усыпано короткими темными ворсинками. Цвет туловища самцов черный, лапки и усы темно-красные. Области покрытия данным амазонками: европейские страны, запад Азии и Сибири. Для образования муравейников амазонки выбирают области с наиболее высокой влажностью, а именно опушки. Любопытной особенностью является привычка воровать особей из чужих колоний. Похищая куколок из других муравейников, амазонки выращивают их и заставляют работать в их колонии, подобно рабовладельцам.
Красные муравьи
Разновидность наиболее часто встречается в средней части нашей страны, Монголии, Китае и Европе. Название возникло благодаря внешности маток: они имеют тело длиной 10 миллиметров, красную головку и оранжевую грудку. Внешность рабочих особей отличается: их тело достигает лишь 8 миллиметров, тело окрашено в черный цвет, а голова – в оранжевый. В зависимости от времени года выбираются разные места для организации гнезд: летом для этого оккупируются подгнивающие пни, верхние слои почвы и области под камнями, зимой наиболее удобными для красных муравьев местами являются области корневищ деревьев, именно там строится зимнее гнездо. Как и амазонки, красные муравьи промышляют рабовладельческим способом создания отрядов для работы. Помимо кражи чужих куколок, похищаются чужие запасы еды в процессе набегов на другие муравейники.
Восточные лиометопумы
Разновидность не встречается за пределами России. В нашей же стране обитает на Дальнем Востоке. Лиометопумы включены в Красную книгу, так как является исчезающим. Матки и самцы имеют черные тела, которые в длину достигают более одного сантиметра, при этом самки крупнее. Рабочие особи отличаются: темно-коричневое тельце составляет до 6 миллиметров в длину. Гнездятся лиометопумы в коре деревьев. Для этого подходят пихта, липа, сосна или береза.
Муравьи Портные
Эти муравьи захватили такие области, как австралийские участки с тропическим и субтропическим климатом, Вьетнам, юг Индии, Бангладеш и Таиланд. Внешность весьма экзотична: туловище имеет яркую окраску зеленого цвета, конечности же светло-коричневые, а брюшко оранжево-красное. Рабочие особи составляют 8 мм в длину, самцы – 1 сантиметр, длина маток может превышать 1,3 сантиметра. Организовывая гнезда, портные захватывают деревья. Для этого они склеивают листья, опутывая их клейкими выделениями личинок. Благодаря такому паутинному способу создания жилища вид и приобрел название – портные. Одна колония может насчитывать до 500000 представителей, занимая одновременно до десяти деревьев. Интересно, что куколок и личинок этого вида пускают на корм домашней птицы, а также используют в нетрадиционной медицине и индийских национальных блюдах.
Гигантские муравьи
Название полностью соответствует реальности: взрослые особи достигают 3,3 сантиметра в длину. Тело окрашено в черный цвет. Представители гигантских муравьев встречаются во влажных местностях Южной Америки (в основном, в лесах). Характерной чертой стали крылья, которыми наделены самцы. Также любопытно отсутствие маток. Функцию воспроизводства потомства выполняют рабочие самки. Гнезда базируются исключительно в почве, на расстоянии 40 сантиметров от поверхности земли. В одно гнездо легко помещается вся семья, численность которой не превышает 30 представителей.
Фараоновы муравьи
Именно этих насекомых мы встречаем в своей квартире или доме. Произошли фараоны из Египта, а затем заселил все континенты. Фараоны довольно мелкие: самцы не превышают 3,5 мм в длину, самки вырастают до 4,5 мм, рабочие же особи составляют всего 2 мм. Любопытно, что самцы также наделены крыльями, самки же теряют их сразу после окончания брачного периода (их откусывают рабочие особи). Цвет самцов черный, самки имеют светло-коричневые тела, рабочие особи – желтоватые. Обитать насекомые предпочитают во влажных местностях с минимальным освещением. В пределах человеческого дома для строительства муравейников могут быть выбраны простенки, пространства в фундаменте, щели за плинтусами. Случалось, что гнезда были обнаружены прямо в бутовой технике и гардеробах.
Малые лесные муравьи
Вид заселил весь север Евразии. Идеальные условия для жизни этого вида муравьев – леса с умеренным климатом. В длину лесные представители могут достигать 7-14 мм. Окраска контрастная: черное брюшко с ярко-красными пятнами, черно-рыжая голова. Насекомые возводят муравейники весьма внушительных размеров: они могут быть под 2 метра высотой. Строительными материалами служат небольшие ветви и хвоя. Лесные муравьи также включены в Красную книгу.
Рыжие муравьи
Насекомые получили свое наименование благодаря окраске: тельце окрашено в коричневые тона с характерным рыжеватым отливом. Причем этот цвет характерен только для самок. Самцы черные. Распространение разновидность получила в европейских странах, на дальневосточных территориях, в области Сибири и Урала. Размер тельца средний: самки достигают 6 мм, самцы – 5. Гнездятся насекомые в почве или под лежащими объектами: под камнями или упавшими деревьями.
Садовые муравьи
Крайне популярный вид муравьев, чаще всего попадающийся в Великобритании, Португалии, а также центральной и дальневосточной частях нашей страны. Размер самок – 8-10 миллиметров, самцов – 6, рабочих особей – 5. Несмотря на название, попадаются не только черные представители, но и темно-коричневые. Тельце сплошь покрыто маленькими волосинками. Помимо земли и пространств под лежащими предметами, муравьи могут обустраивать жилище в трухлявых деревьях. Любимое блюдо – падь, которая остается после тли. Это заставляет муравьев серьезно заниматься охраной и разведением тли. Эта деятельность приносит серьезный урон садовым посадкам. Уникальная черта – долгожительность маток, чей жизненный цикл может длиться 30 лет.
Питание муравьев
Как стало понятно из описания разновидностей насекомых, культура питания сильно отличается у разных видов муравьев. В основном они питаются продуктами растительного или животного происхождения. Потребность насыщения случается несколько раз за 24 часа.
Как и любым существам, для развития муравьиным личинкам необходим белок. Источником белка становятся останки умерших насекомых и животных. Также пищей для личинок служат наполовину переваренная пища взрослых. Что касается личинок, развивающихся в человеческом доме, на их прокорм идут всевозможные остатки еды с содержанием белка: молочные продукты, яйца и т.д.
Матка нуждается в белковой пище не меньше. Ее обеспечивают рабочие особи, которые специально пережевывают пищу, чтобы накормить матку.
Углеводы добываются из растительных соков и выделений тли. Специально для этого муравьи занимаются полноценным разведением тли: они ухаживают за тлей, охраняют и переносят личинок в безопасное место при появлении угрозы. За этот труд они получают питание — молоко тли.
Также в пищу годятся всевозможные корневища диких и садовых культур, орехи, соки деревьев, семечки, гусеницы и другие насекомые. Отдельные разновидности муравьев преуспели в садоводстве: в своих гнездах они выращивают грибы и питаются ими.
В зимнее время года, когда с пищей наступают перебои, насекомые уходят в состояние спячки. Это избавляет их от необходимости питания. Но так поступают далеко не все. Некоторые продолжают быть активными и зимой. Этот период они проводят в муравейнике, питаясь сделанными запасами.
Как они размножаются
Производство потомства в семействах может происходить двумя путями.
- Матка с небольшой группой обслуживающего персонала обособляется от остального семейства для устройства нового гнезда. Там и происходит производство выводка.
- Второй метод носит название – брачный лет. В определенный период самку оплодотворяют сразу несколько представителей других муравейников, которые вскоре погибают. Затем происходит закладка яиц. Через некоторое время из яиц вылупляются рабочие особи. Пока они не появились, матка питается крыльями.
Размножение происходит дважды в год.
Вред для человека
Муравьи, бегающие по многоквартирным домам, способны разносить болезнетворные бактерии, так как на своем пути они встречают мусор, трупы животных и другие патогенные объекты. Разнесение заразы по квартирам происходит молниеносно за счет большой численности муравьиных семей.
Гнезда или муравейники могут располагаться как внутри дома, так и рядом со зданием. Часто муравьям нет нужны постоянно жить рядом с человеком: муравейник располагается неподалеку от дома, на которые совершаются регулярные набеги с целью добычи пропитания.
В любом случае постоянное или эпизодическое присутствие муравьев в жилище людей ставит санитарную обстановку, а значит, и здоровье жильцов, под угрозу. Необходимо принимать меры по защите квартиры/дома.
Когда колония заполонила квартиру, поздно убираться в квартире и выносить мусор. Без знающих и радикальных действий тут не обойтись. Насекомые быстро размножаются и крепко держатся за свое жилище. Существует множество народных методов, однако все они способны дать только временный эффект.
К счастью современные санитарные службы обладают всем инструментарием, чтобы решать подобные проблемы за считанные часы.
Сотрудничество с СЭС происходит по следующему алгоритму:
- Детальная консультация по телефону.
- Подбор услуг с учетом особенностей ситуации и пожеланий клиента.
- Оформление договора, выбор даты и времени обработки.
- Выезд мастера, анализ, проведение процедуры дезинсекции.
- Заключительные рекомендации.
Сотрудничество с «Эко-Обработкой»
Мы предлагаем как профилактическую, так и истребительную дезинсекцию. Специалист проводит тщательный анализ квартиры. Собрав необходимые данные, он подготавливает химический состав и обрабатывает помещения.
Оператор компании проводит инструктаж заказчика о том, как подготовить квартиру к процедуре, что делать после, и какую технику безопасности соблюдать.
На сделанные работы устанавливает гарантийный срок, условия которого прописываются в прозрачном договоре. В срок действия гарантии заказчик имеет право на дополнительную обработку в случае низкой эффективности первой.
Чтобы получить консультацию и заказать услугу дезинсекции, оставьте свой контактные данные (номер телефона) в красном квадратике справа на этой странице. Оператор совершит обратный звонок в ближайшее время.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Видовое разнообразие муравьёв на территории города
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Морфология
1.2 Биология муравьёв
1.3 Экология муравьёв
1.3.1 Состав семьи. Разделение функций
1.3.2 Питание
1.4 Муравьи Беларуси
Глава 2. Материалы и методы исследований
2.1 Краткая характеристика района исследований
2.2 Описание пробных площадок
2.3 Методы сбора материала
2.4 Математическая обработка данных
Глава 3. Результаты исследования
3.1 Таксономический анализ собранного материала
Библиографический список
Введение
Муравьи (Formicidae) - это самое многочисленное по количеству особей семейство насекомых. Да и по количеству видов немногие семейства могут поспорить с ним. Сейчас насчитывается примерно 6000 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.
Актуальность изучения данной темы состоит в том, в настоящее время человек, расширяя масштабы хозяйственной деятельности, повсеместно вовлекает муравьев в сферу своего непосредственного влияния, изменяя при этом свойственную им среду обитания.
Жизнь лесных муравьев тесно связана с лесом. Но не в каждом лесу они могут жить. Если человек изменяет природу, он изменяет и условия, в которых сформировались признаки приспособленности. Поэтому взаимодействуя с природой, проводя наблюдение, эксперименты, необходимо строго соблюдать законы самой природы .
В лесах умеренного пояса и тропических лесах муравьи обеспечивают перемещение и аэрацию грунта. Многие земляные виды муравьев являются почвообразователями, рыхлящими, перемешивающими, удобряющими почву. Их почвообразующая деятельность заключается в перемешивании почвы, изменении её механического и химического состава. В дождевых тропических лесах 99,9 % питательных веществ оставалось бы в верхнем слое почвы, если бы не переносилось вглубь, в том числе и муравьями. Многие муравьи также представляют собой важные звенья в пищевых цепях как хищники, питающиеся беспозвоночными. Муравьи, поселяющиеся в древесине или устраивающие свои гнёзда в старых пнях, принимают участие в механическом разрушении мёртвой древесины, ускоряя процессы её разложения. Муравьи, питающиеся семенами, непосредственно способствуют расселению многих видов растений. Семена некоторых растений (т. н. мирмекохорных растений) расселяются только муравьями (копытень, фиалки, пролесок и др.). В степях и пустынных районах семена многих растений разносятся исключительно муравьями]. Муравьи -- единственные насекомые, которые рассеивают семена в больших количествах, на всех континентах и практически во всех экосистемах.
Целью настоящей работы является выяснение видового разнообразия муравьёв на территории г. Гродно.
Исходя их поставленной цели, определены следующие задачи:
1) установление биологического разнообразия муравьёв в выбранных биотопах на территории города;
1) изучение видового обилия в пределах выбранного биотопа;.
3) охарактеризовать особенности экологии муравьёв на территории г. Гродно.
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Морфология
Муравьи отличаются по своей морфологии от других насекомых наличием коленчатых усиков, метаплевральной железой, а также сильным сужением второго абдоминального сегмента в узел-петиоль. Голова, мезосома и брюшко являются тремя различными сегментами тела. Петиоль -- это узкая талия между мезосомой (три грудных сегмента, а также первый абдоминальный сегмент, который сливается с ними) и брюшком (абдоминальные сегменты после петиоля). Он может состоять из одного или двух члеников (только второй или второй и третий абдоминальные сегменты). Брюшко и петиоль вместе объединяют в метасому .
Как и другие насекомые, муравьи имеют экзоскелет -- наружную хитиновую оболочку, которая обеспечивает поддержку и защиту тела. Нервная система состоит из брюшной нервной цепочки, которая расположена по всей длине тела, и нескольких нервных узлов, связанных между собой. Наиболее важной частью нервной системы является надглоточный ганглий, в котором образуются временные связи. Его объём относительно наибольший у рабочих, меньше у цариц и самый маленький у самцов.
Как и большинство насекомых, муравьи имеют сложные фасеточные глаза, состоящие из многочисленных крошечных линз. Муравьиные глаза хорошо различают движение, но не обладают высокой разрешающей способностью. Кроме сложного глаза имеются три простых глазка на верхней части головы, которые определяют уровень освещённости и плоскость поляризации света. По сравнению с позвоночными животными, большинство муравьёв обладают посредственным зрением, а некоторые подземные виды являются полностью слепыми.
Усики на голове являются органами чувств, служащими для обнаружения химических веществ, воздушных потоков и вибраций, а также используются для приёма и передачи сигналов через прикосновения.
Голова муравьёв имеет сильные мандибулы, которые используются для переноса пищи, манипулирования различными объектами, строительства гнезда и обороны. У некоторых муравьёв эти жвалы открываются на 270 и защелкиваются словно капканы, например, у таких родов, как Anochetus , Odontomachus , Myrmoteras , Strumigenys . У некоторых видов имеется небольшой отросток пищевода, называемый "общественным желудком", или зобом. В нём может храниться пища, которая впоследствии распределяется между другими муравьями и личинками.
Крючковатый коготь на конце каждой лапки помогает муравью подниматься по вертикальным поверхностям. У большинства цариц и самцов муравьёв есть крылья. Царицы отгрызают крылья после брачного полёта.
В брюшке муравья расположены внутренние органы, включая репродуктивные, а также выделительные железы. У рабочих муравьёв многих видов на конце брюшка присутствует видоизменённый яйцеклад в форме жала, который используется для добывания пищи, а также защиты гнезда или нападения (например, у мирмицин,Myrmeciinae , Paraponerinae , понерин и др.). У примитивных форм подсемейства мирмицины жало редуцировано, а у эволюционно продвинутых форм -- видоизменено, при этом даже у примитивных родов данной группы оно неспособно эффективно парализовать жертву.
Сигнальные вещества выделяются специальными железами. У различных видов муравьёв их может быть десятки. Данные железы различаются по количеству, форме, функциям и никогда не встречаются одновременно у одного вида. Экзокринная система у муравьёв хорошо развита и включает более 75 желёз.
Метаплевральные железы выделяют антибиотические вещества (например, фенилуксусную кислоту), а иногда также феромоны тревоги и репелленты для защиты от врагов. Однако они отсутствуют у ряда видов, ведущих древесный образ жизни. Для защиты и нападения также используются половые железы, изменившие своё назначение у рабочих особей. Среди них выделяют ядовитую железу, вырабатывающую кислотный экскрет, и железы Дюфура, вырабатывающие щелочной экскрет, разнообразные углеводороды, кетоны, спирты, сложные эфиры и лактоны. Основу яда многих нежалящих видов составляет муравьиная кислота. Такие муравьи выбрызгивают секрет на расстояние до нескольких сантиметров, одновременно выделяя "феромоны тревоги".
Пигидиальные железы открываются сзади протоками на верхней стороне брюшка. У ряда видов они вырабатывают феромоны тревоги и репелленты, других -- следовые феромоны. Стернальные железы открываются протоками на нижней стороне брюшка и выделяют следовые и призывные феромоны. Мандибулярные железы открываются протоками на внутренней стороне жвал.
Ранее энтомологами считалось, что все муравьи способны выделять ядовитую муравьиную кислоту (откуда и произошло её название), однако сейчас известно, что на это способны только представители подсемейства формицины .
1.2 Биология муравьёв
Муравьи, как представители насекомых с полным превращением, в своём развитии проходят несколько стадий: яйцо, личинка, куколка и имаго. Цикл развития муравьёв, как и всех других перепончатокрылых, включает полное превращение (голометаболия). Из яйца вылупляется личинка -- единственная растущая стадия насекомого.
Жизнь муравья начинается с яйца. Если яйцеклетка оплодотворена, то из неё вырастет самка, а если нет, то самец. Обычно яйца хранятся не по отдельности, а небольшими "пакетами". После инкубационного периода из яйца выходит малоподвижная червеобразная личинка, кормлением и уходом за которой занимаются рабочие особи. Наружные покровы личинки могут растягиваться только до определённых пределов, и в ходе роста происходят линьки. Соответственно принято различать несколько возрастных стадий личинки. Для муравьёв типичны четыре личиночные стадии, которые завершаются окукливанием, хотя у некоторых видов может быть три или пять личиночных стадий. Кормление личинки осуществляется при помощи трофаллаксиса, когда муравей отрыгивает жидкую пищу из своего зоба -- как и при обмене пищей между имаго, хранящими пищу в "общественных желудках". Личинки могут потреблять и твёрдую пищу, такую как кормовые яйца, куски добычи или семена, принесённые рабочими. У некоторых видов личинок переносят непосредственно к месту, где была захвачена добыча. Перед окукливанием личинка перестаёт питаться и выделяет содержимое своего кишечника. У некоторых видов (например, у представителей подсемейств формицины, понерины, Amblyoponinae ) муравьёв личинки перед окукливанием плетут кокон. Куколка свободная -- придатки имаго внутри неё свободны и не слиты с телом. В зависимости от питания, которое получает личинка, она может развиться в царицу или рабочую особь. Если у вида существует деление рабочих на касты, то питание также определяет, к какой касте будет относиться будущее имаго муравья. Личинки и куколки должны находиться при определённой постоянной температуре, поэтому рабочие часто перемещают их из одной камерымуравейника в другую, с более подходящими условиями. После завершения стадии куколки рабочие муравьи помогают новой особи выйти из неё, так как муравей самостоятельно не в состоянии вскрыть кокон.
Первые несколько дней жизни новые рабочие особи проводят, ухаживая за королевой и расплодом. Затем они обычно занимаются рытьём туннелей и другой работой внутри гнезда. Впоследствии муравей становится защитником гнезда ифуражиром. Эти изменения довольно внезапные и являются примерами временных каст. Объяснение такой последовательности связано с высокой смертностью среди фуражиров.
У большинства видов муравьёв способность к спариванию имеется только у самок (будущих цариц) и самцов. Вопреки распространённому мнению, в некоторых семьях муравьёв могут быть несколько королев (полигинность), а в других может не быть королевы вовсе. Рабочие, способные к размножению, называются гамэргатами,а семьи, в которых нет королевы, -- гамэргатными. Крылатые самцы муравьёв выходят из куколок вместе с будущими царицами и на протяжении своей жизни только питаются и спариваются. Большинство муравьёв моновольтинны, то есть за год развивается только одно поколение. В определённый момент времени, который зависит от вида, крылатые самки и самцы покидают гнездо и отправляются в брачный полёт. Как правило, самцы взлетают раньше самок и выделяют феромоны, заставляющие их следовать за ними. Самки большинства видов спариваются только с одним самцом, но встречаются также виды, самки которых спариваются с десятью и более самцами. После спаривания самка ищет подходящее место для создания нового муравейника. Найдя таковое, она отгрызает себе крылья и роет первую камеру будущего гнезда, а затем начинает откладывать яйца и ухаживать за ними. Царица хранит сперму, полученную во время брачного полёта, и оплодотворяет ею свои яйца. Первые рабочие в новой семье являются слабыми и мелкими по размеру в сравнении с более поздними рабочими особями. Они увеличивают гнездо, добывают корм и ухаживают за расплодом. Так создаются новые семьи у большинства видов, однако существуют виды, у которых колонию образуют сразу несколько королев. В определённое время одна из королев со "свитой" покидает семью и переселяется на новое место.
У муравьёв отмечен широкий спектр стратегий размножения. Например, самки некоторых видов способны размножаться путём бесполого размножения(партеногенеза), при котором самки появляются из неоплодотворённых яиц.
Уникальный вариант естественного клонирования существует у малого огненного муравья, самцы и самки которого размножаются клонированием независимо, благодаря чему генофонды обоих полов не смешиваются. У данного вида рабочие особи развиваются из оплодотворённых яиц, матки -- из неоплодотворённых диплоидных яиц. В некоторых яйцах, оплодотворённых самцами, все хромосомы матери разрушаются, и из таких гаплоидных яиц развиваются самцы.
Размножение и расселение муравьёв происходит один раз в году (у некоторых видов -- дважды за год).
1.3 Экология муравьёв
1.3.1 Состав семьи. Разделение функций
Большую часть года семья муравьев состоит из одной или нескольких плодовитых самок, большого числа рабочих особей и расплода (яиц, личинок, куколок). Если в семье имеется одна плодовитая самка, она называется моногинной, если много? полигинной. Число самок в полигинных семьях Formica polyctena достигает нескольких сотен. У большинства видов моногинными бывают лишь молодые или слабые семья, однако есть и исключения.
Численность рабочих во взрослых семьях разных видов муравьев зависит от уровня социальной организации вида и варьирует от немногих десятков особей у наших Ponerinae до нескольких миллионов у Formica rufа и тропических муравьев-кочевников. Количество расплода в семье сильно изменяется в течение года.
Единственная функция самки в гнезде - откладка яиц. Между рабочими особями существует разделение функций, или полиэтизм, который может быть возрастным или кастовым. Под первым понимается закономерная смена круга работ, выполняемых муравьев в гнезде на протяжении жизни. В типичном случае молодые рабочие выполняют различные работы по уходу за самкой и расплодом. После этого они становятся строителями, а затем - фуражирами. У Formica rufа самые старые муравьи становятся сторожами на куполе. Под кастовым полиэтизмом понимаются различия в круге работ у муравьев одного возраста, обусловленные различиями в их размерах и строении.
Образование новых семей. Раз в году, в разное время у различных видов муравьев в гнездах появляются крылатые половые особи молодые самки и самцы. В соответствующий момент, обычно более или менее синхронно в разных гнездах одного вида, начинается брачный лет. Крылатые муравьи поднимаются на растения и взлетают в воздух. у некоторых видов, например у Monomorium, Diplorchoptrum и Lasius , спаривание начинается в воздухе и заканчивается на земле. У других, например у Tapinoma , Formica и Cataglyphis , самки быстро опускаются и бегают по земле, а самцы или подлетают, или подбегают к ним, и спаривание происходит на земле. Одна самка у многих видов может спариваться с несколькими самцами. Запас спермы, полученной самкой во время брачного лета, хранится в ее сперматеке всю жизнь; повторных спариваний не бывает.
После спаривания самцы погибают, а самки сбрасывают крылья и начинают строить новую гнездовую камеру. Иногда несколько санок объединяются и основывают первоначальное гнездо совместно. Это явление носит название плеометроз. Обычно впоследствии остается лишь одна из этих самок. У примитивных муравьев, например Amblyoроnе и Manica rubida , самка-основательница иногда покидает гнездо и охотится. Но у большинства муравьев она не покидает гнезда и не получает пищи до появления первых рабочих особей. Для выкармливания потомства они используют часть отложенных яиц и выделения желез. При этом расходуются накопленные запасы жира и резорбируются крыловые мышцы..
После того как из куколок выйдут первые рабочие особи, они делают выход наружу из камеры и начинают добывать пищу. С этого момента самка только откладывает яйца. Рабочие ухаживают за новым расплодом и по мере увеличения численности семьи расширяют гнездо. Из года в год численность растет, гнездо увеличивается, и наконец количество муравьев достигает того уровня, при котором семья может вырастить крылатых самок и самцов. Обычно это происходит на 3-4-й год жизни семьи.
Помимо этого способа у многих видов, в частности Monomorium kusnezovi и Tapinoma karavaevi , новые семьи могут образовываться делением старой семьи. На некотором расстоянии от родительского гнезда строится дочернее, или отводок, куда переселяется часть рабочих с расплодом и с одной или несколькими самками. Между отводком и материнским гнездом некоторое время сохраняется связь и происходит обмен рабочими особями и расплодом.
1.3.2 Питание
Все виды муравьев, обитающих в одном биогеоценозе, образуют коадаптивный комплекс,члены которого определенным образом делят между собой пищевые ресурсы биогеоценоза. Во влажных местообитаниях, где более или менее выражена ярусность биогеоценозов, муравьи делят среду, главным образом, по вертикали. Дендробионты (некоторые Camponotus, Crematogaster и Leptothorax ) добывают пишу в кронах и на стволах деревьев, хортобионты - в травостое, герпетобионты (Tetramorium, Aphaenogaster, Formica и т.д.) - на поверхности почвы, стратобионты (Myrmica, Ponera, Leptothorax и др.) в подстилке, геобинты (Lasius flavus ) - в почве. Питание этих муравьев довольно сходно. Вот они являются зоонекрофагами, т.е. питаются малоподвижными насекомыми или их трупами, а также посещают колонии тлей, от которых они получают падь.
Можно выделять 3 главных трофических группы:
1. Карпофаги, или муравьи, питающиеся семенами растений. К этой группе относятся муравьи-жнецы (Messor ) и мелкие карпофаги (Tetramorium, Pheidole, Monomorium и др.).
3. Ночные хищники. В эту группу входят представителя подрода Tanaemyrmex рода Camponotus . В принципе характер питания Tanaemyrmex не отличается от такового у других герпетобионтов-зоонекрофагов, они также собирают трупы насекомых, охотятся на малоподвижных беспозвоночных на поверхности почвы или собирают падь тлей. Однако эти насекомые начинают охоту после захода солнца и эаканчивают ее утром.
Большенство зоофагов и зоонекрофагов имеют очень широкий спектр питания, однако у части видов может наблюдаться определенная специализация.
1.4 Муравьи Беларуси
В 2000 году Блинов указывал для Беларуси 59 видов муравьев. В 2011 Радченко указал уже 62 для нашей республики. Fauna Europaea указывает 61 вид, описанный на территории Беларуси.
Виды муравьев фауны Беларуси без учета подсемейств и триб.
Camponotus fallax (муравей-древоточец блестящий)
Camponotus herculeanus (муравей-древоточец красногрудый)
Camponotus ligniperda (муравей-древоточец европейский или краснобрюхий)
Camponotus vagus (муравей-древоточец черный)
Diplorhoptrum fugax (муравей-вор домовый)
Dolichoderus quadripunctatus (муравей пятнистый или четырехточечный)
Formica aquilonia (муравей лесной северный)
Formica cinerea (муравей песчаный серый)
Formica cunicularia (муравей степной прыткий)
Formica exsecta (муравей тонкоголовый обыкновенный или красный)
Formica forsslundi (муравей Форшлюнда)
Formica fusca (муравей лесной темно-бурый)
Formica lemani
Formica lugubris (муравей лесной волосистый краснощекий)
Formica picea (муравей черный блестящий или болотный)
Formica polyctena (муравей лесной малый или голоспинный)
Formica pratensis (муравей луговой)
Formica pressilabris (муравей тонкоголовый малый)
Formica rufa (муравей лесной рыжий обыкновенный)
Formica rufibarbis (муравей-минер краснощекий)
Formica sanguinea (муравей-рабовладелец кроваво-красный)
Formica truncorum (муравей красноголовый)
Formica uralensis (муравей черноголовый)
Formicoxenus nitidulus (муравей-крошка, или муравей-малютка блестящий)
Harpagoxenus sublaevis
Lasius affinis
Lasius alienus (муравей садовый бледноногий)
Lasius brunneus (лазий дубовый)
Lasius emarginatus
Lasius flavus (муравей земляной (или садовый) желтый)
Lasius fuliginosus (муравей-древоточец пахучий)
Lasius hybridus
Lasius mixtus
Lasius niger (муравей садовый обыкновенный или черный)
Lasius platythorax
Lasius umbratus (муравей пахучий желтый волосистый)
Leptothorax acervorum (муравей подкоровый)
Leptothorax affinis
Leptothorax corticalis
Leptothorax crassispinus
Leptothorax interruptus
Leptothorax muscorum
Leptothorax tuberum
Leptothorax unifasciatus
Monomorium pharaonis (муравей домовой рыжий или фараонов)
Myrmecina graminicola
Myrmica gallieni (мирмика болотная)
Myrmica lobicornis
Myrmica rubra (мирмика рыжая)
Myrmica ruginodis (мирмика морщинистая)
Myrmica rugulosa (мирмика луговая)
Myrmica sabuleti
Myrmica scabrinodis (мирмика моховая)
Myrmica schenmcki
Polyergus rufescens (муравей-амазонка желтый)
Sifolinia karavajevi
Stenamma debile
Strongylognathus testaceus
Tapinoma ambiguum (тапинома неясная)
Tapinoma erraticum (муравей блуждающий, тапинома пахучая)
Tetramorium caespitum (муравей дерновый или луговой)
Глава 2. Материалы и методы исследований
2.1 Краткая характеристика района исследований
Исследование фауны муравьёв проводили на территории города Гродно (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1-Карта?схема города Гродно .
Город Гродно - административный центр Гродненской области и района, расположен на берегу реки Неман (по среднему течению), в северо-западной части республики возле границы с Польшей, в пределах Гродненской возвышенности . Его географические координаты - 53? 41 мин. северной широты и 23? 50 мин. восточной долготы, высота над уровнем моря - 118 м, общий уклон поверхности направлен с юга на север. Гродно является крупным промышленным центром и транспортным узлом Беларуси . В городе размещено более 100 промышленных предприятий, широко развит железнодорожный, автомобильный и речной транспорт. За год город вырабатывает до 12,2 тыс. тонн вредных веществ.
Климат Гродно является умеренно-континентальным и обусловлен не только географическим положением города в умеренных широтах, но и характерной для него атмосферной циркуляцией: значительным влиянием морских воздушных масс, перемещающихся с Атлантического океана. Общая циркуляция атмосферы обуславливает преобладание в Гродно ветра западной части горизонта, западное направление сохраняется и по сезонам, среднегодовая скорость ветра 3,9 м/с. Чередование воздушных масс разного происхождения создает характерный для города неустойчивый тип погоды 13.
Продолжительность периода со среднесуточной температурой выше 0С - 253 суток, вегетационный период - 199 суток, безморозный - 156 суток. Заморозки в воздухе в среднем прекращаются в начале мая.
В пределах города Гродно и его окрестностей протекают река Неман и его притоки. Неман течет в глубокой и узкой долине и пересекает город с юго-востока на северо-запад.
Долина реки в пределах Гродно V-образной формы, склоны высокие, крутые. Протяженность реки в городе - 6,6 км. Неман принадлежит к типу равнинных рек с преобладанием снегового питания. Режим стока в городском разрезе характеризуется высоким весенним половодьем, относительно низкой летней меженью, периодическими осенними паводками. В пределах города Гродно протекает ручей Городничанка, впадающий в Неман справа, длина его 4,6 км, начинается на северо-восточной окраине города, долина в верховье заболочена, выражена слабо. Ширина русла 1,5 м. В трубах или под мостами пересекает центральную часть города, протекает по территории городских парков имени Жилибера и Коложского. В нижнем течении долина Городничанки сужается до 40 м, склоны высокие и крутые, ширина русла до 3 м 4.
Территория города и окрестностей входят в состав Гродненско-Волковысско-Лидского агропочвенного района. В скверах, парках, на приусадебных участках города и окрестностей преобладают дерново-подзолистые почвы, встречаются дерново-подзолистые заболоченные, дерновые заболоченные, местами дерново-карбонатные почвы, по механическому составу суглинистые, супесчаные. Естественный покров в городе сильно изменен, на приусадебных участках почвы окультурены.
Территория, на которой расположен Гродно, относится к евроазиатской хвойно-лесной (таежной) геоботанической области, подзоне грабово-дубово-темнохвойных подтаежных лесов (елово-грабовых дубрав), Неманско-Предполесскому округу, Неманскому геоботаническому району (классификация И.Д. Юркевича, В.С. Гельтмана) . Основным типом растительности являются леса, в составе которых преобладают сосновые боры и смешанные леса с дубом, березой, ясенем (сосновая и широколиственно-сосновая формация). Болота занимают примерно 3% территории. Исследуемая территория относится к району суходольно-низинных лугов. Преобладают низинные луга, высока заболоченность луговых угодий. Поймы рек в значительной мере заторфованы, по экологии и геоботанической структуре представляют собой гипново-разнотравно-злаково-осоковые болота 3.
Для проведения исследования выбрали 4 участка, различающихся месторасположением и характером растительности.
2.2 Описание пробных площадок
Участок 1 . Выбран участок, располеженный на территории так называемого Старого парка или Центральный парк культуры и отдыха имени Жилибера(рисунок 2.2). Он расположен в центре города на улице Ожешко.. Имеет давнюю историю и подвергается периодическим катастрофическим реконструкциям, выражающимся в вырубке деревьев. Планировка регулярная, газонов немного и те сильно вытаптываются, цветущей растительности немного В парке произрастает около 30 видов деревьев и кустарников. В травяном ярусе преобладают мятликовые (Poaceae sp . ), кострец безостый (Bromopsis inermis ), подорожник ланцетолистный (Plantago lanceolata ), тысячелистник обыкновенный (Achillйa millefуlium ). Древесный ярус представлен берёзой повимслой (Bйtula pйndula ), ивой белой(Sбlix бlba ), елью (Pнcea бbies ).
Рисунок 2.2 - Карта-схема расположения биотопа №1
Где С - коэффициент Жаккара;
Q - общее число видов на сравнительных участках;
a - число видов на участке а;
b - число видов на участке b.
Таблица 2.1 - Определение общности видового состава
Глава 3. Результаты исследования
3.1 Таксономический анализ собранного материала
Объектами исследования являются муравьи.
Царство -- животные (Animalia или Metazoa )
Раздел -- билатеральные или двусторонне-симметричные (Bilateralia )
Подраздел -- первичноротые (Protostomia )
Тип -- членистоногие (Arthropoda )
Надкласс -- неполноусые (Atelocerata )
Класс -- насекомые (Insecta )
Отряд -- перепончатокрылые (Hymenoptera )
Подотряд -- стебельчатобрюхие (Apocrita )
жалоносных (Aculeata ) (по другой классификации)
Надсемейство -- муравьиные (Formicoidea )
Семейство -- муравьи (Formicidae ).
За время проведения исследований,в июле 2015 года,было собрано 150 экземпляров.
Таблица 3.1 - Видовой состав муравьёв на исследованных участках
1 .Дерновый муравей(Tetramorium caespitum )
Рабочий . Брюшко короткое, овальное. Ноги недлинные. Окраска тела варьирует от буровато-черного до бурого и даже светло-бурого (желтовато- или красновато-бурого). Жвалы, лапки и часто задняя часть брюшка светлее (желтоватые). Длина тела 2,3-3,5 мм.
Самка . Жвалы морщинистые. Среднеспинка в передней части гладкая, в задней - частично с морщинками. Длина тела 6-7 мм.
Самец . Блестящий. Коричнево-черный; иногда брюшко темно-коричневое. Усики, жвалы и ножки, особенно лапки и задний сегмент брюшка более-менее желтоватые. Длина тела 5,8-7 мм.
Довольно распространенный вид. Живет в разнообразнейших биотопах, чаще открытых сухих и хорошо прогреваемых. Гнездится в земле, под камнями, или живет в рыхлых земляных кучах, пронизанных травинками. Обычно заселяет места с песчаной почвой, в том числе - лесные просеки. Нередок и в культурых ландшафтах - города, сады, улицы, человеческое жилье.
Гнезда строит под камнями или в земле, над поверхностью которой иногда заметны холмики диаметром до 10 см, которые часто проростают травяной растительностью и имеют около основания выходные отверстия. Реже поселяется в пнях или гнилом дереве.
Семья обычно состоит из одной самки и 11000 рабочих особей.
Кормятся мертвыми насекомыми, падалью, семенами, нектаром цветов, соком плодов.
По характеру деятельные и упорные. Если в бою муравью этого вида удается схватить кого-либо или что-либо, расцепить челюсти невозможно и легче оторвать голову.
Вид был обнаружен в биотопе №1,№2.
Рисунок 3.1 - Внешний вид Tetramorium caespitum
2. Рыжий лесной муравей ( Formica rufa )
Рабочий . Голова, грудь и стебелек брюшка красно-бурые; затылок, темя, пятно на пронотуме, не доходящее до его заднего края, и брюшко темно-бурые или черновато-бурые. Ноги красноватые или более-менее буроватые. Глаза черные. Жало отсутствует. Половину брюшка занимает кислая ядовитая железа, окруж?нная мощным мускулистым мешком. При сокращении мышц яд выбрасывается на расстояние до нескольких десятков сантиметров. Длина тела 4-9 мм.
Самка . Окраска как у рабочих особей. Голова, грудь и стебелек брюшка красно-бурые, брюшко черноватое. Пятно на голове как у рабочего. Крылья в основной половине желтовато-бурые. Длина тела 9-11 мм.
Самец . Тело матовое. Окраска черная, с красноватыми или желтоватыми ногами и половыми придатками. Крылья как у самки. Длина тела 9-11 мм. муравей влияние биотоп территория
Активность этого вида начинается уже в апреле. Встречается преимущественно в хвойных лесах, где строят крупные насыпные кучи-муравейники, чаще на открытых хорошо прогреваемых полянах и опушках. Также обитает в смешанных и лиственных лесах старше 40 лет, хотя одиночные гнезда встречаются в биотопах с густым подлеском. Вне лесов не встречается.
Строит из веточек рыхлую кучу в виде конуса, поселяясь у пней, стволов деревьев. Вал вокруг гнезда не образует, или образует очень редко. Почва занимает не более 25% надземной части муравейника.
Найден в биотопе №4.
Рисунок 3.2 - Внешний вид Formica rufa
3. Лугвой муравей ( Formica pratensis )
Рабочий . Голова, грудь и стебелек брюшка красно-бурые; затылок, темя, четкое пятно на пронотуме, доходящее до мезонотума, и брюшко темно-бурые или черновато-бурые. Ноги и усики буроватые. Область глазков бурая. Жало отсутствует. Длина тела 4-9 мм.
Самка . Скутум и скутеллюм черные, верх головы темный. Брюшко матовое, черновато-бурое, кроме маленького красноватого пятна у основания и анального конца; с обильным прилежащим опушением. Крылья в основной половине желтовато-бурые. Длина тела 9-11 мм.
Самец . Окраска черная, кроме желтоватых половых придатков. Длина тела 9-11 мм.
Обитает в лесной зоне на полянах, опушках и просеках сосновых боров; на песчаных почвах и легких суглинках; небольшие гнезда встречаются на полянах, опушках и вырубках молодых смешанных лесов.
Гнезда обычно рыхлые, имеют форму конуса со сглаженным плоским куполом и широким земляным валом диаметром от 0,5 до 3 м. Однако под пологом леса гнезда бывают и с высоким куполом. Купола гнезд строятся из крупных растительных остатков и сцементированы песком. Иногда купол кажется сделанным целиком из песка, среди которого имеются лишь редкие отдельные палочки. Однако "внутренний конус", как правило, состоит только из веток. Нередко в основе гнезда лежит старый полузгнивший пень. От гнезд к деревьям с колониями тлей идут четкие дорожки, обычно углубленные в земле, а местами даже закрытые сверху. Эти дорожки используются в течение долгих лет.
В питании значительную роль играют мертвые насекомые и падь тлей, причем последний вид пищи преобладает и симбиоз с тлями у этого вида развит сильнее, чем у всех других видов Formica. Иногда поедают и живых насекомых.
Обнаружен в биотопе №4.
Рисунок 3.3 - Внешний вид Formica pratensis
4.Бледноногий муравей(Lasius alienus ).
Рабочий . Тело одноцветное, черное, бурое или желтовато-бурое, слабо блестящее или матовое. Усики и ноги красновато-коричневые, желтоватые или красноватые. Длина тела 2,5-3,8 мм.
Самка . Внешне имеет признаки рабочего. Окраска темно-коричневая, с желтоватыми или красноватыми усиками, жвалами и ногами, с более светлой нижней поверхность брюшка. Крылья бесцветные. Длина тела 6-9 мм.
Самец . Длина тела 3,5-4,5 мм.
Обитает на песчаных почвах, избегая влажных грунтов. Часто селится на сухих пустошах. Изредка проникает в леса (на пляны и взлески). Селится в жилище человека.
Обычно не строит гнезд в виде холмиков. Часто селится под камнями. Очень близок по строению и поведению к L. niger, но старается селиться подальше от последнего. Выбирает сухие открытые склоны, хорошо освещаемые солнцем. Здесь устраивает на небольшой глубине подземные гнезда и прокладывает фуражировочные тоннели, что обеспечивает ему защиту от ветра, дождя и пожаров, периодически возникаемых на пустошах.
Основную пищу составляют почвенные членистоногие, особенно после пожаров.
Найдён в биотопе №3.
Рисунок 3.4 - Внешний вид Lasius alienus
5.Муравей земляной (садовый) желтый (Lasius alienus )
Рабочий . Глаза маленькие. Желтый (мелкие экземпляры)или желто-охристый, брюшко и голова иногда сверху буроватые (крупные экземпляры) , жвалы красноватые. Жало отсутствует. Длина тела 2-4 мм.
Самка . Окраска от буровато-желтой, до желто-бурой или коричневая со светло-коричневым брюшком, желтоватыми ногами, щеками, усиками, нижней поверхностью брюшка и иногда жвалами. Крылья с коричневатой основной половиной и коричневыми жилками и краевым пятном. Длина тела 7-9 мм.
Самец . Тело более-менее блестящее. Окраска темно-коричневая или желтовато-бурая, ноги светлее. Жгутик усиков, лапки, сочленения ног и половые придатки - желтоватые. Крылья в основной половине коричневые, но всегда светлее, чем у самки. Длина тела 3-4,5 мм.
Часто встречается на лугах, всюду обычен. Предпочитает открытые биотопы. Живет в грунте, особенно во влажных местах - на лугах, топких участках леса, в болотных кочках, реже под камнями и, как исключение, в гнилом дереве.
Строит земляные холмики, укрепленные корнями и корневищами травянистых растений. Обычно эти холмики более компактные, чем у L. niger. Может устраивать зимние и летние гнезда (явление поликалии). В гнездах насчитывается до 50000 особей. Как правило, муравьи ведут ночной образ жизни, не выходя на поверхность.
Крылатые особи встречаются в июле-августе.
Питается почти исключительно почвенными членистоногими и выращивает на корнях тлей многих видов.
Обнаружен в биотопе №3.
Рисунок 3.5 - Внешний вид Lasius alienus
За время исследований было выявлено распределение собранных видов по биотопам(таблица 3.2).
Таблица 3.2 - Распределение видов муравьёв по биотопам
Примечание: "+" - наличие вида в биотопе, "-" - его отсутствие;
Биотоп №1 - парк Жилибера, биотоп №2 - Парк имени 40-летия ЛКСМБ (Коложский, биотоп №3 - сквер памяти войнов-афганцев, биотоп №4 - лесопарк Пышки.
Исследования показали, что в биотопе №1 был найден только один вид муравьёв,соответственно,этот биотоп является самым скупым по количеству населяемых видов из всех исследуемых участков.Это связано с тем, что на него приходится наибольшее влияние антропогенного фактора
В остальных трёх биотопах было обнаружено по два вида
Для исследования фаунистических комплексов использовали индекс Жаккара (2.1) (таблица 3.3).
Таблица 3.3 - Расчет коэффициентов Жаккара
Анализ сходства видового состава муравьёв на исследуемой территории показал наличие малого видового соответствия между биотопами: парком Жилибера и Коложским парком, Коложским парком и сквером войнов-афганцев.В остальных случаях соответствия нет.
Рисунок 3.2 - Дендограмма
Выводы
В результате проведенных исследований нами сделаны следующие выводы:
1. За время проведения исследований в июле 2015 года собрали 5 видов муравьёв, относящихся к 3 родам. Объем выборки составил 150 экземпляров;
2. Исследования показали: биотоп №1 является самым малочисленным по количеству населяемых видов из всех исследуемых участков. Это связано с наибольшим влиянием антропогенного фактора на данный биотоп. В остальных трёх биотопах было обнаружено по два вида.
3. Анализ сходства видового состава муравьёв на исследуемой территории показал наличие малого видового соответствия между биотопами: парком Жилибера и Коложским парком, Коложским парком и сквером войнов-афганцев.В остальных биотопах соответствия нет.
Библиографический список
1. Formica (Formica) pratensis [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://formicidae-g2n.jimdo.com/formicinae/formica-pratensis - Дата доступа:17.04.2016;
2. Бледноногий муравей(Lasius alienus). [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://formicidae-g2n.jimdo.com/formicinae/lasius-alienus//- Дата доступа:17.04.2016;
3. Видовой состав. [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://formicidaeg2n.jimdo.com/%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9-%D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2// - Дата доступа:17.04.2016;
4. Гиляров, М.С. Жизнь животных./ М.С. Гиляров, В.Д. Соколов, Ю.Г.Полянский. // - М.: Просвещение, 1984. - 78-82 с.
5. Захаров, А. А. Муравей, семья, колония / К. В. Арнольди. -- М.: Наука, 1978. -- 144 с.
6. Изучение интелекта муравья..html ?Дата доступа:17.04.2016;
7. Изучение экологического состояния смешанных лесов Пошатовского лесничества с помощью рыжих лесных муравьев [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://pandia.ru/text/79/020/36068.php/- Дата доступа:17.04.2016;
8. Климат Гродно / редкол.: Савицкий И.А. [и др.]. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1982. - 124-132 с.
9. Муравей земляной (садовый) желтый (Lasius alienus) [Электронный ресурс ] - Режим доступа http://formicidae-g2n.jimdo.com/formicinae/lasius-flavus/- Дата доступа:17.04.2016;
10. Муравьи Беларуси. [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://formicidae-g2n.jimdo.com/ - Дата доступа:17.04.2016;
11. Муравьи. [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://www.animalsglobe.ru/muravi/- Дата доступа:17.04.2016;
12. Муравьи. [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://www.wildgarden.ru/insect/ants.php- Дата доступа:17.04.2016;
13. Муравьи. [Электронный ресурс ] - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D1%83%D1%80%D0%B0%D0%B2%D1%8C%D0%B8 - Дата доступа:17.04.2016;
14. Необычные животные. [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://elite-pets.narod.ru/anim12.htm- Дата доступа:17.04.2016;
15. Республика Беларусь. География. Географическое положение [Электронный ресурс] / Президент Республики Беларусь. Пресс-служба Президента Республики Беларусь. - Минск, 2001 - 2005. - Режим доступа: http: //www.president.gov.by/rus/map2/geo/position. Дата доступа: 15.04.2016.
16. Рыжий лесной муравей (Formica rufa) [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://formicidae-g2n.jimdo.com/formicinae/formica-rufa/- Дата доступа:17.04.2016;
17. Фасулати, К.К. Полевое изучение наземных беспозвоночных: учеб.пособие для университетов / К.К Фасулати; под ред. В.С. Капышева. - 2-е изд. - М.: Высшая школа, 1971. - 424 с
18. Экологические исследования. Изучение внегнездовой жизни муравьев [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://neobionika.ru/ekolognapravlenie/151.html- Дата доступа:17.04.2016;
19. Юркевич, И.Д. Растительность Белоруссии, её картографирование, охрана и использование / И.Д. Юркевич, Д.С. Голод, В.С. Адерихо. - Минск: Наука и техника, 1979. - 248 с
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Особенности экологии и распространения муравьёв, характеристика внутреннего строения насекомых. Структура семей рыжих лесных муравьёв. Фенологический контроль состояния развитости половой системы и жирового тела рабочих особей рыжих лесных муравьев.
дипломная работа , добавлен 23.01.2018
Практические познания об окружающих человека растениях. Признаки семейства крестоцветных, его видовое разнообразие. Экологическая и хозяйственная роль представителей семейства крестоцветных в составе растительности Южного полушария и тропической зоны.
реферат , добавлен 09.07.2015
Физико-географическая характеристика города Магнитогорск. Природно-климатические условия города Магнитогорск. Критерии для определения степени сходства видового состава птиц. Видовое сходство составов летней орнитофауны окрестностей города Магнитогорск.
дипломная работа , добавлен 09.03.2018
Способы питания и строение клетки водорослей. Основные типы морфологической структуры их тела. Сравнительный анализ видового разнообразия различных видов водорослей в экотопах. Размножение, циклы развития и распространенность растений в водоемах.
курсовая работа , добавлен 05.12.2014
Способы питания и основные типы морфологической структуры тела водорослей. Строение их клетки, размножение и циклы развития. Сравнительный анализ видового разнообразия различных видов водорослей в экотопах. Сбор материала и гербаризация растений.
курсовая работа , добавлен 11.12.2014
Распространение и видовое разнообразие жуков-чернотелок, их морфологические особенности. Основные травмы чернотелок в природных условиях: повреждённый экзоскелет, механические и химические травмы. Практическая значимость насекомых в сельском хозяйстве.
курсовая работа , добавлен 06.08.2013
Характеристика врановых птиц: строение, питание и значение. Физико-географическая характеристика Гомеля. Закономерности распределения, видовой и количественный состав врановых птиц на территории города Гомеля. Антропогенные кормовые методы врановых птиц.
дипломная работа , добавлен 22.02.2011
Видовое разнообразие стрекоз, экологические особенности стрекоз села Зубово, распространение на территории села. Анализ результатов деятельности педагогов по составлению программ факультативных курсов, кружков. Стрекозы в школьной программе по биологии.
дипломная работа , добавлен 07.10.2016
Один из фундаментальных механизмов формирования биологического разнообразия в ходе эволюции. Что такое биологическое разнообразие, теории его происхождения на Земле. Механизмы устойчивости биосферы. Опасность обеднения и пути сохранения биоразнообразия.
статья , добавлен 12.01.2010
Биология и экология амфибий Белорусского Полесья. Бесхвостые амфибии, встреченные на различных участках Гомельского района. Практическое значение земноводных. Видовое разнообразие и численность бесхвостых амфибий, их морфометрические показатели.
Являются, как правило, моно- или олигофагами, и фаунистический состав их тесно связан с составом растительности) (Длусский, Купянская, 1972) .
Микроклимат. Логично ожидать, что основным фактором, определяющим численность и богатство фауны муравьев при наличии достаточного количества пищи и при отсутствии сильных различий в механическом составе почвы, является микроклимат, в первую очередь микроклимат почвы. Детальное изучение микроклимата в Уссурийском заповеднике (Таранков, 1967) показало, что наиболее высокие летние и среднегодовые температуры почвы наблюдаются на полянах и вырубках. На поляне в долине среднегодовая температура почвы на глубине 20 см за 4 года составила, например, 6,1°. В то же время на открытых участках гораздо сильнее, чем в лесу, суточные и сезонные колебания температур, а зимой почва промерзает до глубины 70-150 см. Под пологом леса колебания температуры сглаживаются и глубина промерзания почвы уменьшается. В чернопихтарниках и кедровниках годовая амплитуда температур на поверхности почвы снижается до 20° и более, а глубина промерзания (точнее, глубина проникновения нулевой термоизоплеты) уменьшается на 20-50 см, в ясеневнике - соответственно до 20° и на 10-20 см. Но в то же время под пологом леса в результате затенения летняя и среднегодовая температуры почвы ниже, чем на открытых участках. Так, в кедровнике на южном склоне среднегодовая температура почвы на глубине 20 см, по данным четырехлетних наблюдений, составила 5,25°, в ясеневнике - 5,1° и в чернопихтарнике на северном склоне - 4,55°.
Сопоставляя эти данные с результатами наших исследований, можно видеть, что муравьи четко реагируют на изменения микроклимата почвы. Наибольшее количество муравьев и самая высокая их биомасса отмечены на участках с наивысшей среднегодовой температурой, т. е. на вырубке и в кедровнике. В то же время сильные колебания температуры и, по-видимому, в основном суровые условия зимовки оказываются благоприятными практически лишь для одного вида - Lasius niger . Для него характерна чрезвычайно широкая эвритопность, пожалуй, самая широкая среди всех палеарктических муравьев. Этот вид (вместе с Camponotus herculeanus , Leptothorax acervorum и Myrmica rubra ) дальше всех проникает на север, а в зоне смешанных и лиственных лесов обитает практически во всех биотопах . Наиболее благоприятным биоценозом для существования муравьев является кедровник на южном склоне, где при сохранении сравнительно высоких среднегодовых температур температурные колебания оказываются сильно сглаженными. Именно на этом участке самая богатая фауна муравьев и наибольшее количество теплолюбивых реликтовых видов.
В Среднем и Северном Сихотэ-Алине в пихтово-еловых лесах к наиболее прогреваемым участкам относятся вырубки, поляны и редины. Анализ суточного хода температур на вырубке и в лесу показал, что в летнее время вырубка находится в более благоприятных условиях, чем лес. Средняя месячная температура здесь выше, чем под пологом леса, в июле на 0,8°, в августе на 1,5°, в сентябре на 0,8° (). Основной причиной хорошей прогреваемости вырубок в летнее время является большая освещенность, связанная с исключительно низкой сомкнутостью древостоя. Имеются литературные данные (Гринфельд, 1939) о том, что вырубки получают приблизительно в 10-15 раз больше тепла, чем сомкнутые стации, расположенные рядом. Сравнительно хорошо прогреваются также опушки и разреженные участки леса.
Учеты показали, что наиболее интенсивно заселяются муравьями именно вырубки. Здесь сосредоточены все теплолюбивые виды ( F. sanguinea , F. lemani , L. niger , L. flavus ). Достаточно плотно заселены также опушки и разреженные участки леса ().
Логично предположить, что в сомкнутые лесные биотопы теплолюбивые виды проникают по рединам и прогалинам. По наличию этих видов в известной степени можно судить о разреженности древостоя. Видимо, именно ею объясняется присутствие гнезд Lasius niger в лиственничниках. В остальных изученных нами типах леса теплолюбивые виды отсутствуют, что свидетельствует о высокой сомкнутости, которая благоприятствует расселению только типично лесных муравьев. Некоторые различия в размещении последних на разных участках леса, видимо, также объясняются температурными условиями, связанными с сомкнутостью древостоя. Так, на первой возрастной стадии в обоих типах леса древостой наиболее разрежен и состоит из отдельных куртин, вторая стадия, напротив, характеризуется наивысшей сомкнутостью полога. На третьей и пятой наблюдается частичное осветление и разреживание древостоя (Козин, 1972) . Можно предположить, что именно этими различиями определяется несколько большая плотность гнезд муравьев рода Myrmica на первой возрастной стадии и меньшая - на второй.
Пожары. Весной 1972 г. несколько наших пробных площадей, где уже была проведена маркировка муравейников, пострадали от пожара. Выгорел травяной и кустарниковый ярус, в местах устойчивого и длительного пожара были сильно повреждены подстилка и верхний горизонт почвы, сгорели пни и валеж. Пожар оказался губительным для муравьев , обитающих в пнях и бревнах. В то же время почвенные муравьи рода Myrmica не пострадали. Это объясняется, видимо, тем, что они еще не вышли из зимовочных камер, находящихся в почве на глубине 20-25 см. Следует отметить, что уже в текущем году началось заселение пожарища разными видами муравьев.
Экологические особенности видов. Принято считать, что муравьи теплолюбивые насекомые и концентрируются в теплых биотопах (Арнольди, 1968) . В эксперименте (термограде к гидрограде), если предоставляется право выбора, муравьи выбирают теплые и влажные условия (Гринфельд, 1939) . Однако исследования показали, что целый ряд видов игнорирует вырубки и концентрируется в разреженных лесах, а некоторые виды предпочитают сомкнутые тенистые леса. Leptothorax acervorum и Camponotus herculeanus sachalinensis вообще довольствуются малым количеством тепла, заходят далеко на север (Каменское, Аянка, верховья Кблымы) и встречаются в горных тундрах на более холодных наветренных склонах, а M. kamtshatica и F. aquilonia обитают в сомкнутых влажных темнохвойных лесах. Экспериментальные исследования (Берман и др., 1980) показали, что некоторые обладают высокой морозостойкостью, что дает им возможность перенести суровые зимы.
Наряду с этим есть эврибионтные виды, заселяющие одновременно большинство обследованных биотопов . Исследование биотопической приуроченности видов дает возможность выяснить, какие условия они предпочитают. В зависимости от отношения к теплу среди наших муравьев можно выделить 3 группы: микротермы - виды, довольствующиеся малым количеством тепла, обитающие под пологом леса, в сомкнутых лесах; макротермы - виды, выдерживающие прямое солнечное освещение, предпочитающие разреженные леса и открытые биотопы ; мезотермы - виды с умеренными требованиями к теплу, к которым относится большая часть муравьев Дальнего Востока. Большинство наших видов характеризуется также умеренными требованиями к влажности воздуха и почвы и относится к группе мезофилов, несколько видов предпочитают более засушливые условия, они относятся к группе гемиксерофиллов (гкф). В большинстве районов преобладают виды с умеренными требованиями к теплу и влаге (мезотермы и мезофилы), и только на крайнем юге Приморья и Кунашира и Приханкайской и Зейско-Буреинской равнинах возрастает число макротерм и гемиксерофилов , чаще всего приученных к открытым местам.
Дальний Восток, сильно вытянутый в меридиональном направлении (а на юге и в широтном), обладает сложным горным рельефом, подвержен влиянию морей и огромного азиатского континента и характеризуется такими природными контрастами, каких нет ни в одном районе нашей страны. Между тем, несколько видов муравьев (транспалеаркт Formica sanguinea , бореальные Leptothorax acervorum , Formica lemani , F. picea , Camponotus herculeanus ) встречаются от южных границ до крайнего севера. Более 10 эврибиотных транспалеарктических видов широко распространены и в Сибири, в разных экологических условиях от полупустынь до тундр. Отмечено, что большинство транспалеарктических видов на юге Приморья занимают целый спектр биотопов и, предпочитая сомкнутые тенистые, влажные места, ведут себя как микротермы. В средних районах Приморья эти виды переходят в мезотермные и мезофитные биотопы (разреженные леса разного типа), в пихтово-еловых лесах Приморья - на вырубки и поляны. Подобные примеры характерны и для муравьев Сибири (Дмитриенко, Петренко, 1976; Резникова, 1983) и являются прекрасной иллюстрацией принципа смены стаций (Бей-Биенко, 1961) .
Благодаря принципу смены стаций некоторые виды, известные как лесные, проникают в северную часть Дальнего Востока по интразональным местообитаниям. Известно, что в интразональных местообитаниях могут создаваться совершенно другие температурные условия: на Таймыре крутые склоны получают в 1,5 раза больше тепла, чем равнинные участки (Романова, 1969) . На севере к интразональным участкам можно отнести южные склоны, защищенные поляны, долины рек, сухие склоны с кустарниками или разнотравно-злаковой растительностью, в тундрах - ивняки и ерники. Именно в этих местообитаниях отмечено большинство видов муравьев, характеризующихся умеренными требованиями к теплу и влаге. Муравьи, связанные с интразональными местообитаниями, составляют в тундре 80% от общего количества видов, в темнохвойных лесах - 63, лиственничниках - 64%. Большое количество интразональных элементов в фауне свидетельствует о суровости условий, которые не совсем благоприятны для данной группы насекомых . В силу более суровых условий муравьи вынуждены переходить в лучше освещенные и более теплые места.
Межвидовые отношения. Распределение гнезд и численность муравьев зависят не только от абиотических факторов, но в значительной степени определяются межвидовыми отношениями муравьев. В ряде работ указывается, что муравьи в большинстве наземных биоценозов составляют автономные устойчивые комплексы, получившие название многовидовых ассоциаций (Демченко, 1975; Длусский, 19816; Резникова, 1983) . В большинстве случаев многовидовые ассоциации организованы по иерархическому принципу. Ведущее положение в них занимают виды-доминанты, имеющие крупные кормовые участки , охраняемые территории и активно функционирующие в разных ярусах биоценоза . Виды-доминанты определяют численность и активность субдоминантов, субдоминанты, соответственно, численность и активность инфлюэнтов. В Западной Европе и европейской части СССР в большинстве типов насаждений доминируют виды рода Formica (подрод Formica ), в Западной Сибири описаны ассоциации с доминированием вида F. pratensis (Резникова, 1983) .
Крупные муравейники доминирующего вида располагаются более или менее равномерно на всей заселенной территории, независимо от температурных условий, и приурочены к определенному типу леса. Другие виды муравьев обычно избегают селиться вблизи муравейников вида-доминанта. Так, в многовидовой ассоциации , характерной для среднего Сихотэ-Алиня, муравейники вида-доминанта F. aquilonia тяготеют к спелым древостоям пихтово-елового леса, расположенным на высоте 600- 700 м над ур. м. Гнезда субдоминанта Lasius niger отмечены ниже по склону на границе кормовой территории вида-доминанта, гнезда Formica lemani - на кормовой территории F. aquilonia , но на значительном удалении от муравейников F. aquilonia . Гнезда более мелких видов (инфлюэнтов) Myrmica jessensis , M. orientalis обычно размещены небольшими группами (по 2-4) и также на некотором расстоянии от гнезд и дорог вида-доминанта. На крайнем юге Приморья, в окрестностях пос. Хасан (Голубиный Утес), отмечена многовидовая ассоциация с доминированием F. yessensis , субдоминантами L. alienus и инфлюэнтами Myrmica orientalis и Leptothorax nassonovi . В окрестностях Владивостока в местах, где сохранились чернопихтово-широколиственные леса, доминируют Liometopum orientale : он имеет крупные гнезда, целую систему фуражировочных дорог и большую кормовую территорию, охраняемую от других муравьев. Будучи облигатным дендробионтом и интенсивно потребляя падь древесных тлей , обитающих в высоких кронах, он добывает пищу и в других ярусах: верхнем слое подстилки, подземных «тоннелях» с корневыми тлями , на поверхности почвы. В период усиленного кормления личинок муравьи собираются группами на поверхности почвы и в подстилке, на крупных насекомых или других беспозвоночных (гусеницы, бабочки, личинки пилильщиков, многоножки, улитки), съедают их на месте и переносят пищу в муравейник в зобе. Осенью, когда тли мигрируют на корни, мы находили скопления муравьев в подземных «тоннелях». Ранней весной муравьи были обнаружены на веточках тех растений, прилистники которых выделяют сладкий сок, в мае они активно носили семена адониса амурского, у которых выедали мягкие сочные придатки.
Большинство обнаруженных здесь видов муравьев имеют более или менее одинаковый состав пищи: они широко потребляют падь тлей , используют мелких насекомых , реже семена растений. Несколько видов - Camponotus herculeanus sachalinensis , C. quadrinotatus , Lasius fuliginosus , L. capitatus - также устраивают гнезда в древесине. Особенно сложные отношения, включающие конкуренцию за жилища, использование кормовой территории, обладание «тлевыми» деревьями, складываются у L. orientale с видами C. h. sachalinensis и L. fuliginosus , которые имеют сходную экологическую нишу: заселяют самые крупные дуплистые деревья и активно потребляют падь древесный тлей . Пограничные конфликты особенно легко заметить на участке, где гнезда L. orientale размещены очень плотно и практически не остается свободных деревьев, пригодных для заселения. Так, 4.VI.1984 во второй половине дня рабочие L. orientale сформировали дорогу (длиной 147 м) к дереву кедра (d=0,6; h=25м) с небольшим дуплом, заселенным C. h. sachalinensis . Уничтожив хозяев, они заняли это дупло и стали продолжать строительство гнезда.
В другом месте наблюдался случай, когда муравейник L. orientale подвергся нападению рабочих соседнего гнезда L. fuliginosus . Последние вторглись на кормовую территорию L. orientale , пройдя около 8 м по его фуражировочной дороге, в это время почти не функционировавшей. В ответ на это на дороге мгновенно оказалось несколько тысяч рабочих L. orientale , которые отбросили нападающих и восстановили прежние границы. Численность их на дороге, где создалось угрожающее положение, оставалась высокой в течение нескольких последующих дней.
Взаимоотношения этих экологически сходных видов совершенно не изучены. Напряженность отношений между ними, вероятно, несколько смягчается тем, что они обитают в разных стациях: L. orientale , как правило, предпочитает среднюю часть склонов, a L. fuliginosus поселяется ниже по склонам, в более влажных местах. Наблюдаются некоторые различия и в спектрах питания: если L. orientale наряду с потреблением пади тлей широко использует белковую пищу, принося ее в жвалах и зобе, то L. fuliginosus обеспечивает потребности гнезда в пище преимущественно за счет пади тлей . Муравьи последнего вида интенсивно потребляют падь вплоть до поздней осени, в то время как L. orientale уже снизили свою активность. В ослаблении конкуренции с C. h. sachalinensis , вероятно, большую роль играют различия во времени активности: если L. orientale наиболее активен днем, то C. h. sachalinensis - преимущественно в ночное время.
Прочие виды обитают в основном в почве и относятся к разным жизненным формам, добывающим пищу преимущественно в одном каком-то ярусе: геобионты в почве, стратобионты в подстилке, герпетобионты на поверхности почвы, хортобионты в траве. Некоторые, например геобионты Ponera japonica , Stenamma ussuriense , Lasius flavus , L. carniolicus , никогда не встречаются с L. orientale и мало зависят от него. В то же время, относясь к доминантам, которым свойственна организующая роль в многовидовых ассоциациях (Резникова, 1976) , L. orientale оказывает влияние на численность, активность, территориальное распределение многих видов, встречающихся в заселенных им лесных формациях. Хотя большинство муравьев активны днем и их можно увидеть в разных местах кормовой территории L. orientale , в период его повышенной активности они избегают выходить на его дороги и обычно устраивают гнезда в удалении от его гнезд и дорог.
Биогеоценоз
эволюционно сложившаяся, пространственно ограниченная, длительно самоподдерживающаяся, однородная экологическая система, в которой функционально взаимосвязаны живые организмы и окружающая их абиотическая среда.
Биомасса
общая масса особей одного вида, группы видов или сообщества в целом на единицу поверхности или объема местообитания. Биомасса растений называется фитомассой, биомасса животных зоомассой.
Беспозвоночные
животные, не имеющие позвоночника: простейшие, губки, кишечнополостные, черви, моллюски, членистоногие, иглокожие и др.; примерно 3/4 видов всех животных.
Полифаг
организм, предпочитающий группу кормов обширной, но относительно целостной систематической категории.
Тли
подотряд насекомых отряда равнокрылых. Длина 0,5-6 мм. Св. 2,5 тыс. видов. Распространены главным образом в умеренном поясе Северного полушария. Живут колониями на растениях. Многие тлевые опасные вредители, некоторые переносчики ряда вирусных заболеваний растений. Сахаристые испражнения тлевых (падь) привлекают муравьев, которые охраняют тлевых.
Падь
сладкая густая жидкость, выделяемая тлями, червецами и другими насекомыми, питающимися соком растений. Медоносная пчела собирает падь с листьев и перерабатывает в падевый мед.
Lasius niger
(Linnaeus, 1758)
- черный садовый муравей, black ant, garden ant
Genus: Camponotus
Mayr, 1861
- carpenter ants, кампонотусы, муравьи-древоточцы, сахарные муравьи
Всего 965 видов.
«Средняя общеобразовательная школа № 3»
Областной конкурс «Подрост-2014»
Номинация «Экология лесных животных»
Тема: "Экология и поведение лесных муравьёв"
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №3» 9 «а» класса,
прописан по адресу: 391430, г. Сасово, Рязанская область,
микрорайон «Северный», дом 5, кв.28.
Руководитель: Пупочкина Елена Сергеевна,
учитель биологии
Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения
«Средняя общеобразовательная школа №3»,
прописана по адресу: 391430, г. Сасово, Рязанская область,
ул. Пролетарская д.29
телефон: 8-920-996-75-71
Сасово 2013
Оглавление:
Введение......................................................................................................
Методика исследования …………………………………………………….
Результаты исследований …………………………………………………..
Выводы ………………………………………………………………………
Заключение ………………………………………………………………….
Список использованной литературы ………………………………………
Приложения …………………………………………………………………
ВВЕДЕНИЕ
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. Куда бы мы не отправились – в лес, на луг, в болото – всюду встретим муравьёв. Наиболее известный всем вид - рыжие лесные муравьи, строящие муравейники из хвои и веточек. В европейской части страны обитает 40, а всего в мире насчитывается более 8 000 видов этих насекомых. И каждый их этих видов имеет свои особенности. Нас привлекает в муравьях прежде всего то, что во многих их действиях мы можем найти какое-то подобие наших собственных дел и проблем. Муравьи относятся к тем немногим живым существам, которые не только сами приспосабливаются к среде обитания, но и активно перестраивают окружающий мир применительно к своим нуждам, своим задачам. Муравьи - вечные строители. Гнезда многих видов поражают своими размерами, сложной и рациональной архитектоникой. Муравьям свойственно особое качество - «социальность», то есть обязательное существование только сообществами (семьями, общинами). Именно это качество позволило муравьям занять почетное место в мире беспозвоночных животных.
С давних времен жизнь трудолюбивых муравьев была для людей предметом постоянных наблюдений и живейшего интереса. Еще в древних сказаниях, поэтических произведениях и даже в Библии уделялось внимание этим перепончатокрылым насекомым. Однако, несмотря на долгий период изучения муравьев, мы еще многого о них не знаем.
Появились муравьи на нашей планете двести миллионов лет назад. Предки современных муравьев были подземными хищниками, лишь значительно позднее они освоили поверхность земли и залезли на деревья. С течением времени одни формы муравьев вымирали, другие появлялись, и сейчас ученые насчитывают около восьми тысяч различных видов.
Муравьиные сообщества имеют сложную структуру. Есть семья, занимающая гнездо (у некоторых – несколько гнезд). Внутри семьи есть группы с постоянным составом, со своим сектором гнезда. Они могут отделиться, образовав дочерние семьи. С материнской они поддерживают регулярные родственные отношения. Такой комплекс называется колонией. Несколько колоний могут быть объединены в одну федерацию. Что же связывает эти группировки друг с другом?
Их связывает обмен. Муравьи интенсивно меняются личинками, куколками, даже взрослыми особями, ну и, конечно, пищей. Набравшись сладкой медвяной росы, муравей передает ее встречным товарищам, те – другим и т. д. Ежедневно внушительный поток веществ вливается в муравейник и растекается по нему, охватывая не только взрослых, но и личинок, яйца. Таким же путем, как по эстафете, передаются выделения различных желез, ферменты. Это регулирует жизнь муравейника. Как видите, ответить на вопрос «где обедал муравей?» однозначно нельзя: он может сделать это в любом месте, встретив более сытого собрата.
В наших лесах распространенным видом являются рыжие лесные муравьи (Fjrmica rufa ) .
Живут муравьи семьями. В гнезде рыжего лесного муравья бывает около одного миллиона жителей. Муравьи имеют три основные касты: самцы, самки и рабочие особи, являющиеся бесполыми самками. В жизни муравьев существует возрастной и кастовый полиэтизм. Под возрастным полиэтизмом подразумевают смену «профессиональной» деятельности муравьев в течение жизни. Если различные функции в гнезде выполняют муравьи одного возраста, но разных размеров и строения, то речь идет о кастовом полиэтизме.
Гнезда у муравьев очень разнообразны: моховые и земляные кочки, холмики из земляных комочков и растительных остатков. В среднем на постройку одного гнезда используется четыре-пять миллионов хвоинок и веточек.
Ориентируются муравьи в пространстве по наземным предметам, а также по свету солнца. Особую систему восприятия окружающей обстановки создают обладающие запахом химические вещества, выделяемые муравьями – феромоны.
Переговариваются муравьи друг с другом соприкосновением антенн, расположенных на голове. Так они передают различную информацию на понятном лишь им языке.
А какова роль муравьев в природе? Она огромна.
О муравьях известно как о наиболее полезных насекомых. Всем известна роль муравьев в биоценозе - ускорение разложения растительных остатков, снижение численности зимующих и стволовых вредителей, и тем самым содействие приросту древостоя. Во многих отношениях муравейник представляет собой удобный модельный объект для исследования принципов организации биологических систем, структуры популяции и ценозов и ряда важных для науки и практики проблем.
Изучение образа жизни муравейника, внегнездовой жизнедеятельности рыжих лесных муравьев мне представляется очень интересной и актуальной задачей. Муравьи разрыхляют почву, создавая условия для снабжения ее воздухом, ускоряют разложение растительных остатков и удобряют почву гумусом, уничтожают много насекомых – древоразрушителей, содействуя приросту древостоя. При этом листогрызущие насекомые составляют 90% из пищевого рациона. Муравьи – активные хищники. Они быстро переключаются на новые обильные источники пищи и таким образом могут подавлять вспышки размножения вредителей. С другой стороны, сами муравьи – прекрасная еда для певчих птиц, рябчиков, тетеревов, барсуков, лис, медведей.
Таким образом, муравьи могут подавлять очаги массового размножения вредителей. Радиус защитного действия среднего гнезда (диаметром около 1 метра и высотой купола 55 см) рыжих лесных муравьев от сосновой и других совок, пилильщиков, ряда пядениц – 30 метров, шелкопрядов и майских хрущей – 10 метров. Четыре средних гнезда на одном гектаре леса гарантируют защиту от листогрызущих насекомых – вредителей.
Кроме того, муравьи улучшают водный режим почвы и регулируют его кислотность. Под муравейником обычно она более легкая, менее кислая.
Значение муравьев в природе возрастает еще и из-за того, что они являются одним из основных звеньев трофических цепей экосистем.
Сам муравейник – общежитие не только для муравьев, но и сотен различных мелких животных. И кого здесь только нет – пауки, клещи, многоножки, жуки, сверчки, гусеницы бабочек… Их привлекают сюда быстрое разложение веществ, высокая рыхлость почвы, стабильная температура, подходящая влажность. Некоторые сожители поедают в муравейнике всякие отбросы, мертвых муравьев, не прочь поживиться муравьиными личинками. К таким «гостям» хозяева относятся враждебно. Однако к большинству они довольно равнодушны, а кое к кому испытывают явную симпатию. Некоторые «гости» хорошо владеют муравьиным языком и легко выпрашивают питательные капельки у сытых муравьев.
Основы питания почти всех муравьёв составляют 2 источника. Первый, это насекомые. Муравьи охотятся или собирают уже мёртвых насекомых (мух, стрекоз, и т.п.)
Второй источник – это падь – сладкое выделение тлей. Связь муравьёв с тлями – это яркий пример «сотрудничества» в мире животных. Тли снабжают муравьёв пищей, а муравьи защищают их от врагов, переносит их на свежие побеги растений, а иногда и уносят их на зиму в муравейник.
Помимо этого муравьи могут питаться соком растений, нектаром, грибами, семенами. И хотя семена не являются их основной пищей, для жизни леса это очень важно. Многие лесные травы, например: фиалки, пролеска, и др. растения расселяют исключительно муравьи. Муравьи отгрызают придаток, а само семя не трогают, но переносят его при этом на большое расстояние. А в пустынях обитают муравьи, которые питаются исключительно семенами. Они поедают их целиком, но при переноске часть их теряется.
В пользе муравьев для человека не нужно никого убеждать: повышение плодородия почвы, уничтожение вредителей, увеличение численности полезных животных… Не случайно человек издавна обратил на них внимание, и муравьи стали первыми насекомыми, которых люди начали использовать для борьбы с вредителями. В седую старину жители Южной Аравии переносили муравейники с холмов в финиковые рощи для защиты драгоценных пальм. И сейчас человек повышает численность и расширяет ареал муравьев, расселяя их. Такие работы ведутся во многих странах Европы. Идут они и у нас. На Украине, например, было расселено свыше 200 тысяч муравейников. Конечно, далеко не всегда операция завершается успешно. Тем не менее, результаты изучаются, по крупицам накапливается опыт.
Из яда рыжих лесных муравьев раньше получали так называемый муравьиный спирт, который использовали для натирания.
Актуальность данной темы состоит в том , что численность муравьев на единицу площади в лесах очень велика, поэтому они оказывают существенное влияние на лесную экосистему. Как было сказано выше, муравьи играют в биоценозах огромную положительную роль. Вместе с тем, муравьи испытывают негативное влияние со стороны человека, когда чаще всего разрушаются муравейники или изменяется привычная для муравьев природная среда.
Однако сегодня муравьям (в первую очередь, рыжим лесным) нужно не столько расселение, сколько охрана. Муравейники массово гибнут при рубках леса, их варварски разоряют безграмотные туристы. Вокруг населенных пунктов, вдоль дорог и туристских маршрутов, в зонах массового отдыха муравьиных гнезд становится все меньше и меньше. Если дело так пойдет и дальше, то вскоре нужно будет думать не о расселении муравьев (расселять будет нечего), а об их занесении в Красную книгу.
К счастью, некоторые приметы позволяют сохранить определенный оптимизм. С 1971 года Всероссийское общество охраны природы и Министерство лесного хозяйства РСФСР проводят операцию «Муравей». В нее включаются лесхозы и школьные лесничества. Средства массовой информации раскрывают значение муравьев. Муравейники берутся на учет, наносятся на карты, огораживаются. На Украине, скажем, изгороди появились вокруг почти 230 тысяч муравьиных гнезд, что должно защитить их от диких кабанов и неразумных отдыхающих. Запрещен сбор муравьиных куколок на корм певчим птицам. Все чаще при лесозаготовках с лесосек главного пользования муравейники вывозятся и переселяются.
В 1973 году на всей территории Российской Федерации введена материальная ответственность за разорение муравейников. Например, за повреждение муравейника с диаметром основания один метр взыскивается 20 рублей, а за разорение двухметрового муравьиного дома – 114 рублей 50 копеек. Сумма удваивается, если муравейник находился в лесах заповедника, зеленой зоны предприятия или города, в полезащитном, курортном, городском лесу.
Все эти меры – только начало большого, сложного пути, со своими проблемами и трудностями. Будем надеяться на успех. Будем беречь муравьев.
…У древнегреческого историка Геродота записана легенда об огромных муравьях, добывающих из земли крупицы чистого золота. Но что такое это золото по сравнению с той действительной пользой, которую приносят муравьи природе и человеку?
Данное исследование проводится в нашей местности.
Гипотеза работы : муравьи оказывают существенное влияние на лесную экосистему.
Предмет исследования : муравейники в окрестностях города.
Объект исследования : рыжие лесные муравьи (Fjrmica rufa ) .
Цель работы : изучить характер поселений рыжего лесного муравья в биоценозе леса и оценить экологическое состояние леса.
Задачи:
провести картирование гнезд рыжих лесных муравьев
провести эксперименты по изучению внегнездовой деятельности муравьев
выявить роль муравьев в экосистеме леса и предложить рекомендации по их охране.
Работа выполнялась в течение лета 2012 - 2013 года.
Для выполнения работы был выбран биоценоз леса, находящегося на северо-востоке села Бастаново. Рельеф участка равнинный. Климат умеренно-континентальный с умеренно теплым летом и умеренно холодной зимой. Почвы дерново-подзолистые, супесчаные. Грунтовые воды залегают на средней глубине. Видовой состав растительного мира разнообразен. На участке первый ярус принадлежит лиственным деревьям: рябина, ольха и т.д. второй ярус представлен кустарником и маленькими деревцами.
Проводимые исследования имеют практическую направленность. Нами не только исследуются экологические особенности рыжих муравьев, выясняется их важная роль в природе, но и производится охранная деятельность муравейников
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В своей работе нами применялись методы: полевые исследования (метод закладки пробных площадок, геоботанического описания, изучение почвы), работа с научно-популярной литературой, статистический метод обработки результатов, метод наблюдения, метод лабораторных исследований, метод эксперимента, измерения параметров муравьиных гнезд и протяженности троп с помощью рулетки.
Для проведения картирования гнезд муравьев необходимо на план местности нанести контуры границ биотопов, ручьи, овраги, и.т.д.; поместить и пронумеровать все встреченные муравейники на изучаемой территории. Также необходимо исследовать муравейники и все данные занести в таблицу. Кроме этого изучаются муравьиные тропы, все данные по тропам вносятся в таблицы.
Плотность поселения муравьев высчитывают по формуле: P =S /F , где S – сумма площадей оснований куполов (кв.м.), а F – площадь, занимаемая биоценозом (кв.м).
Для поведения экспериментов по изучению внегнездовой жизни муравьев была заложена пробная площадка (10х10 м) с одним или несколькими муравейниками внутри. Затем внутри пробной площадки проводились эксперименты на изучение внегнездовой деятельности муравьев.
Все наблюдения проводились в соответствии с методическими рекомендациями Харитонова Н.П. и Дунаева Е.А.. В работе нами применялись методы: полевых исследований, метод наблюдений, метод эксперимента, измерения параметров муравьиных гнезд и протяженности троп с помощью рулетки.
Исследовательская работа проводилась по плану:
1.Изучение научно – популярной литературы и определение общих особенностей объекта исследования - Рыжий лесной муравей (Formica rufa) - общественное насекомое.
2.Обследование окрестностей села Бастаново, нахождение муравейника и определение его характеристик.
3.Изучение внегнездовой жизни муравьев:
выявление способов общения муравьев с помощью феромонов и усиков, защита муравьев;
перемещение муравьев в пространстве, охотничий инстинкт.
4. Изучение муравьиных троп.
5. Проведение кратковременного лабораторного эксперимента по доказательству « социальности» муравьев.
6.Определение роли муравьев и составление рекомендаций по их охране.
7.Проведение охранных мероприятий изучаемых муравейников.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Картирование гнезд рыжих лесных муравьев
Село Бастаново находится в 10 километрах от г.Сасово исследуемый участок выбран на северо-востоке города. Нами был выбран лесной биотоп, который ограничен на севере и востоке полями, на юге лесной дорогой, на западе тропинкой, которая идет к жилым домам. При внимательном осмотре стволов и ветвей деревьев были обнаружены различные повреждения. Если сравнить современное состояние участка с прошлыми годами, можно отметить, что антропогенная нагрузка на участок с каждым годом увеличивается. Больше появляется поврежденных деревьев и в результате воздействия человека, и в результате повреждений вредными насекомыми. Осенью была произведена рубка 4 поврежденных деревьев.
На исследуемом участке, площадью 720 кв.м. было обнаружено всего 4 муравейника. Купола всех муравейников имеют колоколообразную форму.
Таблица 1
Общие данные по обследованию леса
Общая площадь леса
Количество муравейников
Величина муравейников
Количество троп
Целых
Разрушенных
Всего
Крупный
Средний
Малый
Среднее на муравейник
Общее по участку
720 кв.м.
Таблица 2
Общие данные по обнаруженным муравейникам
№ муравейников
Размер муравейников
Количество троп, отходящих от муравейника
Состояние муравейника
Диаметр основания
Высота
Площадь основания купола (кв.м)
0,86
Не нарушен
0,46
Разбросан наполовину
0,52
Не нарушен
0,28
Не нарушен
Таблица 3
Размеры муравейников на исследуемой территории
№ муравейника
Высота в см
Диаметр в см
2012
2013
2012
2013
Описание муравейника.
Как устроен муравейник?
Все муравьи, обитающие у нас в стране, живут в гнёздах. Строят они их на земле. Снаружи их можно заметить по кучкам земли. Внутри подземная галерея ведёт к камерам, которые соединены между собой. Глубина гнёзд различна от 30 см до 2-х м. Купол гнезда состоит из веточек – у него защитная функция, он защищает от дождя, ветра, снега. Внутри купол состоит из крупных веток, там поддерживается постоянная t 26-29 о С. А зимуют муравьи в подземной части.
Физико–географическое положение пробной площадки, на которой расположен исследуемый муравейник.
Исследуемый участок расположен в 400 м на северо – восток от с. Бастаново. Рельеф слегка всхолмленная равнина. В травяном пологе лесов много типичных дубравных растений. Весной расцветает хохлатка, ветреница, медуница, ландыш майский и чистяк. Позже к ним присоединяются купена лекарственная, звездчатка, душица, костяника, яснотка, перловник, земляника, фиалка сомнительная. Роскошный покров образует здесь папоротник орляк. В дубравах много других трав, которых не увидишь в открытой степи: колокольчики, кипрей, горечавки, зорька, бутень, дягиль, шпажник, смолевка, марьянник. Видовой состав растительного мира разнообразен, доминирующие виды – дуб, осина, береза, подрост представлен осиной, терном, травянистый покров гораздо выше и гуще вокруг муравейников и состоит в основном из растений, требовательная к плодородию почв, но в тоже время способных произрастать на кислых почвах: ковыль на открытых участках, полынь, земляника лесная, крапива обыкновенная. Травяной покров в кустарниковых зарослях представлен лугово-степным разнотравьем: душицей обыкновенной, кровохлебкой лекарственной, шалфеем степным, подмаренником настоящим, васильком русским с примесью ковыля красивейшего, костра безостого и других злаков. Почвенный покров чернозёмы. По механическому составу наибольшее распространение получили тяжелосуглинистые почвы, среднесуглинистые.
Исследуемый объект – муравейник.
Наиболее крупный муравейник №1 располагается с южной стороны дерева под дубами. Пологая часть муравейника находится с южной стороны. Рядом с ним на расстоянии 4 м расположены еще 3 муравейника, более низкие, но с таким же крутым куполом.
Весь муравейник № 1 пронизан ходами (особенно в середине и сверху), по которым муравьи таскают наружу мелкий строительный материал: древесные и травянистые частицы, веточки, чешуйки, травинки, листья.
Результаты исследования почвы.
Таблица 3.Сравнительная таблица характеристик почвы вдали и у муравейника.
Признаки
Показатели возле муравейника
Показатели вдали от муравейника
Структура
Структурная
Менее структурная
Механический состав
Легкий суглинок
Средний суглинок
Степень утоптанности
слабо утоптанная около муравейника (лопата при сильном ударе вошла в почву на глубину 5 см.
почва среднеутоптан-ная, т.к. лопата вошла в землю на глубину 3,5 см.
Влажность
увлажненная
свежая
Температура
24ºС
22ºС
Кислотность
Кислая(изменение цвета лакмусовой бумаги на красный)
слабо кислая
Анализ таблицы.
По данным таблицы почва у муравейника более структурная, лучшего механического состава, более рыхлая, влажная, следовательно и более плодородная. Температура почвы у гнезда выше, чем в дали. Это объясняется прежде всего тем, что внутри самого муравейника температура более высокая, чем снаружи, соответственно и почва также прогревается.
Кислотность почвы у муравейника также повышенная.
Вывод: в естественных биоценозах, гнёздостроительная деятельность муравьев, имеет важное почвообразующее значение :
Прокладывая ходы гнезда, муравьи рыхлят почву и облегчают доступ воздуха к корням растения. Кроме того, муравьи выделяют экскременты, заносят в гнездо различные органические остатки, и тем самым обогащают почву углеродом, азотом, калием, фосфором и многими микроэлементами, тем самым делая почву более плодородной.
В гнездах формируется специфическая среда, которая способствует более быстрому разложению попадающих в гнездо растительных остатков, повышению биологической активности почв, т.к. при более высокой, чем в окружающей почве, температуре гнезда лучше развивается в муравейнике микрофлора - бактерий, грибы. Разложение ускоряется в десятки раз.
Поэтому исследуемое гнездо рыжих лесных муравьев диаметром более 1 м является «фабрикой плодородия» и настолько мощной, что в состоянии оказать серьезное влияние на рост не только произрастающих непосредственно у муравейников трав и кустарников, но и деревьев, достаточно удаленных от муравейника.
Муравьиные дороги
Существует определённая связь между живой силой муравьиной семьи - численностью населения муравейника - и размером, площадью кормового участка, обилием пищи на нём и распределением этой пищи. В пору массового размножения каких-нибудь насекомых, потребляемых муравьями, площадь кормового участка заметно сокращается, а по мере обеднения территории в кормовом отношении - вновь возрастает.
Но высота и объём гнездового купола на муравейнике не всегда отражают силу семьи и дают правильное представление о её возрасте. Правильнее судить о численности населения муравейника и его возрасте по состоянию и протяженности муравьиных дорог и интенсивности движения на этих дорогах, но, разумеется, с учетом и других сопутствующих обстоятельств.
Дороги вокруг муравейников формировались годами. Система дорог вокруг муравейника не просто «вытоптаны» лапками несчетного числа пробегающих здесь фуражиров, но и расчищены, выровнены, спрофилированы, а на отдельных участках иной раз даже тоннелированы.
Это говорит о том, что муравьям более поздних генераций достаётся в наследство от предшествовавших поколений уже сложившаяся сеть дорог, которую приходится только подновлять и поддерживать в порядке. Да и приведение в порядок гнезда после зимовки тоже требует значительно меньше затрат живой силы семьи, чем новое строительство. Все это в конечном счете способствует повышению коэффициента полезной деятельности рабочих муравьёв и, особенно, фуражиров из семей, обитающих в старых гнёздах: каждый кубический дециметр гнезда, каждый погонный метр муравьиных дорог обходится старому муравейнику дешевле, а это высвобождает активность рабочих муравьёв для рейдов фуражиров за добычей.
Проведенные наблюдения за тропами, по которым осуществляется движение муравьиных потоков на изучаемой территории, показали следующее. Большая часть троп соотносится кормовым, поскольку по ним муравьи транспортируют пищу. Тропы проложены в основном к стволам деревьев, имеющих следы повреждений различными вредителями, к скоплениям сучков и веточек, листового опада. Максимальное движение на тропах отмечается в дневное время.
Таблица 4
Характеристика муравьиных троп
№ тропы
(№ муравейника)
Назначение тропы
Длина тропы (м)
Место окончания тропы
1 (№1)
12,7
На деревьях
2 (№1)
Перенос корма и строительного материала
На земле
3 (№1)
Перенос корма и строительного материала
16,4
На земле
4 (№1)
Перенос корма и строительного материала
14,5
На пне
5 (№2)
Перенос корма и строительного материала
10,5
На земле
6 (№2)
Перенос корма и строительного материала
На дереве
7 (№2)
Перенос корма и строительного материала
На земле
8 (№3)
Перенос корма и строительного материала
13,5
На земле
9 (№3)
Перенос корма и строительного материала
На земле
10 (№3)
Перенос корма и строительного материала
11,2
На дереве
11 (№3)
Перенос корма и строительного материала
На дереве
12 (№4)
Перенос корма и строительного материала
На земле
13 (№4)
Перенос корма и строительного материала
На земле
14 (№4)
Перенос корма и строительного материала
На дереве
Таким образом, картирование гнезд рыжих лесных муравьев показало, что на исследуемом участке зафиксировано 4 гнезда, из них одно гнездо частично нарушено. Один муравейник относится крупным, три – средним. От каждого гнезда отходят муравьиные тропы, которые используются для переноса корма и строительного материала. Кроме этого в нашем случае все муравейники являются опорными, так как три муравейника расположены возле деревьев, а один муравейник, который находится в стадии построения возле пня. Все муравейники строящиеся, что доказывает изменение высоты и диаметра муравейников за время наблюдения.
Плотность поселения муравьев
Математические расчеты плотности поселения муравьев показали, что на исследуемом участке плотность составила 2,23, что соответствует формуле:
Р=2,12кв.м./0,72 кв.м.
Также можно вычислить достаточно ли муравейников на исследуемой территории для профилактики подавления вредных насекомых. По норме в хвойном лесу на 1 га должно быть 4 муравейника. В нашем случае на 720кв.м. имеется 4 муравейника, один из которых частично разрушен. Значит, в нашем лесу можно сказать, что по норме муравейников достаточно, но все большее количество зараженных деревьев говорит обратном.
Эксперименты по внегнездовой деятельности муравьев
В качестве эксперимента по изучению внегнездовой деятельности муравьев нами были проведены три эксперимента.
1) количественный учет истребляемых муравьями животных
2) закономерности суточной активности муравьев
3) изучение терморегуляции внутри гнезда.
Для изучения количественного учета истребляемых животных необходимо было собрать добычу муравьев за 15 минут три раза в день (утром, в полдень и вечером) на одной из муравьиных троп.
Для выполнения экспериментов был выбран муравейник №3 и тропа №10.
Таблица 5
Количественный учет истребляемых муравьями животных
№ муравейника
№ тропы
Время наблюдений
Продолжительность сбора
Количество отобранных у муравьев насекомых
Месяц, число
Часы, минуты
Всего
Полезных
Вредных
Не определенных
20.07.
9.00
15 мин
20.07.
13.30
15 мин
20.07
18.00
15 мин
Из таблицы можно сделать вывод, что большинство истребляемых муравьями животных относится к вредным. Пик истребления животных приходится на полдень.
В муравейнике нет внутри гнездовых приёмщиц, и фуражиры неспособны сообщать сестрам по гнезду какой и где их ожидает вокруг гнезда корм. В дни, когда гусениц много, охотники, подгоняемые наличием добычи, изо всех сил доволакивают её до порога дома, втаскивают на купол гнезда и, бросив здесь, спешат в обратный путь. Проходит час-другой и бывший поутру рыжим купол начинает зеленеть, а спустя какое-то время покрывается сплошным слоем убитых или только оглушенных ядом гусениц. Некоторые ещё словно шевелятся, или их сдвигают с места снующие вокруг муравьи.
Нам довелось один раз видеть порядочный по размерам купол муравейника от макушки до подножия, да и вокруг основания, сплошь засыпанный тысячами брошенных как попало трупов гусениц, что имеет представление о подлинных масштабах побоища, бесшумно совершаемого населением муравейника в летний день.
Суточная активность муравьев зависит от температуры. По нашим наблюдениям муравейники просыпаются в основном, когда температура весной подходит к положительным отметкам. Именно тогда открываются ходы в муравейнике и начинаются появляться на куполе муравьи. Данная активность в дальнейшем нарастает и продлевается практически до конца сентября, начала октября. В зависимости от температуры в разные годы. Также мы заметили, что муравьи покидают муравейник только после того, как температура становится выше +5 градусов.
Нами были проведены исследования зависимости суточной активности муравьев от температуры воздуха
Таблица 6
Суточная активность муравьев 03.07.2013
Часы наблюдений
Количество штук (за минуту)
Для сравнения во время наблюдений мы выбрали пасмурный день 12.07.2013, так как 03.07.2013 был солнечным днем.
Таблица 7
Суточная активность муравьев 12.07.2013
Часы наблюдений
Количество штук (за минуту)
Таким образом, можно говорить о том, что состояние облачности также влияет на активность муравьев.
Для изучения терморегуляции внутри гнезда мы провели следующий эксперимент. Мы окрасили гуашью часть купола муравейника в красный цвет. Рядом, на расстоянии около 1,5 метра от муравейника, насыпали ведро мелких веточек. На следующий день мы не обнаружили красного цвета на муравейнике. Высыпанные веточки рядом с муравейником не изменились. Это говорит о том, что муравьи все время перекладывают строительный материал муравейника с поверхности муравейника в нижние этажи. Скорее всего, это необходимо для того, чтобы в муравейнике не было сырости и внутренние камеры оставались сухими.
Все исследования вне гнездовой жизни муравьев говорят о том, что муравьи полезные насекомые, так как основой их пищи являются вредные насекомые. Значит, муравьи являются биологическим оружием с вредными насекомыми. Пик суточной активности муравьев приходится на полуденное время в ясные дни, когда лес прогревается. Так же муравьи постоянно просушивают свое жилье и не дают ему отсыреть.
Эксперимент «Защита муравьев»
Когда мы слегка пошевелили веточкой муравейник, потревоженные муравьи приняли оборонительную позу. Подержав над муравейником ладонь, мы почувствовали жжение и запах муравьиной кислотой. Потом мы подержали синюю лакмусовую бумагу и она стала красной, следовательно муравьи «выстреливают» из резервуара струйку жидкости, состоящей главным образом из смеси муравьиной кислоты и других углеводородов. Муравьиная кислота – это яд, которым муравьи защищаются и убивают добычу. Значит, таким образом муравьи защищают себя и свой муравейник.
Эксперимент «Выявление способов общения муравьев с помощью феромонов и усиков»
Эксперимент с подсадкой муравьёв из другого муравейника.
Мы подсаживали муравьев на тропу рядом с муравейником и на муравейник по 5 особей в каждом случае. Опознание чужака происходило только при непосредственном контакте особей (взаимное ощупывание усиками). Реакция муравья непосредственно вступавшего в контакт с чужой особью поддерживали 2-3 муравья находящихся непосредственно в близости от зоны конфликта. Чужая особь атаковала не всегда, в большинстве случаев ей давали удрать. Чужих муравьёв подсаженных на тропу атаковали и уничтожили в 8 случаев. В 20см от купола муравейника вне тропы, движение муравьев внешне более хаотичное, что до некоторой степени препятствует прямым контактам особей. Здесь было опознано и уничтожено 10% чужаков. При подсадке особей из другой семьи на купол муравейника процент убитых составило 50%.
Эксперимент с перемещением муравьёв с одной тропы на другую являлся контрольным по отношению к первому.
Мы взяли 5 муравьев с муравьиной тропы, которая ведет от муравейника, на него не нападают даже в том случае, если он взят очень далеко от муравейника. Это говорит о том, что муравьи отличают обитателей своего муравейника от пришельцев того же вида.
Эксперимент на общение усиками.
Взяв осторожно пинцетом одного из муравьев (рабочий муравей) и обмакнув его брюшко в корректирующую жидкость (штрих), отправила обратно на поверхность муравейника. Один из его сородичей заметил «незнакомца» и засуетился- побежал сообщать всем о возможной опасности, передавая информацию с помощью заветных усиков, скрещивая свои усики с усиками сородича: информация была передана и несколько муравьев побежали к «мнимому врагу». Подбежав к нему, незнакомец сделал несколько движений своими усиками и был узнан своими сородичами. После этого они подошли к пострадавшему и старательно стали счищать с брюшка это незнакомое белое вещество.
Вывод: Основной способ общения муравьев друг с другом - это особые химические вещества - феромоны, но общаются они также с помощью своеобразных антенн – усиков.
Эксперимент «Перемещение муравьев в пространстве, охотничий инстинкт»
Эксперимент на охотничий инстинкт
мы подкладывали добычу (гусениц) на определенное расстояние от тропы и от муравейника. В результате получилось следующее: чем ближе добыча с тропы или муравейника, тем быстрее и больше особей её обнаруживают. Различия в сроках обнаружения у тропы объясняются различными расстояниями.
Эксперимент на обнаружение препятствий
Положили доску 40г 10г 1,5см на тропу в разные положения и проверяли реакцию муравьёв. Ожидалось, что, новый субстрат, не имеющий запаха муравьиной тропы, вызовет исследовательскою реакцию и на восстановление тропы будет затрачено какое-то время. Однако этого не произошло. Доску расположенную как в вдоль, так поперёк тропы муравьи проходили без задержки. Доску поставленную на ребро, после кратковременного исследования муравьи обошли и вернулись на тропу.
Вывод: при использовании знакомой тропы насекомые используют не только обоняние, но и способность к ориентации. Древесные предметы появляющиеся на тропах большой неожиданностью не являются (запах древесины им знаком). Препятствия с высокими вертикальными стенками муравьи избегают, демонстрируя способность к навигации.
Кратковременные лабораторные исследования
« социальности» муравьев.
Мы поместили муравьев в разные пробирки. Через несколько дней мы увидели, что те, которые сидят по трое, нарыли больше песка, чем одиночные. Еще через несколько дней все одиночные умерли, а остальные были живы. Так мы узнали, что больше живут те муравьи, которые находятся вместе, а один муравей долго не проживет. Фактически муравей несамостоятельный организм. Одиночных муравьев в природе нет и проведенный нами опыт доказал « социальность» муравьев. Возникновение муравьев неразрывно связано с возникновением семьи (сообщества, общины) этих насекомых. Семья- постоянное, многолетнее объединение отдельных насекомых, взаимодействующих друг с другом, зависящих друг от друга и от общины в целом. Связь муравья с семьей столь велика, что изолированный одиночка неизбежно погибает.
Выявление роли муравьев в экосистеме
В ходе наших исследований мы определили, что рыжие лесные муравьи являются неотъемлемым звеном в экосистеме. Они являются основой биологического лесозащитного комплекса от насекомых-вредителей. Прокладывая свои гнезда, муравьи рыхлят почву и облегчают доступ воздуха к корням растений, обогащают почву углеродом, калием, азотом и другими элементами. Это подтверждается тем, что даже в хвойном лесу возле муравейников можно обнаружить не мхи и лишайники, а злаковые растения. Поэтому муравейники повышают продуктивность леса.
Состояние леса, в котором проходило исследование, является удовлетворительным. На состояние в основном влияет антропогенный фактор.
Результаты исследований показали несомненно благоприятное влияние муравьев на окружающую среду. Наши маленькие открытия подтвердили многолетние исследования, описанные в литературе.
Непосредственное влияние муравейника:
уничтожение вредителей и листвы;
обогащение почвы гумусом, К, N, P, Mg в доступных для растений формах;
увеличение численности насекомоядных птиц;
возобновление требовательных к почве лесных пород.
Опосредованное влияние муравейника:
снижение численности стволовых вредителей;
увеличение прироста древостоя;
сохранение прироста крон деревьев в очагах вредителей;
повышение продуктивности леса;
повышение биологической устойчивости насаждений.
Таким образом, работая с лесными рыжими муравьями, мы убедились в их биосферной роли в поддержании устойчивости экосистемы леса, плодородия почвы и пришла к выводу, что их надо беречь и охранять. Нами составлены рекомендации по охране муравьев , которые мы пропагандировали среди учащихся школы и жителей села:
Соблюдай правила поведения в лесу.
Не разоряй муравейник - муравьи это санитары леса, они приносят много пользы
Не оставляй в лесу мусор, в замусоренный лес ты не захочешь больше прийти, а кроме того:
Оставленная мусор может загореться от ярких солнечных лучей и устроить пожар;
целлофан и полиэтилен долго не разлагаются.
Не разжигай костёр вблизи муравейника.
Не оставляй костёр не потушенным.
Оставляй место своей стоянки в таком виде в каком ты хотел бы застать его в следующий свой приход.
ВЫВОДЫ
В ходе проведенного исследования мы изучили характер поселений рыжего лесного муравья в биоценозе леса и определили экологическое состояние леса:
1. Было проведено картирование 4 гнезд рыжих лесных муравьев
2. Высчитана плотность распределения муравьев на изучаемой территории, которая составила 2,12. Можно сказать, что в нашем биоценозе муравейников достаточно, для соблюдения экологического благополучия и регулирования численности вредных насекомых
3. Проведены эксперименты по изучению внегнездовой деятельности муравьев, которые заключались в учете истребляемых муравьями животных, суточной активности муравьев и изучении терморегуляции внутри гнезда, особенности строения муравейника рыжих лесных муравьёв, пищевой рацион рыжих лесных муравьев, активность перемещения муравьёв по тропам, оказана «социальность муравьев».
4. Выявлена положительная роль муравьев в экосистеме леса и предложены рекомендации по их охране.
Гипотеза, выдвинутая в начале работы, подтвердилась, муравьи действительно оказывают огромную положительную роль на экосистему леса.
Польза или вред?
В природе не бывает вредных и полезных муравьёв. Любой вид либо вреден, либо полезен для человека. Муравьи – жнецы, полезны в целинной степи – расселяют семена растений, но вблизи зернотоков, где обмолачивают зерно – они вредят.
В садах поселяются рыжие муравьи. Они на плодовых деревьях разводят тлей. В результате листья и побеги яблонь, груш сильно повреждаются – ведёт к потерям урожаев, а иногда и гибели деревьев. На лугах муравейники мешают скашиванию травы. А вот в лесах польза от муравьёв велика - они уничтожают насекомых, которые имеются в больших количествах, например, гусеницы, жуки-короеды. Лес, в котором живут муравьи более здоровый. Поэтому работники лесного хозяйства занимаются охраной и разведение лесных муравьёв – они являются санитарами леса.
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.
А что могут сделать муравьи для защиты дуба - одной из самых ценных древесных пород в наших лесах?
Известен случай, когда во время вспышки массового размножения такого опасного врага дубов, как листовертка, лес на большом пространстве оказался сильно поврежденным, а участок примерно в 20 гектаров 120-летнего дуба остался цел и невредим благодаря тому, что на гектар приходилось в среднем до десяти муравейников.
Молодые гусенички листовертки ускользают каким-то образом от муравьиных охотников, зато гусеницы, успевшие подрасти, и куколки неистово ими уничтожаются.
До куколок муравьи добираются, проникая в искусно сплетенный созревшей гусеницей листовой мешок, выстланный и прошитый поверху шелковой паутиной. Куколки дубовой листовертки подвижны. Хвостовой частью тела они производят вращательные движения и таким способом подготовляют «окно» для выхода бабочки.
Этим окном и пользуются муравьиные охотники, извлекая из листового мешка куколку или даже уже готовую к вылету бабочку.
Во всяком случае, так все это можно было себе представить на основании наблюдений, проведенных в Воронежском государственном заповеднике, где на муравьиных тропах разложены были в качестве приманок собранные с дубов листовые мешочки.
Они разрывали паутину куколок в запечатанных мешочках, проникали в открытые куколками окна и извлекали добычу. Подсчеты показали, что муравьи уничтожили таким образом примерно три четверти куколок на модельных деревьях.
Скрытноживущие в стволах и под корой деревьев вредители, например короеды, от муравьёв ущерба не терпят. Но в лесах, где много муравейников, водится больше и дятлов, которые подкармливаются муравьями, и легко управляются с вредителями, живущими скрытно.
иногда может показаться, что муравьи охотятся только на земле, так как фуражиры не спускаются с деревьев с добычей, но такое впечатление будет обманчивым. Добыча крупных размеров подвергается атаке в кроне деревьев и падает на землю, где муравьи приканчивают её и затем уносят в гнездо.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключение работы хотелось бы отметить, что рыжие лесные муравьи – основа для биологического лесозащитного комплекса. Они являются звеном регулирующим плотность большинства полезных насекомых. В результате прямого воздействия муравьев на лес сохраняется древостой и обеспечивается продуктивность леса.
Так как муравьи являются реальной основой для биологического лесозащитного комплекса, необходима охрана муравейников на исследуемой территории.
Данная работа вызвала огромный интерес, поэтому в дальнейшем планируется расширить работу по более полному изучению внегнездовой жизнедеятельности муравьев. Кроме этого хотелось бы попробовать расселить муравьев с целью увеличения количества муравейников на данном участке, чтоб улучшить экологическое состояние леса.
За всю историю существования советской, больше того, вообще русской ежедневной прессы слово «муравей» не появлялось так часто в колонках и заголовках газет. А уж фотографий муравейников уже за три-четыре месяца 1971 года было напечатано больше, чем за все время, прошедшее после первопечатника Ивана Федорова. Газеты активно разоблачали вредную деятельность сборщиков «муравьиных яиц» (как именуются в просторечии коконы окуклившихся муравьёв, добываемых для кормления пернатых и рыб), сборщиков «муравьиного спирта» (которые не столько спирта добывают, сколько муравьёв губят) и, наконец, тех, о которых Леонид Максимович Леонов писал в известной своей статье «О природе - начистоту»:
«В пригородных лесах вы уже не найдете ни одного не изуродованного муравейника. Идёт по лесу этакий взрослый, вроде как бы номенклатурный дядя, а увидал муравейник на пути, просиял вдруг и - раз, проковырнул его посошком до дна для забавы, получая удовольствие от великой муравьиной суматохи, ничем не меньшей, чем у людей после основательной бомбежки. А невдомек дураку, что один такой муравейник за летние сутки уничтожает тысячи вредных насекомых»…
Интересные факты о муравьях
Муравьи самые древние насекомые на Земле. Окаменелости муравья были найдены более чем 100 млн. лет тому назад.
Муравей сильнее слона, ведь он может поднять груз много больше своего веса.
Когда выпадает свободная минута, рабочие муравьи «играют», хватают друг друга лапками и катаются по земле.
Муравьи способны отличать своих «братьев» от чужих, благодаря запаху, который вырабатывают специальные железы.
Иногда запасы зерна у муравьёв могут доходить до 50 кг. При этом оно не загнивает в гнёздах, потому что они его тщательно просушивают на солнце.
В Южной Америке живут бродячие муравьи, Они передвигаются колоннами, сметая всё живое, что встречается у них на пути, даже ящериц и змей.
Почему интересны муравьи? Прежде всего своим сложным поведением. Их уму можно позавидовать! Основным примером для подражания является забота о своей семье, королеве – самке, о своем потомстве и друг о друге. Каждый муравей выполняет свой, определенный вид работы. Их отношение к труду поражает, муравьи - самые трудолюбивые существа в мире!
Помимо трудолюбия, большой интерес вызывает ум муравьев, их способность обучаться и учить других, организовывать свой труд, делиться на разные профессии, использовать полезные для них способности окружающих насекомых.
Муравей попал в капельку росы
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Захаров А.А. Муравей, семья, колония, М.: Наука, 1978
Длусский Г.М. Муравьи рода формика, М.: Наука, 1967
Дунаев Е.А. Муравьи Подмосковья. Методы экологических исследований М.:МГСЮН, 1997
Русских Р.Д. Лесные робинзоны, Ижевск: Удмуртия, 1973
Харитонов Н.П., Дунаев Е.А. Изучение внегнездовой жизни муравьев. Методическое пособие по выполнению учебно-исследовательской темы, М.: МГДПиШ, 1992
Длусский Г.М., Букин А.П. Знакомьтесь: Муравьи! Москва, 1986.
Захаров А.А. Экология муравьёв. Наука, 1981.
В мире дикой природы. ООО «И.М.П.», 2007.
Экология/ Школьная энциклопедия. Русич, 2001.
Многовидовые ассоциации муравьев в окрестностях стационара
В пределах различных климатических зон муравьи выбирают наиболее оптимальные для себя экологические условия (биотоп, температуру, микроклимат и т.д.). Так, например, Formica rufa в Карелии обитает в светлых борах, а в Московской области – в смешанных и еловых лесах. Один из главных факторов, влияющих на биотопическое распределение муравьев, – характер растительности. Эта связь бывает настолько прочна, что в средней полосе России, в частности, наблюдается даже смена одних видов муравьев другими в процессе изменения возраста лесных насаждений.
Изучение экологической приуроченности в каждом конкретном участке ареала, характера взаимоотношений разных видов муравьев на одной территории предпринимается не только с целью создания наиболее полной картины биологии видов. Познание характера распределения видов муравьев, анализ структуры комплексов их поселений имеет важное практическое значение, т.к. является основой для выбора правильных путей в искусственном расселении этих полезных насекомых.
Цель работы: изучить характер распределения различных видов муравьев в окрестностях стационара.
Задачи
1. Выявить видовой состав муравьев в окрестностях стационара.
2. Выявить наиболее часто и наиболее редко встречающиеся виды муравьев.
3. Установить биотопическую приуроченность и характер взаимоотношений всех видов муравьев на изучаемой территории.
4. Провести картирование комплексов гнезд фоновых видов муравьев.
5. Выяснить границы охраняемых территорий (кормовых участков) соседних муравейников для фоновых видов (вида). Проследить, выходят ли кормовые тропы за пределы биотопа, в котором расположен муравейник. Объяснить, почему.
6. Вычислить плотность распределения муравьев фоновых видов на изучаемой территории в разных биотопах. Установить, различается ли она. Объяснить, почему.
Методика работы
1. На различных участках маршрута, который прокладывают таким образом, чтобы охватить максимальное разнообразие биотопов в окрестностях стационара, проводят сбор муравьев, описывая при этом каждый новый биотоп, в котором встречен тот или иной вид.
2. Собранные виды муравьев определяют (см. Приложение 2 в № 20/2003.)
3. Изучение комплекса гнезд (группы муравейников одного вида муравьев, не разобщенных территориально и ландшафтно – рекой, оврагом, границами биотопа и т.д.) проводят с помощью картирования гнезд (отдельных семей), колонн (групп муравьев, связанных с определенной тропой муравейника), колоний (групп гнезд, имеющих обменные дороги и сохранивших родственные отношения) и федераций (объединения колоний в общую систему).
Выполнение задачи по картированию целесообразно проводить во второй половине лета, когда у муравьев уже сложилась система гнезд и территорий. Для этого необходимо: на план местности нанести контуры полян, болот, границы биотопов, ручьи, просеки, овраги и т.д.; отметить и пронумеровать все муравейники на изучаемой территории; проследить окончания кормовых дорог, которые, по сути, и будут определять ориентировочные границы охраняемых муравьями территорий.
Плотность населения муравьев высчитывают по формуле:
P = S / F , где S – сумма площадей оснований куполов (в м 2) (см. Приложения 4, 5 в № 22/2003) , а F – площадь, занимаемая комплексом (в м 2).
4. Для установления плотности распределения муравьев на изучаемой территории в различных биотопах подсчитывают динамическую плотность – число особей, посетивших единицу площади в единицу времени (особи/дм 2 мин). Для этого проволочную рамку в 10 дм 2 (316 х 316 мм) кладут в том месте, где проводят измерение. Сначала подсчитывают всех муравьев, находящихся в пределах рамки, а затем и тех, которые забрели туда за две минуты наблюдения. Полученную сумму делят на два. Такой опыт проводят не менее трех раз, результат усредняют. Следует помнить, что все подсчеты необходимо проводить в часы максимальной активности муравьев, а если они осуществляются несколько дней, то в одно и то же время.
5. Для выяснения иерархических отношений на территории, где встречаются муравьи разных видов, помещают кормушки со сладким сиропом и высчитывают процент агрессивных взаимодействий между разными видами. Опишите варианты враждебного поведения, попытайтесь найти связь агрессивности с территориальностью, плотностью населения, длительностью периода суточной активности.
По окончании работы и изложения результатов следует сформулировать вывод по каждой из поставленных задач. Сравните полученные вами сведения об экологии различных видов муравьев с приведенными в Приложении 3 (см. № 22/2003).
Не забудьте указать место и время проведения работы, список использованной литературы. Проиллюстрируйте работу схемами, рисунками, таблицами и т.д.
Внегнездовая активность и биотопическая приуроченность муравьев-мирмик
|
 |
В Подмосковье обитают несколько видов муравьев Myrmica. Они выполняют в природе те же биоценотические роли, что и рыжие лесные муравьи (защита от вредителей, рыхление почвы и т.д.), но их деятельность распространяется не только на лесные, но и на луговые экосистемы. Причем их биомасса может достигать огромных размеров пор сравнению с муравьями-формиками. Только в районе Приокско-Террасного заповедника на одном гектаре можно встретить от 650 до 2080 гнезд муравьев-мирмик. Особую роль играют эти муравьи в лесопосадках и на территории молодых (2–3-летних) древесных массивов, где еще не успел сложиться свой фаунистический комплекс, обеспечивающий полноценное функционирование лесных формаций. Таким образом, изучение экологических особенностей муравьев-мирмик может иметь существенное значение при решении различных лесотехнических проблем.
Вариант филогенетических взаимоотношений муравьев-мирмик
Цель работы: изучить некоторые аспекты экологии муравьев-мирмик.
Задачи
1. Определить фауну муравьев-мирмик окрестностей стационара и выявить фоновые виды.
2. Установить биотопическую приуроченность различных видов Myrmica .
3. Выяснить количество гнезд муравьев-мирмик в разновозрастных лесных насаждениях.
4. Для фоновых видов определить объем куполов и среднюю массу их гнезд.
5. Выявить приуроченность фуражиров исследуемого вида к выходам из гнезда и средний радиус фуражировки.
6. Охарактеризовать динамику суточной активности фоновых видов муравьев-мирмик.
Методика работы
1. Обычно муравьи-мирмики предпочитают переходные полосы вдоль границ различных лесных биотопов (например, между сосняком-зеленомошником и мертвопокровным ельником, т.к. зеленомошник более удобен для устройства гнезд, а в переходной зоне находится более стабильная кормовая база). Установите количество гнезд мирмик в разных биотопах на одинаковых по длине участках маршрута.
2. Объем купола муравейника (V , см 3) оцените с помощью Приложений 4, 5 (см. № 22/2003), а сухой вес гнезда (P , г) высчитайте по формуле:
P = 124,5 + 168,7V /110 + 11,66V /110, где V – объем купола.
3. Средний радиус фуражировки мирмиков-фуражиров обычно составляет 5 м (реже 7–8). Проследите за вышедшим из гнезда фуражиром, определите, какое расстояние в поисках пищи он преодолеет, в какой выход из гнезда вернется. При необходимости используйте метки на брюшке ярким лаком или белой коррекционной эмульсией.
4. Для изучения активности мирмик разметьте гнездо с помощью нитки и мелких колышков на сектора и подсчитайте количество рабочих муравьев, пересекающих внешний край гнезда в каждом секторе за одну минуту. Такие наблюдения следует проводить не менее чем в течение двух суток по десять минут в час. Сравнение полученных результатов проводите по секторам.
По окончании работы после изложения результатов следует сформулировать выводы по каждой из поставленных задач.
Трофобиоз муравьев с тлями
Наиболее обычно для муравьев питание различными насекомыми, однако они с успехом могут использовать и другие источники пищи (березовый сок, нектар ряда трав, семена, плесневые грибы, которые они разводят в ходах гнезда).
Пищевая (трофическая) связь муравьев с различными равнокрылыми насекомыми (тлями, кокцидами, листоблошками, цикадками и др.), выделяющими богатые глюкозой и сахарозой экскременты, называемые падью, является наиболее интересной и до конца еще непознанной.
Эти взаимоотношения (трофобиоз) выгодны и муравьям, и тлям, то есть представляют собой пример симбиоза. Давно было замечено, что колонии тлей, на которых муравьи собирают падь, находятся в гораздо лучшем состоянии, чем колонии, не посещаемые муравьями. Кроме того, и численность тлей заметно увеличивается около муравейников. Муравьи заботятся о тлях – защищают от наездников и ряда хищных насекомых, переносят их на более подходящие части растений, защищают от прямых солнечных лучей, выстраивая для тлей затенения, уносят на зимовку в глубь своих гнезд и т.д.
Ряд исследователей (М.С. Гиляров и др.) придерживаются гипотезы о высоком содержании сахаров в экскрементах тлей из-за потребления ими большого количества сока растений не столько для насыщения, сколько для защиты от высыхания. Значительный объем воды, поглощенной из растения, при этом испаряется, а «не успевшие» усвоиться в организме растворенные вещества (сахар, белки) выделяются с экскрементами. Но существуют и другие точки зрения, согласно которым повышенное содержание сахара в пади – специальное приспособление к симбиозу с муравьями, выработанное в результате совместной эволюции (гипотеза Э.К. Гринфельда), или возможность получить вместе с соком большое количество белка – сахара же при этом остаются в избытке и выделяются с экскрементами (гипотеза Бюсгена). Г.М. Длусский считает правомочными первые два мнения.
Кроме теоретического интереса трофобиоз имеет для человека и практическое значение. Многие тли являются серьезными вредителями растений. Основной вред они наносят тем, что своими экскрементами закупоривают устьица листьев и вызывают распространение сажистого грибка – возбудителя опасного заболевания. Муравьи, собирая падь, предотвращают эту опасность. Кроме того, они могут охотиться на различных вредителей на деревьях с колониями тлей. В последние годы в Западной Европе практикуется сбор падевого меда, который по качеству (в случае использования тлей семейства Lachnidae , живущих на хвойных деревьях) не уступает цветочному. В связи с этим увеличивается актуальность всестороннего изучения этого интереснейшего экологического явления.
Цель работы: изучить особенности трофобиоза муравьев с тлями в окрестностях стационара.
Задачи
1. Выяснить видовой состав муравьев и тлей (или других равнокрылых насекомых), вступающих в трофобиотические взаимоотношения (Приложения 2, 3 в № 20, 22/2003). В зависимости от группы равнокрылых насекомых (тлей, червецовкокцид, щитовок; листоблошек-псилид; цикадок) внесите корректировку в название темы.
2. Установить видовой состав растений с колониями тлей, посещаемых муравьями, место расположения колонии (на листьях, стволе дерева и корнях трав).
3. Описать поведение муравья на колонии тлей и транспортировку пади в муравейник.
4. Выяснить, зависит ли активность муравьев на колонии тлей (т.е. посещаемость колонии муравьями) от погодных условий, времени суток.
Методика работы
На маршрутах по разным биотопам отыскиваются муравейники с тропами, ведущими к колониям равнокрылых насекомых. Биотоп, в котором обнаружена колония, описывают (см. задание 2 к теме «Внегнездовая жизнедеятельность рыжих лесных муравьев в № 22/2003). Подсчет муравьев на колонии проводят в течение одинаковых промежутков времени (сначала всех находящихся на ней муравьев, а затем – всех посетивших ее за выбранный отрезок времени) при различных погодных условиях и в разное время суток.
Методика подсчета пади изложена в задании 12 к теме «Внегнездовая жизнедеятельность рыжих лесных муравьев».
По результатам работы сделайте выводы. Не забудьте указать место и сроки проведения исследований. Проиллюстрируйте свои выводы и результаты рисунками, диаграммами, графиками и т.д. Укажите в конце работы список использованной вами литературы.
Брайен М. Общественные насекомые. Экология и поведение. – М.: Мир, 1986.
Длусский Г.М., Букин А.П. Знакомьтесь: муравьи! – М.: Агропромиздат, 1986.
Длусский Г.М. Подотряд Жалящие перепончатокрылые (Aculeata) // «Жизнь животных». Т. 3. М.: Просвещение, 1984, с. 471–484.
Захаров А.А. Муравей, семья, колония. – М.: Наука, 1978.
Захаров А.А. Экология муравьев // Итоги науки и техники. Т. 7. – М.: ВИНИТИ, 1980.
Захаров А.А., Гарбар Г.П., Каплан Ю.М. Операция «Муравей» в 1981–1985 гг. (методические рекомендации). – М.: ротапринт ЭТПК, ЦС ВООП, 1981.
Мариковский П.И. Муравей-путешественник. – М.: Детгиз, 1957.
Мариковский П.И. Насекомые защищаются. – М.: Наука, 1978, с. 25–30, 100–102.
Муравьи и защита леса. Т. 3–8, 1976, 1971, 1975, 1979, 1987.
Халифман И.А. Пароль скрещенных антенн. – М., Детгиз, 1958.
Халифман И.А. Муравьи. – М.: Молодая гвардия, 1963.
Халифман И.А. Операция «лесные муравьи». – М.: Лесная промышленность, 1974.
Шовер Р. От пчелы до гориллы. – М.: Мир, 1965.
Шовер Р. Поведение животных. – М.: Мир, 1972, с. 473–477.
