Муравейник только с виду кажется кучей веточек и хвоинок, но внутри находится целый «муравьиный город».
Внутри подземная галерея ведет к камерам, которые соединены между собой. Глубина гнезд различна от 30 см до 2-х м, а у пустынных муравьев достигает более 10-ти м. Иногда муравьи селятся и в гнилой древесине: пнях, колодах.
Купол гнезда состоит из хвои 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.
В пустынях, где земля прогревается до 60 о С, муравьи никогда не строят наземные гнезда, только под землей, где температура значительно ниже.
Каждый взрослый житель муравейника имеет свою «профессию», у каждого муравья есть своя работа. Также, как и у людей, у муравьев высокоорганизованная структура их города-муравейника. Например, в муравейнике есть свой детский сад, в котором работают воспитатели и регулярно выводят маленьких детей на свежий воздух.
Еще в муравейнике есть свои больницы, где работают врачи, например, хирурги. И в случае, если кто-то их жителей повредил себе конечность, то есть руку или ногу, то хирурги ампутируют ее (отгрызают).
Есть муравьи, которые строят, чистят и защищают муравейник – это рабочие муравьи.
Также обязательно в муравьиной семье есть «хранители» нектара. Они нужны на тот непредвиденный случай, если в муравейнике случится голод и рабочие муравьи больше не смогу добывать корм.
Расположение «комнат» муравейника
1. Покрытие из иголок и веточек. Защищает жилище от превратностей погоды, ремонтируется и обновляется рабочими муравьями.
2. «Солярий» - камера, нагреваемая лучами солнца. Весной обитатели забегают сюда погреться.
3. Один из входов. Охраняется солдатами. Служит вентиляционным каналом.
4. «Кладбище». Сюда рабочие муравьи относят умерших собратьев и мусор.
5. Зимовальная камера. Насекомые собираются здесь, чтобы пережить холода в состоянии полуспячки.
6. «Хлебный амбар». Здесь муравьи хранят зерна.
7. Царская камера, где живет матка, откладывающая до полутора тысяч яиц в день. За ней ухаживают рабочие муравьи.
8. Камеры с яйцами, личинками и куколками.
9. «Коровник», где муравьи содержат тлей.
10. «Мясная кладовка», куда фуражиры приносят гусениц и другую добычу.
Царица муравьев
Царицей муравьев является матка – половозрелая самка. Крылья ей нужны, собственно, лишь для того, чтобы найти самца. Летают самцы и самки муравьев довольно плохо. Муравьи не способны взлететь прямо с земли. Они поднимаются постепенно, сначала взлетая на травинки, затем на ветки кустарников, потом деревьев и уж потом, с достаточной высоты, начинают полет. Впрочем, некоторые трутни способны взлетать и прямо с земли.
После оплодотворения самка сбрасывает крылья – они ей больше не нужны. Матка способна основать новый муравейник. Для этого она вырывает небольшой подземный коридор, где впоследствии откладывает яйца. Иногда колонию организуют сразу несколько самок. После этого в жизни матки наступает сложный период. Пока ее дочери не повзрослеют, ей приходится голодать, подкармливая при этом личинок. Зато когда появятся первые рабочие, она станет жить, как настоящая царица: дочери обеспечат ей сытое существование. Кстати, интересно, что самцы выводятся из неоплодотворенных яиц.
Как живут муравьи?
Есть среди муравьев и такое явление, как узурпация власти. Так, к примеру, матка рыжих муравьев не может сама построить муравейник. Поэтому она находит «осиротевшую» семью муравьев другого вида и заменяет погибшую матку. Естественно, из яиц, отложенных ею, выведутся рыжие муравьи, и старая колония будет фактически порабощена.
Муравьиное общество
Устройство «общественной жизни» муравейника еще сложнее, чем устройство жизни улья. Муравьи во многом напоминают людей. Так, например, у некоторых видов распространено рабство. Муравьи нападают на чужой муравейник и крадут куколок. Выросшие затем в чужом муравейнике, пленники трудятся на его благо. Казалось бы, какое рабство, когда несчастные рабочие и так всю жизнь только и делают, что самоотверженно трудятся на благо царицы и самцов. Но обычно муравьи трудятся на процветание собственного вида и собственной колонии. Кстати, огромные муравьи-амазонки специализируются лишь на «военных действиях»: на благо муравейника трудятся только украденные рабы.
Есть и более изощренный путь захвата власти. Есть виды муравьев, самка которых способна буквально очаровать муравьев другого вида. Она приходит в чужую колонию, и рабочие просто отдают ей на растерзание собственную царицу, а впоследствии служат гостье.
Есть в жизни муравьев и более мирные занятия. Так, например, многие виды освоили «скотоводство». Они охраняют и разводят тлей или цикад. Некоторые виды «кочуют», постоянно переселяясь и перегоняя с собой «стада» тли. Кое-какие муравьи освоили и земледелие – они выращивают грибы.
Муравей ползёт по лесу.
Нелегко тяжеловесу -
Он несёт тростинку в дом,
Залатать все дыры в нём.
Обитающие на нашей планете живые существа подразделяются на две большие группы или два мира: растительный мир и животный. В свою очередь, принадлежащие к каждой из этих двух миров живые существа подразделяются на множество более мелких отрядов, классов. Так, животный мир подразделяется на следующие классы: млекопитающие, птицы, рыбы, пресмыкающиеся, насекомые. Вероятно, видов насекомых несколько миллионов, хотя описано пока примерно 900000. Среди такого многочисленного класса «насекомые» встречаются существа полезные и вредные. Но как понимать «полезные» и «вредные» насекомые? Ведь с экологической точки зрения ничто в мире живых существ не может быть лишним, и потому не может быть ни полезным, ни вредным. Уничтожение же какого-нибудь вида может привести к дисбалансу экосистемы. Так вот, говоря о таких понятиях, как «вредные» и «полезные» насекомые, мы подразумеваем приносимые ими пользу человеку. При этом полезных мы стараемся охранять.
С давних времен жизнь трудолюбивых муравьев была для людей предметом постоянных наблюдений и живейшего интереса. В древних сказаниях, поэтических произведениях и даже в Библии уделялось внимание этим насекомым. Однако, несмотря на это, мы еще многого о них не знаем, а некоторые тайны их жизни приоткрылись ученым совсем недавно.
Семейство Муравьи (Formicidae) это самое многочисленное по количеству особей семейство насекомых. Да и по количеству видов немногие семейства могут поспорить с ним. Сейчас насчитывается примерно 8000 тонкому стебельку из одного или двух члеников, соединяющему грудь и брюшко. У остальных представителей отряда брюшко непосредственно прикрепляется к груди.
Самый обычный и часто встречающийся в России - рыжий лесной муравей (Formica rufa). Но, как оказалось, польза этого вида чрезвычайно велика.
Данная работа посвящена исследованию роли этого вида муравьев в жизни леса и человечества.
Актуальность темы исследовательского проекта
Рыжие муравьи оказывают существенное влияние на лесную экосистему. Всем известно, что лес-это «легкие» Земли, которые дарят нам свежий воздух. С исчезновением муравьев, санитаров леса, может возникнуть экологическая катастрофа - опасность разрушения лесной зоны, как основного источника сохранения всего живого на Земле.
Цель исследовательского проекта
Привлечение внимание учащихся и местного населения к лесным муравьям, повышение знаний о полезных свойствах рыжих лесных муравьев.
Задачи исследовательского проекта
Теоретические
Собрать и изучить информацию по данной теме.
Найти способы привлечения внимания к проблеме исчезновения лесов.
Практические
Провести опрос и выяснить, что учащиеся знают о муравьях и их пользе для леса и человека.
Изготовить и установить таблички "об охране лесных муравьев".
Изготовить макет муравейника в разрезе для наглядного представления школьникам внутреннего строения муравейника.
Создать сайт в сети Интернет по адресу муравьишка.рф с более подробной информацией о муравьях и проекте.
Этапы проекта
Сбор информации
Анкетирование школьников
Обработка материала
Выбор дизайна, оформление проекта и презентации
Изготовление и установка информационно-охранных табличек
Изготовление макета муравейника в разрезе
Создание сайта муравьишка.рф
Защита проекта
Практическая значимость
исследовательского проекта
Практическая значимость проекта заключается в предприятии попытки по сохранению численности этих насекомых. Кроме того, материалы проекта могут быть использованы на уроках окружающего мира и во время внеклассной работы, тем самым расширяя круг людей, прилагающих усилия для сохранения окружающей нас среды.
Продуктами проекта являются анкетирование учащихся, макет муравейника, установленные охранные информационные таблички, размещение информации об исследовании в сети Интернет на сайте муравьишка.рф
Общие сведения о муравьях
В лесу мурашки - муравьи
Живут своим трудом
У них обычаи свои
И муравейник-дом.
Миролюбивые жильцы
Без дела не сидят:
С утра на пост бегут бойцы,
А няньки - в детский сад.
Рабочий муравей спешит
Тропинкой трудовой,
С утра до вечера шуршит
В траве и под листвой.
В тайге, сосновых борах, в густых лиственных и смешанных лесах бурые муравьиные кучи, округлые или островерхие купола муравейников еще более обычны, чем дятлы, тетерева, дрозды, серая ящерица, заяц или бурундук. Муравьиные кучи — это небезразличная к лесу деталь пейзажа.
Еще в 1836 году видный русский лесовод Петр Перелыгин в книге «Лесоохранение или правила сбережения растущих лесов» писал о муравьях, что «они суть первые неприятели личинок насекомых… Они неустанно преследуют всякого рода личинок на дереве, у корня коего находится муравьиная куча». Муравьи, разъяснял далее лесовод, «даже препятствуют вылуплению личинок из яиц. Оттого посреди поврежденного какого-либо места леса подобные, близко к муравейнику расположенные, деревья остаются свежими и зелеными». Это муравьи из группы формика, то есть рыжие лесные муравьи.
А сколько между тем муравейников разоряется людьми сплошь и рядом без всякого смысла, без цели и нужды, просто для того, чтобы поглазеть на суматоху, охватывающую развороченное гнездо. Восстановление разрушенного муравейника отнимает у муравьиной семьи много сил и затрат, и при сильных разрушениях они могут не справиться с этим, и семья в итоге погибнет.
Строение муравья
Строение муравья, как и любого живого организма, сложное. Каждая часть тела или орган выполняют свою функцию.
Тело муравья состоит из трех основных частей - брюшко, грудь, голова.
Стадии развития муравьев
Муравей - насекомое с полным превращением (голометаболия). То есть в своем развитии он проходит следующие стадии:
Первая стадия развития муравья - яйцо.
Вторая стадия развития муравья - куколка.
Третья стадия развития муравья - личинка.
Четвертая стадия развития муравья - имаго.
Строение муравейника
Из чего же строят рыжие лесные муравьи свой дом?
Строительного материала в лесу достаточно. У рыжих лесных муравьев муравейник построен из кусочков коры, веточек, хвоинок, почвы. Они как дворники, стаскивают все в одну кучу, отчего и в лесу становится чище, и дом растет на глазах. Такая крыша надежно защищает насекомых от дождя, снега, ветра и жары.
Несмотря на внешнюю симметричность муравьиной кучи, она внутри таковой не является: это сложнейшая сеть лабиринтов и камер. Некоторые из них уходят на глубину 3-4 метра! Поэтому даже небольшое нарушение целостности надземной части муравейника (например, если поворошить муравейник палкой) полностью разрушает структуру муравьиного жилища, и на ее восстановление требуется немало времени.
Над землей мы видим только большую кучу, но как выглядит муравейник внутри?
Дом муравьев пронизан множеством ходов и камер, причем большая его часть находится под землей.
Покрыт муравейник слоем из иголок и веточек, он защищает жилище от превратностей погоды.
В самой верхней части муравейника находится “Солярий” - камера, нагреваемая лучами солнца. Весной обитатели забегают сюда погреться.
В муравейнике несколько входов. Они охраняются солдатами и служат вентиляционными каналами.
Есть в муравейнике и “Кладбище”. Сюда рабочие муравьи относят умерших собратьев и мусор.
Когда наступает зима, муравьи под землей сбиваются в плотный, неподвижный клубок в «Зимовальной камере». Температура в зимовальной камере не опускается ниже +5. А весной, лишь только солнце прогреет купол муравейника, на его поверхности появляются первые разведчики. Вслед за ними оживает и вся семья.
Муравьи очень хозяйственные. У них есть “Хлебный амбар” здесь муравьи хранят зерна; «Мясная кладовка», куда фуражиры приносят гусениц и другую добычу; “Коровник”, где муравьи содержат тлей.
И самое защищенное место в муравейнике, находящееся, как правило, под землей - «Царская камера», где живет матка, откладывающая до полутора тысяч яиц в день и камеры с яйцами, личинками и куколками.
В таком сооружении, возведенном на старом пне, могут жить до полутора миллионов муравьев.
Запутанная система ходов и камер позволяет насекомым регулировать температуру и влажность внутри муравейника. Закрывая или открывая вентиляционные отверстия, они создают необходимый микроклимат внутри всего сооружения.
Муравьи постоянно перемещают хвоинки и веточки на крыше муравейника, подсушивая их, потому плесени на муравейнике не бывает. Свой дом муравьи содержат в чистоте, все лишнее выносят и выкидывают на свалку в определенное место.
Профессии муравьев
В муравейнике можно встретить и крылатые и бескрылые особи. Крылья имеются у самцов и самок только в период вылета из гнезда во время размножения. У рабочих муравьев крыльев не бывает, они не способны к размножению и заняты различными работами. У каждого рабочего муравья есть своя "профессия". Обычно самые молодые становятся няньками, то есть ухаживают за расплодом. Немного повзрослев, они становятся строителями, а затем фуражирами (добытчиками пропитания). Самые старые муравьи, которые не способны к добыванию пищи, становятся хранителями продовольственных запасов, сторожами или наблюдателями. Они не бегают на охоту, не носят хвоинок и веточек. Находясь на куче муравейника, они оттуда следят за тем, что происходит вокруг. Наиболее крупные особи защищают муравейник от всевозможных атак извне, их называют солдатами. Также обязательно в муравьиной семье есть «хранители» нектара. Они нужны на тот непредвиденный случай, если в муравейнике случится голод и рабочие муравьи больше не смогут добывать корм. Еще в муравейнике есть свои больницы, где работают врачи, например, хирурги. И в случае, если кто-то их жителей повредил себе конечность, то есть руку или ногу, то хирурги ампутируют ее (отгрызают).
Интересные факты о муравьях
Муравьи - самые многочисленные насекомые на Земле.
У муравьев есть свой язык, который пока ученым не удалось расшифровать. Однако они прекрасно понимают сигналы, и мгновенно включаются в совместную работу, когда это касается переправы через природные преграды или массового сбора в муравейнике для укрепления жилища или спасения потомства во время стихии или перед ней.
Муравьи имеют своих «домашних животных». В качестве них выступает тля. Ее пасут муравьи-пастухи, тля выделяет нектар, который муравьи употребляют в пищу, а когда приходит время, тлю поедают. То есть все происходит так же, как у человека, который содержит коров или коз.
Муравьи тяжеловесы и трудяги: они поднимают груз, приблизительно в сто раз тяжелее собственного веса, постоянно занимаются общественно-полезной работой: заготавливают корм, ухаживают за потомством.
Во время сильных дождей и наводнений, чтобы спасти своих маток и яйца муравьи из собственных тел строят мосты и плоты. И это не означает обязательную гибель “строительного материала” - муравей способен провести под водой четверо суток без ущерба для здоровья.
Муравьи потребляют огромное количество пищи, они прожорливы и всеядны. За сто дней лета муравейник может уничтожить до 2 млн. вредителей.
Также ученые предполагают что муравьи могут уметь считать и регулировать рождаемость, так чтобы в семье было достаточно муравьев каждой профессии. Однако эти предположения пока не доказаны, но заставляют нас задуматься о том, как мало мы знаем об окружающем мире.
Польза муравьев для здоровья человека
Существенное значение имеют муравьи и в медицине. “Яд” рыжих лесных муравьев - муравьиная кислота, с успехом применяется при различных болезнях суставов, как противовоспалительное и болеутоляющее средство. В яде муравьев содержатся антибиотики, эффективно убивающие грибы и бактерии, в том числе стрептококки и стафилококки-возбудители тифа, холеры, туберкулеза.
Некоторые люди, также как и животные, используют муравьиные укусы в «народных» методах лечения.
Способы защиты муравейников
Рыжие лесные муравьи включены в “Красный список угрожаемых видов” международной Красной книги Всемирного союза охраны природы, как близкий к переходу в группу угрожаемых. Также включены в некоторые региональные Красные книги и списки редких животных, например в Красную книгу Москвы, Красную книгу Воронежской области. В Челябинской области рыжие лесные муравьи не только занесены в Красную книгу. В Брединском районе создан единственный на Урале мирмекологический заказник “Белый колок” для охраны крупной колонии рыжих лесных муравьев, служащий резерватом материала для расселения муравьев в лесах области.
Необходимо беречь муравьев и в первую очередь, их жилища - муравейники. Там, где в лесу бывает много посетителей, работники лесного хозяйства специально огораживают муравейники.
Человек и без направленного вредительства невольно причиняет природе вред. Это происходит из-за хозяйственной деятельности, в ходе которой вырубаются леса и гибнут их обитатели.
Ежегодно, количество муравьиных гнезд в Подмосковье сокращается.
На 1 га леса должен быть минимум один муравейник. Если его нет, этот участок леса погибнет от вредителей, не будет птиц, засохнут деревья.
Поэтому давайте бережно относиться к оставшимся очагам нетронутой природы, ведь от этого напрямую зависит и наша с вами жизнь.
Что мы можем сделать для сохранения муравьиных гнезд:
- Не поджигать старую траву.
- Не разорять муравейники.
- Не загрязнять лес мусором.
- Не разжигать костер вблизи муравейника.
- Огораживать и оберегать муравейники.
- Совместно со взрослыми проводить работы по расселению муравьев.
- Объяснять полезность муравьев.Тогда все вместе мы сохраним русский лес!
Муравьи насекомые стадные. Нет муравьев одиночек или отшельников. Все разновидности этих мелких тружеников живут колониями. У каждого жителя муравейника свои конкретные обязанности, но все усилия направлены только на одно - защиту, укрепление и процветание своей многочисленной семьи .
Муравьиный «табель о рангах»
Общение и взаимный контакт между соплеменниками производится с помощью каналов (сигнальных и пищевых). Колония условно разделена на «отряды»:
Рабочие.
Солдаты.
Самки.
Самцы.
Во главе этого легиона стоит матка, она же королева . У матки самые большие размеры. Это настоящий конвейер по производству яиц. Рабочий отряд муравьев обязан ухаживать за яйцами, куколками, искать и заготавливать пропитание, ремонтировать и укреплять муравейник. Отряд муравьев-стражников, так называемые солдаты осуществляют защитные функции, охраняют входы и расправляются с чужаками. Для самок и самцов уготована роль участников в процессе воспроизведения потомства.
Защитники муравейника - это подвид рабочего муравья, но с немного большими габаритами. Отдельные муравьиные разновидности имеют насекомых - солдат, неспособных питаться самостоятельно. Рабочие вынуждены их кормить.
Основная функция солдата защитная . Он охраняет муравейник, пищевые запасы и муравьев-фуражиров. Второстепенная задача - это помощь при расчленении крупной добычи на части, если рабочий муравей не в состоянии унести ее целиком.
Муравьи-рабочие
Это самая многочисленная группа жителей муравейника. Первые, кто появляется после того, как матка заложит первую камеру будущего муравейника - это муравей-строитель. Он расширяет и укрепляет будущее подземное царство, ухаживает за будущим потомством.
Рабочие муравьи делятся в своей группе на несколько подгрупп . Кому какие обязанности выполнять, зависит от индивидуальных качеств каждого насекомого. Например, особи с инициативными наклонностями и реакцией идут в охотники или разведчики. Более степенные пасут и разносят по растениям тлю, собирают ее сладкую падь. Повлиять на смену деятельности может только возраст, когда старый муравей уже не годится для разведывательной деятельности или охоты или внезапная гибель большей части колонии.
Молодые экземпляры работают под землей, внутри муравейника . Строят новые ячейки, роют проходы, ухаживают за личинками и самками.
Про некоторых людей говорят: «Трудится как муравей». И не имеется ввиду, что результат его труда микроскопический. Наоборот, это похвала, обозначающая гигантскую работу, сделанную в одиночку. Сравнение с насекомым не случайно. Мало кто в животном мире может похвастаться такой силой и выносливостью. Маленький муравьишка способен поднимать и носить вес, больше его самого в 50 раз! А если несколько насекомых объединят свои усилия, то цифра увеличивается до 70-80! Это потому, что в строении тела у муравья преобладает мышечная ткань. Учитывая численность муравейника и количество «нахлебников», которых рабочий муравей обеспечивает пищей, понятно, что сила ему совсем не лишняя. Упорное насекомое, если не в состоянии поднять и нести большую добычу, будет волочить ее по земле за собой, пока не подоспеет помощь.
Удивительно, что при возникновении преграды на пути, муравьи сцепляются лапками и образуют живые мостики длиной до нескольких метров . Обычно это нужно для преодоления ручья, расселины, любых мест, где нет возможности пройти по земле. Так вот, такой мост способен выдержать груз в несколько кг.
Кто же главный?
Образование новой колонии начинается с матки. Это королева колонии. Она не выполняет никаких функций (заготовка, защита, строительство), кроме одной - увеличивать и поддерживать численность муравьиного семейства. Матка образуется из обычной самки, которую оплодотворил самец, и она смогла организовать собственное «королевство» . У матки единственной есть крылья, которые она откусит себе сама после выхаживания первого помета.
Продолжительность жизни муравьиной королевы доходит до двух десятков лет и более. Пока матка жива, у колонии есть все шансы восстать из пепла после любых, самых сокрушительных потерь . За весь биологический цикл она откладывает полмиллиона яиц.
За королевой-матерью по статусу идут рабочие, самое многочисленное поголовье колонии. Затем следуют охранные войска. И замыкают цепочку самцы и самки, среди которых, конечно же, есть особи, которые при успешном оплодотворении сами станут матками и образуют собственное муравьиной царство.
Видео "Первые шаги муравья-солдата"
ПРОФЕССИИ МУРАВЬЕВ
Семья - это объединение, в котором каждая особь выполняет лишь часть функций, связанных с сохранением и воспроизводством. По мере роста муравьиной общины и укрепления ее целостности разделение функций становится все более глубоким: число профессий рабочих муравьев возрастает, а специализация каждой особи сужается (для обозначения различий в выполняемых муравьями функциях специалисты, изучающие муравьев, - мирмекологи используют термин полиэтизм*).
У некоторых видов специализация проявилась в морфологическом различии особей; например, каста рабочих муравьев разделилась на солдат и рабочих. Однако у большинства муравьев разделение функций не связано с морфологическими различиями. Основами для специализации рабочих муравьев стали их физиологическое состояние и психические наклонности. Рабочие муравьи из одного гнезда, очень похожие друг на друга внешне, сильно отличаются друг от друга по возрасту и физиологическому состоянию; они в разной степени инициативны и любознательны. Одни из них смелы и агрессивны, другие отличаются робостью. Один муравей находчив, но нетерпелив, другой - может, как автомат, многократно повторять однообразные действия. Соответственно распределяются и профессии среди муравьев.
Это явилось предпосылкой для выделения в пределах касты рабочих муравьев так называемых полиэтических групп*, т. е. групп особей, занятых выполнением определенного круга обязанностей. Многочисленными опытами исследователей из разных стран установлено, что более инициативные, с быстрой реакцией муравьи выполняют работы, связанные с решением разнообразных задач в нестандартных ситуациях. Они становятся разведчиками или охотниками. Эти же муравьи гораздо хуже справляются с однообразными, не требующими активного начала обязанностями. Зато особи, имеющие замедленную реакцию и минимум любознательности, склонны к выполнению именно таких функций, например сбор пади (сладких выделений) тлей. Сборщик пади изо дня в день неторопливо ходит по одной и той же дороге к одному и тому же дереву, где на ветке имеется колония тлей. Муравей всасывает сладкие капельки и, наполнив зобик, так же неторопливо возвращается по давно известной дороге в гнездо.
В семьях всех общественных насекомых происходит смена работ, выполняемых особью в течение жизни. В большинстве случаев такая смена сводится к обязательным переходам насекомого от одной профессии к другой по мере его старения, что получило название возрастного полиэтизма. Молодые особи находятся внутри гнезда и ухаживают за самками и молодью, потом роют ходы или строят ячейки, а спустя какое-то время становятся фуражирами и добывают для семьи пищу.
У муравьев возраст тоже влияет на выполняемые рабочим обязанности, но связь эта не такая четкая. Уже через несколько дней после выхода из кокона перед рабочим муравьем появляется возможность выбора профессии. Одни муравьи ухаживают за молодью, а другие - участвуют в строительстве гнезда, становятся фуражирами, третьи - чистят помещения и т. д. Занятия муравья в этом случае не связаны с возрастом. Значительная часть особей может почти всю жизнь оставаться при исполнении одних и тех же обязанностей, например в роли нянек или свиты самки. Другие очень быстро, в течение нескольких дней, проходят как бы ознакомительный курс внутри гнезда и становятся фуражирами. Закрепление особи в одной функции получило название кастового, или постоянного, полиэтизма.
Естественно, не только наклонности индивидов определяют их обязанности в муравейнике. Муравей не может жить в одиночку. Каждый муравей - часть большой общины, в которой от нескольких сот до нескольких миллионов особей. Чтобы муравьиная семья могла успешно существовать, каждая профессиональная, или функциональная группа особей* в ее составе должна быть достаточно представительной и хорошо выполнять свои. функции. Обычно большинство особей занимается делом, в значительной мере соответствующим их индивидуальным данным. Но бывают ситуации, когда муравейник несет огромные потери и может пострадать в основном какая-нибудь одна из функциональных групп. Например, при химических обработках лесных насаждений могут погибнуть все муравьи-фуражиры, бывшие в то время на поверхности, а рабочие внутри гнезда фактически не пострадают. И тогда уцелевшим приходится менять профессии.
Подобную ситуацию моделировала в садках польский мирмеколог Я.Добжанская. Экспериментальные семьи набирались из рабочих какой-либо одной функциональной группы, им придавали самку и личинок. Муравьи были вынуждены перестраиваться и выполнять все работы, необходимые для нормального существования семьи. При этом было заметно, что муравьи, набранные из одной функциональной группы, не одинаково успешно справляются с другими обязанностями. Так, муравей-охотник неуклюже и весьма неуверенно выполняет функции няньки. Тем не менее в большинстве случаев семья, составленная из рабочих особей одной функциональной группы, выживала. Понятно, что подобные ситуации бывают в жизни муравьев исключительно редко и, как правило, способности муравья соответствуют функциям, которые он выполняет.
Муравьи являются настолько многочисленными насекомыми на нашей планете, что их видов насчитывается несколько тысяч. Отдельно взятый муравей не кажется сложным и опасным существом, имеющим интеллект. Но это впечатление обманчиво, так как муравьи не живут поодиночке, а в группе и в системе взаимодействия этих насекомых можно поразиться их высокой организации и четкому разделению обязанностей. По сути, муравьев можно сравнить с людьми, только нам еще можно поучиться их терпимости, трудолюбию и слаженности в работе. «Пашет, как муравей» — говорим мы о трудолюбивом человеке, представляя себе маленькую букашку, которая тащит предмет в несколько раз превышающий его вес и размер.
Эти насекомые живут большими семьями, которые сохраняются на протяжении нескольких лет, по сути все муравьи в такой колонии являются родственниками с биологической точки зрения, а с социальной – это город, население которого строго поделено на касты и жестко организованно. По сути можно сказать, что под нашими ногами бурлит и развивается параллельная цивилизация.
Мы взаимодействуем с помощью речи, жестов и мимики, а муравьи общаются с помощью обмена пищей и через запахи, каждый муравей имеет свой неповторимый запах, а каждая семья – свои неповторимые оттенки запахов, благодаря которым насекомые чувствуют, что в их жилище проник чужак. Также их взаимодействие осуществляется с помощью феромонов, используя которые насекомые сообщают друг другу о местонахождении еды или об опасности.
О том, как устроен муравейник и как в нем все сложно мы знаем еще со школы, а вот более серьезными исследованиями муравьиного социума занимаются ученые-мирмекологи.
Устройство муравейника
Муравейник с виду напоминает обычную гору веток, травинок, кусочков земли, но на самом деле это тонко и грамотно продуманное жилище, внутри которого все гораздо интереснее, чем снаружи.
Муравьиный домик имеет форму конуса неспроста, благодаря ей дождик скатывается по травинкам и хвоинкам почти не попадая внутрь. Муравейник возвышается над уровнем травы, чтобы внутрь проникали солнечные лучи, которыми муравьи прогреваются, а также греют свои личинки и куколки. А более глубокие слои муравейника является убежищем для насекомых в холодные дни. Благодаря хитрому проекту, лето муравьи проводят в летнем конусе, а зимуют в земляных ходах.
Части муравьиного жилища
Взглянув на картинку, можно разглядеть различные части муравейника, ниже описано для чего каждая из них служит:
- Верхнее покрытие, состоящее из хвои, травинок и веточек – защищает муравьиный дом от погодных явлений.
- Камера, нагреваемая солнечными лучами – здесь муравьи греют себя и свое потомство.
- Один из многочисленных входов, охраняемый солдатами, помимо роли двери служит еще и каналом для вентиляции.
- Склад для мусора и умерших муравьев.
- Камера для зимовки, где муравьи в полусонном состоянии пережидают холода.
- Камера для хранения зерен.
- Камера царицы, где проживает и откладывает яйца матка, за которой ухаживают рабочие муравьи.
- Камера для яиц и личинок.
- Камера для тлей.
- Кладовка для гусениц и другой «мясной» добычи.
Это интересно! Самый большой муравейник в мире расположен в Томской области в районе села Заварзино. К этому выводу пришли томские краеведы, которые произвели замеры этого сооружения. Для того, чтобы выстроить такой муравьиный дом, у муравьиной семьи, по подсчетам ученых, ушло не менее 20 лет. Рекордные параметры – 3 метра высота и 5 метров диаметр. По словам краеведов, данный муравейник зарастает, но его жители уже занялись строительством нового жилища рядом. Возможно, что оно не будет уступать в размере старому.
Как устроена муравьиная колония? Жизнь муравьев в муравейнике
Для того, чтобы разобраться как живут муравьи в муравейнике, начнем с самого рождения. Раз в год из яиц вылупляются самцы и самки, которые готовы к продолжению рода, они имеют крылья и разлетаются в разные стороны для спаривания. Самцы после выполнения своего основного предназначения – оплодотворения, погибают, а самки улетают в поисках места для новой колонии. Найдя его, самка отгрызает себе крылья с целью получения дополнительных питательных веществ и начинает активно откладывать яйца.
Первое время ее ожидают голодные времена, она выживает только за счет накопленной жировой прослойки, но потом, когда вылупляются первые представители потомства, они начинают обеспечивать ее и личинки всем необходимым. Муравьиная королева-мать спаривается лишь один раз, при этом запаса сперматозоидов ей хватает на всю ее долгую (до 20 лет) жизнь для воссоздания потомства.
Данные насекомые относятся к перепончатокрылым, особи мужского пола развиваются из неоплодотворенных яиц и имеют одинарный набор хромосом, а особи женского пола наделены двойным комплектом. При таком положении дел, дочери приобретают от отца весь геном, а от матери – половину. При этом сестры становятся друг другу более близкими родственниками, чем дочери для матери. Несмотря на то, что слово «муравей» мужского рода, все рабочие муравьи самки – дочери королевы-матки, которые не могут спариваться и остаются неоплодотворенными всю свою жизнь.
Муравьи и их личинки
Муравьиные социальные слои
У муравьев как у людей существуют социальные отношения и иерархия. У каждого есть набор качеств: интеллект, агрессивность, скорость реакции, предприимчивость, умение общаться с другими. В зависимости от того, какие качества у каждого доминируют, муравей получает определенную профессию:
- воины-захватчики – основной задачей захватывание новых территорий и нападение на другие муравейники с целью похищения личинок и коконов для того, чтобы в дальнейшем сделать из них рабов, трудящихся на благо чужого муравейника;
- строители – старательно поддерживают устройство и состояние муравейника, создают новые тоннели и коммуникации по мере роста численности жильцов, каждый день сотни муравьев-строителей перетаскивают хвоинки и веточки сверху в глубокие слои муравейника, а с нижних этажей – наверх. Таким образом поддерживается стабильный режим влажности и именно поэтому купол муравейника не загнивает и не плесневеет;
- санитары – изолируют больных муравьев от общества, при повреждении конечности у пациента ампутируют ее, отгрызая своими мощными челюстями;
- няньки-сиделки – заботятся о потомстве и занимаются воспитанием;
- добытчики – добывают и складируют пищу;
- охранники – защищают входы в муравейник от чужаков и обеспечивают безопасность царицы с личинками;
- пастухи или доильщики – у муравьев есть свои домашние животные. Тли поедают растительность и выделяют капельки сладкой жидкости, которая называется падью. Между насекомыми налажено взаимовыгодное сотрудничество. Муравьи щекочут тлей и получают падь — для них это вкуснейшая и питательная еда, которая является основным источником углеводов. А в виде ответной услуги пасут и защищают своих дойных коровок от нападения хищников;
- транспортировщики – переносят падь в муравейник;
- труженики роддома – разносят яйца по специально отведенным отсекам и отвечают за поддержание необходимого температурного режима;
- хранители нектара — необходимы в муравейнике на случай, если вдруг в нем возникнут голодные времена, и муравьи-добытчики не смогут находить пищу. Тогда пригодятся продукты, которые всегда есть у запасливых хранителей;
- разведчики – ищут новые места, где можно добыть пищу.
В зависимости от того, сколько муравьев в муравейнике, идет разделение труда. В небольшой муравьиной семье все ее участники могут заниматься разными видами деятельности, соблюдая принцип взаимозаменяемости. А вот в большом сообществе появляются специализации и за отдельными муравьями закрепляются свои роли.
Муравьи, так же, как и люди, рождаются не равными, с разной генетической предрасположенностью и главная задача сообщества – эффективное использование потенциала каждого члена семьи. Так к примеру, те, кто становятся охранниками и воинами изначально проявляют агрессивный нрав и не рассуждая бросаются в бой, они немного крупнее остальных сородичей и имеют сильные щупальца. Такая же история с интеллектуальной элитой муравьиного сообщества – разведчиками. Умные муравьи имеют способность запомнить последовательность поворотов по пути к месту с новым питанием и передать эту информацию добытчикам пищи.
Вопрос престижа профессии
В юном возрасте муравьи могут менять профессию и ищут себя в разных видах деятельности, для тех же, кто не определяется со специализацией уготована роль разнорабочих. Новички как ни стараются, справляются с обязанностями хуже более взрослых и опытных соплеменников. По мнению ученых в мире муравьев имеет место такое понятие, как престижность профессии. Например, низшей касте – рабам, муравьи не дают перетаскивать личинки и даже в случае опасности отнимают их и переносят сами. Для них это вопрос престижа! Рабам отводится роль строителей, видимо, эта профессия у муравьев не котируется.
Самоутверждение: «поза чемоданчика»
Чтобы закрепить за собой свое место под солнцем насекомые вынуждены показывать свой жесткий нрав. Ведут они себя порой агрессивно по отношению к соплеменникам: наскакивают друг на дружку, приподнимаются выше противника, демонстративно идут на высоких и напряженных ножках, больно кусаются. Победитель в споре может схватить побежденного и заставить скорчится в «позе чемоданчика», затем утаскивает его с поля битвы, может донести до муравейника и забросить его туда, чтобы не мешал карьере и не приближался больше к победителю.
Удивительно, что муравьи живут так слаженно и работают как единый механизм на благо своего семейства, не имея при этом одного «мозгового центра». Более того, анатомические особенности одного муравья не позволят ему быть единоличным управляющим – слишком маленькие возможности его нервной системы для такого большого объема программ и информации, которые необходимы для управления жизнью целого муравейника.
Жизнь муравьев в муравейнике уникальна, очень интересна и требует длительного изучения для постижения новых секретов этих крохотных, но сильных насекомых.