ВСЕ О МУРАВЬЯХ

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Старогородковская средняя общеобразовательная школа

Исследовательская работа

Тема «ВСЕ О МУРАВЬЯХ»

Автор: Егорова

Анастасия Алексеевна,

учащаяся класса 7 «Г»

Руководитель: Лобова А.В.,

учитель биологии

П. Старый городок

2018г.

Введение

2

Обоснование выбора темы

3

Актуальность темы

4

Основная часть

5

Строение муравья

9

Размножение

16

Развитие

18

Особенности поведения

19

Охрана и восстановление численности

21

Виды муравьев

24

Как выглядит муравейник

45

Подземное устройство муравейника листорезов

46

Муравьиная ферма (формикарий)

52

Исследовательская работа

59

Список литературы

63

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 ни 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 из 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. 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.

Обоснование выбора темы

Мир муравьев увлекательный и очень интересный, мне бы хотелось узнать про него больше. Для начала я поставила перед собой цель: познакомиться с жизнью муравьев, выяснить пользу или вред они приносят.

Для достижения цели выделили следующие задачи:

• Расширить имеющиеся знания о жизни муравьев в лесу;

• Развивать умение наблюдать за жизнью животных в природе.

Гипотеза №1: предполагается выяснить, приносят ли муравьи пользу лесу.

Гипотеза №2: может ли лес обойтись без муравьев?

Методы исследования: наблюдение.

Предмет исследования: муравейник

Объект исследования: муравей.

Актуальность темы:

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 примеры 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?

Основная часть

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 семьей 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, вне гнездовой 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 – древо разрушителей, 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.

Тысячами незримых переплетенных нитей они связаны с другими живыми существами. В природе муравьиные гнезда используют кабаны и различные птицы в качестве «санитарных ванн», очищаясь, таким образом, от паразитов, нанося при этом вред муравейнику. Птицы не только употребляют муравьев внутрь, но и используют «снаружи». Они принимают «муравьиный душ» – купаются в муравейниках, засовывают муравьев под крылья, давят о перья. Эти «ванны» освобождают птиц от паразитов и, возможно, укрепляют здоровье – ведь лечат же ревматизм муравьиной кислотой!

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, переносят 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.

Строение муравья (Приложение 1)

Все мы знаем, что муравьи способны переносить вес, в несколько раз превышающий их собственный. В рамках нового исследования ученые решили выяснить границы этой невероятной грузоподъемности, а также ту механику, которая за это отвечает. Научные сотрудники Университета штата Огайо предполагают, что муравей способен поднять груз, весом в 5000 раз превышающий вес его собственного тела. При этом большая часть нагрузки ложится на его шею. Ученые уверены, что за счет таких наблюдений у нас может появиться возможность создавать более сильных и выносливых роботов.

Для своих научных исследований ученые решили вести наблюдение за аллеганским муравьем, обитающим на востоке Соединенных Штатов Америки. Для определения силы этого муравья, команда исследователей провела эксперимент, направленный на определение того, какое давление способна выдержать шея муравья.

Несколько муравьев предварительно подержали в холодильной камере для своего рода анестезии, затем насекомых поместили внутрь центрифугальной установки. Установка представляет собой круглое помещение. При вращении и ускорении этого вращения внутри нее создается центрифужная сила, прижимающая все находящееся внутри к ее стенкам и фактически лишая возможности стоять на полу.

Ученые заметили, что те же силы начали воздействовать на муравьев. С набором скорости центрифуги насекомых стало притягивать к ее стенке, но все-таки одна вещь позволила им остаться на месте — они в буквальном смысле приклеили свои головы к полу.

Сопоставив растущую прижимную силу и сопротивление, с которым с этой силой борется шея муравья, команда ученых смогла определить то, какой объем давления относительно веса своего тела способен выдержать муравей. Оказалось, что соединительные ткани шеи с телом насекомого могут растягиваться под давлением, сила которого в 350 раз превышает вес самого муравья. При этом общий вес воздействующей прижимной силы, которая все-таки смогла отделить тело муравья от его головы, оказался в 3400-5000 раз больше веса самого насекомого.

Во время эксперимента с центрифугой, ученые также использовали приборы компьютерной микротомографии, которые позволили проследить за тем, как ведут себя мягкие ткани шеи насекомого и его твердый экзоскелет (панцирь) на его голове и теле. Подобные контрастные и соединительные материалы, как правило, испытывают наибольшую нагрузку, однако, как говорят ученые, у муравьев «между этими тканями имеется плавный и сбалансированный переход», который позволяет увеличить общую выносливость. Именно эта особенность заинтересовала исследователей и именно ее, по мнению ученых, людям следует учитывать при постройке роботов.

Эта особенность открывает возможности к постройке миниатюрных роботов, в которых будут использоваться как мягкие, так и твердые компоненты. Этот симбиоз позволит повысить силу и долговечность таких машин.

«Другие насекомые имеют похожие микроуровневые структурные особенности, и мы считаем, что они могли бы пригодиться и при разработке роботов», — говорит Карлос Кастро, доцент кафедры машиностроения и космической промышленности при Университете штата Огайо.

«Эти насекомые обладают способностью регулировать поведение своих мягких тканей и твердого внешнего экзоскелета, чтобы минимизировать нагрузку на организм и оптимизировать работу их функций. Они могут создавать трение или сцепку двигающихся частей, упрочняя тем самым общую структуру их организма».

Для исследования соединительной ткани и контактных поверхностей между головой, шеей и грудной частью муравья ученые использовали электронный микроскоп. Выявленные различия в текстуре каждой поверхности, различные выпуклости, а также похожие в некоторых местах на волоски структуры, по мнению ученых, тоже играют важную роль в невероятной силе насекомого.

Сейчас ученые ищут способы адаптации этих структурных особенностей в масштабах робототехники, хотя понимают всю сложность этой задачи, так как немаловажную роль здесь играет соотношение силы и маленького размера насекомого. Увеличение муравья до размера человека, например, приведет к увеличению его трехмерного объема, но мышцы в данном случае увеличатся только в двумерной плоскости, а соотношения массы к мускулатуре при этом уменьшится.

По мнению Кастро, возможности применения роботов подобной конструкции на твердой поверхности будут ограничены, подобная конструкция будет наиболее эффективна в условиях космоса, например, для передвижении грузов в условиях микрогравитации.

У всех муравьев, кроме немногих паразитических родов, в отличие от остальных перепончатокрылых, рабочие особи (бесполые самки) бескрылы от рождения и строение их груди отличается от строения груди плодовитых самок. Все муравьи имеют характерный признак, по которому их можно отличить от других перепончатокрылых: между грудью и брюшком у них имеется тонкий стебелек из одного или двух члеников, тогда как у всех остальных перепончатокрылых брюшко непосредственно прикрепляется к груди. У муравьев рабочие всегда бескрылые, самцы всегда крылатые, а самки вначале имеют крылья, но становясь «царицами», сбрасывают их.

Еще удивительнее изменения, происшедшие с яйцекладом рабочих муравьев из подсемейства формицин. Яйцеклад их превратился в крошечные хитиновые пластинки, заметные лишь на препарате под большим увеличением. Зато половину брюшка муравьев занимает огромная кислая ядовитая железа, окруженная мощным мускульным мешком. При сокращении мышц яд, состоящий в основном из муравьиной кислоты, очень ядовитой для насекомых, выбрасывается на расстоянии до полуметра, т.е. на расстояние в 500 раз превышающее длину тела муравья.

Только у Formicidae имеются метаплевральные железы. Содержимое этих желез, видимо, служит для дезинфекции гнезд.

Соотношение массы тела и массы мозга (надглоточного ганглия) у муравьев примерно такое же как и у собаки – 1:200-1:300. А грибовидные тела, функция которых соответствует функции коры головного мозга у позвоночных животных, у некоторых муравьев занимают половину объема мозга. Не случайно потому, что по способности к обучению муравьи не уступают птицам.

Для муравьев доказана способность отличать объекты определенной формы независимо от их окраски и размеров, и определять цвета, независимо от формы и размера.

У муравьев плохое зрение, но зато сильно развиты обоняние и осязание. Органы обоняния расположены у них на усиках. Шевеля ими, муравей обнюхивает и ощупывает все встречные предметы. По запаху насекомые узнают «своих» и «чужих», по запаху следов находят дорогу к муравейнику, вокруг которого много «душистых тропинок», «пропитанных» муравьями.

Феромон тревоги у большинства муравьев выделяется железами, находящимися у основания челюстей. Попробуйте потревожить небольшую группу муравьев на куполе муравейника, то можно увидеть как от этой группы волнами расходится возбуждение, а еще через несколько секунд из входов в гнездо начинают появляться толпы агрессивно настроенных муравьев. Тут происходит цепная реакция. Потревоженный муравей принимает оборонительную позу и «выстреливает» из желез феромон тревоги. Эта жидкость состоящая главным образом из смеси муравьиной кислоты и углерода индекана. Муравьиная кислота – это яд, которым муравьи защищаются и убивают добычу. Но одновременно она действует и как феромон, возбуждая других муравьев. Индекан выполняет лишь сигнальную функцию, он вызывает у муравьев агрессивное состояние. Если прекратить тревожить муравьев, возбуждение спустя несколько секунд или минут исчезнет. Но если доза феромона в воздухе слишком велика, поведение муравьев меняется.

Например, блуждающие муравьи (Tapinoma erraticum) покидают гнездо и переселяются в другое место. А у северо-американских муравьев-жнецов (Pogonomyrmex) при повышении дозы феромона тревоги все рабочие начинают копать землю.

Запах самки также является безусловным раздражителем. Если смыть спиртом или эфиром выделения с покровов тела самки муравьев и полученным раствором пропитать кусочек сердцевины бузины, муравьи будут ухаживать за ним так же, как и за самкой.

Сигнализация при помощи следовых феромонов имеет у многих муравьев такое же значение, как танцы у пчел.

Отыскав богатый источник пищи, муравей-фуражир, двигаясь к гнезду, прикасается брюшком к почве, оставляя на ней пахучий след. По этому следу пищу отыскивают другие муравьи, вышедшие из гнезда на добычу. Следовые феромоны также побуждают фуражиров отправляться на поиск пищи.

Существуют и другие феромоны, источник и действия которых пока еще не изучены. Так, например, трупы умерших муравьев рабочие отыскивают благодаря выделяющимся при разложении эфирам жирных кислот и выносятся из муравейника. Если смочить такими эфирами живого муравья, рабочие будут выбрасывать его из муравейника до тех пор, пока запах не исчезнет.

Ротовые части грызущие или лижуще-грызущие. В последнем случае нижняя губа и нижние челюсти вытягиваются и образуют хоботок с язычком на конце. Такой ротовой аппарат служит для высасывания нектара. Жвалы образуются не только при питании, но и при строительстве гнезд, рытье почвы и т.д.

У некоторых видов они имеют причудливую форму и превышают длину головы. На голове имеются пара сложных фасеточных глаз и 3 простых глазка, но некоторые муравьи совершенно слепы.

Муравьи принадлежат к общественным полиморфным насекомым. Их внешний скелет представлен хитином. С поверхности блестит или, наоборот, матовый, гладкий или морщинистый, голый, опушенный, а волоски могут быть короткими или длинными, прилегающими или отстающими.

Головы могут быть круглые, квадратные, конические, пирамидальные, сердцевидные, плоско-выпуклые. Но какова бы не была голова, она неизменно оснащена парой простых булавовидных усиков, которые расположены в особых ямках между глазами. В каждом усике есть более или менее длинная рукоять, несущая членистые жгутики. У одних в усике всего 4 членика, у других 12-13. На голове у муравья выделяют лоб, темя, даже щеки разной конфигурации. У некоторых имеется пара сложных глаз и три простых глазка. Многие муравьи совершенно слепы. Простые глазки, если они есть, располагаются на темени тремя точками. Сложные глаза состоят из разного числа одинаковых фасеток: у одних их 2-3, а у других тысячи. Каждая фасетка – это микроскопическая светочувствительная трубочка, она воспринимает только одну единственную точку, все же вместе дают полное изображение.

Ротовые части грызущие. У некоторых муравьев существует так называемая подротовая сумка, куда они при уборке помещения складывают мусор и пыль. Кроме широкой верхней и нижней губы, у муравьев есть две пары челюстей: верхняя и нижняя (жвалы). Жвалы необычайно разнообразны. Они могут быть крохотными, средними, большими, огромными, тупыми и острыми; гладкими и зубчатыми; прямыми или изогнутыми; смыкающимися и перекрывающимися самым необычным образом; похожи или на щипцы или на кусачки. Они могут действовать независимо от прочих ротовых органов, а так же и при закрытом рте. Эта особенность связана с тем, что мандибулы являются основным рабочим инструментом и оружием муравья.

В нижней губе самой важной частью является язычок с его придаточными частями. Это орган вкуса, но служит он и для чистки тела. С его помощью взрослые муравьи постоянно обмениваются кормом, кормят личинок. Ротовое устройство не приспособлено к поглощению твердой пищи, муравей может всасывать только растворы.

Второй частью тела муравьев следующей за головой является грудь, состоящая из трех слитых члеников. К ней прикрепляются три пары ножек, каждая из которых заканчивается пятичлениковой лапкой. Голени передних ног оснащены специальными гребными, с помощью которых муравьи чистят свои усики.

Брюшко у муравьев стебельчатое и присоединяется к груди следующим образом: один или два первых членика отделены от брюшка и образуют стебелек – подвижное и гибкое сочленение с грудью. Такое сочленение обеспечивает большую подвижность брюшка и многие муравьи способны даже подгибать его конец к голове. Само же брюшко состоит из 3-9 соединенных между собой члеников. Первый сливается с грудью и неотделим от нее. Придатки двух последних сегментов брюшка образуют яйцеклад или жало, которое если есть, то слабо развито.

От ротового отверстия, сквозь грудь и стебелек тянется пищевод. В брюшке он сразу расширяется в зобик. В зобике пища не усваивается, а сохраняется пока не будет отрыгнута и передана другим муравьям. Одновременно, в зобике, пища частично подготавливается к усвоению. Сам же муравей питается чаще не той пищей, которую добывает сам, а отрыжкой своих собратьев. Пройдя зобик и мышечный желудок пища поступает в персональный отрезок кишечного тракта, где и усваивается. Мышцы, которые образуют глотку и желудок составляют сдвоенный орган, регулирующий и направляющий использование собранного корма. Когда просвет мышечного желудка закрыт, а волокно глотки расслаблены, пища отрыгивается из зобика и передается другому муравью. Если же мускулы глотки сжаты, а мышечный желудок действует подобно насосу, то корм из зобика перекачивается в пищеварительный отдел кишечника.

С пищеварительным трактом связана система желез. Среди них:

· Железы жвал и нижних челюстей, они выделяют клейкое вещество, используемое непосредственно как строительный материал или для его приготовления;

· Губная железа – производит смазку, которой рабочие муравьи облизывают лица, а иногда и кормят личинок;

· Глоточные железы. Через их протоки в пищеварительный тракт поступает секрет, подготавливающий пищу к усвоению;

· Грудные железы – выделяют на поверхности тела ароматическое вещество, по запаху которого обитатели муравейника узнают друг друга, отличают «своих» от «чужих».

Вдоль всего тела муравья проходит нить нервного ствола, а в его головном отделе сосредоточен довольно мощный узел нервных клеток – ганглий, который иногда называют мозгом муравья. Он составляет у муравьев 1/280 часть объема тела.

Органы слуха, обоняния и осязания у муравьев находятся на усиках.

Половозрелые особи имеют две пары перепончатых крыльев, покрытых редкими жилками.

Размножение

Семьи муравьев – многолетнее четко организованное сообщество индивидов, состоящее из половых особей (самцов и самок), а также рабочих муравьев, которые являются недоразвитыми, бесплодными в обычных условиях самками.

Самцы обычно появляются в муравейнике незадолго до брачного лета и вскоре после спаривания погибают.

Самка оплодотворяется один раз и полученный при этом огромный запас спермы, который в ее организме постепенно в течение всей жизни расходуется. Продолжительность жизни муравьиной самки максимальна для мира насекомых – до 20 лет.

После оплодотворения для самки-основательницы наступает самый опасный период в жизни – период одиночного существования. Самка должна выбрать место для гнезда, подготовить первую камеру нового муравейника и приступить, спустя некоторое время, к яйцекладке. У некоторых муравьев камера имеет выход на поверхность, и самка, как только выведутся личинки, периодически выходит наружу охотиться. Выходы самок продолжаются до тех пор, пока из личинок не вырастут первые рабочие. У большинства видов муравьев самка после яйцекладки постоянно находится в изолированной от внешнего мира камере, выкармливая первых рабочих и существуя сама за счет дегенерации мышц и собственного жирового тела. Никакого дополнительного питания в это время она не получает.

Одинокие самки, крылатые и уже сбросившие крылья, являются легкой добычей для многих врагов: птиц, насекомых, млекопитающих, амфибий, хищных, беспозвоночных и других видов муравьев. Из сотен вылетевших из гнезда самок лишь единицам удается соорудить первую камеру и приступить к основанию муравейника. Поэтому в ходе эволюции многие муравьи выработали способы, позволяющие сократить до минимума или полностью исключить наиболее уязвимый период одиночного существования самки. Далеко не все муравьи способны основывать новые семьи самостоятельно. У некоторых видов молодая самка использует для этого уже существующую небольшую семью другого вида муравьев. Проникая в чужое гнездо, она убивает живущую там самку и занимает ее место. Рабочие муравьи обычно начинают ухаживать за пришелицей и вскармливать ее потомство – муравьев другого вида.

Постепенно рабочие вида-хозяина вымирают и в гнезде остаются только новая самка и ее потомство. Иногда рабочие вида-хозяина ведут себя агрессивно по отношению к чужой самке. В таких случаях, если семья небольшая, она убивает не только самку, но и взрослых рабочих. В гнезде остаются только куколки. Выходящие из них молодые рабочие уже лояльны к чужой самке.

С ними она основывает муравейник. Используя для организации нового муравейника семью вида-хозяина, муравьи проходят стадию временного социального паразитизма. К таким видам относятся, например, столь широко распространенные и общественные обитатели наших лесов, как рыжие лесные муравьи (F. rufa) и кроваво-красный муравей-рабовладелец (F. Canguinea L.)

Развитие

После того, как самка отложила яйцо, находящийся поблизости муравей подхватывает его и переносит в другую камеру. Там он кладет его на комочек белой крупицы, который именуется пакетом. У большинства муравьев яйца характерной формы – продолговатые. У высокоразвитых листорезов они округлые, а у некоторых примитивных видов почти палочковидные. Размеры яиц, отложенных даже одной и той же маткой, не всегда одинаковы. Самые крупные из них не более полумиллиметра в длину, обычно же яйцо гораздо меньше.

Как только яйцо отложено, за ним сразу начинают ухаживать. Муравьи-няньки постоянно не просто перебирают и перекладывают яйца, а лижут их (Приложение 2). Слюна муравьев содержит питательные вещества. Всасываясь, они проникают сквозь оболочку, и яйцо постепенно увеличивается в объеме. Таким образом, муравьиное яйцо в момент появления на свет не содержит всего количества питательных веществ, необходимых для созревания личинки. Лишь благодаря слюне и содержащимся в ней веществам яйца разрастаются. Одновременно слюна, обладающая бактерицидными свойствами, убивает на их оболочке споры губительной плесени и склеивает их в пакеты.

Из созревшего яйца вылупляется личинка. Она настолько мала, что ее движения для невооруженного глаза незаметны. Но муравьи-няньки, обнаружив ее, тут же переносят из пакета яиц в пакет молодых личинок. Этот желто-белый червячок-личинка состоит из 12 колец, безглаза, безнога. У нее только имеется намек на усики, но зато уже хорошо выражен рот. Тело личинки покрыто как бы щетинкой из разнообразно изогнутых, закрученных, хорошо пружинящих волосков. Эти микроскопические рессоры предохраняют личинку от повреждений, когда муравей берет ее в свои жвалы. К тому же мохнатые личинки в пакетах не склеиваются, не соприкасаются своими телами, а как бы сваливаются, переплетаются волосками так, что дыхальца, через которые проходит воздух, остаются открытыми. Дыхание не нарушается. Личинки одних видов муравьев имеют на спине петельки, и няньки подвешивают их к потолку камер, у других – личинок волосками-крючочками прикрепляют к стенкам гнездовых ниш. Всего же чаще они содержатся в пакетах. Кормятся личинки обычным способом и, поглощая уйму пищи, растут во много раз быстрее, чем яйца. Рабочие-няньки кормят личинок, отрыгивая выделения желез – богатую витаминами, жидкую пищу.

Особенности поведения

Соотношение массы тела и мозга (надглоточного ганглия) у муравья, примерно такое же, как у собаки 1:200-1:300. А грибовидные тела, функция которых соответствует функции коры головного мозга у позвоночных животных, у некоторых муравьев занимает половину объема мозга. Не случайно поэтому, что по способности к обучению муравьи не уступают птицам и другим млекопитающим. Они даже способны к некоторым элементарным формам общения. Опытами Г.А. Мазохина-Поршнякова и его сотрудников доказана, например, способность муравьев к инвариантному обучению. Опыты эти проводятся следующим образом: в начале муравью предлагают синий треугольник и желтый квадрат и обучают его находить кормушку у треугольника. После того, как обучение закончено, предлагается вторая задача: научиться находить кормушку у зеленого треугольника, отличая его от оранжевого круга. После нескольких таких опытов муравьи обучаются отличать треугольник от любой другой фигуры, независимо от их окраски и размеров. Более сложных опытов с этими насекомыми пока не ставили.

Очень интересно их поведение в семейной организации. В многоклеточном организме обмен информацией между отдельными органами и клетками осуществляется при помощи тока крови и по нервным окончаниям. В «сверхорганизме» аналогичные функции выполняют: трофоллаксис, пахучие феромоны и звуковые сигналы.

Трофоллаксис – это обмен пищей между отдельными особями, в который вовлечено все общество. Как показали опыты с мечеными атомами: капля пищи, принесенная одним муравьем в гнездо уже через 20 часов распространяется между сотнями особей. Самки всех общественных насекомых выделяют вещества, которые слизывают ухаживающие за ними рабочие и затем распространяют их среди всего населения гнезда. Стоит этим веществам исчезнуть, как поведение рабочих резко меняется. Рабочие особи рыжих лесных муравьев (F. rufa) сразу же начинают откладывать яйца. Рабочие бурого лесного муравья (F. fusca) могут принять в это время самку любого вида того же рода, которую они убили бы прежде. Колонна бродячих муравьев начинает искать другую колонну того же вида и сливается с ней.

С пищей, видимо, передается и другая, более сложная информация, например, о соотношении каст у муравьев, но об этом почти ничего не известно.

Вещества, выделяемые животными, которые изменяют поведение других животных того же вида, носят название феромонов (гомотенгронов).

Защитное поведение

В особую группу можно выделить оборонительное поведение, которое отмечается за пределами муравейника. При опасности муравьи используют свое основное и единственное дальнобойное «оружие» - муравьиную кислоту. Чтобы определить, для чего муравьи используют такое «оружие», нами были проведены следующие наблюдения. Сначала запустили на одну из троп рыжего лесного муравья (F. rufa), муравья, взятого из другого гнезда того же вида, а затем из дальнего, не соединенного дорожками. Оба муравья вели себя одинаково. Подогнув брюшко, они начали бегать по муравейнику, обрызгивая его кислотой. Поведение пришельцев насторожило хозяев. Несколько особей окружили незваных гостей и начали ощупывать их усиками. Это продолжалось в течение 15-20 секунд. Затем все разбежались и пришельцы растворились в общей массе. Абсолютно другая реакция наблюдалась при встрече рыжего лесного муравья (F. rufa) с особями другого вида. На одну из троп был пущен черный муравей (L. niger), взятый из муравейника на лугу. Он начал метаться по чужому гнезду, пытаясь скрыться от хозяев. Но они окружили его, изучили с помощью усиков и, парализовав его муравьиной кислотой, буквально разорвали жвалами.

Охрана и восстановление численности

Основными чертами общества насекомых являются разделение функций между членами «общества» и постоянный обмен «информацией». Общество, или семья, насекомых – это единое целое, и каждая особь не может существовать вне его.

Одним из показателей совершенства организма является степень его независимости от среды. Насекомые – животные хладнокровные. Правда, температура их тела может быть выше, чем температура воздуха. А вот в гнездах температурный режим поддерживается очень строго.

Ранней весной, как только стает снег, на южной стороне гнездовых куполов муравейников рыжих муравьев можно увидеть плотный шевелящийся слой муравьев. Это рабочие - «теплоносцы». Нагревшись на солнце, опускаются в гнезда и там остывают. Сравнительно быстро в гнезде появляется небольшой участок с температурой 26-30 оС. В него поднимаются из глубинных ходов самки и откладывают яйца. Здесь происходит воспитание первых личинок. Впоследствии объем «теплового ядра» увеличивается. Летом муравьи поддерживают в гнезде постоянную температуру, открывая и закрывая входы в гнездо и изменяя наклон освещенного склона купола муравейника. Большинство видов муравьев просто переносят личинок, подбирая для них камеры с наиболее подходящим режимом.

Благодаря общественному образу жизни муравьи получают возможность делать запасы пищи гораздо больше, чем это может сделать одна особь.

Главное «приобретение» муравьев – необыкновенная жизнеспособность семьи как целого. Погубить муравья ничего не стоит, но уничтожить муравейник довольно трудно. Достаточно оставить хотя бы самку, личинок и небольшое количество рабочих и гнездо восстанавливается. Поэтому так трудно бороться с живущими в домах муравьями – ведь все обычные меры борьбы приводят только к уничтожению рабочих-фуражиров.

При гибели части населения в семье моментально происходит перераспределение функций отдельных рабочих. Больше того, опыты с затравливанием ядами гнезд краснощекого муравья (Formica rufibarbis) показали, что после гибели большого количества рабочие начинают вместе с самкой откладывать яйца, что способствует быстрому восстановлению прежней численности семьи.

Иногда отдельные семьи муравьев объединяются в колонию из нескольких гнезд. Колонии рыжих лесных муравьев иногда насчитывают несколько тысяч гнезд и занимают территорию в несколько квадратных километров. Между гнездами колоний постоянно происходит обмен молодью и рабочими. Если прекратить такой обмен, гнезда вскоре становятся враждующими. Способность к регенерации у колонии еще выше, чем у семьи, живущей в одиночном гнезде. Если, например, в одном из гнезд колонии погибнут фуражиры, рабочие из соседних гнезд становятся фуражирами.

Высокая способность к регенерации семей привела к тому, что семьи многих видов муравьев практически не имеют естественных врагов. У рыжих муравьев имеются так называемые охраняемые территории, в пределах которых не допускаются особи других семей того же или близкого (рода) вида.

Представители Красной книги описаны по Н.Б. Никитскому (1987). Как ни странно на первый взгляд, но даже среди обычных насекомых, как муравьи, имеются исключительно редкие. У нас в стране к ним относятся муравьи-лиометопумы, сооружающие свои гнезда внутри стволов деревьев.

Род Лиометопумы очень древний. Некоторые его виды были обнаружены палеонтологами внутри балтийского янтаря, т.е. жили на земле уже 30-40 млн. лет назад. Сейчас же во всем мире известно 7-8 видов лиометопум. Мирмекологи без особого труда распознают их по своеобразной двухцветной окраске тела, зубцам на челюстях и крохотными глазками, сохранившимся на темени рабочих особей. Одни рабочие – крупные, около 7 мм длиной, другие – всего 3-4 мм.

Известно, что разные по внешности особи выполняют в гнезде и разную работу, но чем отличаются обязанности крупных и мелких лиометопумов, пока не известно.

В нашей стране лиометопумы встречаются в двух далеко отстоящих друг от друга областях: на юге и западе европейской части и в Приморском крае. До самого последнего времени считалось, что там и там живет один и тот же вид – лиометопум европейский.

Как один вид с разорванным ареалом он включен и в Красную книгу. И только совсем недавно оказалось, что дальневосточные лиометопумы представляют собой особый вид – лиометопум восточный. В отличие от европейского черное у него только брюшко, а голова такая же коричневая, как и грудь. Лиометопум восточный встречается еще реже, чем европейский. В Приморском крае эти муравьи известны всего в трех районах.

Биология обоих видов довольно сходна. Они устраивают гнезда внутри стволов деревьев, используя для этого естественные полости или дупла. Европейский вид поселяется преимущественно внутри старых дубов, тогда как дальневосточный предпочитает черную пихту.

Из девяти обнаруженных гнезд шесть располагались именно в ней и лишь три семьи обосновались в других породах: березе, ильме и монгольском дубе. Работая над сооружением гнезда, муравьи расширяют внутренние полости ствола, а опилки в челюстях выносят наружу и сбрасывают вниз, порой с высоты более метра. Другие муравьи, работающие у подножья дерева, подбирают упавшие кусочки и относят подальше от ствола.

Интересной особенностью поведения муравьев является их реакция на врага. Стоит дотронуться до бегущего лиометопума, как он падает, притворившись мертвым, или, приподняв брюшко, начинает метаться из стороны в сторону.

С сигналом опасности связаны интересные взаимоотношения между муравьями и средиземноморской синицей-гаичкой. Муравьи представляют смертельную опасность для гнездящихся в дуплах этих деревьев гаичек. В ответ на опасность у птиц выработалось специальное защитное поведение: заметив муравьев, бегающих возле входа в дупло, синицы ловят их клювом и растирают по коре деревьев. «Облака» феромонов тревоги, выделяющиеся при этом из раздавленных муравьев, заставляют других лиометопумов держаться подальше от дупла.

Оба вида муравья активны в течение всего теплого периода. В июне в семьях появляются самки и самцы. Размножение лиометопумов почти не изучено.

Хотя лиометопум европейский в настоящее время довольно обычен в некоторых странах южной Европы, у нас в стране и он, и лиометопум восточный заслуживает строгой охраны.

Дальневосточный вид крайне редок и является эндемиком.

Виды муравьев

Муравьи являются одним из самых многочисленных семейств членистоногих. Они распространены практически по всему миру. Исключением является лишь Антарктида и некоторые удаленные острова. Всего насчитывается около 13000 видов этих насекомых, разделенных на 21 современных и 5 ископаемых подсемейств. Они, в свою очередь, делятся на 54 трибы и примерно 400 родов, из которых большая часть обитает в лесах тропической, субтропической и умеренных широтах. Рассмотрим наиболее интересные из них:

1.Рыжий лесной муравей ( Приложение 3 )

Общеизвестны так называемые муравьиные кучи, имеющие вид беспорядочного нагромождения лесного мусора. Однако это ошибочное впечатление рассеивается при ближайшем рассмотрении куч. Изучение показало, что они являются жилищами муравьев, их гнездами, имеющими довольно сложное строение.

Каждое гнездо состоит из двух частей — надземной и подземной. Надземная часть возвышается над почвой в виде кучки (купола или конуса) высотой до 1—1,5 м и шириной до 2—2,5 (в поперечнике у основания). Эта часть построена из хвоинок, чешуек древесных почек, кусочков коры, комочков почвы и различных растительных остатков. На поверхности кучи виден ряд отверстий, ведущих в подземную часть гнезда.

Подземная часть состоит из внутренних помещений, занимающих более или менее глубокий слой почвы и представляющих целую систему галерей и камер в несколько этажей, соединенных между собой узкими ходами, пронизывающими весь муравейник. В больших муравейниках живет по нескольку десятков тысяч особей. Из года в год их число увеличивается за счет образования новых гнезд в соседстве со старыми, которые превращаются в целые муравьиные колонии, состоящие обычно из 10 — 15 гнезд. Нередки и одиночные муравьиные кучи.

В каждом гнезде население состоит из особей трех групп с различными функциями и особенностями строения: 1) рабочие муравьи мелких размеров (длина 4—9 мм), с сильными челюстями и большой головой; 2) более крупные самки (длиной 9— 11 мм) с толстым брюшком и 3) самцы с очень маленькой головой.

Больше всего в гнезде рабочих муравьев. Это бескрылые, недоразвитые самки, выполняющие все работы по муравейнику. Главным орудием во всех работах им служат жвалы (грызущий аппарат верхних челюстей). Этим муравьям приходится не только добывать жвалами строительный материал для гнезда и пищу, но и ухаживать за личинками и куколками, перетаскивая их из одной камеры в другую, из нижнего этажа в верхний (в зависимости от изменения температуры и влажности). В случае проникновения в муравейник муравьев других видов или вторжения посторонних предметов и чужих живых существ рабочие муравьи защищают гнездо от всех и всего, что угрожает его безопасности, выпуская едкую жидкость (муравьиную кислоту).

Самки, или Матки муравейника, заняты исключительно откладкой яиц и живут в глубине гнезда. Они имеют крылья до оплодотворения и теряют их после брачного полета. Самцы выполняют только функцию оплодотворения самок и живут в муравейнике временно, до спаривания. У них есть крылья, необходимые им для участия в брачном полете. Самки и самцы не добывают корма самостоятельно, а получают пищу от рабочих муравьев.

Во время брачного полета на летающих тучами муравьев нападают стрекозы, охотятся стрижи и ласточки. После акта оплодотворения самцы умирают, а самки откладывают очень мелкие (меньше булавочной головки) белые яички, из которых выходят личинки. Затем личинки превращаются в куколок, заключенных в светло-желтые коконы овально-цилиндрической формы. Их часто неправильно называют муравьиными яйцами. Под этим же названием их продают в зоомагазинах как питательный корм для певчих птиц, содержащихся в домашних условиях, для кормления новорожденных цыплят. Заготовители муравьиных яиц нередко, разгребая муравьиные кучи, повреждают их и наносят тем самым большой вред лесу и его обитателям. Необходимо помнить, что муравейники всегда нуждаются в охране.

Лесные рыжие муравьи приносят неоценимую пользу человеку, помогая ему уничтожать опасных вредителей древесных насаждений. В этом нетрудно убедиться, если провести очень простой опыт, доступный любому школьнику. Наблюдая за муравейником, можно срезу заметить, что от него идут во все стороны дорожки, по которым снуют муравьи. Одни бегут от гнезда в поисках корма, другие возвращаются в муравейник с добычей. Если пинцетом отнимать у каждого муравья его ношу и складывать в одном месте в течение определенного времени (например, одного часа), то результаты покажут, что муравьи тащат в гнездо главным образом гусениц сосновой совки, зимней и сосновой пяденицы, личинок пилильщиков, различных жучков и бабочек, относящихся к вредителям леса. Кроме того, они уничтожают слизней, повреждающих листву деревьев. Но этим не исчерпывается полезное значение муравьев. Они разносят семена лесных растений, рыхлят почву, облегчая рост всходов древесных и кустарниковых пород, и способствуют их распространению.

Подсчеты показали, что муравьи среднего по величине гнезда за один день уничтожают 15—20 тыс. различных вредителей. Чтобы добыть такое огромное количество насекомых, малому пестрому дятлу потребовалось бы не менее трех недель, а большой синице — целых два месяца! За весь летний сезон обитатели одного муравейника способны уничтожить от 3 до 8 млн. насекомых. Вот почему в тех местах, где муравейников много, вредители не успевают размножаться и наносить ощутимый урон лесу. Где муравейников нет, их переселяют туда искусственным путем.

Муравьям приходится работать главным образом в темноте, поэтому основным органом чувств у них является не зрение, а обоняние и осязание, функции которых выполняют усики. Ими они ощупывают и обнюхивают все предметы, определяя их съедобность, а также отличают по запаху своих муравьев от чужих. При помощи усиков муравьи находят дорогу домой по пахучим следам, оставляемым ими на тропинках. Встречаясь друг с другом, они соприкасаются усиками и обмениваются информацией. Если встречается сытый муравей с голодным из своего же гнезда, он после взаимного контакта усиками отрыгивает капельку пищи, которую голодный слизывает. В случае затруднений, возникших у одного из муравьев с доставкой домой крупной добычи, ему помогают другие муравьи, пытаясь общими усилиями дотащить ее к муравейнику.

Жизнь муравьев очень сложна и богата интересными фактами, указывающими на высокий уровень общественных отношений между ними и другими насекомыми. Например, муравьи используют мелких насекомых — тлей — в качестве как бы дойных коров, получая от них сладкий сок. Для этого муравьи усиками раздражают спинку тлей, а те выделяют капельку жидкости, слизываемую муравьями. Некоторые виды муравьев разводят в муравейнике грибы в качестве дополнительной пищи. В гнездах рыжих лесных муравьев живут крошечные коричневые муравьи-нахлебники (формикоксенусы), которые подкрадываются к своим хозяевам в момент кормления и питаются из той же капли жидкой пищи, которой те кормят друг друга. Есть муравьи-воры, которые таскают яички и личинки из соседних гнезд муравьев других видов.

Муравьи и их куколки служат пищей некоторым насекомоядным птицам, бурые медведи любят полакомиться муравьиными яйцами, разгребая лапами муравьиные кучи, но больше всего благополучие муравьев зависит от отношения к нему человека. В настоящее время еще нередки случаи разорения муравьиных куч гуляющими в лесу людьми, собирателями грибов, ягод, орехов, приезжающими из города в выходные дни на отдых в лес. В результате легкомысленного отношения к муравьям их гнезда в пригородных зеленых зонах становятся редкими, а затем совершенно исчезают, чем, безусловно, наносится ущерб охране лесных угодий.

Вот почему необходимо возможно шире распространять знания о значении рыжего лесного муравья для лесного хозяйства, подчеркивая необходимость бережного отношения к этим активным помощникам человека в борьбе за сохранение лесов.

2. Муравьи-жнецы (Messor structor) ( Приложение 4)

Messor structor или в простонародье муравьи-жнецы получили широкое распространение на территории СНГ в качестве первых питомцев начинающих мирмекиперов. И это неудивительно: жнецы непрохотливы к условиям, выносливы, легко в прокорме и довольно недороги. Но давайте разберемся со всем по порядку.

Муравьи рода Messor в основной массе встречаются в степях и полупустынях, где довольно жарко, сухо и наблюдается довольно хорошо выраженная сезонность. В сравнении с другими видами Messor structor считается довольно серверным видом. Он характерен для юга Украины и России. Южнее его вытесняют уже другие виды жнецов, такие, как M.barbarus или M.minor.

Муравьи устраиваются свои гнезда на открытых хорошо прогреваемых местах. Часто на обочинах дорог, где входу не мешает близлежащая растительность. Обычно вход окружен небольшим валом из кусочков почвы среднего размера. Получается эдакий насыпной кратер. Определить, что такой «кратер» сделали именно жнецы очень легко — вокруг будет множество шелухи от семян различных растений. Чем ближе к осени, тем такое поле шелухи становится больше и объемнее.

Роду муравьев назвали «messor», что в переводи с латинского означает «жнец». Все потому, что основой рациона колонии являются семена различных степных растений. В климате, где зимы быстро сменяются жарким летом, приходится адаптироваться. Насекомых сильно не половишь, и афидных насекомых также немного. семена оказались идеальным выходом из ситуации: в определенное время сезона их достаточно много + их можно запасать впрок.

Для питания жнецы использую схему принудительного брожжения. Рабочие хранят все семена в сухих прогреваемых камерах, чтобы на семенах не росли плесени, а сами семена не прорастали под действием влаги (соответственно и хранились дольше). Когда наступает необходимость, семечко переносится в камеры с высоким уровнем влажности, где через время начинает прорастать. В момент начального пророста рабочие срезают росток, после чего семечко начинает бродить с выделением углеводов. Они и служат пищей для колонии. Это и есть замена сахарам, нектару и выделениям афидных насекомых.

Когда семечко выдыхается, самые крупные солдаты дробят его на небольшие части. Эти кусочки в свою очередь переходят к рабочим поменьше, которые перетирают семечко в муку, из которой со слюной муравьи вылепливают субстанцию для прокорма личинок. Это белковая составляющая рациона колонии. При хороших запасах колония жнецов может хорошо жить даже в очень засушливые месяцы, когда еды на поверхности не встречается в принципе.

В природе в основном утром и вечером можно увидеть вереницы караванов, идущих в ближайшие заросли сухих растений за созревшими семенами.

Необходимость разделывать твердые семена развила в мессорах полиморфизм. Это одна из причин, по которой среди киперов эти муравьи обрели высокую ценность. особо крупные солдаты могут достигать длины в 8-8,5 мм. В основном же размер рабочих муравьев варьируется в пределах 4,5-7 мм. Матка 9-10 мм. То есть при всей своей простоте многочисленная колония может выглядеть очень эффектно из-за наличия в ней как неповоротливых гигантов, так и более мелких и быстрых разнородных особей.

Семьи мессоров могут достигать 5.000 и более особей. Известны случаи, когда семья может содержать нескольких маток. Правда такое не всегда удается повторить. Многоматочности обычно придерживаются северные российские популяции. Найти подобное явление на юге до сих пор не удалось.

3. Муравьи-бульдоги (Приложение 5)

Живут в Австралии, где хорошо известны их агрессивное поведение и очень болезненные укусы.

Эти крупные муравьи имеют характерные крупные глаза и длинные вытянутые мандибулы.

Свое сравнение с бульдогом этот вид муравьев получил благодаря уникальному строению челюстей, которые работают как арбалет или катапульта. Причем, насекомое использует эту особенность не только для нападения, но и для защиты от естественных врагов.

Например, с помощью своих мандибул муравей способен моментально отпрыгнуть на 39 см или подпрыгнуть на 7,6 см вверх. Это обычно помогает им уклониться от языка ящерицы. В больших количествах муравьи таким способом делают обманные маневры, заставляя более крупных хищников промахиваться.

Муравьи-бульдоги охотятся даже на таких насекомых, как осы и пчелы, убивают их с помощью жала, разрывают на части и кладут около своих крупных личинок, которые ими самостоятельно кормятся. После того как личинки окуклились, взрослые особи начинают кормиться сами, высасывая сахаристые выделения растений. Самка-основательница откладывает примерно 8 яиц, из которых спустя 4 месяца получаются в среднем три рабочих особи. Яйца не склеены в «пакеты» как у других муравьев.

Молодые рабочие особи остаются в гнезде до месячного возраста и обладают особыми адаптациями для кормления личинок, главная из которых — способность продуцировать «кормовые» яйца. Эти яйца в отличие от настоящих яиц покрыты тонким гибким хорионом, они мягкие, шарообразные, их легко проткнуть и высосать. Они стерильны в обоих смыслах этого слова — неспособны к дальнейшему развитию и свободны от микроорганизмов. Ими кормятся особи всех возрастных и социальных категорий. Хотя этот желток не совсем такой, как в обычных яйцах, он, возможно, лучше соответствует по составу потребностям личинок и имаго.

Самки-основательницы муравьев-бульдогов строят наклонный ствол, ведущий в камеру с расплодом, и расположенную у самой поверхности горизонтальную галерею, из которой они отправляются по ночам на охоту. Время жизни каждой матки составляет примерно 2 года.

Рабочие муравьи проявляют большую терпимость к «гостям» своего вида - в 60% случаев муравей того же вида легко проникал в чужое гнездо не встречая препятствий.

Муравьи нападают на любого, кто осмелится появиться на их территории. Обладают хорошим зрением и способны замечать и даже преследовать врага на расстоянии до метра.

Весьма успешно используют жало как для умерщвления жертвы, так и для обороны - впрыскиваемый яд содержит опасные токсины.

4. Кочевые (Приложение 6)

Кочевые муравьи в течение жизни осуществляют полный цикл превращения, который предполагает прохождение нескольких стадий: яйцо, личинка, куколка, взрослая особь (имаго).

Личинка, вылупляющаяся из яйца после завершения инкубационного периода, является единственной стадией в развитии насекомого, на которой происходит рост. Личинки кочевых муравьев червеобразные, малоподвижные, их кормлением и уходом за ними занимаются рабочие особи.

По мере роста наружные покровы растягиваются до определенных пределов, затем происходит линька, этот цикл повторяется в личиночной стадии развития насекомого несколько раз. Соответственно, различают несколько возрастных стадий личинки, у большинства видов кочевых муравьев таких стадий четыре.

Окукливаясь, личинка покрывается коконом, в котором развивается взрослая особь. Взрослые кочевые муравьи имеют хитиновый экзоскелет, обеспечивающий поддержку и защиту тела, состоящего из трех сегментов — головы, мезосомы (средней части) и брюшка. Глаза сложные, фасеточные, усики коленчатые, челюсти крупные и сильные. Бродячие муравьи отличаются довольно крупными размерами, рабочие особи могут достигать 1,5 см в длину, а самцы и самки в два-три раза крупнее.

Муравьи-солдаты отличаются особо крупными и мощными челюстями, длина которых превышает длину головы насекомого. Они занимаются охраной колонии. Рабочие муравьи более мелкие, чем муравьи-солдаты, их длина для большинства разновидностей кочевников составляет от 3 до 13 мм. Во время движения они идут в центре колонны и несут личинок, а также ловят и перетаскивают добычу. Матка колонии отличается крупным брюшком, длина ее может достигать 5 см.

Процесс размножения происходит во время остановок, которые движущаяся колонна кочевых муравьев совершает каждые 7-10 дней. На привале одни рабочие муравьи образуют из своих тел временное гнездо, а другие внутри этого гнезда раскармливают самку-королеву. Брюшко матки увеличивается в несколько раз, и она начинает откладывать яйца — порядка 25000 за неделю.

Рабочие муравьи уносят яйца и переключаются на кормление вылупляющихся из них личинок. Самка при этом получает меньше пищи, и ее брюшко начинает сдуваться. Когда этот цикл размножения завершен, колония вновь начинает готовиться к походу. Из коконов выходит все больше и больше взрослых муравьев, матка снова готова к передвижению — и в установленный срок бродячие муравьи выстраиваются колонной и выдвигаются в путь.

Бродячие муравьи — хищники, перемещения в поисках корма занимают большую часть времени этих насекомых. Основу питания составляют беспозвоночные, главным образом это другие общественные насекомые, такие, как термиты, осы, пчелы. Их гнезда, встреченные колонной на пути, кочевые муравьи уничтожают подчистую. Своих жертв кочевники закусывают насмерть или убивают ядом.

Небольшую долю рациона бродячих муравьев составляют мелкие позвоночные. Это могут быть лягушки и рептилии, а также гнездящиеся на земле птицы. Муравьи-кочевники уничтожают всех мелких животных, которые попадаются на пути движения колонны. Правда, перемещаются эти хищники довольно медленно, поэтому их жертвами могут стать только те животные, которые не могут убежать. Поедают кочевые муравьи и падаль. Их пищей может стать как мертвая лягушка или птица, так и туша слона.

Разновидности насчитывают порядка 200 видов бродячих муравьев, самые известные из них принадлежат к родам дорилюс (лат. Dorylus, распространен в Африке) и эцитон (Eciton, эти муравьи обитают в Южной Америке).

Муравьи рода дорилюс

Муравьи рода дорилюс, или дорилины — мелкие и средние по размеру кочевые муравьи, длина тела рабочих составляет от 3 до 13 мм, самцов — до 3 см. Матка во время откладки яиц достигает 5 см в длину.

Цикл жизни колонии, как и у всех бродячих муравьев, состоит из оседлой и кочевой фаз. Насекомые передвигаются от одного временного лагеря к другому, постоянных гнезд не строят. Численность колонии может достигать 20 млн. особей. Входят в число самых массовых африканских хищников.

Муравьи рода эцитон

Эцитоны распространены в Новом Свете, от США на севере до Чили и Аргентины на юге. Ведут типичный для кочевников образ жизни, которые не предполагает строительство постоянных гнезд.

Наиболее известный вид этого рода, эцитон Бурчелли — средние и мелкие кочевые муравьи, длина тела рабочих до 12 мм. Крупные рабочие особи имеют желтовато-красную окраску, мелкие — черную, брюшко рыжее. Глаза отсутствуют, есть развитое и функционирующее жало.

Муравьи-эцитоны являются самыми массовыми хищниками Америки.

Бродячие муравьи являются хищниками и не наносят вреда посевам, поскольку не питаются плодами, не переносят тлю с одного растения на другое, не распространяют семена сорняков. При этом они поедают паразитов растений.

Однако эти насекомые могут быть источником неприятностей для коренных жителей Африки и Южной Америки, поскольку способны болезненно покусать человека или домашних животных. В Африке, когда к деревне приближается колонна кочевников, которая может состоять из миллионов и даже десятков миллионов особей, люди обычно покидают свои дома, забирая с собой всех животных — кочевые муравьи могут искусать как человека, так и козу, овцу или даже корову. После того, как через деревню прошла колония бродячих муравьев, в домах не остается ни клопов, ни блох, ни крыс — кочевники поедают всех, кто не успел убежать.

Укусы бродячих муравьев довольно болезненны. Однако эти насекомые все же не представляют большой опасности для человека. Остерегаться таких муравьев следует людям, для которых характерны острые аллергические реакции на укусы насекомых. Для них кочевники могут представлять серьезную угрозу, множественные покусы провоцируют анафилактический шок с удушьем или смертельную интоксикацию. Человек, попавший в центр колонии бродячих муравьев, может быть сильно покусан. Такая участь иногда постигает больных и ослабленных людей, которые не в состоянии вовремя уйти с пути колонны кочевников.

Бродячие муравьи являются важной частью экосистем тех мест, где они обитают. Колонии кочевников очищают лес от больных ослабевших животных и падали и сами могут становиться пищей для разных видов зверей и птиц.

5. Муравьи-древоточцы (Приложение 7)

Настоящий титан среди всех наших видов. Длина рабочих колеблется от 6 до10 мм, солдаты 15 мм, самцы 8-12 мм, матка 20 мм! Голова и абдомен рабочих (солдат) черные, торакс темно-бордовый. Встречается в лесах и лесопосадках, где прогрызает обширные гнездовые ходы в больной и мертвой древесине отмирающих деревьев.

Часто молодые колонии развиваются не в дереве, а в земляном гнезде или под камнем. В свою очередь сильные и достаточно многочисленные семьи используют для проживания не одно, а сразу несколько деревьев. Такое явление носит название «поликалия». Семья существует сразу в нескольких гнездах. Такие гнезда соединены между собой достаточно длинными подземными тоннелями. Но несмотря на это, матка в таком муравейнике одна. При появлении в семье второй яйцекладущей самки, одна из двух уничтожается рабочими.

Обычно рабочие активны круглые сутки. Активность муравьев возрастает вечером и держится до середины ночи. Днем уровень активности средний, ранним утром – нулевой.

На ряду с европейским в умеренном климатическом поясе можно встретить и еще одного очень похожего на него муравья – красногрудого древоточца (C. herculeanus). Они практически идентичны, поэтому многие любители их частенько путают. Обычно в литературе описывают C. herculeanus и упускают из виду его «европейского» собрата. Чтобы избежать ошибки при идентификации, надо обратить внимание на первый сегмент брюшка: у C. Herculeanus он полностью черный, у C. Ligniperda передняя часть бордовая или красно-оранжевая. У рабочих этот признак выражен слабо, а в домашних формикариях окраска муравьев часто темнеет. Лучше ориентироваться по солдатам и матке.

( Интересно!)

Аскомикотовый гриб рода Кордицепс превращает муравьев-древоточцев в зомби! (Приложение 8)

В природе существует гриб-паразит, который заставляет муравьев-древоточцев выполнять его «приказы», превращая их в безвольных зомби. Речь идет о паразите под названием кордицепс однобокий (Сordyceps unilateralis).

Обычно споры этого гриба-паразита попадают на тело муравья и прорастают внутрь его организма. Весь этот процесс сопровождается выделением в тело муравья определенных веществ алкалоидной группы, которые и заставляют муравья забыть о своих нуждах и полностью подчиниться паразиту. Пораженные этим грибом муравьи уходят из своего муравейника и начинают скитаться в одиночестве, подыскивая самое благоприятное место для жизни своего хозяина.

Именно в этом и состоит главная цель кордицепса однобокого – с помощью муравья добраться до лучшего места, где он смог бы продолжить расти. Поскольку этот паразит не может расти ни высоко в кронах деревьев, ни на земле или близко к ней, муравью дается команда отыскать место, где грибу идеально подойдет температура и влажность для размножения. Когда подходящее для паразита место найдено, муравей погибает, и из его головы вырастает гриб, образуя коробочку со спорами. Споры, осыпаясь, попадают на других муравьев, которых вскоре постигнет известная участь.

Недавно ученым удалось выяснить, что этот гриб паразитирует уже 48 млн. лет, о чем свидетельствуют окаменелости, найденные в месте бывшего немецкого карьера Мессель.

Кроме того, паразиты, подобные кордицепсу, превращают в зомби не только муравьев, но и других существ. Например, паразит Toxoplasma gondii, который вызывает у людей токсоплазмоз, управляет своими промежуточными жертвами – мышами. Обычно он вмешивается в работу определенных частей мозга мыши, лишая её страха быть съеденной кошкой.

6. Муравьи-амазонки (Приложение 9)

Достаточно крупные муравьи (6-8мм) темно-оранжевого или бурого цвета. В отличие от других «рабовладельцев» муравьи Formica sanguinea, являются абсолютными рабовладельцами. Здесь эта черта доведена до крайности. В процессе эволюции их челюсти утратили привычную для нас форму, удобную для переноса личинок и строительства муравейника.

Заостренные, похожие на два изогнутых серпа они идеально подходят для сражений с другими видами муравьев, но абсолютно непригодны для работ «по дому». Поэтому, имея в наличие только касту солдат, полиергусам просто необходимо постоянно иметь под боком кого-то, кто мог бы обеспечивать будущее их родному муравейнику. Солдат амазонок даже не умеют самостоятельно питаться. Группа солдат, полностью обеспеченная пищей, но изолированная от своих «рабов», быстро умирает от голода.

Отсутствие касты рабочих муравьи-амазонки компенсируют при помощи других, родственных им видов. Они просто совершают набеги на колонию других муравьев и похищают коконы, из которых в муравейнике рабовладельцев выйдет новое поколение столь ценных рабочих муравьев (выняньченное другими, такими же «рабами»).

Обычно в роли донора выступают какие-либо моногинные виды формик (муравьи F. fusca, муравьи F. rufibarbis). Сначала разведчик амазонок находит колонию одного из подходящих видов. После этого он быстро спешит в муравейник и мобилизует отряд для последующего нападения. Сначала муравьи хаотично бегают у входа в муравейник. Если вы проходите рядом, эту картину трудно не заметить. Затем постепенно войско вытягивается в колонну, двигающуюся по направлению к найденному муравейнику. Такая колонна может растянуться на два метра и достигать в ширину до 25см. При атаке главная задача любого муравья – попасть в камеры, где хранятся коконы. Иногда полиергусы делают временный склад недалеко от атакуемого муравейника, чтобы сделать второй заход.

Обратный поход представляет собой не менее захватывающее зрелище, чем наступление: огромная колонна рыжих муравьев, каждый из которых несет в жвалах по похищенному кокону.

Со стороны муравейник амазонок очень интересен: у входа трудятся бок о бок два, а то и три разных вида муравьев. Молодая матка не может самостоятельно основать колонию, она проникает в гнездо любого вида и убивает местную королеву, занимая ее место. Но и это не всегда оканчивается успешно. Рабочие формик не оказывают амазонке радушного приема, и, если колония достаточно сильна, такое вторжение может обернуться гибелью самки полиергуса.

7. Муравьи-листорезы (Приложение 10)

Когда муравьи-листорезы впервые попались на глаза ученым, те решили, что насекомые собирают кусочки листьев для того, чтобы спрятать в муравейнике и там ими питаться. При этом даже сам механизм обрезки листьев и их транспортировки был чарующе интересным и уже привлек внимание большого количества специалистов.

Но потом оказалось, что это — только начало огромного и сложного процесса переработки и использования листьев в качестве сырья для настоящего фермерского хозяйства. Причем столь сложного, что небольшой муравей-листорез надолго стал настоящей сенсацией в науке…

Муравьи листорезы внешне не примечательны. Они имеют коричневое тело небольшого размера — от 5 до 20 мм, в зависимости от касты, — и длинные лапки, особенно характерные для часто перемещающихся по деревьям муравьев.

В муравейнике листорезов присутствуют 7 каст этих муравьев, которые выполняют 29 разных функций.

Отличительной внешней особенностью муравья-листореза являются мощные крючковатые челюсти, которыми он обгрызает достаточно жесткие листья тропических деревьев.

Эти челюсти имеются у всех каст, в том числе и у матки. Для приведения их в движение требуются мощные мускулы, поэтому голова листорезов также достаточно велика.

На видео видно, как муравьи-листорезы отгрызают зеленый лист.

Примечательна разница в размерах между разными кастами муравьев-листорезов. Те особи, которые заняты в муравейнике уходом за яйцами, фермами и маткой, невелики — всего около 5-6 мм достигает в длину их тело. А вот солдаты их огромны. По сравнению с «домашней» кастой это настоящие танки: они могут превышать в длину рабочих муравьев в 3-4 раза, а по массе — в несколько десятков раз. Матка их ещё крупнее и весит порой в 700 раз больше, чем самые мелкие члены колонии!

Не каждый муравейник у листорезов имеет своих солдат. Такую роскошь себе могут позволить только очень мощные колонии, численностью более полумиллиона особей: меньшая семья просто не может прокормить своих защитников.

Матка всех листорезов сильно отличается от других особей очень мощной и большой грудью. До спаривания она имеет крылья, но после лета отгрызает себе их и приступает к формированию новой колонии. И здесь-то и начинается самое интересное…

Листья нужны муравьям-листорезам вовсе не для непосредственного поедания: эти насекомые не могут усваивать жесткие растительные волокна. Поэтому листья старательно пережевываются специальной кастой муравьев, после чего смешанная со слюной масса складируется в камерах, в которых поддерживается постоянный микроклимат, и заражается специальным грибом. Именно этот гриб и является кормом как для взрослых муравьев, так и для личинок.

Неудивительно, что у муравьев-листорезов есть и другое название: муравьи-грибоводы. При этом сами плодовые тела грибов муравьи не едят — в пищу им годится только грибница, паутиной расползающаяся в толще кормовой массы и над ней. Плодовые тела — это лишняя трата ресурсов грибницы, и их насекомые, ухаживающие за фермой, обкусывают ещё на стадии завязывания.

В слюне муравьев-листорезов содержится несколько антибиотиков, уничтожающих паразитические грибки и бактерии, способные уничтожать основную грибницу. Но есть у муравьев и бактерии-союзники — особые актинобактерии, подавляющие развитие паразитического грибка на грибнице.

Вообще, муравей и гриб «нашли друг друга» достаточно давно: сегодня в мире существует почти 200 видов муравьев, тем или иным образом выращивающих грибы. Некоторые муравьи выращивают в муравейнике грибы на мертвых насекомых и фекалиях, но эти виды считаются наиболее примитивными. А вот листорезы приспособились к использованию в качестве сырья для фермы наиболее доступного и простого в переработке растительного материала.

Муравьи-листорезы в местах своего обитания считаются серьезными вредителями: крупный муравейник способен буквально наголо остричь несколько деревьев в округе. Поэтому на фермах Венесуэлы, Колумбии и Бразилии с появлением листорезов старательно борются.

Хоть муравьи-листорезы и привязаны жестко к деревьям, как источникам листьев, свои муравейники они обустраивают практически исключительно под землей. Объяснить это достаточно просто: только под слоем земли они защищены от перепадов температур, к которым очень чувствительны грибы, и от чрезмерного воздействия влаги.

Сам муравейник в вертикальном разрезе похож на огромное яйцо. В самом центре его, дальше всего от любых опасных факторов, находится камера с маткой. Она окружена инкубаторами, в которых развиваются яйца и личинки. Все внешние камеры являются фермами, в которых муравьи выращивают грибы. Как отмечают некоторые исследователи, аналогия с яйцом здесь не только образная, но и функциональная — в центре его находится главный воспроизводящий орган, а на периферии — запасы пищи.

В колонии муравьев-листорезов могут жить до нескольких миллионов особей, и весь муравейник может иметь в габаритах несколько метров.

Некоторые листорезы сооружают кучи, подобные тем, которые организуются нашими лесными муравьями. Но сердце муравейника все равно остается под землей.

Некоторые виды муравьев листорезов выносят мусор из муравейника наружу, другие же складируют его в специальных мусорных камерах.

Кроме человека, муравьи-листорезы имеют только одного серьезного врага — один вид кочевых муравьев, практически не выбегающих на поверхность, нападает на муравейники листорезов и разоряет их, поедая и муравьев, и их расплод, и грибы.

Муравьи-листорезы размножаются аналогично другим видам. В определенный момент жизни муравейника, обычно привязанный к сезону года, рабочие муравьи кормят личинок с добавлением специальных веществ, которые стимулируют развитие половых особей. Способные к размножению самцы и самки имеют крылья, и по достижении их количества в муравейнике определенного критического значения они вылетают, роятся и спариваются.

У некоторых видов муравьев-листорезов рабочие муравьи могут откладывать яйца в случае гибели матки. У одних видов из таких яиц выходят неспособные к размножению самцы, у других — нормальные особи. Спасением такого муравейника будет случайно оказавшаяся рядом оплодотворенная самка, ищущая убежище. Но случаи таких встреч крайне редки. Полигиния же — присутствие нескольких маток в муравейнике — листорезам не свойственна.

При роении каждая самка спаривается с несколькими самцами для сбора достаточного количества семени.

После роения, которое длится обычно один день, самцы и самки разбегаются по окрестностям муравейника. Самцы погибают, а каждая самка в удобном месте роет ямку глубиной в 30 см и начинают откладывать яйца. Тут же она складывают несколько найденных и пережеванных листьев, которые заражает кусочком грибницы.

Первых личинок самка кормит отложенными ею трофическими яйцами и новой грибницей. Сама она в это время не питается и выживает за счет своих жировых запасов и отгрызенных крыльев. За 40-60 дней у неё выводятся первые рабочие особи, которые начинают выполнять за неё все «рутинные» операции.

На нижней части головы у матки есть специальный карман, в который она перед вылетом из родительского муравейника кладет кусочек грибницы. Именно этот запас обеспечит в дальнейшем нормальное развитие фермы.

Личинки муравьев-листорезов не способны питаться самостоятельно, и взрослые муравьи кормят их гифами грибов.

Несмотря на такую сложность социальной структуры муравьи-листорезы хоть и с определенными трудностями, но вполне могут содержаться и в неволе. Например, на большой муравейник можно посмотреть в инсектарии Московского зоопарка, где для муравьев на зиму специально замораживают листья березы и розы. Да и многие любители умудряются успешно выращивать муравьев-листорезов в домашних условиях. В целом же муравьи-листорезы — исключительно жители тропиков Южной Америки и нескольких Карибских островов. К умеренному климату их родственники пока ещё приспособиться не смогли.

8. Фараоновы муравьи (Приложение 11)

Несмотря на то что по своей природе фараоновы муравьи являются тропическими насекомыми, сегодня их можно встретить и в жилище человека. При этом распространились они практически на все континенты и стали частыми гостями не только загородных домов, но и современных квартир. Эти вредители являются весьма неприхотливыми в еде и имеют очень малые размеры, что несколько затрудняет борьбу с ними. Но изгнать их из своего дома своими силами вполне возможно, необходимо только запастись терпением и вооружиться правильными препаратами.

Фараоновы муравьи – это крошечные насекомые, длина тела которых составляет не более 2 мм. Матка несколько больше – около 4 мм, а самцы – 3 мм. Подавляющее число особей колонии – это рабочие муравьи. Именно их мы и замечаем на кухне, куда они проникают в поисках пищи.

Как видно на фото, покровы фараонова муравья имеют светло-коричневый, часто приближенный к желтому, цвет. Именно из-за этого их еще называют рыжими муравьями. У всех членов колонии на брюшке есть желтые полосы, но при этом у рабочих насекомых они практически незаметны.

Свое гнездо они обычно обустраивают в труднодоступном для человека месте, поэтому их яйца довольно редко попадаются на глаза. Плюс ко всему, они очень мелкие – около трети миллиметра, имеют белый окрас и полупрозрачную структуру.

Матка фараоновых муравьев – это самый крупный представитель колонии. Ее тело окрашено в более темный, практически в черный цвет, из-за чего своим внешним видом она подобна обычному черному муравью, который часто встречается в садах.

На заметку! Фараоновы муравьи, которые обитают на территории нашей страны, не способны существовать вне жилища человека. По этой причине с прочими представителями своего семейства они никогда не встречаются!

Колония фараоновых муравьев очень многочисленна. При благоприятных условиях численность особей в одном гнезде может достигать 350 тыс., среди которых будет около 200 самок, готовых к дальнейшему размножению. Всего лишь за один год своего существования муравьиное семейство способно произвести на свет 1-3 тыс. наследников. За развивающимся молодняком ухаживает основная доля насекомых, а рабочая сила составляет порядка 10%.

Обитая в квартирах и теплых домах, эти насекомые не впадают в спячку. Они сохраняют активность круглогодично и неутомимо работают над увеличением численности колонии. Перед спариванием у самцов и самок есть крылья, а после него рабочие муравьи отгрызают крылья самкам. Когда гнездо становится переполненным происходит расселение: несколько маток вместе с небольшой группой рабочих особей и личинками переходят на новое место, где поселяются и продолжают размножаться.

Так как фараоновы муравьи изначально являются тропическими жителями, то предпочтительными для них являются теплые места. Они теплолюбивы и не способны к нормальной жизнедеятельности при температуре, которая будет ниже +20°C. Однако в условиях квартир эти насекомые могут переживать кратковременные неудобства и при более низких показателях – вплоть до +10°C.

На заметку! Но при этом в южных регионах при таких значениях термометра фараоновы муравьи вымерзают!

9.Черный садовый муравей (Приложение 12)

Чёрные садовые муравьи - это представители одного из видов, относящихся к семейству муравьёв. Они встречаются в Европе, в части Азии и в Северной Америке. Чёрные садовые муравьи образуют хорошо организованные колонии, в которых каждая особь выполняет свою функцию: одни отвечают за размножение, другие - за порядок, а третьи - работают.

Как и у большинства своих родственников, у чёрного садового муравья рацион богат и разнообразен. Рабочим муравьям, занимающимся поисками еды, есть из чего выбирать. Муравьи обычно ведут себя как хищники, которые ловят и поедают насекомых других видов. Однако, часто муравьи лакомятся также фруктами и мёдом. Их любимое блюдо - это медвяная роса. Именно поэтому рабочие муравьи отыскивают растения, на которых больше всего тлей. Они „доят" тлю - прикасаются к её туловищу и потирают его своими антеннами, чтобы заставить насекомое выделить каплю сладкой росы. Часто рабочие переносят тлю в муравейник, где удерживают её в специальных камерах и обеспечивают едой: так они решают проблему поиска своего любимого корма - он всегда рядом.

Осенью чёрные садовые муравьи отыскивают яйца тлей и приносят их в муравейник, делая запасы. Весной муравьи выносят яйца тли и прикрепляют их на растениях.

Чёрные садовые муравьи строят муравейники в разных местах - под небольшими комками земли, корнями и стволами старых упавших деревьев, в трухлявых пнях, под плоскими камнями или в стенах зданий. В муравейник ведёт узкий вход, от которого идут коридоры в несколько главных камер, которые также соединены между собой коридорами. Каждая камера имеет своё назначение.

Чёрные садовые муравьи держатся большими хорошо организованными сообществами, которые иногда называются „государствами муравьёв". Каждая особь здесь выполняет определённую функцию. Жители колонии разделяются на 3 касты - королева (способная к размножению самка, которая откладывает яйца), король, или самец (способный к размножению крылатый самец) и рабочие муравьи (бесплодные самки).

Некоторые рабочие заботятся о яйцах и личинках. Другие строят или расширяют муравейник, поддерживают в нём порядок. Третья группа рабочих выходит на поиски пищи. Есть рабочие, которые заботятся о королеве и охраняют муравейник. Всю жизнь королева проводит в отдельной камере, её функция - непрерывное откладывание яиц. Первое поколение новой колонии развивается очень быстро, муравьи сразу же приступают к строительству муравейника, заботятся о королеве и следующем поколении личинок.

Размножение муравья раз в год, обычно это происходит в июне или июле, крылатые молодые королевы и самцы покидают муравейник и отправляются в брачный полёт, их стаи иногда бывают такими многочисленными, что они могут даже помешать уличному движению. Муравьи спариваются в полёте. Во время единственного брачного полёта в своей жизни королева получает от самца столько спермы, что её хватит ей на всю жизнь.

С окончанием спаривания крылатые самцы погибают, а королева опускается на землю. Тут королева сама выкапывает небольшую ямку, которая станет основой для будущего муравейника. Первые яйца самка откладывает только через несколько месяцев. На протяжении всего этого времени она живёт за счёт тех энергетических запасов, которые накоплены в её теле. Королева обычно использует мускулатуру крыльев, которая ей уже не нужна. После окончания месяца самка откладывает оплодотворённые и неоплодотворенные яйца. Из оплодотворённых вылупятся рабочие самки, а из неоплодотворенных - самцы. В начальный период королева кормит личинок своей слюной. После того, как личинки обернутся в куколок, пройдёт ещё немного времени, пока из коконов выйдут рабочие муравьи, которые всё и выполнят.

Легче наблюдать за чёрными садовыми муравьями в тёплый солнечный летний день. Для этого достаточно найти муравьиную дорожку, которая обязательно приведёт наблюдателя к муравейнику. Верхняя часть муравейника может быть спрятана даже под камнем. В горячие летние дни можно увидеть яйца и личинки у самой поверхности, прямо на земле. Для успешного развития им необходима постоянная температура, поддержанием которой занимаются особые рабочие муравьи. Эти „няньки" постоянно переносят личинок и яйца то ближе к поверхности, то вглубь муравейника - в зависимости от того, какая температура снаружи и внутри их домика.

Единственное задание самцов, появившихся на свет в брачный период, - оплодотворение королевы. Сразу же после этого они погибают.

Каждая личинка самки чёрного муравья, вылупившаяся в брачный период, является плодовитой и теоретически способна стать королевой. Станет ли она ею, зависит от того, чем её будут кормить. Чтобы из личинки выросла королева, её кормят специальной жидкостью, которую вырабатывают некоторые рабочие муравьи. Остальные же личинки „приговорены" к бесплодию, они получают „нормальный" корм.

В некоторых муравейниках чёрных садовых муравьёв, кроме тли, живут также мертвоеды, ногохвостки и мокрицы.

Антенны: это важнейшие органы чувств - осязания, вкуса, слуха и обоняния. Похожи на тоненькие ниточки.

Ротовой аппарат: состоит из пары щупалец, которые служат для сбора пищи и перенос коконов.

Глаза: сложные глаза состоят из множества маленьких линз, каждая из которых регистрирует только часть объекта, который наблюдается.

Грудь: средняя часть тела, из которой растут три пары конечностей.

Ноги: состоят из 9 сегментов, которые соединены подвижными суставами. На концах лапок есть два коготка с крючками, на которые насекомое опирается во время ходьбы. С их помощью муравей роет землю и лазает по стенам.

Муравьи живут в сообществах. Среди них различают крылатых самок, крылатых самцов и бескрылых рабочих. Все они живут в муравейнике. Коридоры и камеры муравейника ведут на глубину более метра. В одной из камер находится королева, которая откладывает яички. В других „помещениях" хранятся коконы, личинки или еда. Некоторые камеры служат для отдыха. Яички, коконы и личинок муравьи регулярно переносят из камеры в камеру.

Чёрный садовый муравей - это один из 70 видов муравьёв, живущих в Центральной Европе. Он встречается практически на всей территории Европы, во многих районах Азии и в Северной Америке.

На сегодняшний день исчезновение чёрному садовому муравью не грозит, несмотря на то, что на него охотится много птиц, а люди нередко уничтожают муравейники.

10. Муравей-пуля (Приложение 13)

Водится в тропических лесах от Никарагуа до Парагвая. В длину 2,5 сантиметра, живёт на деревьях и, соответственно, способен свалиться оттуда прямо на вас с целью отогнать от своего муравейника — от того, про который вы даже и не знали, потому что он в дереве. Перед тем как это сделать, муравей пронзительно кричит на вас. Этот муравей умеет кричать.

Он называется муравей-пуля, потому что его необычайно сильный укус по ощущениям примерно напоминает пулевое ранение. В «Реестре болевых ощущений от укусов насекомых», составленном в 1990 году неким Джастином Шмидтом, укус этого муравья занимает почетное первое место и характеризуется следующим описанием: «Чистая, глубокая, великолепная боль. Напоминает ходьбу по раскаленным углям с трехдюймовым ржавым гвоздем в пятке».

Некоторые аборигены используют этих муравьев как часть определенного ритуала, посвященного совершеннолетию. Ритуал проходит так: именинник получает накидку, сшитую из листьев с сотнями муравьев, вплетенных в рукава жалами внутрь. Он просовывает туда руки и немедленно получает дозу страшных укусов.

Цель — продержаться 10 минут, после которых руки превращаются в одеревенелые бесполезные куски скрученной агонии, а тело несколько дней сотрясают неконтролируемые спазмы. И, чтобы полностью пройти испытание и стать мужчиной, они должны проделать это 20 раз.

11. Армейские муравьи-солдаты (Приложение 14)

Водятся в русле Амазонки. Существуют также семейства, обитающие в Азии и Африке, но эти наиболее известны. Эти муравьи огромны — достигают полутора сантиметров в длину, и имеют массивные, мощные мачетеподобные жвала размером в половину тела. Известны они, прежде всего, тем, что разбирают на винтики всё живое, что встретится им на пути вне зависимости от размера. Также они совершенно слепые, что значительно ухудшает общую картину.

Их называют армейскими, потому что вся колония, варьирующаяся в пределах миллиона насекомых, это на 100% мобильный батальон. Они не строят постоянные муравейники подобно своим собратьям, а устраивают привал ровно настолько времени, чтобы их королева отложила тысячи яиц, пока солдаты расходятся по округе в поисках пищи. Затем, когда из яиц появляется потомство, армия продолжает свой наводящий страх путь. Муравьи аккуратно поднимают свои личники и продолжают движение, перемещаясь размеренно и оперативно по земле в джунглях, расчленяя любое живое существо, которое оказалось слишком глупым, медленным или просто спящим на их пути. Жертву накрывает волна из сотен тысяч муравьев и разрывает на куски огромными невероятно сильными челюстями, будучи полностью слепыми, чтобы разбираться в размерах жертвы, расценивая абсолютно всё на пути, как угрозу существованию колонии. Существуют документально подтвержденные сведения о животных размером с лошадь, которые были атакованы и поглощены этими муравьями.

Армейские муравьи — мастера полностью органических архитектурных конструкций. Для блага колонии муравьи используют свои тела, чтобы создать практически любую мыслимую структуру, цепляясь друг за друга и образуя защитные стены от непогоды, мосты для преодоления препятствий, что угодно.

12. Медовый муравей (Приложение 15)

Основные места обитания медовых муравьев – это пустыни Мексики, Австралии и западной части США, отличающиеся очень малым количеством пищи и воды. По аналогии с другими видами, медовые муравьи селятся колониями, причем каждая из колоний имеет свой размер. Как правило, в одну колонию включается от сотни до нескольких миллионов насекомых, в том числе матка, которая в состоянии откладывать до полутора тысяч яиц в день, муравьи-работники и самцы.

Название этого отряда муравьев во многом обязано питанию, употребляемому ими в пищу — «медвяной (медовой) росе». Источником росы выступает растительная тля. Этот вид насекомых питается за счет сока растений, содержащего в себе большое количество сахара.

Избыток сахара, выделяемый растительной тлей и является той медвяной росой, которую с удовольствием слизывают медовые муравьи. Обычно ее можно найти на листьях растений, если же ее там нет, муравьи «доят» растительную тлю, гладя ее собственными антеннами в целях выделения так необходимого им питательного вещества.

Но, как известно, пустыни характеризуется достаточно небольшим количеством растительности, в частности и тли. Поэтому для выживания медовые муравьи используют запасы пищи, получаемые несколько иным способом. Отдельный вид муравьев из колонии – «медовые бочки» с большим эластичным брюшком, специально служащим для хранения пищи, обеспечивают ей всех остальных насекомых в течение всего срока существования.

Таких муравьев иногда называют «живыми складскими контейнерами». Они наполняют свои брюшка пищей до такой степени, чтобы значительно превосходить по размерам других муравьев и таким образом, кормят их.

Зачастую, ввиду очень больших запасов, они даже не в состоянии передвигаться самостоятельно, поэтому вынуждены висеть в верхней части муравейника. Однажды один из ученых отыскал муравьиную колонию, в состав которой входило около полутора тысяч медоносов!

Если муравьи сильно нуждаются в пище, они подходят к медоносам и при помощи ударов собственных антенн заставляют их выдавать им росу. Это позволяет матке, самцам и обычным рабочим муравьям эффективно развиваться и выполнять все свои обязанности в колонии. Именно медовая роса, содержащая глюкозу и фруктозу, дает им необходимую энергию для решения всех повседневных задач.

Интересно, что медовая роса очень приходится по вкусу и аборигенам, проживающим в Австралии. Они находят муравейники, вылавливают из них «медовых бочек» и употребляют их в пищу в качестве заменителей обыкновенных конфет.

КАК ВЫГЛЯДИТ МУРАВЕЙНИК

(Приложение 16)

Муравейник рыжих лесных муравьев. Как выглядит муравейник рыжих лесных муравьев? В лесах умеренного пояса северной Евразии его обнаружить легко по возвышающемуся над землей холмику. Под крышей этого сложного сооружения обитает многотысячная семья. Иногда это сооружение достигает почти полутора метров, а некоторые и двухметровой высоты, что больше среднего роста человека. Такие огромные муравейники встречаются в лесах Австрии, Беларуси, Бельгии, Болгарии, Великобритании, Венгрии, Дании, Германии, Испании, Италии, Латвии, Литвы, Молдовы, Люксембурга.

В Нидерландах, Норвегии, Польше, России, Румынии, Сербии, Словакии, Турции, Украине, Финляндии, Франции, Черногории, Чехии, Швеции, Швейцарии, Эстонии они то же не редкость.

Из чего же строят рыжие лесные муравьи свой дом? Строительного материала в лесу достаточно. У рыжих лесных муравьев, кстати, самых распространенных на земле, 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.

Но над землей мы видим только большую кучу, а как выглядит муравейник внутри? Дом муравьев пронизан множеством ходов и камер, причем большая его часть находится под землей. Такая 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. Подземное устройство муравейника листорезов выглядит немного иначе, так как там построены еще и теплицы для выращивания грибов.

Когда наступает зима, муравьи под землей сбиваются в плотный, неподвижный клубок. А весной, лишь только солнце прогреет купол муравейника, на его поверхности появляются первые разведчики. Вслед за ними оживает и вся семья. Днем на крыше муравейника отверстия открыты для вентиляции. 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.

ПОДЗЕМНОЕ УСТРОЙСТВО МУРАВЕЙНИКА ЛИСТОРЕЗОВ (Приложение 17)

Примерная схема муравейника листорезов. Жилище муравьев-листорезов может достигать 5 метров в глубину и 7 метров в ширину. Когда муравьи строят муравейник, в гнезде роются сотни тоннелей и помещений (камер). При этом муравьи выкапывают и выносят наружу порядка сорока тон земли. Подземное устройство муравейника-листорезезов — чудо архитектуры, создаваемое без единого механизма.

Листья муравьи-листорезы срезают не для питания, они едят только определенный вид грибов. Тогда для чего нужны все эти запасы листьев муравьям, которые они стаскивают в муравейник? Эти листья нужны муравьям в качестве сырья для земледелия. Они используют их для выращивания грибов. Внутри созданы сотни грибных плантаций. Муравьи поддерживают на плантации необходимую для грибов температуру и влажность, так же как и люди, они создают теплицы, чтобы заниматься земледелием круглый год.

Рабочие муравьи передают срезанные листья своим сородичам, работающим в теплицах на грибных плантациях. Муравей, получивший лист, перед тем как приступить к своим обязанностям, тщательно дезинфицирует его. И тому есть веская причина. Посторонние бактерии в муравейнике муравьев-листорезов может принести множество бед. Прежде всего, несет опасность возникновения эпидемии в колонии, где живет около пятисот тысяч муравьев.

Но и это было предусмотрено природой, она снабдила муравьев системой, защищающей их от этой опасности. Организм каждого муравья выделяет особое вещество, имеющее свойство антибиотика. Рабочий муравей тщательно дезинфицирует каждый лист, смачивая его слюной. По окончании этой процедуры на листе не остается ни одной бактерии. Люди, как и муравьи, тоже борются с вредоносными бактериями, для этого в лабораториях изобретаются различные антибиотики, в то время как антибиотики производимые муравьями значительно эффективней человеческих. Уже миллионы лет листорезы используют это вещество.

После завершения дезинфекции муравьи начинают вместе дробить листья. Затем берутся за дело самые маленькие муравьи рабочие. Рост этих муравьев составляет всего два миллиметра, они всю свою жизнь проводят в крохотных помещениях под землей. Хорошо размолов кусочки листьев эти рабочие муравьи превращают их в кашицу и равномерно раскладывают ее по всей плантации. Потом из этой кашицы заквашивают грибы. Через сутки пропадает зеленый цвет листа. Еще через день поверхность кашицы из листьев покрывается белоснежным разрастающимся слоем плесени. Вот и получена любимая пища муравьев.

Сразу же начинается сбор урожая. Муравьи, работающие на сборе грибов, думают не столько о себе, сколько о жителях муравейника. Собранные грибы несут рабочим муравьям. После завершения столь трудоемкого процесса, всем муравьям выдаются необходимые продукты питания.

После сбора всех грибов остаются листья, которые необходимо убрать с плантации и рабочие кусочек за кусочком перетаскивают отработанную кашицу, пока полностью не очистят производственное помещение. Отходы выбрасываются на пустой территории, вдали от муравейника.

Муравейник — город в миниатюре

На первый взгляд муравейник кажется беспорядочным нагромождением веток, хвойных иголок, травы и земли. Однако на самом деле внутри этой неприглядной кучи живет своей жизнью настоящий город. Здесь каждый знает свое место, все подчинено строгому распорядку. Эти крохотные насекомые, не имея высокоразвитого интеллекта, муравьи тем не менее быстро захватывают любые пригодные территории и образовывают многочисленные колонии.

Чаще всего встречаются муравейники куполообразной формы, но иногда муравьи предпочитают селиться в гнилых древесных стволах, больших старых пнях. В регионах с экстремально жарким климатом (например, пустынях) насекомые строят свои жилища исключительно под землей. Внутренности обычного муравейника состоят из крупных фрагментов веток. Между ними расположено множество галерей, ведущих в отдельные камеры. Высота сооружения варьируется от 30 см до 2 м, подземная часть чаще всего превышает наземную площадь. Внешнее покрытие состоит из мелких веточек, хвои, песчинок и надежно защищает муравьев от сырости, ветра и холода.

Внутренние камеры муравейника можно разделить на следующие категории:

«солярий» — небольшая камера под самым куполом муравейника, насекомые греются в ней в теплое время года;

«кладбище» — в этом помещении находятся отходы и умершие особи;

«зимовальная камера» — располагается ниже уровня почвы, в ней муравьи переживают холода, погрузившись в анабиоз;

«комната королевы» — здесь находится матка, занимающаяся откладыванием яиц;

«зернохранилище» — предназначено для хранения семян трав и деревьев;

«ясли» — камеры, в которых созревают яйца и появляются на свет личинки муравьев;

«холодильник» — в них хранятся трупы насекомых, червей и гусениц.

Каждая половозрелая особь насекомого имеет четкое представление о расположении камер. Увеличение муравейника ведет к расширению имеющихся камер и постройке новых помещений. В местах, где для муравьев имеются большие запасы ресурсов (вода, злаковые, насекомые других видов), жилища могут достигать гигантских размеров. В некоторых случаях популяция колонии может превышать 1,5 млн. особей.

Внутри жилища постоянна поддерживается плюсовая температура (26-29 градусов Цельсия). С этой целью хвоя и ветки с нижнего слоя покрытия переносится на поверхность, проветривается и высушивается. Этот процесс непрерывен, в нем участвует примерно треть рабочих муравьев. Благодаря их усилиям создаются благоприятные условия для развития личинок и сохранения пищевых запасов.

Как устроена муравьиная колония?

Часто общественную иерархию внутри муравьиной колонии сравнивают с устройством пчелиного улья. Эти два вида во многом похожи, но все же поведение муравьев во многом сложнее. Так же как и в человеческом обществе, у этих насекомых существует строгое деление на классы. Каждая половозрелая особь имеет собственное предназначение.

В зависимости от набора определенных качеств каждое насекомое получает назначение на тот или иной социальный пост. При этом учитываются личные качества особи — чрезмерная агрессивность, острый нюх, скорость реакции. В иерархии любого муравейника присутствуют следующие категории особей:

захватчики — самая агрессивная группа в муравейнике, осуществляет нападения на соседние колонии, захват территорий;

санитары — изолируют больных и раненых муравьев, при необходимости играют роль хирургов — поврежденную конечность часто ампутируют (отгрызают);

строители — одна из самых больших социальных групп. Занимаются ремонтом помещений, внешнего покрытия жилища. На протяжении всей жизни роют новые тоннели, переносят хвою и веточки, поддерживают микроклимат внутри муравейника;

няни — заботятся о потомстве, начиная от появления яйца до взросления особи. Постоянно находятся рядом с личинками, переворачивают, контролируют процесс вылупления из яиц и кормят подрастающее потомство;

охранники — занимаются охраной входов и выходов муравейника, в случае нападения атакуют врага и не дают ему пробраться внутрь жилища. Среди этой категории бывает больше всего потерь, нападения на соседей — обычное дело для соседствующих колоний. Кроме того, муравьями любят полакомиться птицы и некоторые животные, а охранники никогда не покидают своих постов, до последнего защищая вход.

добытчики-фуражиры - самая многочисленная группа в колонии. Их миссия — добыча пищи для всего муравейника. Ежедневно добытчики уходят на поиски пищи — семена трав, умершие и ослабленные насекомые, фрукты и ягоды. Если один муравей находит крупное насекомое (гусеницу, жука), то он при помощи особых сигналов связывается с соплеменниками, «рассказывая» о добыче. Общими усилиями насекомые могут дотащить даже мертвого грызуна. Часто происходят нападения на ослабленных или раненых пчел, червей, мышей. От многочисленных укусов жертва гибнет и становится кормом для колонии;

пастухи - еще одна удивительная особенность этих насекомых — у них есть своеобразные домашние животные. Травяная тля питается растениями, а выделяющуюся в процессе жидкость — медвяную падь — собирают муравьи. Эта жидкость является продуктом жизнедеятельности тли, имеет сладковатый вкус и является своеобразным лакомством для насекомых. Содержащиеся в медвяной пади углеводы обеспечивают муравьев энергией. Поэтому тлю собирают в своеобразные «стада» и всячески охраняют (например, от кражи муравьями из соседних колоний). Чтобы увеличить количество пади, пастухи щекочут брюшко своих коров, стимулируя выработку ценного вещества;

перевозчики — работают вместе с пастухами, их главная задача — переноска медвяной пади в специальные камеры. В случае необходимости вступают в бой с захватчиками;

кладовщики — отвечают за сохранение запасов внутри камер. Следят за поддержанием температурного режима и сохранностью запасов. Именно от них зависит жизнь колонии в зимние месяцы, поскольку грамотное сохранение пищевых ресурсов обеспечивает процветание муравейника;

В зависимости от места обитания появляются и особые «профессии». Например, муравьи-листорезы, живущие в лесах, собирают листья определенных деревьев и растений. После их переносят к муравейнику, скручивают особым образом и используют для выращивания грибов, являющихся одним из главных продуктов в их рационе.

Жизнь муравьев в муравейнике

Каждая муравьиная колония, независимо от вида, имеет одну или несколько маток-королев. Это крупная половозрелая особь, характерным отличием являются большие прозрачные крылья. Они необходимы для поиска самцов, сразу же после удачного оплодотворения надобность в них исчезает и они отпадают. Срок жизни матки — от 3 до 6 лет, это почти вдвое дольше, чем жизнь обычного рабочего. Известны случаи, когда королева доживала до 13 лет, при этом дольше живут насекомые в регионах с умеренным климатом. Меньше всего живут самцы-трутни, срок их жизни не более месяца. После оплодотворения матки их убивают за ненадобностью.

Оплодотворенная королева откладывает яйца в самой глубокой и обширной камере муравейника, находящейся глубоко под землей. Это необходимо для защиты потомства от хищников, перепадов температуры и других опасных факторов. Образ жизни королевы для каждого вида различен. Так, дикие лесные муравьи имеют в составе колонии несколько сотен молодых неоплодотворенных самок. После спаривания самки откладывают кладки по всему лесу, рядом с ними образовываются новые колонии.

У муравьев, живущих по соседству с человеком, в составе колонии всегда есть несколько десятков трутней-самцов. Подавляющая часть населения состоит из недоразвитых самок. В небольшой колонии имеется всего одна королева-матка, осуществляющая продолжение рода. Если условия в доме или квартире оказываются благоприятными (тепло, сырость, антисанитария), то численность муравьев быстро увеличивается. В этом случае появляется несколько новых маток, способных к размножению. Эти самки не образовывают новые колонии, а остаются в составе существующей. Разумеется, с увеличением количества королев распространение муравьев по дому ускоряется.

Взаимоотношения муравьев

Среди этих небольших насекомых существует и своеобразная борьба за власть. Например, в колониях рыжих муравьев наблюдались случаи захвата колоний другого вида. Матка-королева находит ослабленную вследствие нападения колонию черных или лесных сородичей и занимает место погибшей матки. После она откладывает яйца, и когда из них вылупляются рыжие муравьи, они фактически порабощают колонию другого вида.

Имеет место и обратная ситуация. Во время нападения одного муравейника на другой солдаты крадут яйца противников и уносят их к себе. После вылупившиеся насекомые становятся слугами и всю свою жизнь трудятся на благо чужой колонии. На этом принципе построена жизнь многих разновидностей тропических муравьев: например, муравьи-амазонки занимаются исключительно нападениями на соседей и захватом личинок, работы внутри их жилища и обеспечение жизнедеятельности происходят исключительно за счет рабов.

Муравьиная ферма (формикарий)

(Приложение 18)

Многие из нас в детстве мечтали увидеть, как живет муравейник внутри. Кто-то из любопытства даже разрывал муравейники. Ведь те муравьи, которых мы с вами видим на поверхности, составляют всего лишь 10% от общего числа обитателей муравьиного дома. Большая часть насекомых скрыта от нас под землей. А для того чтобы увидеть мир муравьев, можно приобрести муравьиную ферму.

Муравьиная ферма — что это?

Муравьиная ферма – это домашний муравейник, представляющий из себя емкость, заполненную специальным гелем, песком или другим наполнителем. В нем можно легко наблюдать за всем, что происходит внутри муравьиного семейства. По научному муравьиная ферма называется формикарий. Муравьиные фермы для российского рынка – пока продукт довольно экзотический. Но постепенно они завоевывают заслуженную популярность.

Муравьиная колония — это как экзотический домашний питомец. В ее содержании особых проблем не возникает, а наблюдать за обитателями муравейника – занятие очень увлекательное. При этом вы получаете возможность увидеть развитие колонии с самого начала.

В последнее время формикарии стали приобретать в офисы. Кто-то себе на рабочий стол, поскольку фермы компактные и не занимают много места. А кто-то приобретает большие фермы в холл или кабинет начальника. Многие дарят муравьиные фермы как оригинальный подарок. Муравьи — социальные насекомые, поэтому наблюдать за ними можно часами, они постоянно что-то делают и взаимодействуют друг с другом.

Формикарий – увлекательный мир маленьких насекомых

Существует огромное множество видов муравьев, совершенно не похожих друг на друга. Встречается, например, такой удивительный вид, как муравьи-амазонки, которые грабят муравейники других видов и утаскивают оттуда личинки. Впоследствии пленные муравьи становятся их рабами и ухаживают за амазонками. Существуют муравьи-листорезы, живущие внутри грибницы, которую сами выращивают. Их челюсти очень хорошо приспособлены для того, чтобы резать листья на мелкие кусочки и нести их в грибницу. Из листьев и грибницы муравьи строят себе жилище, а также питаются самой грибницей. В мире муравьев есть настоящие гиганты, достигающие в длину 4 сантиметров.

В основном муравьи делятся на охотников и собирателей. Охотникам необходимы белковая пища и углеводы, они хищники и охотятся на насекомых. Еще одной интересной особенностью таких муравьев является их охота. Очень интересно наблюдать, как с помощью своих усиков муравьи по запаху преследуют добычу. В случае, когда один из муравьев находит сироп или фрукт, на обратном пути к муравейнику он помечает дорогу своим брюшком, что позволяет другим муравьям из его колонии быстро найти дорогу к еде. Все эти любопытные моменты вам будут отлично видны в формикарии.

Муравьи-собиратели отличаются от охотников особенностями своего содержания. Они питаются в основном тем, что найдут. Большей частью это семена растений (мак, рапс, просо). От белковой пищи они также не откажутся. Могут поедать мертвых насекомых или ту же вареную курицу (если говорить про домашнюю муравьиную ферму). На насекомых они не охотятся, только обороняются. Но у этих муравьев очень интересное внутреннее устройство муравейника. Там существуют камеры хранения пищи (склады, где они хранят семена долгое время), родовые комнаты, столовые (куда они приносят семена, размягчают их действием влаги и поедают), комнаты по уходу за молодняком (в этих комнатах муравьи ухаживают и кормят личинок). И все процессы, которые происходят в муравейнике, можно наблюдать своими глазами!

Как правило, муравьи внутри одной семьи делятся на касты: разведчики, рабочие муравьи, муравьи- няньки, солдаты и матка (королева). Практически у любого вида существуют муравьи- разведчики, они составляют небольшой процент от общего населения муравейника. Их задача — разведывать незнакомые территории и искать новые источники пищи. Рабочие муравьи — это основные трудяги колонии, они строят, перетаскивают пищу, сортируют склады, чистят муравейник. Солдаты отличаются от остальных муравьев более крупным размером, имеют большую голову и мощные челюсти. Муравьи-няньки практически не отходят от молодняка, они кормят личинок и саму матку.

Матка — это главный муравей в колонии. Все муравьи в муравейнике рождены от одной матки, то есть все они — братья. Задача матки заключается только в рождении новых муравьев. Она сама даже не добывает пищу. Бывают некоторые виды, в колониях которых может существовать несколько маток.

Каждый муравейник и его обитатели имеют свой уникальный запах, поэтому даже муравьи одного вида, но из разных муравейников будут враждовать друг с другом.

Дети будут просто в восторге от муравьиной фермы! Им интересно, что происходит внутри муравейника и как муравьи развиваются. У них появляется возможность из небольшой колонии в 20–25 муравьев вырастить огромную семью. Также формикарий позволяет ребятишкам ближе познакомиться с природой и хотя бы на время отвлечься от вредных гаджетов. Присматривая за муравьями, они узнают много нового из увлекательного мира этих насекомых, которые живут на нашей планете уже несколько миллионов лет. Да и для взрослых такое наблюдение — лучшее средство хоть на часик отключиться от повседневных забот и дать организму расслабиться.

Какие бывают формикарии?

Типов формикариев довольно много, но самые распространенные — это вертикальный дисплей, горизонтальный, объемный и их комбинации.

Различаются муравьиные фермы и наполнителями. Используются песок и земля, глина и гипс, газобетон и дерево, алебастр и цемент. У каждого из этих материалов есть свои плюсы и минусы. Но самым практичным, пожалуй, является гипс. На западе же муравьев содержат, в основном, в газобетоне.

Неотъемлемой частью формикария является арена, где, в сущности, и происходит надземная жизнь колонии. Тут муравьи находят пищу (конечно, если ее своевременно положили туда хозяева), воду, здесь же организуется свалка. Под нее обычно отводится самый дальний угол арены, где мусор складывается аккуратной кучкой.

Проявив смекалку и фантазию, можно создать формикарий – настоящее произведение искусства!

Обладая достаточным опытом, можно создать даже биомодуль, например, с колонией тли, за которой муравьи будут ухаживать, или модуль, имитирующий уголок леса, где Formica rufa построит настоящий купол.

И пусть в начале пути вас не пугают кажущиеся трудности, на самом деле их не так много. Ведь муравьиная колония — это большой организм с превосходно отлаженной саморегуляцией. Если Вы ненароком забыли увлажнить формикарий, насекомые принесут воды из поилки и сделают это сами. Если не получилось покормить — примутся за заготовленные припасы.

Комфортные условия для обитателей

В формикарии необходимо создать особые условия, комфортный для обитателей микроклимат. Их (условий) немного. Во-первых нужно поддерживать температуру на уровне 22-26 С, во-вторых, влажность воздуха должна быть в районе 70-90%. Также необходима вентиляция.

Кормление муравьев

Колония нуждается в двух типах пищи: белке для личинок и углеводах для взрослых муравьев. В качестве белковой пищи обычно используются кормовые насекомые (сверчки, мучной червь и т.п.), которых сейчас можно купить почти в любом зоомагазине. Но если не смогли достать насекомых — не беда! Муравьи с удовольствием будут есть телятину или куриное мясо, яичный белок, свежую или вареную креветку. Единственное, от чего стоит предостеречь – не кормите муравьев уличными насекомыми – они могут быть отравлены химикатами.

С углеводами вообще все просто. Подойдет даже обыкновенный сахар, который нужно развести водой. Можно также давать фруктозу или глюкозу. С большим аппетитом муравьи едят и свежие фрукты (виноград, груши, яблоки, апельсины, мандарины). Как правило, не откажутся они и от мармелада или зефира (но все же лучше воздержаться от промышленных сладостей). Есть и такие виды муравьев, которые питаются в основном семенами (например, Messor structor). С ними также хлопот немного — пачки корма для канареек хватит им на целый год. В общем, в доме всегда найдется, чем покормить маленьких питомцев.

Помните, что «еда» всегда должна быть свежей и в достаточном количестве – обитатели формикария сами разберутся, сколько и когда им съесть.

Гелевая муравьиная ферма

История геля для муравьев началась с эксперимента NASA в 2003 году, направленного на изучение поведения муравьев в условиях микрогравитации. Гелевые муравейники позволяют изучать поведение муравьев в уникальной замкнутой среде. Благодаря им мы можем удивительным образом наблюдать, как муравьи живут, работают в питательном геле, как они создают целые системы туннелей. Некоторые гелевые муравьиные фермы оснащены специальной подсветкой.

Гелевые муравьиные фермы имеют один существенный плюс – вы сможете не только наблюдать за повседневной жизнью насекомых, но и воочию видеть, как муравьи день за днем будут строить свое жилище. Кроме того, гель уже содержит необходимые питательные вещества и муравьев не придется подкармливать (если вы будете кормить муравьев в гелевом муравейнике, они перестанут работать). Есть и свои минусы – количество муравьев в такой ферме ограничено из-за размеров фермы. Обычно это 20-100 жителей (количество муравьев, помещающихся в гелевый муравейник, зависит от размера муравейника и муравьев). Второй минус – в гелевом формикарии обычно стоит высокая влажность, поскольку гель изготовлен на основе воды и водорослей. Поэтому следует отдать предпочтение тем фермам, которые имеют в своей конструкции сухую арену.

Не рекомендуется заселять гелевый муравейник муравьями из разных колоний! Может начаться война!

Не помещайте гелевую муравьиную ферму под прямые солнечные лучи и вблизи нагревательных приборов. Муравьи предпочитают тень. Комнатная температура оптимальна для муравьев. Обычно при температуре ниже 15 С муравьи перестают работать!

Почему нельзя ловить муравьев руками?

Маленьких насекомых легко повредить. Травмированные муравьи вскоре погибают.

Какие типы муравьев подходят для гелевых муравейников?

Муравей-древоточец (Camponotus, carpenter ant). Данный вид муравьев живет около 12 месяцев. Они способны построить обширную туннельную сеть и долго работать.

Американский муравей-жнец (Pogonomyrmex Harvester Ant). Эти муравьи наиболее трудолюбивы и могут построить очень сложные туннели). Но живут, увы, всего около трех месяцев.

Сколько проживут муравьи? Что делать с погибшими муравьями?

Обычно срок жизни муравья составляет около 6 месяцев. Продолжительность жизни различается для разных видов. Как бы то ни было, если при переселении вы повредили муравья, он долго не проживет. Всегда старайтесь очищать муравейник от погибших муравьев. Если погибла большая часть колонии, отпустите выживших и заселите новых. Они вынесут оставшихся погибших особей из туннелей на поверхность.

Как поймать муравьев?

Рассмотрим 2 способа поймать муравьев:

Ловля на наживку

Используя наживку, муравьев можно наловить всего за несколько часов. Сладкая вода в большой посуде хорошо привлекает большинство муравьев. Периодически собирайте попавшихся муравьев в тару.

Вам потребуется 2 банки (или чашки) с крышкой, сладкая вода (мед, хлебные крошки), маленькая палочка.

1. Найдите муравейник с подходящими вам муравьями. Муравьи должны быть большими и черными. Красные муравьи могут оказаться «огненными муравьями», которые являются опасными хищниками и могут вас больно ужалить.

2. Возьмите банку (чашку с широким горлом) с крышкой, насыпьте в нее сахар и добавьте немного воды так, чтобы насекомые не утонули в густом растворе. Равномерно распределите раствор тонким слоем по дну банки. Сладкая вода будет привлекать муравьев и они обязательно придут на разведку. Чтобы помочь им почувствовать приманку, опустите в приготовленный раствор палец и проведите дорожку к приманке от внешней стороны чашки.

3. Оставьте чашку с раствором открытой недалеко от муравейника на несколько часов. Когда вы вернетесь, в ней должно быть несколько насекомых. Закройте чашку крышкой. Если вы поставите чашку в прежнее место, то муравьям потребуется меньше времени для ее нахождения, т.к. они оставляют специальный химический след до цели.

4. Заманите муравьев из чашки на палочку, затем стряхните их в пустую банку с небольшим количеством воды и быстро закройте крышку. Если вам нужно больше насекомых, снова оставьте чашку с приманкой возле муравейника.

5. Оставьте муравьев в банке на 2-3 дня. Это нужно для того, чтобы муравьи очистились от мусора, что позволит не допустить загрязнение геля в гелиевом муравейнике. В противном случае он может заплесневеть.

6. Через 2-3 дня переселите муравьев из банки на постоянное место жительства – в гелиевый муравейник, опять же используя палочку.

Ловля муравьев по одному

Вам потребуется банка (контейнер) с крышкой, кусочек картона или плотной бумаги, палочка.

1. Подождите возле муравейника, и при появлении муравья аккуратно возьмите его на бумагу и стряхните в контейнер.

2. Распылите немного воды в контейнер с муравьями, но ни в коем случае их не кормите. оставьте муравьев в банке на 2-3 дня.

3. Через 2-3 дня переселите муравьем из банки в гелиевый муравейник, используя палочку.

Советы по ловле муравьев

Не ловите муравьев голыми руками. Вы можете легко повредить этих маленьких существ. Бережно относитесь к муравьям при ловле, это позволит им быстрей адаптироваться к новым условиям.

Дети не должны ловить муравьев без присмотра взрослых.

Перед тем, как пойти ловить муравьев в банку, сделайте несколько мелких отверстий в крышке. Муравьям тоже нужно дышать!

Некоторые виды муравьев выделяют муравьиную кислоту для самозащиты. Если их поместить в маленькую воздухонепроницаемую тару, они легко могут отравиться собственной кислотой. Поэтому используйте большую тару с небольшими отверстиями для воздуха.

В один и тот же гелиевый муравейник помещайте муравьев только с одного и того же муравейника. Муравьи из разных колоний враждуют.

Большинство муравьев в колонии маленькие, и лишь некоторые выделяются свои большим размером. Не ловите только больших муравьев – это солдаты. Их цель – защитить муравейник, а рыть туннели они не будут. Они даже не способный найти себе пропитание, и погибнут, если их не будут кормить муравьи – рабочие!

Исследовательской работа « Изучение внегнездовой жизни муравьев»

Исследование проводилось с 20 июня по 20 июля 2017 г. в окрестностях деревни Васильевское московской области Рузского района .

Для изучения внегнездовой жизни муравьев мы выбрали участок на границе соснового леса и березняка размерами 10 х 10 м. Верхний ярус леса представлен соснами (высотой до 15 м) и березами (высотой 12 м). Средний ярус представлен можжевельником обыкновенным (высота 2. 5 м) и крушиной ломкой (1м). Нижний ярус образован травянистыми растениями: брусника, черника, ландыш майский, осока, седмичник, майник двулистный, папоротник.

На этом участке были обнаружены три муравейника. Один из муравейников был принят за основной.

Муравьиные семьи поддерживают связь друг с другом, используя тропы, где происходит обмен пищей, рабочими. Это можно было пронаблюдать на исследуемых нами муравейниках - все три муравейника объединены между собой тропами, значит особи этих муравейников - члены одной семьи. Разрастаясь, такая семья объединяет несколько муравейников своего вида, между которыми по специальным тропам осуществляется обмен обитателями. Дороги муравьев никогда не пересекаются. Даже если к дереву подходит две тропы, то, как правило, с разных (противоположных) его сторон.

Исследование муравьиных троп показало, что у изучаемых нами муравейников нет разделения троп на пищевые и строительные.

Для определения вида муравьев были взяты 10 муравьев из основного муравейника. Вид муравьев – Formica rufa – рыжий лесной муравей, отряд перепончатокрылые, класс насекомые.

1. Описание местоположения и формы выбранных для наблюдения муравейников.

Все муравейники сложены из хвои, веточек, песка и чешуек.

2. Определение активности муравьев.

Исследование проводилось в 12 ч. 00 мин. в ясный солнечный день. С помощью палочки, которую положили поперек тропы, считали, сколько муравьев преодолевает ее по пути к муравейнику и обратно за 1 минуту. Так как от муравейника двигалось 78 особей, больше, чем к муравейнику (15 особь), можно сказать, что «их рабочий день был в самом разгаре».

В 19 ч. 00 мин. от муравейника двигалось 21 особи, а к муравейнику – 68 особи. Из этого можно сделать вывод о том, что большинство муравьев возвращалось на ночь «домой».

3. Определение переносимого муравьями груза.

Был произведен учет груза, который муравьи приносили в муравейник в течении 1 часа по одной тропе. Мы разделили груз на два вида: 1) веточки, хвоинки, чешуйки – строительный материал и 2) пищу – гусениц и мелкие беспозвоночные. Результаты эксперимента приведены на диаграмме. Можно сделать вывод, что еды муравьи несли больше, чем строительного материала.

4. Определение реакции муравьёв на пищу.

При изучении реакции муравьев на различные пищевые объекты, мы положили на муравейник гусеницу, комара, слепня и поставили плошку с сахарным сиропом объемом около 50 мл. Еда маленького размера была уничтожена быстро: комар – за 1 минуту, слепень – за 15 минут, более крупный объект - гусеница - за 3 дня, Причем гусеницу разрубили на части и занесли в муравейник. Сироп был перенесен в муравейник за 1 день.

Муравьи могут переносить как жидкую, так и твердую пищу. Чем меньшего размера пища, тем быстрее они переносят ее в муравейник, а крупные пищевые объекты измельчают.

5. Определение умения муравьев приспосабливаться к измененным тропам.

Мы провели наблюдения за поведением муравьев в различных ситуациях.

Был проведен эксперимент по определению реакции муравьев на различные преграды, появляющиеся внезапно на тропе. Были установлены следующие преграды:

- пластиковая карта высотой 4 см. , его муравьи сначала атаковали, а потом обошли - на это у них ушла 1 минута;

- планшет высотой 15 см., его также атаковали и обошли через 2 минуты.

- когда на тропу брызнули репеллент, то муравьи на 30 секунд испугались, ушли с тропы, а потом вернулись.

При проведении эксперимента по выявлению направления движения на муравьиную тропу положили лист бумаги. Муравьи сначала не решались зайти на него, а потом движение по тропе восстановилось. Затем лист бумаги повернули на 180°, и это сбило муравьев с толку: на тропе началась неразбериха в движении муравьев, но через 47сек движение по тропам в правильных направлениях восстановилось.

6. Изучение реакции муравьев на муравьев своего и чужого вида.

Мы поймали несколько черных муравьев и бросили их на тропу рыжих и на купол муравейника. Рыжие муравьи быстро атаковали черных. То же самое произошло и с рыжими, когда их перенесли на муравейник черных муравьев.

Также, с нашего муравейника были взяты несколько особей и возвращены обратно через день. Этих муравьев не тронули, из чего можно сделать вывод о том, что каждая семья муравьев имеет свой запах и по запаху определяет чужих муравьев, воспринимает их как врагов и уничтожает их.

7. Изучение времени восстановления части поврежденного муравейника.

В купол муравейника была вставлена палка длиной 25 см, в нижней части её было убрано 6 см муравейника. Каждый день проводились измерения, на сколько сантиметров восстанавливается муравейник. Полное восстановление произошло на 3-й день.

Дополнительно мы также попытались определить стороны света по муравейникам: крутая сторона муравейники должна быть направлена на север, а пологая – на юг. Но с помощью компаса мы определили совсем другие направления сторон света. Значит, по муравейникам не всегда достоверно определяются стороны света.

Заключение.

В работе были рассмотрены взаимоотношения рыжих лесных муравьев вида Formica Rufa с окружающей средой. Перед началом работы было выдвинуто предположение о степени достоверности общелитературных сведений о жизни муравьев, таких как то, что муравьи с одного муравейника живут своей отдельной жизнью.

Исходя из полученных результатов проведенной работы, можно сделать следующие выводы:

1. Исследованные муравейники имеют вал округлой формы и овальный купол, что соответствует общепринятым представлениям о форме муравейника.

2. У исследованных нами муравейников разделения троп на пищевые и строительные не выявлено.

3. Муравьи являются хищниками, они питаются органической пищей. Крупную пищу они разрубают на мелкие части и переносят в муравейник большим количеством рабочих особей.

4. Муравьи воспринимают неожиданно возникшую преграду на тропе как врага и атакуют ее, а затем создают новую тропу в обход возникшего препятствия.

5. В ходе исследование было подтверждено общепринятое мнение о том, что муравьи из одной семьи враждебно относятся к муравьям из других семей.

6. Муравьи способны восстановить муравейник после незначительных повреждений в короткие сроки.

7. Общепринятое мнение об ориентации муравейников относительно сторон света подтверждено не было.

Поставленная цель достигнута, задачи исследования выполнены.

Список литературы:

1.Интернет-ресурсы

2. Насекомые. Полная энциклопедия. Переводчик (и): Авдолина М.

Издатель: Эксмо, Год печати: 2007

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

Приложение 9

Приложение 10

Приложение 11

Приложение 12

Приложение 13

Приложение 14

Приложение 15

Приложение 16

Приложение 17

Приложение 18