Отчет по полевой практике -наблюдения над муравьями

Образование новых  семей муравьев

Куколка муравья из подсемейства Formicinae в коконе (кокон частично вскрыт)

Самка строит небольшую  замкнутую камеру в земле, а потом  начинает откладку яиц. Иногда несколько самок делают такую камеру совместно. Яйца у муравьев очень мелкие, длиной около 0,5 мм. Они всегда склеены в общий комок. Спустя неделю из яиц начинают появляться первые личинки. Молодые личинки остаются в общем комке, более крупные размещаются группами или отдельно на полу камеры, а иногда (у видов мелких муравьёв) подвешиваются на стенках камеры. Через 2 недели личинки заканчивают рост, и начинается окукливание. К этому времени они становятся крупнее рабочих муравьев. До выхода из куколок первых рабочих самки ничем не питаются. Больше того, они даже выкармливают личинок выделениями специальных желез. При этом полностью исчезают летательные мышцы, которые самке больше никогда не понадобятся, и она расходует запасы жира, которые накопила ещё в родительском гнезде. После того как из куколок выйдут первые рабочие, они выходят наружу из камеры и начинают добывать пищу. С этого момента самка только откладывает яйца. Все работы в гнезде берут на себя рабочие особи.

3. Взаимодействие муравьев в семье

 

 

 

На шестой день, наблюдая за муравьями в последний раз, я начала наблюдения в одиннадцать, а закончила в двенадцать, изучая взаимодействие муравьев в семье.

Понятно, что вся жизнь  семьи и каждого ее члена должна быть строго регламентирована и регулироваться весьма совершенными механизмами, выработанными в ходе длительной эволюции муравьев как общественных насекомых. Действие регулирующих механизмов основывается на постоянной и необходимой связи всех особей в единой системе. Такая связь, осуществляемая по двум каналам — пищевому и сигнальному, обеспечивает достаточный уровень координации поведения муравьев, подчиняя его общим задачам.

Основа существования  семьи — обмен пищей. Муравьи  регулярно обмениваются пищей —  кормят друг друга. Сытый кормит голодного, тот передает часть полученной пищи следующему и т. д. (рис. 2). 

Рис. 2. Обмен  жидкой пищей у садовых муравьев

Обмен пищей жизненно необходим каждому муравью, и  это обстоятельство обусловливает  взаимное тяготение их друг к другу. Пищевой поток, объединяющий всех членов муравьиной общины, является стержнем, сохраняющим ее как целое. 

Выполнение особью задач  семьи - закон муравейника. Функционирование каждого рабочего муравья направлено на обеспечение благополучия семьи. Действия муравья определяются в  конечном счете общественной необходимостью, любой вид его деятельности носит ярко выраженный социальный характер. Это проявляется всюду. Рабочие-фуражиры добывают пищу в количествах, во много раз превышающих их индивидуальные потребности. Сбор строительного материала для сооружения гнезда у муравьев вообще беспредметен в приложении к особи и имеет смысл лишь в общине. В семьях многих муравьев имеется специальная группа муравьев-носильщиков, переносящих личинок, куколок, молодых рабочих, а иногда и самок из одной части гнезда в другую или же в родственный муравейник. Для видов, создающих в гнездах оптимальный гигротермический режим, поддержание такого режима становится одной из основных задач семьи.

В каждом конкретном случае поступки муравья отражают прежде всего  его собственное состояние (возрастные особенности поведения, выполняемую функцию, норму реакции на внешние раздражители, степень усталости и т. д.). И все же муравейник процветает. В основе этого процветания лежит соответствие между исходной предрасположенностью взрослого муравья к той или иной деятельности и потребностью семьи в различных функционерах. Если в муравейнике не хватает охотников, то подходящие для этого молодые рабочие быстрее обычного завершат внутригнездовую «школу» и выйдут на участок. Если обнаружится нехватка нянек, обычно самых молодых муравьев, часть бывших нянек вернется к исполнению своих прежних обязанностей. Однако муравьев, не соответствующих по складу характера дефицитной профессии, подобные перестройки обычно не затрагивают.

Оказанное выше не принижает роли семьи, но показывает, что гармоничное взаимодействие общины и индивида достигается путями, не требующими машинизации поведения рабочего муравья. Для индивида остаются значительные возможности выбора занятий и инициативы во время исполнения своих обязанностей. И если в первом случае чрезвычайные условия могут продиктовать особи и не совсем подходящее для нее место в жизни семьи, то индивидуальная инициатива функционеров просто необходима для самого существования муравейника.

На поверхности купола гнезд рыжих лесных муравьев постоянно находятся муравьи-наблюдатели, следящие за возможной опасностью и отличающиеся быстротой реакции и агрессивностью. Обычно это самые опытные члены семьи. По их тревоге все занятые на куполе рабочие муравьи почти мгновенно переключаются на оборону. Муравьи-наблюдатели играют таким образом роль активаторов, мобилизующих при необходимости массы рабочих особей на защиту гнезда.

Организация совместных действий. Перед семьей стоит масса  задач, выполнение которых возможно только при объединении усилий нескольких муравьев. Согласованность действий участвующих в совместном деле - необходимое условие успеха. Координация действий нужна уже при общении двух особей. Во время взаимной чистки, кормления, переноски муравьями друг друга или индивидуальной мобилизации два муравья вступают в непосредственный контакт, что облегчает выработку согласованных действий.

При уходе за молодью  задача облегчается, так как здесь  имеется только одна активная сторона - взрослый муравей. Однако в ряде случаев требуется согласование поведения большого числа муравьев. Возможности координированных действий важны и для конкурентоспособности вида. Характерно, что воинственность муравьев прямо связана с умением особей объединяться в группы во время сражений.

Имеются задачи, решение  которых возможно только при постоянной координации действий множества  рабочих особей. К числу таких  задач относится сооружение муравейника, особенно купола гнезда, и поддержание  его правильной формы и размеров. Среди различных типов гнезд муравьев наибольший интерес представляют два: секционные гнезда и гнезда типа капсулы (рис. 3).

 

Рис. 3. Некоторые  типы гнезд муравьев

Секционные гнезда: А - односекционное гнездо (степной медовый муравей); Б-полисекционное гнездо (пустынный дерновый муравей), секции соединяются поверхностными тоннелями 
Гнезда типа капсулы: В - гнездо с наземным куполом из хвои и веточек (рыжие лесные муравьи), в центре купола внутренний конус; 
Г - земляная кочка (желтый лесной муравей)

Таким образом, согласованное поведение проявляется при взаимодействии любого количества муравьев. Обычно оно достигается посредством групповой иерархии и массового подражания большинства особей муравьям-активаторам. Самые общие задачи решаются путем постоянного контакта всех участников.

Взаимное обучение муравьев. В той или иной степени обучение происходит у всех животных, какую-то часть жизни обитающих совместно, будь то птичьи базары или стаи рыб. Чем устойчивее такое объединение, прочнее связи между его членами, тем больше возможности обучения. В этом плане муравейник, в котором одновременно обитает несколько поколений рабочих муравьев, - удобная среда для появления разнообразных форм индивидуального и группового обучения.

Очень важно, что муравьям доступно не только индивидуальное, но и групповое обучение. В семье происходит также регулярное обучение более старыми особями молодых муравьев. Одним из результатов такого обучения является удивительное постоянство дорог муравьев к колониям тлей, которые сохраняются в течение ряда лет. Примеров, подтверждающих передачу сигнальной информации от поколения муравьев к поколению, немало. При этом может полностью меняться исходный стереотип поведения обучаемого. Такое происходит, например, в семьях кроваво-красного муравья-рабовладельца, который похищает из гнезд бурого лесного муравья куколок. Вышедшие из этих куколок рабочие выполняют в муравейнике «рабовладельца» те же функции, что и у себя. Кроме того некоторые рабочие начинают помогать своим похитителям и во время грабительских набегов, участвуя в похищении и транспортировке куколок из гнезд своего вида.

Значение согласованности  действий и взаимного обучения муравьев возрастает по мере увеличения численности  семьи, так как происходит более  узкая специализация особей, а  это создает предпосылки для их более успешного обучения и приобретения профессионального опыта. Отлаженная система передачи информации в семье делает индивидуальные достижения рабочих муравьев достоянием муравейника, что увеличивает его шансы в борьбе за существование.

4. Питание муравьев

 

     Основу питания почти всех муравьёв составляют два компонента: белковый и углеводный. При этом углеводный в основном потребляется взрослыми особями, а белковый - личинками.

· В качестве источника  белковой пищи используются различные беспозвоночные, главным образом насекомые. Муравьи охотятся на них или собирают трупы.

· Основным источником углеводной пищи служит для муравьев падь - сладкое выделение тлей и других хоботных насекомых (червецов, щитовок, некоторых цикадок).

· Помимо пади и насекомых, муравьи могут питаться соком растений, нектаром, грибами, семенами.

Вся пища, которую собирают муравьи, приносится в гнездо и там  распределяется между всеми членами  семьи. По данным многолетних наблюдений западногерманского исследователя Г. Велленштайна, питание рыжих лесных муравьёв (по массе):

· Падь -- 62 %

· насекомые и другие беспозвоночные -- 33 %

· сок растений -- 4,5 %

· грибы и падаль -- 0,3 %

· семена -- 0,2 %

Вывод:

     Муравьи могут приносить саду как пользу, так и вред.  
Польза от муравьёв в том, что они питаются многими насекомыми-вредителями сада.  
Вредят муравьи, в основном, по трём позициям:

1. Когда они лакомятся  спелыми плодами; особенно муравьи любят садовую землянику (но вред от них здесь незначительный). Некоторые виды муравьёв больно «кусаются».

2. Когда они переносят  тлей с одного растения на  другое. Интересно, что разные  виды муравьёв предпочитают определённые  виды тлей.  
Муравьи используют тлю как «дойную корову» и охраняют её на новом пастбище от естественных врагов. Как известно, тля высасывает сок из растений и является переносчиком вирусных болезней. Оберегая тлю, муравьи причастны к нанесению вреда растениям, ослабляя их, и к распространению вирусов среди растений.

3. Муравьи являются  разносчиками семян сорняков. Уж очень любят таскать муравьи различные семена, особенно снабжённые сочными и сладкими придатками.

Но говорить, что муравей  является злостным разносчиком сорняков - это явное преувеличение. Человек  сам заносит в свой сад-огород несоизмеримо больше семян сорняков.

Так что, от перечисленных пунктов вредоносных действий муравьёв в саду остался действительно серьёзным только один – «выпас» тлей.

Список использованных источников

1. Длусский Г. М., Букин А. П. "Знакомьтесь, муравьи" - М., 1986. 223 с. 
   2.      Захаров А. А. Муравей, семья, колония. -- «Наука», 1978. - 144 с. - (Человек и окружающая среда).
3. Кипятков В. Е. "Происхождение общественных насекомых" // "Знание. Сер. Биология" - М., 2005. 64 с. 
   4. Кипятков В. Е. "Мир общественных насекомых" - Л., 1991. 396 с.
5. http://ru.wikipedia.org/wiki