Муравей может тянуть ношу

Класс Насекомые

Почему насекомые очень интересны как объекты изучения?

Насекомые освоили все среды жизни — наземную, воздушную, водную, почвенную. Среди этих животных немало прекрасных летунов, бегунов, пловцов, землекопов и других «специалистов».

Есть насекомые, предпочитающие жить в одиночку (хищные жуки, наездники и т. д.), есть общественные, живущие большими семьями. Например, пчелы — по 40—80 тыс. особей, муравьи — по 500—800 тыс., а термиты — до 3 млн особей. Изучение биологических особенностей этих насекомых позволяет выявить некоторые закономерности социального (общественного) поведения у животных.

Насекомые очень устойчивы к неблагоприятным условиям среды: некоторые выживают даже после того, как замерзнут при температуре -30 °С, другие живут в горячих источниках при температуре до +50 °С. Исследование механизмов такой устойчивости интересно с точки зрения разработки способов хранения живых тканей, клеток и средств выживания в экстремальных условиях.

Физическая сила насекомых не соответствует их размерам. Так, муравей может тянуть ношу в 500 раз тяжелее собственной массы, а пчела — в 300 раз. Это сфера интересов биомеханики. Биомеханика — раздел биологии (биофизики и физиологии), изучающий механические свойства организмов и происходящие в них механические явления. Исследования биомеханики имеют значение для понимания физиологии труда и спорта, в травматологии, космической биологии, при конструировании аппаратов искусственного дыхания и кровообращения.

Интересна возможность насекомых находить брачных партнеров на большой площади благодаря особым веществам. Изучение этих веществ позволяет, например, найти более эффективные методы борьбы с насекомыми — вредителями сельского хозяйства.

Интересны для науки насекомые, которые питаются, казалось бы, совершенно несъедобными веществами, такими как воск, шерсть, костное или роговое вещество, перо, древесина, навоз. Изучение этих животных может способствовать открытию новых способов утилизации отходов.

Какие общественные насекомые встречаются в вашей местности?

Для средней полосы России наиболее характерны такие представители общественных насекомых, как пчелы, осы, шмели и муравьи.

Какие насекомые-вредители вам были известны раньше?

Самыми известными насекомыми-вре- дителями являются колорадский жук, тля и саранча.

Источник

Биология. Животные. 7 класс — Латюшин Виталий

Известно много хищных насекомых и ведущих паразитический образ жизни.

Насекомые очень устойчивы к неблагоприятным условиям среды: некоторые выживают даже после того, как замёрзнут при температуре -30 °С, другие живут в горячих источниках при температуре до +50 °С.

Величина насекомых очень различна: самые маленькие длиной менее 0,25 мм, а самые большие – до 30 см.

Рис. 45. Ротовые аппараты насекомых

Общественные насекомые живут в сообществах: например, пчёлы – по 40–80 тыс. особей, муравьи – по 500–600 тыс., а термиты – до 3 млн особей.

Физическая сила насекомых не соответствует их размерам. Так, муравей может тянуть ношу в 500 раз тяжелее собственной массы, а пчела – в 300 раз.

Способность к полёту обеспечила насекомым широкое распространение по планете, возможность находить брачных партнёров на большой площади, уклоняться от врагов, ловить добычу.

Пища насекомых очень разнообразна, причём у видов, приспособленных к питанию определённой пищей, ротовой аппарат имеет определённое строение. Он может быть сосущим, как у бабочек, лижущим, как у мух, грызущим, как у жуков или кузнечиков, колюще-сосущим, как у комаров и клопов (рис. 45).

Есть насекомые, которые питаются казалось бы совершенно несъедобными веществами, такими как воск, шерсть, костное или роговое вещество, перо, древесина, навоз.

У общественных насекомых можно наблюдать «сельскохозяйственное производство». Многие муравьи, например, разводят и расселяют тлей для получения медвяной росы, а также и поедают их, обеспечивая себя белковой пищей (рис. 46). Кроме тлей в качестве «домашнего скота» муравьи используют червецов, листоблошек, цикад и гусениц.

Рис. 46. «Скотные дворы» муравьёв

Среди насекомых есть одомашненные виды – это пчела медоносная и шелкопряд тутовый.

Важным признаком, положенным в основу систематики насекомых, является строение и количество крыльев, а также строение ротового аппарата.

Лабораторная работа № 6

Изучение представителей отрядов насекомых

коллекции насекомых различных отрядов, коллекции насекомых-вредителей леса, сада, огорода, продовольственных запасов и другие из имеющихся в школе.

1. Рассмотрите предлагаемые коллекции.

Выявите сходство и различия между отдельными насекомыми, обратив внимание на их размеры, форму тела, окраску, расположение и число крыльев, усиков, глаз.

Отметьте, каковы их местные названия, каково их значение в природе и жизни человека.

2. Составьте список названий видов насекомых из коллекции, относящихся к каждому отряду. Дополните его списком местных видов, хорошо вам известных.

3. Рассмотрите вредителей различных культур или продовольственных запасов. Отметьте характер повреждений, наносимых ими. Вспомните, встречали ли вы подобные повреждения или таких насекомых в природе.

1. Почему насекомые очень интересны как объекты изучения?

2. Какие общественные насекомые встречаются в вашей местности?

3. Какие насекомые-вредители вам были известны раньше?

Используя различные источники информации, подготовьте сообщение о насекомых, способных возвращаться к жизни после промерзания, и тех, которые могут жить в горячих источниках.

16. Отряды насекомых. Таракановые, прямокрылые, уховертки, поденки

Почему человек преследует тараканов, но не обращает внимания на подёнок?

Таракановые – в основном ночные животные, днём отдыхающие в различных укромных, малодоступных местах (рис. 47). Они любят влагу и тепло: чем суше и прохладнее климат, тем их меньше. Величина их разная – от 2 мм до 12 см. Среди примерно 3,5 тыс. видов, живущих сейчас, лишь 6 обитают в жилище человека. К таракановым относят очень древних насекомых, причём все они раньше могли летать. Похолодание климата привело к тому, что многие виды погибли, а некоторые утратили способность к полёту, освоив новые места обитания, например в квартирах людей.

В жилье человека встречаются и рыжий, и чёрный тараканы. Рыжий длиной 10–13 мм, а чёрный – 18–30 мм. Тараканы обоих видов загрязняют и портят продукты, разносят возбудителей дизентерии, тифа, холеры, туберкулёза, а также яйца паразитических червей, споры грибков.

Тараканы всеядны, едят растительную пищу, в том числе древесину, в домашних условиях могут повреждать бумагу, переплёты книг, изделия из кожи. Ротовой аппарат грызущий. Бегают тараканы довольно быстро – до 70 см в секунду.

Развитие без полного превращения. Личинки похожи на взрослых насекомых, растут во время линек. Живут приблизительно год-полтора.

К прямокрылым относят кузнечиков, кобылок, сверчков, медведок и других представителей (рис. 48). Их насчитывают более 20 тыс. видов. Распространены прямокрылые от полярного круга до тропиков. Характерные особенности – большие, приспособленные для прыжков задние ноги и вытянутые прямые узкие передние крылья, превращённые в надкрылья и защищающие веерообразные задние крылья. Тело удлинённое, ротовой аппарат грызущий. Большие глаза и усики, короткие или длинные. Прямокрылые издают разнообразные звуковые сигналы, по которым их легко отличать. Слуховой аппарат у кузнечиков расположен на голенях передних ног; у саранчи – по бокам первого сегмента брюшка.

Рис. 47. Таракановые

Рис. 48. Прямокрылые

Самки прямокрылых имеют на брюшке яйцеклад. Яйца откладывают в землю, на поверхность растений или внутрь органов растений.

Развитие без полного превращения. Личинки похожи на взрослых насекомых. Некоторые прямокрылые питаются только другими насекомыми или растительной и животной пищей.

Кузнечики, хорошо знакомые всем насекомые, обитают в лесных, лесостепных, степных и полупустынных районах нашей страны. Наибольшее их число встречается в тропических и субтропических странах.

Рис. 50. Медведка

Сверчки бывают чёрного, соломенно-палевого, бурого цвета. Сверчки живут в земляных норках или под камнями (рис. 49). Ведут в основном ночной образ жизни. Питаются обычно растительной пищей. Стрекотание сверчков происходит, как и у кузнечиков, за счёт трения передних крыльев друг о друга.

Сверчки охраняют свою территорию, отгоняя от неё других сверчков. Зимуют сверчки в вырытых норках глубиной до 70 см, некоторые виды зимуют в муравейниках.

Кобылки и саранча различаются по образу жизни. Кобылки не образуют огромных стай. Саранча собирается стаями и очень вредит сельскому хозяйству, за что и получила название «казнь египетская». Огромные стаи могут лететь на расстояние до 2400 км. Опускаясь на поля сельскохозяйственных растений, они оставляют после себя пустыню. Число особей в стае может достигать более 35 млрд. Борьба с саранчой ведётся с помощью химических методов защиты.

Медведки ведут подземный образ жизни (рис. 50). Они великолепно приспособлены для копания передними конечностями, легко создают сложные подземные системы ходов. Они отлично плавают, ныряют и даже летают (ночью). Под землёй двигаются как вперёд, так и назад. Медведки вредят огородным растениям, повреждая их корневую систему. Селятся в основном на лугах и в огородах, любят поймы рек.

Уховёртки – довольно распространённые насекомые. Длина тела уховёрток от 4 до 78 мм. На конце тела уховёрток имеются выросты, за что их иногда называют «двухвостки» (рис. 51). Эти выросты выполняют функцию защиты и нападения.

Рис. 51. Уховёртка

Их известно более 1700 видов, но у нас в стране – около 20. Большинство видов приурочено к тропическим странам.

Уховёртки ведут скрытый образ жизни, активны ночью, днём прячутся под камнями, корой деревьев, в других укромных местах. Питаются мёртвыми и живыми растениями, грибками, водорослями, насекомыми. Часто вредят растениям, поедая листья, побеги, цветки и незрелые семена.

Уховёртки откладывают яйца кучками в земляные ходы осенью и весной. Самка зимует вместе с отложенными ею яйцами и охраняет их. Развитие с неполным превращением. Уховёртки могут летать, особенно интенсивно во время размножения.

Подёнки распространены почти по всему земному шару. Взрослые особи имеют прозрачные нежные крылья, а на конце брюшка 2–3 тонкие хвостовые нити (рис. 52). Во взрослом состоянии они живут один или несколько дней, за что и получили это название. Взрослые особи не питаются, их задача – спариться и оставить потомство. Яйца откладываются в воду, личинки развиваются там же.

Личинки подёнок встречаются в быстрых ручьях и реках, в стоячих водоёмах. Они роются в иле, ползают или прикрепляются к подводным предметам, питаются отмершими растениями и животными, есть хищники. Личиночное состояние длится 2–3 года. В это время они чувствительны к загрязнению водоёма и, если химических веществ много, резко сокращается число личинок. Выход из воды бывает массовым. Личинки служат хорошей пищей для рыб. Известно около 1500 видов. Размеры от 1 до 6 см.

Таракановые. Прямокрылые. Уховёртки. Подёнки.

1. В связи с чем прямокрылые получили своё название?

2. Какую роль играют прямокрылые в природе?

3. Почему медведку сравнивают с кротом?

4. Каково значение уховёрток в природе и хозяйстве человека?

5. Почему подёнки не питаются во взрослом состоянии?

Используя различные источники информации, подготовьте сообщение об образе жизни прямокрылых и приметах, связанных с ними.

Знаете ли вы, что…

Тараканы не переносят холода: при -5 °С погибают через 30 мин, а при -7 °С – через 1 мин.

Тараканы – очень древние насекомые: известны их ископаемые предки, жившие 300–400 млн лет назад.

Саранча служит излюбленным видом пищи не только для плотоядных, но даже и для растительноядных животных. Овцы, лошади, антилопы, слоны поедают её в больших количествах.

17. Отряды насекомых. Стрекозы, вши, жуки, клопы

1. С какими насекомыми из этих отрядов вам приходилось встречаться?

2. Почему у стрекоз такие большие глаза?

Стрекозы имеют вытянутое тело, часто ярко-окрашенное. На переднем конце располагается крупная голова с большими сложными глазами. Стрекозы – хорошие летуны. У них две пары прозрачных и вытянутых крыльев, густо пронизанных жилками (рис. 53).

Рис. 53. Стрекозы

Все стрекозы – дневные хищные насекомые. В полёте они кормятся комарами и другими мелкими насекомыми. Ротовой аппарат стрекоз – грызущий.

Стрекозы откладывают яйца в воду или на водные растения. Развитие без превращения. Личинки развиваются 1–3 года, ведут хищный образ жизни, питаясь личинками подёнок, комаров, другими беспозвоночными (рис. 54). У крупных стрекоз личинки нападают на головастиков и мальков рыб. Для захвата добычи у личинок имеется особый орган – маска (рис. 55).

Известно более 3 тыс. видов стрекоз. Отпечатки этих насекомых найдены в породах каменноугольного периода (300 млн лет назад). Размах крыльев у вымерших стрекоз достигал 90 см. Ныне живущие особи значительно мельче – не более 17 см в размахе крыльев, а у мелких – до 2 см.

Рис. 54. Личинка стрекозы

Рис. 55. Личинка стрекозы, схватывающая добычу

Рис. 56. Вошь и гниды

Вши – наружные паразиты млекопитающих (рис. 56).

Источник

Сколько весит муравей и какой вес он может поднять

Размеры муравейников, сложенных из листиков, иголок и мелких веточек достигают 2-2,5 метров в высоту и 5 м в диаметре. Глядя на эти мощные сооружения, часто возникает вопрос, какой вес может поднять муравей.

Трудолюбие муравьев давно стало притчей во языцах. Каждый из нас наблюдал этих мелких насекомых, снующих туда-сюда, с веточкой или листиком на горбу, значительно превышающем собственные размеры. Порой можно увидеть целый отряд муравьишек с усердием перетаскивающих крупную палочку к поближе к гнезду.

Какой вес имеет муравей

Муравьи — не очень крупные насекомые. Вес рыжих лесных обитателей всего 5-7 мг. Можно сравнить обычной мухой, которая весит 12-15 мг. Такая масса не заметна при поднятии насекомого в руках.

В мире известно свыше 15 000 разновидностей мурашек. Они отличаются по размерам. Самые мелкие — фараоновые муравьи. Вес не превышает 2 мг. Одни из крупных африканские бродячие и муравьи-пулю. Масса последних достигает 90 мг. У африканских бродячих матка может весить 10 грамм.

Найдены древние экземпляры муравьев рода Formicium. Они жили 50 млн лет назад. Самки ископаемого насекомого в длину имели 7 сантиметров. По подсчетам ученых масса тела членистоногого такого размера должна была составлять около 20 мг. Сопоставимые размеры имеет колибри.

Вес насекомых может сильно отличаться даже внутри вида. Так, матка сиафу весит столько же, сколько 200-700 рабочих особей. А муравьи-солдаты, охраняющие гнездо, в 10 раз больше труженников. Такой разброс характерен только для отдельных разновидностей. Например, у прыгающих мурашек размеры маток и рабочих насекомых одинаковы.

Муравьи заселили всю земную поверхность. Колонии разных видов встречаются на одной территории и могут проникать друг в друга. Количественные показатели по общей численности очень высоки.

Несмотря на небольшие размеры отдельных особей, согласно данным исследователей общий вес всех муравьев на планете около 1 млрд тонн. Это примерная масса всех землян и превышает совокупный вес любых других насекомых. Считается что масса муравьев составляет 10% всех сухопутных обитателей. На среднего человека приходится 10 000 000 мурашек.

Но еще большую уникальность имеет сила муравьев.

Какой вес может поднять муравей

Крошечные насекомые способны носить тяжести, значительно превышающие их собственный вес. В соответствии с последними научными данными муравьи перетаскивают ношу, вес которой в 50 раз выше массы насекомого. Так, каждый муравей-листорез поднимает за раз около 100 мг листьев.

Для того, чтобы тяжелоатлет поднял штангу в таких же количественных соотношениях, она должна весить 4-5 тонн. Это больше реальных возможностей человека в 25 раз. Находчивые математики подсчитали, что для переноса человека нужно поработать 1 млн муравьев, а для пинты пива — 10 тысячам.

Интересный факт. Когда членистоногие действуют совместно, их грузоподъемность растет. При исследовании в научной лаборатории мощность одного муравья для подъема груза составляет 24.2 эрг/сек, мощность пары насекомых — 63,2 эрг/сек. То есть сила муравья при взаимодействии с соратником возрастала больше, чем в два раза.

Свои природные способности мураши применяют не только для подъема тяжелых предметов. Если работяга не может поднять веточку или листок над головой, он тащит его волоком. Вес предмета может в 20-30 раз быть больше массы тела.

Широко популярны муравьиные мостики африканских кочевников, которые насекомые сооружают при переходе через водоемы. Членистоногие переплетаются тельцами друг с другом, образуя стойкую опору для переноса маток и личинок. Такой мост способен выдержать даже кошку. Но для животных передвижение очень опасно из-за возможных муравьиных укусов.

Интересно, применение людьми природных способностей муравьев для различных целей. В районах Африки насекомых используют для сшивания ран. Края увечья прикладывают друг к другу и подносят членистоногого. Челюсти насекомого смыкаются на коже, после чего тело отделяют от головы. Для «зашивания» требуется несколько особей.

Африканские аборигены добывают в муравейниках собранные насекомыми орехи, семечки. Вместо полученных гостинцев оставляют лесным жителям фрукты и сушеное мясо, считая, что природу нельзя грабить.

Почему муравьи обладают такой силой

Зоологи давно объяснили факт высокой грузоподъемности муравьев. Согласно научным исследованиям, чем меньше размер организма, тем больший процент мышц приходится на килограмм тела. Расчеты дополнятся хитиновым покровом и другим способом строения мышечных тканей.

Но это не обозначает что самый крохотный муравей поднимает самую тяжелую массу. Абсолютные значения грузоподъемности варьируются от того, сколько весит муравей, его вида и роли. Например, мураши-солдаты могли бы поднимать более тяжелые грузы, но их функции не включают такую работу.

Среди насекомых-тяжелоатлетов муравьи даже не считаются лидерами. Например, жуки-скарабеи таскают груз в 800-900 раз больше собственного.

Заключение

Если спросить людей «кто самый сильный в лесу, кто самый трудолюбивый?», то многие дадут ответ — муравей. Физические способности муравьев и их плодовитость обеспечили высокую приспособляемость к жизни в самых разных условиях. Благодаря их выживаемости, насекомых можно встретить практически в любой точке мира.

Видео: Сколько весят все муравьи на земле?

Источник