Муравей солдат у жнецов

О муравьях можно говорить бесконечно. Это уникальные сообщества разбросанные по всему земному шару. Миллионы лет они обмениваются информацией и прокладывают тайные тропы.

Эти насекомые, работающие слаженно, как единый организм, всегда вызывали интерес у людей. Но только сейчас мы имеем возможность узнать о них чуть больше.

Мне всегда была интересна их жизнь, но наблюдать за муравьями в природе довольно сложно, поэтому я решил вырастить колонию муравьев у себя дома. Для этого был создан специальный дом (формикарий), который в последствии мы заселили муравьями — жнецами.

Объект исследования: формикарий с колонией муравьев Messor structor

Предмет исследования: поведение муравьев-жнецов в неволе

Цель работы: на основе собственных наблюдений за колонией муравьев-жнецов, изучить распределение полномочий и обязанностей отдельных особей.

Нами были поставлены следующие задачи:

— провести наблюдения за жизнью колонии

— изучить научную литературу и интернет источники по данному вопросу

— изучить особенности поведения муравьев в неволе.

Гипотеза: в колонии муравьев вида Messor structor , есть четкое распределение социальных ролей. Каждая особь имеет определенную задачу и значимость.

Описание вида муравьев Messor structor (степной муравей-жнец)

Муравьи – одни из самых древнейших насекомых на земле. Ученые посчитали, что этому виду уже около 100 млн. лет.

Род Messor включает 110 видов муравьев, приспособленных к жизни в зоне пустыни практически на всех материках. Так только в Европе обитает 30 видов, из них 5 на территории России. И один из них степной муравей-жнец ( Messor structor ).

Особи входят в класс — насекомых

Местообитание: степи и полупустыни

Рацион: семена растений, мертвые насекомые

Степной муравей-жнец является наиболее крупным на фоне других муравьев данного подсемейства.

Окраска темная, красновато-коричневая. Длина рабочего насекомого варьируется от 4 до 9 мм, королевы – до 11-15 мм. Тело состоит из трех частей: голова, грудь, брюшко, соединенных между собой перемычками, благодаря чему насекомые гибки, подвижны. Массивная квадратная голова муравья снабжена челюстями-жвалами, которые при укусе закрываются как капкан. Это удобно для переноса пищи и размельчения зерен.

При изучении вопроса, сколько живут муравьи-жнецы, получены сведения, что рабочий живет до 3-5 лет, а матка – до 20 лет.

Проживают жнецы семьями численностью до 5000 особей. Наземная часть муравейника имеет вид отверстия, окруженного валом из земли и сора от приносимых зерен. Под землей гнездо выглядит как протяженный вертикальный тоннель, по сторонам отходят ходы с камерами. Один дом семья использует несколько лет.

Иерархия муравьев в колонии

Муравьи живут большой семьей в насыпных домах – муравейниках. В природе не существуют муравьев, живущих по одному.

Каждая особь имеет определенную задачу и свою значимость;

Их главная цель является общей для всех особей – жизнеобеспечение муравейника;

По распределению обязанностей и функций особи делятся на виды — это солдаты, рабочие муравьи и матка. (рисунок1, 2)

Коммуникация между этими трудолюбивыми насекомыми происходит в виде физических сигналов и феромонов (химический).

Физические сигналы(движения усиков) — оповещают про опасность и какие-либо происшествия. Феромоны используются для разработки маршрутов при добыче пропитания.

В каждой колонии есть строгое распределение обязанностей:

Матка — самая крупная особь в муравейнике. Ее главная функция – приносить потомство методом кладки яиц;

Рабочий муравей — составляет основную часть жителей колонии.

Все рабочие особи – это самки без функции воспроизводства;

Рабочие муравьи дополнительно делятся на классы по своей специализации:

Няньки – следят за молодняком, яйцами, куколками;

Фуражиры – добывают необходимое пропитание;

Строители – прорывают новые ходы, занимаются ремонтом муравейника.

Солдаты – Охраняют муравейник, матку, яйца и куколок от опасностей;

Чем питаются муравьи-жнецы

Особое внимание нужно уделить питанию и добыче пищи жнецами. Так как они чаще всего питаются зерновыми культурами.

Очень интересно у жнецов происходит сбор провизии. Сбор зерна происходит, когда оно оказывается на земле. Затем рабочие муравьи относят добычу в специально отведенные камеры для хранения.

Для измельчения крупных зерен злаков необходимо приложить немалые усилия. Поэтому данной работой в колонии жнецов занимается муравей-солдат. Имея крупную голову и массивные челюсти, он дробит зерна на мелкие части. Подготовленные кусочки семян обрабатывают рабочие муравьи меньших размеров, так как это требует меньше усилий. Далее зернышки превращаются в муку, смачиваются слюной. Этой кашицей кормят личинок.

Кроме того, едят муравьи и животную пищу, например насекомых. Однако такой вид пищи второстепенен. Если колонии жнецов не хватает в рационе белка, то они выращивают специальные кормовые личинки, которыми в дальнейшем, кормят расплод.

1.4 Роль муравьев в экосистеме

Какую пользу приносят муравьи лесу?

— за летний сезон обитатели муравейника освобождают лес от вредных насекомых: гусеницы, черви, слизни – настоящее лакомство для них. Учёные подсчитали, что обитатели одного муравейника всего за один день лета уничтожают около двух тысяч вредителей и их личинок. Тем самым способствуют приросту количества деревьев и кустарников.

— муравьи являются распространителями семян многих растений. Собирая их и перетаскивая домой, по дороге он теряет часть. Так растения размножаются на большой территории. В степях и полупустынях это особенно актуально.

— как и пчёлы, муравьи являются опылителями для цветов, поедая сладкий нектар.

— строя свои подземные дома и прокладывая многочисленные ходы для своего передвижения, они способствую рыхлению почвы. Именно поэтому лесные растения, живущие над муравейниками, активнее всего развиваются. Почва при этом кроме воздухопроницаемости становится более плодородной, обогащённой органикой и минералами: углеродом, азотом, калием, фосфором и многими микроэлементами.

— муравьи, поселившиеся в отмершей древесине, ускоряют её разложение, таким образом освобождая лес от больных экземпляров.

— муравьи полезные насекомые для певчих птиц. (корм)

— лечебные свойства муравьёв известны с давних пор. Испокон веков люди делали из них настойки, мази. Основным действующим веществом в таких препаратах является муравьиная кислота.

— муравьи улучшают водный режим почвы и регулируют его кислотность. Под муравейником обычно она более легкая, менее кислая.

Таким образом, можно сделать вывод, что муравьи являются неотъемлемым звеном в экосистеме. Они являются основой биологической защиты леса от насекомых-вредителей. Прокладывая свои гнезда, муравьи рыхлят почву и облегчают доступ воздуха к корням растений, обогащают почву. А муравьи-жнецы в степных зонах просто незаменимы.

Практическая часть:
2.1 Заселение формикария

Для наблюдения нами был выбран и приобретен вид степных муравьев — Messor structor . Потому что они не агрессивны, просты в уходе и не прихотливы в еде. А также формикарий, набор инструментов для наблюдения, включая микроскоп, и различные товары для муравьев.

Колония при покупке состояла из 1 матки и 10-15 рабочих муравьев, а также нескольких личинок. (рисунок 3,4).

Дальше, муравьиное семейство было переселено в подготовленный формикарий. Который, в течение суток был полностью заселен жителями.

2.2 Наблюдения за переселением

Первым из пробирки вышел рабочий муравей, для того чтобы разведать обстановку и доложить остальным представителям колонии. За ним начали выходить остальные муравьи.

Когда формикарий был проверен на отсутствие опасностей и пригодность к проживанию, рабочие муравьи приступили к переносу расплода в одну из ячеек. И только после того, как все личинки были перенесены, за ними перешла матка.

За ночь, колония полностью переехала. В одной из ячеек находилась матка с расплодом и несколько муравьев-нянек, для ухода за личинками. В другой ячейке муравьи организовали склад провизии. В которой постоянно находился один из рабочих, который занимался перекладыванием зерен и наведением порядка. (рисунок 5)

Вечером на арену нами был насыпан мак, который на утро оказался весь в ячейке-складе. Из чего можно сделать вывод, что работа кипит, не прекращаясь, даже ночью. (рисунок 6)

2.3 Исследование предпочтений в еде.

В течение месяца муравьям-жнецам предлагались разные виды пищи: зерновые культуры, фрукты, белковая пища. (таблица 1)

По нашим наблюдениям самое большое предпочтение муравьи отдают маку, семени горчицы и говядине. Потому что именно эти продукты оказываются в ячейках «склада». (рисунок 7)

Едят с удовольствием

Отнесли на «свалку»

Едят, но не охотно

Едят с удовольствием

Попробовали, но есть не стали

Едят с удовольствием

Таблица 1 – Исследование предпочтений в еде.

Так же нами было замечено, что при добавлении в рацион белковой пищи (конкретно говядины), популяция муравьев стала резко увеличиваться. За первую же неделю в кладке появилось около 9 новых личинок.

Любопытно, что лишний мусор, а также пищу, которая не пришлась им по вкусу, муравьи выносят за пределы жилых ячеек, организовав таким образом «свалку». Что говорит о высокой организации быта. Муравьи-жнецы не мусорят в жилых помещениях. (рисунок 8)

2.4 Распределение социальных ролей

Каждый раз, когда на арену попадал новый вид корма, первым неизменно выходил муравей разведчик. После этого, он возвращался в жилище, где сообщал собратьям о найденной пище и несколько рабочих шли прямиком в то место, где лежат зерна.

Затем несколько зерен сразу же переносилось в ячейку с расплодом. В ней муравей-солдат принимался измельчать пищу. Этой массой муравьи-няньки в дальнейшем кормят личинки. (рис.10)

Остальные рабочие организованно переносили зерна в хранилище. Для этого они разделялись на небольшие группы. Одни подносили зернышки к входу в жилые помещения, вторые уже встречали их внутри и разносили по ячейкам. В ячейке-хранилище один из муравьев заботливо раскладывает зерна в определенном порядке.

Замечено что, чем больше корма было им предложено, тем больше представителей колонии выходило для сбора провизии.

Еще меня удивило, как рабочие муравьи обеспечивают матку водой. В нашем формикарии поилка выглядит, как специальная ячейка, в которой постоянно находится влажная губка. Но матка сама не ходит к воде, а рабочие муравьи отщипывают маленькие кусочки мокрой губки и приносят ей. После того, как матка выпивает всю жидкость, рабочие выносят сухую губку на свалку. Точно также, как люди выбрасывают одноразовые стаканчики, после того, как попьют. (рис.11)

Муравьи – самые организованные и трудолюбивые из всех насекомых. Это позволяет им выживать в самых разнообразных условиях. Из-за своей живучести и точной иерархии обязанностей муравьи заселили практически все уголки нашей планеты.

За время исследования, я сделал важные для себя открытия: — муравьиное семейство очень похоже на нас, людей. Они так же живут семьями, общаются, заботятся о потомстве, королеве, друг друге. И в случае опасности, первыми спасают личинок

— наблюдая за появлением новых членов муравьиной семьи, узнал, что матка производит на свет разные виды муравьев, в зависимости от нужд в данный момент — рабочих или солдат, если в этом есть необходимость.

Из наблюдений мне стало понятно, что есть строгая иерархия, каждая особь выполняет свои обязанности, но в случае непредвиденных обстоятельств, например опасности, муравьи могут изменять свою социальную роль на некоторое время. Но в скором времени, каждый возвращается к своей работе. Что, является подтверждением нашей гипотезы.

Колония муравьев работает, как единый «сверхорганизм». Отдельных представителей в колонии можно сравнить с работой разных органов. У каждого своя задача и свои функции. Но все они трудятся на благо общей цели. А их трудолюбием и организованностью можно только восхищаться!

Для меня, муравьи – это очень интересный объект исследования и наблюдения. Они поражают своим поведением и отношением к труду, а также способностью к обучению молодого поколения. В дальнейшем я планирую и дальше развивать свою колонию, чтобы как можно больше узнавать об их жизни и деятельности в неволе.

1. Бакшт Ф. Куча чудес. Муравейник глазами геолога. Издательство Печатная мануфактура, 2005.

2. Биология: Энциклопедия/Под ред. М.С. Гилярова. -М.: Большая

Российская энциклопедия, 2003.-864с.: ил., 30л. цв. ил.

3. Дубовиков Д. А. Видовое разнообразие муравьев (Hymenoptera, Formicidae) Северной Осетии // «Муравьи и защита леса»: Матер Х Всерос. мирмекол. симп. М., 1998.

4.Новый иллюстрированный словарь/ Под ред. В. И. Бородулина, А. П.Горкина, А.А. Гусева, Н.М. Ланда и др.-М.:Большая Российская энциклопедия,, 2005.-912 с.: ил.

5. [Электронный ресурс]. URL:http://antclub.ru/ (дата обращения: 05.01.2019).

6. [Электронный ресурс]. https://muravdom.ru/help/kartochki-vidov/messor-structor-stepnye-muravi-zhnecy-soderzhanie-i-uxod-v-domashnix-usloviyax/ (дата обращения 04.01.2019)

7. [Электронный ресурс]. https://ru.wikipedia.org/wiki/Муравьи-жнецы

(дата обращения 04.01.2019)

Рисунок 1. Messor structor

Рисунок 2. Матка, несколько рабочих, личинки

Рисунок 3. Колония муравьев-жнецов при покупке.

Рисунок 4. Микроскоп и набор для наблюдений

Рисунок 5. Колония сразу после переселения

Рисунок 6. Колония на утро.(Весь мак перенесен в ячейку для хранения)

Рисунок 7. Муравей разведчик; рабочие переносят зерна в хранилище.

Рисунок 8. Импровизированная «свалка» за пределами жилища

Рисунок 9. Стадии развития потомства (личинка/куколка/ новорожденный муравей)

Рисунок 10. Кормление расплода

Рисунок 11. Куски губки, выброшенные после питья

Источник

Иерархия муравьев

Факт: У каждого жителя муравейника свои конкретные обязанности, но все усилия направлены только на одно – защиту, укрепление и процветание своей многочисленной семьи.
Факт 2: Отдельные муравьиные разновидности имеют насекомых – солдат, неспособных питаться самостоятельно. Рабочие вынуждены их кормить.
Факт 3: Рабочие муравьи делятся в своей группе на несколько подгрупп. Кому какие обязанности выполнять, зависит от индивидуальных качеств каждого насекомого.
Факт 4: Маленький муравьишка способен поднимать и носить вес, больше его самого в 50 раз! А если несколько насекомых объединят свои усилия, то цифра увеличивается до 70-80!

Муравьи насекомые стадные. Нет муравьев одиночек или отшельников. Все разновидности этих мелких тружеников живут колониями. У каждого жителя муравейника свои конкретные обязанности, но все усилия направлены только на одно – защиту, укрепление и процветание своей многочисленной семьи.

Муравьиный «табель о рангах»

Общение и взаимный контакт между соплеменниками производится с помощью каналов (сигнальных и пищевых). Колония условно разделена на «отряды»:

Во главе этого легиона стоит матка, она же королева. У матки самые большие размеры. Это настоящий конвейер по производству яиц. Рабочий отряд муравьев обязан ухаживать за яйцами, куколками, искать и заготавливать пропитание, ремонтировать и укреплять муравейник. Отряд муравьев-стражников, так называемые солдаты осуществляют защитные функции, охраняют входы и расправляются с чужаками. Для самок и самцов уготована роль участников в процессе воспроизведения потомства.

Муравьи-солдаты

Защитники муравейника – это подвид рабочего муравья, но с немного большими габаритами. Отдельные муравьиные разновидности имеют насекомых – солдат, неспособных питаться самостоятельно. Рабочие вынуждены их кормить.

Основная функция солдата защитная . Он охраняет муравейник, пищевые запасы и муравьев-фуражиров. Второстепенная задача – это помощь при расчленении крупной добычи на части, если рабочий муравей не в состоянии унести ее целиком.

Муравьи-рабочие

Это самая многочисленная группа жителей муравейника. Первые, кто появляется после того, как матка заложит первую камеру будущего муравейника – это муравей-строитель. Он расширяет и укрепляет будущее подземное царство, ухаживает за будущим потомством.

Рабочие муравьи делятся в своей группе на несколько подгрупп . Кому какие обязанности выполнять, зависит от индивидуальных качеств каждого насекомого. Например, особи с инициативными наклонностями и реакцией идут в охотники или разведчики. Более степенные пасут и разносят по растениям тлю, собирают ее сладкую падь. Повлиять на смену деятельности может только возраст, когда старый муравей уже не годится для разведывательной деятельности или охоты или внезапная гибель большей части колонии.

Молодые экземпляры работают под землей, внутри муравейника . Строят новые ячейки, роют проходы, ухаживают за личинками и самками.

Сила и выносливость муравьев

Про некоторых людей говорят: «Трудится как муравей». И не имеется ввиду, что результат его труда микроскопический. Наоборот, это похвала, обозначающая гигантскую работу, сделанную в одиночку. Сравнение с насекомым не случайно. Мало кто в животном мире может похвастаться такой силой и выносливостью. Маленький муравьишка способен поднимать и носить вес, больше его самого в 50 раз! А если несколько насекомых объединят свои усилия, то цифра увеличивается до 70-80! Это потому, что в строении тела у муравья преобладает мышечная ткань. Учитывая численность муравейника и количество «нахлебников», которых рабочий муравей обеспечивает пищей, понятно, что сила ему совсем не лишняя. Упорное насекомое, если не в состоянии поднять и нести большую добычу, будет волочить ее по земле за собой, пока не подоспеет помощь.

Удивительно, что при возникновении преграды на пути, муравьи сцепляются лапками и образуют живые мостики длиной до нескольких метров . Обычно это нужно для преодоления ручья, расселины, любых мест, где нет возможности пройти по земле. Так вот, такой мост способен выдержать груз в несколько кг.

Кто же главный?

Образование новой колонии начинается с матки. Это королева колонии. Она не выполняет никаких функций (заготовка, защита, строительство), кроме одной – увеличивать и поддерживать численность муравьиного семейства. Матка образуется из обычной самки, которую оплодотворил самец, и она смогла организовать собственное «королевство» . У матки единственной есть крылья, которые она откусит себе сама после выхаживания первого помета.

Продолжительность жизни муравьиной королевы доходит до двух десятков лет и более. Пока матка жива, у колонии есть все шансы восстать из пепла после любых, самых сокрушительных потерь . За весь биологический цикл она откладывает полмиллиона яиц.

За королевой-матерью по статусу идут рабочие, самое многочисленное поголовье колонии. Затем следуют охранные войска. И замыкают цепочку самцы и самки, среди которых, конечно же, есть особи, которые при успешном оплодотворении сами станут матками и образуют собственное муравьиной царство.

Видео «Первые шаги муравья-солдата»

Источник