Муравьи матка рабочие солдаты
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»
Отнесли на «свалку»
Едят, но не охотно
Едят с удовольствием
Попробовали, но есть не стали
Едят с удовольствием
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
Какая иерархия существует у муравьев и кто главный в муравейнике?
Муравьи – одни из наиболее древних видов живых организмов, обитающих на Земле. По мнению энтомологов, их возраст не менее 100 млн лет. В мире насчитывается около 14 тыс. видов, которые расселены по всем странам и континентам (за исключением Антарктиды).
Наша статья о том, какая существует иерархия в отдельно взятой муравьиной колонии. Эта тема лишь на первый взгляд может показаться скучной. Чем ближе человек познает все тонкости устройства жизни этих насекомых, тем больше приходит в изумление. Достаточно привести такой пример: мозг муравья составляет 25% от массы его тела. Если эту цифру спроецировать на человеческий организм, то наша голова была бы в восемь раз больше, а масса мозга – в десять раз, т. е. почти 20 кг.
Иерархия муравьёв в муравейнике
Муравьиная колония – это единая семья, состоящая из десятков тысяч особей, объединённых единой целью – жизнеобеспечение муравейника. Каждая особь имеет свою чётко определённую задачу, которую и выполняет изо дня в день. Все муравьи разделены между собой на группы по виду деятельности. Это так называемое профессиональное разделение. Каждая группа специализируется на выполнении какой-то одной задачи. Например, няньки занимаются уходом за новорождёнными, фуражиры – добычей пищи, строители – улучшением условий обитания семейства и т. д.
Совершенно недавно учёные установили, что профессии можно выбирать в соответствии со способностями и физическими особенностями муравьёв, выявляемых ещё в детстве. Так, все муравьи начинают свою карьеру с профессии няньки. Затем более крупные становятся воинами или охранниками, некоторые – пастухами, а часть предпочитает до конца жизни ухаживать за молодняком. По мере старения, когда особь слабеет (а продолжительность жизни работяг – 2-3 года), она вправе перейти в другую профессию, более простую, и больше находиться вблизи муравейника, где безопаснее.
Если же в колонии возникает критическая ситуация – гибель отдельной профессиональной группы или потеря слишком большого числа особей, то все остальные перераспределяются и берут на себя любые другие обязанности, необходимые для поддержания жизнеспособности гнезда в связи с ситуацией. Это объясняет, как муравьям удалось прожить 100 млн лет и почему их крайне сложно вывести из квартир.
Королева
Её ещё называют маткой. Это центральная фигура в гнезде (кстати, их может быть и несколько). Её задача – беспрерывное (на протяжении 10-20 лет) воспроизведение жизнеспособного потомства. Матка спаривается с самцом раз в жизни. Это происходит в воздухе (в полете). Накопленная сперма используется на протяжении всех оставшихся лет для оплодотворения яиц.
После спаривания самка строит гнездо, где первое время живет одна и активно выводит рабочих муравьёв, которые позже организуют колонию. Теперь королеве больше не нужны крылья и она их себе отгрызает.
Некоторые считают, что матка – руководит всей колонией. На самом деле это вовсе не так. Она занимается только воспроизведением. Все вопросы решают рабочие муравьи. Они могут:
- перемещать королеву в разные части гнезда;
- сместить (а точнее убить), если видят, что воспроизводство клана под угрозой из-за снизившегося количества откладывемых яиц;
- обменять на другую в соседней колонии.
Самки и самцы
Эта каста предназначена исключительно для спаривания. Её представители не работают, а живут за счет работяг. После спаривания самки могут остаться в этом же клане, а могут организовать собственное гнездо. Самец после акта гибнет. Продолжительность его жизни не превышает нескольких недель.
Рабочие
Эта каста сформирована из недоразвитых самок. Они не могут спариваться, и их основная задача – забота о благосостоянии семьи. Продолжительность их жизни не превышает 3 лет.
Среди рабочих выделяются такие профессии, как:
- Работники роддома. Они отвечают за перенос и хранение кладки, а также поддержание оптимальной температуры в инкубаторе.
- Няньки. Они смотрят за новорожденными.
- Санитары, осуществляющие уход за больными и ранеными сородичами. В их задачу входит изоляция пациента, его кормление и лечение, если это возможно. Например, если у него сломана лапка, то санитар её откусит.
- Строители. Это большая группа рабочих, которые постоянно оптимизируют жилищные условия: прорывают новые ходы и тоннели, строят убежища и защитные сооружения. При необходимости занимаются расширением гнезда. Отдельная функция – это защита от плесени. Для этого ежедневно осуществляется перенос хвои из нижних слоев наверх (чтобы просыхала), а из верхних – в нижние. Таким образом поддерживается постоянная влажность.
- Пастухи, ухаживающие за стадами тли (это домашние животные муравьёв), обитающей неподалеку от муравейника, и добывающие у неё так называемую падь – вкусную, сладкую и полезную жидкость.
- Хранители нектара, который является неприкосновенным запасом продуктов питания на случай, если возникнут проблемы с добычей или доставкой еды.
- Фуражиры, отвечающие за поиск и доставку еды. Эта группа имеет основные силы и помощников. К основным относятся разведчики, заготовители и транспортировщики. Задача первых – обнаружить еду и рассказать об этом своим, вторых – складирование продуктов, третьих – доставка еды в гнездо. Если сил основной группы не хватает, то мобилизуются помощники.
Солдаты
Это тоже работяги, но особая и обособленная подгруппа. Прежде всего воины отличаются телосложением: это самые крупные муравьи с сильно развитой мускулатурой головы и жвалами. У некоторых видов голова воинов настолько видоизменилась, что они потеряли способность принимать пищу самостоятельно. Их кормят другие муравьи.
Воины выполняют следующие функции:
- защищают жилище и всех членов своего клана от врагов;
- сопровождают в качестве охраны фуражиров;
- при необходимости помогают фуражирам перенести еду в муравейник, а если добыча слишком крупная, то при помощи мощных челюстей помогают расчленить её.
Отдельная группа внутри воинов – это муравьи-захватчики. Из названия ясно, что их главная задача – завоевание новых территорий, а также добыча рабов. Да, муравьи часто и активно используют рабских труд особей, захваченных при нападении на соседние муравейники. Точнее похищаются только личинки и коконы, из которых потом выращивают рабов. В существующей иерархии, какая существует у муравьев, они станут самой низшей кастой.
Источник