Сколько муравьев унести меня

Жители муравейника

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Введение

Этим летом мы с мамой и дедушкой отправились в лес за грибами. В лесу мы наткнулись на огромную муравьиную тропу, точнее сказать «магистраль». Вы скажете: «Ничего необычного. В лесу живут муравьи и поэтому везде можно встретить муравьиные тропы». Но эта магистраль включала в себя бесчисленное количество троп. Как выяснилось позже, часть из них вела в муравейник, а часть — от муравейника. Эти тропы проходили на поверхности почвы и под корнями, и имели множество подземных тоннелей и переходов, похожих на мосты из веточек и корней деревьев. По этой «магистрали» мы вышли к муравейнику. Его высота и количество муравьев вокруг впечатляли! Мы остановились и стали наблюдать за муравьями. У меня возникло множество вопросов:

Сколько муравьев живет в муравейнике? Откуда муравьи знают, в каком направлении надо идти? А если одного муравья унести в другой муравейник он сможет там жить или вернется домой? Как муравьи понимают друг друга? Муравейник не промокает в дождь? Из чего он? Почему не разрушается от ветра? Вопросов было много, и, чтобы ответить на них, я выбрал тему исследовательской работы «Жизнь лесных муравьев».

Актуальность:

Всем известно, что муравьи являются санитарами наших лесов. Я считаю, что тема моей исследовательской работы актуальна, потому что если люди будут больше знать о жизни муравьев, то будут бережнее относиться к ним. К тому же муравьи – это общественные насекомые, которые живут большими семьями и их образ жизни, как мне кажется, имеет много общего с нами. Эта тема очень интересна для меня, так как мне всегда было любопытно наблюдать за насекомыми, а муравейник — это очень удобный объект для наблюдения.

Изучение жизни рыжих лесных муравьев.

Задачи:

1.Изучить литературу по данной теме.

2. Провести наблюдение за муравьиными тропами и муравейником.

3.Экспериментальным путем посмотреть, как муравьи ведут себя в разных ситуациях.

Предмет исследования:

Муравейник в хвойном лесу Александровского района Пермского края.

Объект исследования:

Рыжий лесной муравей

Методы исследования:

Наблюдение, эксперимент, измерение

Заглянем в муравейник

По подсчетам одного из мирмекологов мира Эдварда Уилсона, на Земле сегодня проживают от 1 до 10 квадриллионов особей муравьев, то есть, на каждого живущего на Земле человека приходится как минимум около 1 миллиона этих созданий, а общая их массах равняется общей массе всех людей.

Муравьи для людей всегда были символом трудолюбия, дружбы и взаимовыручки. Об этом говорят нам пословицы и поговорки. «Трудолюбив, как муравей». «Мал муравей телом, да велик делом». «Муравьи сообща и со львом справятся».

А в Киргизии к муравьям обращались за удачей и мудростью. Существовал такой обычай: человек, задумавший доброе дело, шел ночевать к муравейнику – это сулило ему удачу. В наших хвойных лесах чаще всего мы встречаем муравейники рыжего лесного муравья, и тому, кто по неосторожности решит переночевать возле его жилища – непоздоровится. В одном таком муравейнике проживает от 800 тыс. до 1 миллиона бесстрашных защитников своего дома. Но, не смотря на суровый нрав рыжего лесного муравья, люди уважают его и даже оберегают. Было подсчитано, что в крупном муравейнике эти насекомые за один день могут принести до 21 тысячи куколок вредителей. Поэтому один такой муравейник способен защитить примерно гектар хвойного леса.

То, что мы обычно называем муравейником – это лишь надземная часть – купол. Примерно такая же часть скрывается под землей. Иногда муравейники объединяют несколько гнезд, такие муравейники находятся близко друг к другу и являются родственными. Представим, что мы заглянули внутрь муравейника.

Муравьи – общественные насекомые и живут исключительно семьями. В семье существует строгое разделение труда и четкая организация работ.

Семья муравьев состоит из крылатых и бескрылых особей.

Царицы и цари имеют крылья. Это временные жители муравейника. Они появляются один раз в году и улетают для того, чтобы создать новую семью. Крылатые царицы отгрызают себе крылья и, отложив яйца, создают новую семью, превращаясь в бескрылых цариц.

Бескрылая царица – главная персона в муравейнике, ее задача — откладывать яйца, из которых появляются рабочие муравьи.

Рабочие муравьи – они значительно меньшего размера по сравнению с царицей и могут за свою жизнь освоить разные профессии:

няньки – ухаживают за яйцами и личинками

свита – ухаживают за царицей

дозорные – самые опытные муравьи, наблюдают за обстановкой

солдаты – охраняют вход в гнездо и дерутся с врагами

разведчики – находят еду, и сообщают фуражирам

фуражиры – это отряд муравьев, готовый к выполнению разных задач для добывания пропитания

пастухи – пасут тлю и собирают сладкий сок

строители – строят муравейник

обогреватели – следят за температурой в муравейнике («загорают», нагреваясь на солнце, затем спускаются в муравейник и остывают, отдавая тепло)

Внутри муравейника кипит жизнь. Каждый занят делом. Муравьи легко понимают друг друга, так как имеют свой язык жестов: с помощью усиков антенн и выделений специфических химических веществ – феромонов они общаются. Феромоны быстро распространяются в гнезде благодаря равномерному распределению пищи среди всех муравьев, включая царицу и личинок. Фуражиры отрыгивают принесенную пищу для нескольких муравьев, те поступают так же. С помощью феромонов муравьи ставят запаховые метки, прокладывают тропы, сообщают об опасности. Антенны муравьев способны определять даже направление метки. Царица тоже выделяет феромоны, по ним муравьи узнают о ее здоровье и состоянии гнезда. Каждая семья имеет свой индивидуальный запах.

Практическая часть

Мои наблюдения

Объект моих наблюдений — муравейник (№1) находится в хвойном лесу, возле ели. Высота муравейника 1м 6 см.

Наблюдения велись в августе 2017г. к муравейнику я приходил в течении трех дней.

На муравейнике растут грибы, муравьи плодовое тело гриба в пищу не употребляют, так как полностью цел.

Вблизи муравейника №1 находится еще один муравейник №2. Мной было сделано предположение, что эти муравейники родственные (Приложение №3). Это предположение подтвердилось, так как имелись тропы, соединяющие муравейники между собой.

Мной велись наблюдения за муравьиными тропами. Составлена карта небольшого участка муравьиных троп (Приложение №1).

Наблюдал, как муравьи напали на овода. После схватки оводу удалось улететь.

Наблюдал, что муравьи несут в муравейник: гусениц, жуков, хвоинки, кусочек листа.

Собран строительный материал, используемый муравьями для постройки муравейника: мелкие веточки, хвоинки, земля (Приложение №2)

Проведенные мной эксперименты:

Водил ладонью вблизи муравейника

Принимали оборонительные позы, стреляли муравьиной кислотой (т.к. моя ладонь стала кислой на вкус)

Сделал небольшое разрушение муравейника

Муравьи полностью ликвидировали поломку, но только через несколько дней

Насыпал на муравьиную тропу сахар

Через 3-4 минуты вокруг сахара собралась большая группа муравьев.

Положил на тропу веточку с тлей

Муравьи собирали сок, потом унесли тлю в муравейник

Положил на тропу палку, затем белый лист бумаги

Муравьи принимали оборонительные позы.

Положил на тропу комара

Унесли в муравейник

Поджег бумажку возле муравейника

Начали бегать интенсивней, увеличилось число муравьев на поверхности муравейника

Положил на муравейник червивый гриб

Гриб муравьи не стали есть, а червя унесли в муравейник

VI. Заключение

В результате проделанной работы мной были сделаны следующие выводы:

1. Жизнь муравьев интересная, но трудная.

2. Из проведенных экспериментов стало ясно: муравьи хорошие строители, они сладкоежки, охраняют свой дом, спасают лес от вредителей, работают дружной командой.

4. Тропы муравьев проходят на большие расстояния от муравейника.

5. Наблюдать за муравьями очень увлекательно.

В ходе своей работы я столкнулся со следующими трудностями:

Муравейник находится далеко от дома

Внутрь муравейника нельзя, поэтому не удалось увидеть царицу, личинки и яйца муравьев.

Все муравьи очень похожи, трудно вести наблюдения.

Не проведен эксперимент «перенесение муравья в чужой муравейник», так как многие авторы говорят о том, что после этого муравей погибнет и не вернется в родной муравейник.

Не удалось выяснить, когда муравейник открывается и когда закрывается.

В следующем году планирую продолжить исследовательскую работу по данной теме. Наблюдения буду вести за домашним формикарием. В данный момент изучаю литературу по содержанию муравьев в искусственном формикарии.

Афонькин С.Ю. Жуки и другие удивительные насекомые. – СПб.: «БКК», 2008. – 80 с.

Жуков Б. Универсальный труженик.//Журнал Вокруг света. – Апрель 2009. — №4. – C. 12-13.

Звонов П. Муравей. // Наша флора и фауна. – 2013. — №14. – C.440-441.

Старикович С.Ф. Соседи приятные и не очень. – М.: РОСМЭН, 1995. – 119 с.

Шустова И.Б. Азбука. Насекомые России. – М.: Дрофа, 2008. — 63 с.

Приложение №1.

Карта участка Муравьиных троп

«красная линия» — тропы соединяющие муравейник №1 и №2

«синяя линия» — тропы муравейника №1

«стрелки» — движения муравьев

Приложение №2.

Строительный материал, который муравьи используют для строительства муравейника

Источник

Во сколько раз муравей поднимает больше своего веса, какой вес муравья?

При мысли о муравьях у людей возникает стойкая ассоциация — трудяги. Некоторые наслышаны, что перепончатокрылое с легкостью приподнимает груз больше собственного веса.

Так ли это и какой вес поднимает на самом деле муравей, поясняют энтомологи, которые специализируются на их изучении.

Сколько весит муравей

У насекомых из надсемейства муравьиных разнообразная классификация. То, сколько весит муравей зависит от того, к какому виду он относится. Его масса тела варьирует в пределах от 1 до 150 мг.

В умеренном климатическом поясе в большом количестве обитают черные и рыжие лесные особи. Средний вес муравья лесного составляет 5-7 мг.

Хотя сам по себе каждый муравей весит очень мало, но по сравнению с человеком, общая масса всех таких насекомых примерно приравнивается к общей массе всех людей на земном шаре. Суммарная масса муравьев достигает 1 миллиарда тонн. На одного человека в среднем приходится 10 млн этих перепончатокрылых.

Виды и их вес

Масса муравья зависит от его вида:

фараонов муравей (домовой, корабельный) — 1-2 мг;
формицины (черные или рыжие) — 5-7 мг;
рабочий крупный тропический муравей — 90 мг.

Матка африканских кочевых муравьев способна располнеть до 10 г во время оседлого периода жизни. В это время она откладывает до 120 тысяч яиц каждый день. Она рекордсменка по плодовитости. Никто из животного мира не может сравниться с ней в этом вопросе.

Солдаты (динэргаты) листорезов весят в 20-30 раз больше, чем другие рабочие особи этого семейства, а их матка — в 700 раз. Динэргаты способны поставить более выдающиеся рекорды в отношении того, сколько они поднимут тяжести, но они этого не делают. Их главная обязанность — защищать «грузопереносчиков», а не носить тяжести.

Сколько муравей поднимает тяжести, зависит от его собственных размеров. Но у муравьев нередко действует принцип — соотношение поднимаемой тяжести к массе тела перепончатокрылого увеличивается по мере того, как становится меньше размер самого насекомого.

Муравьиная грузоподъемность

Информация о том, какой вес может поднять муравей, способна сильно удивить воображение человека. Энтомологи утверждают, что этот представитель перепончатокрылых поднимает тяжесть, которая в 50 раз превосходит его собственную массу тела. Хороший пример — листорез. Зная его вес, предполагают, что для него не составляет труда переносить тяжести, которые достигают 100 мг.

Но не только у этих муравьев есть такая способность. Представители другой группы насекомых также могут ставить подобные рекорды. Многие жесткокрылые толкают и тащат груз, который во много раз превышают их собственный. А прямокрылые или кровососущие паразиты прыгают на далекие расстояния. Это также разновидность переноса веса, поскольку в прыжке требуется приподнять от земли груз собственного тела.

Лидер по переносу тяжестей — это жук скарабей (навозный жук). Он поднимает тяжесть почти в тысячу раз превосходящую массу его тела. Это сравнивают с тем, как если бы человек одновременно поднял бы 6 двухэтажных автобусов.

Видео

Какой вес может поднять муравей?

Сколько нужно муравьев, чтобы поднять разные предметы

Зная вес муравья и то, сколько может поднять это перепончатокрылое, производят следующие расчеты:

приподнять одного взрослого мужчину смогут 450 тысяч муравьев;
мешок с картофелем (50 кг) по силам 300 тысячам муравьев;
бутылочку сока (500 мл) поднимут 3 тысячи насекомых.

Сила муравьев приходится кстати, когда им необходимо приспосабливаться к непростым условиям окружающей среды. Предметы, с которыми им приходится контактировать, чаще всего намного больше самих насекомых. Для них даже обычный листик с дерева оказывается большим грузом. Если у предмета сложная форма и поднять ее муравей не может, то он способен долгое время тащить его за собой.

Если бы человек был наделен подобной силой, то он без проблем поднимал бы около 4-5 тонн . Но никто из людей не способен поднять столько тонн. Это позволяет сделать вывод, что сила муравья превосходит человеческую во много раз. Многие люди просто недоумевают, почему подобные насекомые наделены такой способностью.

Почему муравьи обладают такой силой

Почему поднимает больше своего веса муравей или жук, охотно поясняют зоологи. Секрет заключается в том, что у небольших живых существ относительно их размера или массы насчитывается больше мышечных волокон, чем у больших животных. Это же касается и человека.

Ученые разработали формулу для расчета толщины мышечных волокон пропорционально весу тела и его размерам. А также строение перепончатокрылых заметно отличается от скелета позвоночных животных и комплекта их внутренних органов. При подсчетах того, сколько груза способен поднять муравей или другое насекомое, обязательно учитывают такие анатомические особенности.

Поскольку насекомые очень малы, то для переноса огромных для них предметов, они объединяют усилия. У перепончатокрылых часто в действие приведен синергетический эффект.

Два рабочих представителя касты вместе способны приподнять и пронести больший вес, чем если бы оба несли по отдельности. В результате сочетания их двух сил заметно повышается продуктивность.

Какими еще способностями обладают

Муравьиная сила, которая не перестает поражать человеческое воображение, выражается не только в том, сколько грузов способно поднять это насекомое. Муравьи к тому же очень изобретательны, а также у них есть другие невероятные способности.

Перепончатокрылые прилагают множество усилий, заботясь о своем потомстве. Безопасность будущих поколений для них в приоритет.

Мосты из насекомых

Африканские муравьи не только поражают тем, сколько несут на себе груза, но и своей способностью строить живые мосты. Если они встречают водную преграду, то рабочие особи быстро конструируют мост из собственных тел. Это позволяет матке и личинкам безопасно перебраться на другой берег.

Визуально конструкция моста выглядит очень необычно . Поражает то, сколько перепончатокрылых ее создает. Сразу несколько сотен муравьиных особей прочно сцепляются между собой. В таком положении они сохраняют статическую позу до тех пор, пока все личинки и матка не окажутся в безопасности вдали от воды.

Волочение по земле

Сколько бы муравей не был способен поднимать веса, но не всегда это представляется возможным из-за неудобной формы предмета, поэтому нередко они просто старательно тащат свою находку по земле. Также потребность в этом может возникать, когда насекомое находит слишком крупный предмет, который при всем желании невозможно приподнять над собой.

Ученые утверждают, что если и дальше изучать, сколько груза способен поднимать муравей, а также его другие особенности, то в будущем это поможет конструировать технику и роботов. Такие инновационные разработки позволят достичь того, что изделия будут с легкостью поднимать тяжести, которые во много раз будут превосходить собственную массу.

Другие факты о муравьях

Муравьи не только удивляют ученых тем, сколько поднимают груза, несмотря на свой малый вес, но и встроенным шагомером и компасом. Во время своих прогулок пустынные представители муравьиных считают шаги и отслеживают, насколько далеко они ушли. Они не имеют возможности использовать метки на местности, но все равно безошибочно находят дорогу домой.

В муравейниках предусмотрено рациональное разделение труда. За свою жизнь каждая особь в порядке очереди пробует новые роли: заботится о потомстве, строит гнездо, собирает пищу.

В некоторых муравьиных гнездах разводятся плесневые грибы. Кроме того, эти огородники доят тлю. Однако это не рассматривается, как паразитизм, поскольку тля живет дольше благодаря заботе перепончатокрылых.

Муравьи — это известные тяжелоатлеты среди насекомых . Соотношение общей массы этих перепончатокрылых и людей постоянно меняется, но точно не в пользу первых. Виной тому процесс повышения роли городов и другие факторы. С учетом того, сколько муравей поднимает тяжестей непропорциональных его массе, можно только представить себе его способность к выживанию в дикой природе.

Источник