Познакомить детей с образом жизни муравья и устройством муравейника.
Развивать мышление.
Воспитывать любознательность, интерес к насекомым, желание узнать о них что-то новое.
Картинки с изображением муравья, муравейника, яйца, личинок, куколок.
Вырезанный из бумаги силуэт муравья (длина 33 см).
Муравей
Схема муравейника
Ребята, сегодня мы с вами начнем занятие с викторины.
Самый хитрый зверь, это … (лиса).
Самый трусливый зверь, это … (заяц).
Самый большой любитель меда, это лесной зверь … (медведь).
Самая длинная шея у … (жирафа).
Самая маленькая птица, это … (колибри).
Самые крупные яйца несет … (страус).
Самые горбатые обитатели пустынь, это … (верблюды).
Самая маленькая лошадка, это - … (пони).
Самый быстрый зверь, это … (гепард).
Самые умные животные, это … (обезьяны).
Самое долгоживущее животное, это … (черепаха).
Ребята, а вы знаете, кто на земле самый сильный?
Нет, не слон, не бегемот. Самый сильный на земле – муравей! Ведь он может переносить на себе тяжести в 10 раз тяжелее его собственного веса.
Если представить, что Ваня (вызывается ребенок) – муравей, то он сможет унести на себе 10 ребят. (Вызываются 10 человек). Сможет наш Ваня поднять и нести всех этих ребят? Нет. А муравей может нести на себе груз, в 10 раз тяжелее его самого. Муравей, хоть и маленький, а настоящий силач.
А еще муравьи – великолепные строители. Какие прекрасные дома-муравейники они строят! Муравейник – это многоэтажный дом с множеством квартир, теплый, уютный, с хорошей вентиляцией, с кладовочками, со спальнями, с детскими комнатами, с мусоросборником и туалетом. Муравьи содержат свои дома в идеальной чистоте.
Все входы и выходы пропускают свежий воздух вглубь муравейника. Все эти входы и выходы охраняются муравьями-солдатами.
Сверху муравьи делают на муравейнике покрытие из иголок и веточек. Оно защищает жилище от превратностей погоды, ремонтируется и обновляется рабочими муравьями.
Под этим покрытием есть комната, которая хорошо прогревается солнечными лучами. Туда муравьи забегают погреться весной.
Есть комната-кладбище, куда рабочие муравьи относят умерших собратьев и мусор.
Есть специальная зимняя спальня. Взрослые муравьи в тесноте, да не в обиде проводят зиму в этом помещении. Закрывают все ходы-выходы в муравейнике, сбиваются в кучу в зимней спальне и засыпают.
В хлебном складе муравьи хранят зерна.
В мясную кладовку муравьи приносят гусениц и другую добычу.
Есть специальный коровник. Конечно, в нем живут не настоящие коровы, а тли. Тля – тоже насекомое, которое, к радости муравьев, выделяет сладкое вещество. Муравьям оно очень нравится, поэтому они охраняют тлей от вредителей, уносят самок на зиму в муравейники, весной переносят тлей на наиболее сочные молодые побеги. Как люди разводят и ухаживают за коровами, так муравьи заботятся о тлях.
В царских покоях живет муравьиная царица-матка. Каждый день она откладывает огромное количество яиц (до 1500). За ней ухаживают рабочие муравьи.
Есть в муравейнике детские комнаты с яйцами, личинками и куколками. Ведь каждое насекомое, прежде чем стать взрослым бывает сначала яйцом, затем личинкой, потом куколкой. И только после этого – взрослым. (Показ карт инок с изображением яйца, личинки, куколки и взрослого муравья).
Воспитатель перемешивает картинки и предлагает детям выставить их последовательно. Можно предложить четырем детям взять в руки картинки и выстроиться в нужном порядке.
Дети находят глазами картинку, соответствующую тексту. Картинки расположены в углах комнаты под потолком.
Матка в муравейнике яйца отложила,
Их заботою родня тут же окружила.
Ждут с надеждой муравьи в каждом закоулке,
Что личинки муравьев превратятся в куколки.
Вот из куколки своей
Вышел новый муравей.
Дети делятся на «муравьев» и «муравейник». Муравейник: дети берутся за руки и образуют круг. Дети-«муравьи» заходят в круг. По сигналу «утро» дети-«муравейник» поднимают руки вверх, а дети-«муравьи» выходят из круга и отправляются на работу; по сигналу «вечереет» дети-«муравейник» медленно опускают руки, дети-«муравьи» спешат попасть в круг до сигнала «ночь», когда дети-«муравейник» опустят руки вниз.
1. Почему муравьев считают самыми сильными?
2. Что такое муравейник?
3. Как устроен муравейник? Какие в нем есть «помещения»?
4. Почему муравьи заботятся о тлях?
5. Как появляются на свет муравьи?
6. Кто в муравьиной семье самая главная? Чем она занимается?
7. Зачем муравьям усики?
8. Почему муравьи не падают, когда ходят по гладкой и вертикальной поверхности?
9. Чем питаются муравьи?
10. Назовите врагов муравьев.
11. Почему муравьев называют «санитарами леса»?
По образу жизни муравьи являются общественными насекомыми с тремя кастами: рабочие, самки и самцы. Слаженность их действий уже давно удивляет ученых, а для простых людей выглядит настоящим чудом. Также стоит обратить внимание на особенности организма муравья.
Строение тела достаточно простое. Оно разделено на несколько составных частей, которые покрыты хитиновым панцирем и объединены между собой тонкой талией. Глаза этих насекомых не позволяют четко видеть, но дают возможность чувствовать движение неподалеку. Ближе к верхней части головы есть несколько небольших глаз. Муравей способен быстро передвигаться из-за шести лап с коготками, что позволяет насекомому двигаться вверх практически по любым поверхностям. За органы осязания отвечают сегментарно устроенные усики.
Запах одна из самых важных частей муравьиного сообщества. С его помощью муравьи отличают своих от чужих, докладывают о местонахождении пищи, а также подают сигналы тревоги.
В качестве средств нападения и обороны муравьи используют свои мощные мандибулы. Специальные мышцы с силой раздвигают челюсти муравья, после чего схлопывают с резким щелчком, что дает серьезную ударную силу и позволяет сразу сокрушить потенциального противника. В дополнение муравьи используют кислоту и яд, которые вырабатывается в специальных железах.
Размеры муравьев сильно отличаются в зависимости от вида, ареала обитания и многих других факторов. В целом они варьируются от 1 мм до 3 см. У отдельных видов самки бывают крупнее обычных особей, а в других случаях они одного размера. Во время брачного сезона самки имеют крылья, которые выбранные для пары самцы сразу же отгрызают (у некоторых видов, в большинства отпадают сами на стадии основания колонии).
Наука о муравьях – мирмекология, на данный момент знает около 13 тыс. видов этих насекомых, однако еще большее количество предстоит открыть. Обнаружить новые виды достаточно сложно из-за того, что среди муравьев встречается очень много видов-двойников, а также гибридов, которых трудно отличать по внешним признакам, что сильно осложняет их классификацию. Из-за этого, узнать абсолютно все о муравьях невозможно.
Самые интересные виды муравьев можно выделить в отдельный список:
Из-за сложностей в изучении, многие виды муравьев по-прежнему остаются не открытыми. Также нет и ответов на многие вопросы по социальной жизни этих насекомых, которую часто сравнивают с человеческим обществом.
Муравьи хорошо приспосабливаются к любым окружающим условиям, благодаря этому они смогли распространиться по всем известным континентам. Их нет только на Северном полюсе.
Как правило, муравьиные семьи выбирают как место своего обитания трухлявую древесину, селятся под большими камнями, либо возводят укрепления сами. Стандартный муравейник может состоять из 4-6 млн хвоинок, причем сами насекомые постоянно перетаскивают их в сверху вниз, особенно после дождя. Благодаря этому, купол их жилища всегда сухой внутри.
Чем питается муравей? Рацион муравьев сильно зависит от места обитания и может включать в себя пищу как животного, так и растительного происхождения. Некоторые виды, например, крошечные амазонские муравьи, научились создавать целые капканы для охоты на насекомых, во много раз превышающие их собственные размеры. Для этого они срезают волоски-волокна растения-дома, после чего плетут из него кокон. В стенках делается много небольших отверстий. После этого кокон помещается снаружи полости растения-дома, а в него прячутся сотни рабочих особей. Они суют головы в дырки и ждут, словно капканы. Как только в ловушку попадет добыча, они схватят ее за лапы, жвалы, усики и будут удерживать до прибытия подкрепления, которое зажалит жертву до паралича. Затем муравьи разделают тело и постепенно перенесут домой. Не менее интересен и тот факт, что при строительстве муравьи используют «композитный» материал. Чтобы повысить прочность ловушки, они обмазывают стенки кокона специальным плесневелым грибком. Он действует как клей – соединяет волоски-волокна, делает все сооружение более крепким.
У обычных муравьев, проживающих в Европе, дела с питанием обстоят намного проще. Основную долю углеводов они получают, поглощая медвяную росу и падь, выделяемую тлёй. При этом, муравьи-фуражиры часто носят падь в зобиках, чтобы потом накормить встречных муравьев, поскольку каждой особи необходимо питаться несколько раз в день.
Также источником пищи могут служить семена, соки различных растений, в некоторых случаях орехи и корни. Отдельные виды выращивают специальные колонии грибов. Немалую долю в рационе играют малоподвижные виды насекомых, вроде гусениц. В целом, их можно назвать всеядными.
Муравьи-жнецы питаются сухими семенами, высохшими плодами и зерновыми культурами. Они могут запасать до килограмма сырья, что позволяет колонии пережить любую зиму. Муравей-дракула употребляет соки, которые выделяют его личинки, их он кормит насекомыми. У муравьев-листорезов более интересная система. Они используют свои челюсти, чтобы отрезать кусочки листьев, после чего приносят их в муравейник и пережевывают. Впоследствии на этих листьях начинает расти грибок, который и едят муравьи.
С приходом тепла молодые самцы и самки отращивают крылья, чтобы отправиться в брачный полет. Вскоре после спаривания, которое часто проходит прямо в воздухе, большинство самцов погибает, а самки отправляются искать подходящее место для новой колонии. Обнаружив подходящее, самка делает небольшую подземную камеру, где и откладывает первые яйца. Развиваться они будут около недели, после чего из них вылупляются личинки, которых матка кормит выделениями из слюнных желез. Сама она в этот период ничем не питается, расходуя запас жира. Крыло отпадает самостоятельно.
Спустя еще две недели начинается окукливание и появляются первые взрослые особи. Начиная с этого момента уже они начинают заботиться обо всех аспектах развития колонии, параллельно начиная осваивать окружающий мир.
Муравьиные колонии поражают своей целеустремленностью. Они стали единым организмом, способным приспособиться к любой внешней ситуации. Муравьи могут показаться похожими на термитов, однако это совсем не так, они даже состоят в разных семействах. Термиты родственники тараканов, тогда как муравьи стоят ближе к осам, что сказывается на их образе жизни и физиологии. Объединяет их только наличие сильного естественного врага в природе, которым стал муравьед.
Сам муравейник является достаточно сложной структурой, требующей соблюдения определенного температурного режима и уровня влажности. В нем располагаются специальные отсеки для хранения пищи, загоны для тли, роддом, госпиталь, кладбище и другие помещения, в том числе для обеспечения вентиляции. Многие виды муравьев остаются активными даже зимой, питаясь летними запасами. В спячку они впадают лишь во время сильных морозов, при этом они голодают и могут погибнуть при слишком длительном сне.
На первый взгляд кажется, что в муравейнике каждый находится при деле и имеет свою собственную профессию. Однако, существует небольшой процент «лентяев». Эти насекомые вообще не работают, а просто коротают время, передвигаясь по различным туннелям в своем доме. В некоторых случаях, если колония понесла серьезные потери, они могут начать работать как няньки или инженеры. Остальные члены колонии будут относиться к ним мирно и не трогать. Их словно нет для всего остального муравейника. Неизвестно, что именно вызывает подобный образ жизни.
Тем не менее, абсолютное большинство особей имеет четкую привязку к определенной профессии и даже обучаются. Известно, что опытные муравьи-фуражиры способны научить новеньких, как правильно двигаться и другим интересным возможностям. В остальном, разделение следующее:
Иерархия муравьев довольно сложна и может включать дополнительные пункты, в зависимости от вида. Молодые особи муравьев как и люди, демонстрируют характерную предрасположенность к определенным профессиям. В течение определенного времени они способны выбирать, кем смогут быть в будущем. За особо престижные роли могут развернуться целые сражения.
Как правило, соперники наскакивают друг на друга, чтобы оказаться сверху, после чего победитель может схватить челюстями побежденного и отнести его в муравейник, а затем приступить к своим новым обязанностям. Пока колония молодая, некоторые муравьи имеют сразу несколько занятий, но по мере расширения владений, они все крепче привязываются к одной роли в своем обществе.
Муравьи - одни из самых высокоорганизованных насекомых на планете. Их способности к кооперации и самопожертвованию во благо колонии, высокая приспособляемость, деятельность, по сложности напоминающая разумную, - все это давно привлекало внимание ученых. И сегодня науке известны многочисленные интересные факты о муравьях, о некоторых из которых знает только узкий круг специалистов, а некоторые - опровергают устоявшиеся мифы. Например…
По подсчетам одного из наиболее уважаемых мирмекологов мира Эдварда Уилсона, на Земле сегодня проживают от 1 до 10 квадриллионов особей муравьев - то есть от 10 в 15-й степени до 10 в 16-й степени отдельных муравьев.
Невероятно, но факт – на каждого живущего человека приходится около миллиона этих созданий, а общая масса их примерно равняется общей массе всех людей.
На заметку
Мирмекология - наука о муравьях. Соответственно, мирмеколог - это ученый, занимающийся в основном изучением этой группы насекомых. Именно благодаря трудам таких ученых стали известны весьма интересные факты о муравьях, расширившие представления науки об этих насекомых.
На тихоокеанском острове Рождества на квадратный метр поверхности почвы приходится около 2200 муравьев и 10 входов в гнездо. А, например, в саваннах западной Африки на каждый квадратный километр площади приходится 2 миллиарда муравьев и 740 000 гнезд!
Такой численности и плотности населения не достигает больше никакая другая группа насекомых.
Пожалуй, ни ядовитых змей, ни крупных хищников, ни пауков жители экваториальной Африки не боятся так, как , - колонна из нескольких миллионов насекомых, солдаты которых вооружены мощными челюстями, уничтожает практически все живое на своем пути. Такие походы – залог выживания муравейника.
Еще интересные факты: бродячие муравьи - одни из самых вообще. Солдат их может достигать в длину 3 см, матка - 5 см.
Когда жители какой-нибудь деревни узнают, что через их поселение должна пройти такая колония, они покидают дома, забирая с собой всех домашних животных. Стоит забыть в стойле козу, и муравьи закусают её до смерти. Зато они же уничтожают в селах всех тараканов, крыс и мышей.
А вот муравей-пуля считается самым опасным муравьем в мире: 30 его укусов на 1 кг массы тела жертвы смертельны. Боль от их укуса превышает по силе таковую от укусов любых ос, и ощущается на протяжении суток.
У индейских племен Южной Америки для посвящения мальчика в мужчины на руку посвящаемого одевается рукав с помещенными в него живыми муравьями. После укусов руки мальчика на несколько дней парализуются и опухают, иногда случается шок и чернеют пальцы.
То, что в обиходе называется муравьиными яйцами, на самом деле - развивающиеся личинки муравьев. Сами яйца муравьев очень мелкие и для человека практического интереса не представляют.
Зато личинок охотно употребляют в пищу в Африке и Азии - такое блюдо богато белком и жирами. Кроме того, личинки муравьев - идеальный корм для птенцов различных декоративных птиц.
Самое известное блюдо из муравьев - это соус из древесных муравьев, который используют в Юго-Восточной Азии в качестве приправы.
Очень интересны в этом плане медовые муравьи. В каждом их муравейнике существует от нескольких десятков до нескольких сотен муравьев, использующихся остальными членами колонии в качестве резервуаров пищи. Их специально откармливают в сезон дождей, их брюшко наполняется смесью воды и сахаров и раздувается до таких размеров, что насекомое не может двигаться.
В сухой сезон другие особи из муравейника слизывают постоянно выделяемый этими живыми бочками секрет и могут обходиться без внешних источников пищи. Таких муравьев активно собирают там, где они обитают - в Мексике и на юге США - и употребляют в пищу. На вкус они напоминают мед.
Еще интересный факт гастрономического характера: в Тайланде и Мьянме личинок муравьев употребляют в качестве деликатеса и продают на развес на рынках. А в Мексике личинок крупных муравьев едят так же, как в России икру рыб.
Действительно, муравьи относятся к отряду перепончатокрылых, и их ближайшими родственниками являются осы, пчелы, пилильщики и наездники.
Термиты же - достаточно обособленная группа насекомых, близких к тараканам. Некоторые ученые даже включают их в отряд тараканообразных.
Это интересно
Сложная социальная структура термитника, напоминающая таковую в муравейнике, - это лишь один из примеров конвергенции в животном мире, развитие схожих черт у представителей разных групп, оказывающихся в сходных условиях.
Примечательно, что в экваториальной Африке обитает млекопитающее - голый землекоп, - колонии которого также напоминают колонии муравьев: у землекопов размножается только одна самка, а остальные особи обслуживают её, кормят и расширяют норы.
Все рабочие муравьи и муравьи-солдаты в каждом муравейнике - это самки, не способные к размножению. Они развиваются из оплодотворенных яиц, в то время как из неоплодотворенных развиваются самцы.
Интересный факт о муравьях: вырастет из яйца рабочий муравей или будущая матка, зависит от того, как питается личинка. Рабочие муравьи сами могут решать, как кормить расплод и сколько будущих маток выкармливать.
У некоторых матки как таковой нет, а размножаться могут все рабочие самки. Есть и такие виды, в гнездах которых живут несколько маток. Классический пример тому – гнезда домашних муравьев (фараоновых).
Обычный срок жизни матки, сумевшей основать колонию, составляет 5-6 лет, но некоторые доживают до 12 и даже до 20 лет! В мире насекомых это рекорд: большинство одиночных насекомых даже более крупного размера живут от силы несколько месяцев. Только у некоторых цикад и жуков полная продолжительность жизни с учетом личиночной стадии может достигать 6-7 лет.
Этот интересный факт вовсе не означает, что такой продолжительностью жизни обладают все матки: большинство оплодотворенных самок гибнет после лета, а значительная часть основанных колоний также вымирает по разным причинам ещё в первый год своего существования.
Связи разных муравьев друг с другом столь разнообразны, что даже люди иногда могут им позавидовать.
Например, у целого рода муравьев-амазонок рабочие муравьи не умеют самостоятельно питаться и ухаживать за гнездом. Зато они умеют нападать на гнезда других, более мелких видов муравьев, и воровать из них личинок. Муравьи, развивающиеся из этих личинок, будут в дальнейшем ухаживать не за своей маткой и солдатами.
У других видов такое поведение дошло до того, что матка просто проникает в чужой муравейник, убивает живущую там царицу, а рабочие муравьи признают её своей и ухаживают за ней и её потомством. Сам муравейник после этого обречен: из яиц такой самки будут развиваться только самки, способные захватить муравейник другого вида, а со смертью всех рабочих муравьев колония опустеет.
Бывают и щадящие случаи рабовладения. Например, матка для основания колонии похищает несколько куколок, а развивающиеся из них муравьи помогают ей на самом начальном этапе развития колонии. Дальше колония развивается силами потомков самой матки.
Интересные факты о муравьях, связанные с феноменом обучения, привлекают пристальное внимание многих ученых.
Например, у некоторых видов муравьев те особи, которые успели найти корм, учат других найти место с пищей. Причем если, например, у пчел эта информация передается в процессе особого танца, то муравей специально обучает другого прохождению конкретного маршрута.
Экспериментами также проверено, что во время обучения муравей-учитель достигает нужной точки в четыре раза медленнее, чем добрался бы до неё самостоятельно.
Эта интересная особенность муравьев известна давно – южноамериканские используют самую сложную пищевую цепочку в животном мире:
Интересно в муравьях то, что они не едят сами плодовые тела - питаются они специальными разрастаниями грибницы. Часть членов колонии постоянно откусывают появляющиеся плодовые тела, не давая грибнице тратить полезные вещества на бесполезные ножки и шляпки.
Это интересно
Когда оплодотворенная молодая самка покидает гнездо, она уносит в специальном кармане на голове крошечный кусочек грибницы. Именно такой запас - основа благополучия будущей колонии.
Кроме муравьев, только человек и термиты научились культивировать другие живые организмы для своего блага.
Пастушьи наклонности муравьев известны многим: некоторые муравейники так зависят от стаи тли, что при вымирании последних тоже гибнут. Ученые считают, что выделение секрета в свое время было защитной реакцией тли от нападения врагов, только сам секрет был резко пахнущим и токсичным.
Но однажды естественный отбор подсказал вредителям, что муравьев можно не отпугивать, а приманивать и заставлять охранять себя. Так возник уникальный в своем роде пример симбиоза двух совершенно разных групп насекомых: тли делятся с муравьями сладкими, полезными и сытными выделениями, а муравьи их охраняют.
Выделения тлей, привлекающие муравьев, называются падью. Помимо тлей ею с муравьями делятся щитовки, червецы и некоторые цикады.
Интересно, что многие насекомые научились выделять привлекательный для муравьев секрет для того, чтобы проникать в их гнезда. Некоторые жуки, гусеницы и бабочки питаются запасами самих муравьев в муравейнике, при этом муравьи их не трогают именно из-за их способности делиться падью. Некоторые же такие гости в муравейниках банально пожирают личинок муравьев, а сами муравьи готовы простить им вероломство за каплю сладкого секрета.
Выше приведены лишь некоторые интересные факты о муравьях. В биологии каждого вида этих насекомых можно найти что-то уникальное и оригинальное.
Именно благодаря такой уникальности и обилию специфических приспособительных черт они сумели стать одной из самых многочисленных и продвинутых групп членистоногих вообще.
Муравьи - одни из самых многочисленных и известных насекомых. Они отличаются чрезвычайно сложной общественной организацией, биологией и поведением. В мире насчитывается 12 000 видов муравьев. Наряду со своими ближайшими родственниками, осами, эти насекомые входят в отряд Перепончатокрылых, но при этом настолько своеобразны, что выделяются в отдельное надсемейство.
Тело муравья разделено на три отдела: крупную голову, сравнительно небольшую грудь и объемистое брюшко.
Лапки сравнительно тонкие, но они вооружены цепкими коготками. Отличительной особенностью этих насекомых является тонкий перехват между грудью и брюшком и различные железы, выделяющие пахучие вещества (у каждого вида свои), которые в известной степени заменяют этим насекомым язык. С помощью пахучих меток муравьи сигнализируют об опасности, отличают своих от чужих, оповещают о начале сезона размножения, наличии корма и даже… о необходимости вынести мусор. У пахучих муравьев-древоточцев запах настолько сильный, что его без труда может ощутить человек, а пахнут эти насекомые геранью. Кроме того, железы могут выделять муравьиную кислоту или яд (у некоторых видов для этих целей есть маленькое жало). Впрочем, главным органом защиты у муравьев являются жвала. Они довольно большие, острые и способны защелкиваться с феноменальной скоростью - 120-230 км/час! Поэтому укус даже крохотного муравьишки очень чувствителен и способен отпугнуть сравнительно крупного хищника.
Головной мозг муравья в отношении к массе тела - один из самых крупных в мире животных, однако представление о незаурядном уме этих существ сильно преувеличено. На самом деле муравьи не обладают высоким интеллектом, поскольку все их реакции носят исключительно врожденный характер. Но сложность и многообразие этих инстинктов не имеют аналогов в природе и, действительно, поражают воображение.
Как и у всех общественных насекомых, особи одного вида у муравьев разделены на три касты: самки, откладывающие яйца (королевы или матки), самцы и бесплодные самки (рабочие). Принадлежность к касте обусловлена генетически и не может быть изменена ни при каких обстоятельствах. Королевы по размерам самые крупные, в начале жизни они крылатые, но после брачного лета отгрызают себе крылья. Самцы самые мелкие в колонии, они также крылаты. Рабочие муравьи всегда бескрылые, они крупнее самцов, но существенно мельче королевы. Только у самых примитивных видов все рабочие муравьи выглядят одинаково, но чаще всего внутри этой касты существуют свои морфологические разновидности. Такое деление обусловлено «профессиональной» специализацией рабочих муравьев. В целом окраска этих насекомых невзрачная: черная, рыжая, бурая. Самые крошечные муравьи-дацетины в длину не превышают 1 мм, а самые крупные виды, гигантская динопонера и гигантский кампонотус, достигают 3 см!
Гигантский кампонотус (Camponotus gigas).
Муравьи населяют все континенты, климатические пояса и природные области. Их не найдешь только в приполярных областях и в центре обширных пустынь. В тропиках муравьи активны круглый год, в умеренной зоне они зимуют в оцепеневшем состоянии. Практически везде плотность муравьиных поселений очень высока. Даже в умеренном поясе на нескольких квадратных километрах обитает несколько десятков видов этих насекомых, в сумме составляющих 10-20% биомассы. В тропиках доля муравьев в общей биомассе живых существ может доходить до 30%, на 1 км² территории там может жить до 2 миллиардов муравьев! Такой успех объясняется сложной организацией муравьиных сообществ.
Крошечные колонии примитивных видов муравьев способны уместить свое гнездо в скорлупке ореха или пустом желуде.
Все виды этих насекомых являются колониальными. У самых примитивных видов размер колонии может исчисляться несколькими десятками рабочих муравьев, а самые большие семьи могут включать до 22 миллионов особей. Большинство видов оседлы, они создают для жилья специальные гнезда - муравейники. Обычно главная часть муравейника погружена в почву, где образует разветвленную систему ходов, иногда доходящих до глубины 4 м. Здесь находится королева, яйца и личинки. Вид наружной части муравейника может варьировать от простого отверстия в земле до громадной кучи из веточек и хвои.
Муравейники рыжих лесных муравьев (Formica rufa) - самые большие в мире, их высота может достигать 2 м!
Необычно смотрятся гнезда пещерных муравьев из Австралии. Они располагаются в земле, а вход в гнездо муравьи окружают довольно высоким барьером из сухих листьев и веточек.
Гнездо пещерных муравьев (Polyrhachis macropa) окружено листьями безжилковой акации (Acacia aneura).
Так называемые спиральные муравьи выстраивают вокруг входа настоящие лабиринты из засохшей глины.
Гнездо спиральных муравьев.
Но самые удивительные муравьиные гнезда находятся над поверхностью. Красногрудые муравьи-древоточцы ведут себя как настоящие короеды. Они выгрызают ходы в трухлявой древесине и устраивают свои гнезда в стволах старых деревьев.
Ячеистое гнездо пахучих муравьев-древоточцев (Lasius fuliginosus).
Родственные им пахучие муравьи-древоточцы не выгрызают ходы, а строят в дуплах гнезда из картона.
Гнездо остробрюхих муравьев можно перепутать с грибом-трутовиком.
Наконец, остробрюхие муравьи сооружают в кронах настоящие гнезда из бумаги, похожие на осиные. Вершиной строительного искусства можно считать жилища муравьев-портных или муравьев-ткачей. Они создают гнезда из листьев деревьев, причем делают это, не отрывая их от ветвей. В процессе строительства рабочие муравьи хватаются лапками за край одного листа, а жвалами удерживают край другого, их собратья в это время подносят к краям листьев собственные личинки, выделяющие клейкие нити.
Зеленые муравьи-ткачи (Oecophylla smaragdina) сооружают гнездо.
Расположение групп насекомых зависит от конфигурации листьев и не меняется до тех пор, пока не закончится процесс сшивки гнезда.
А так выглядит результат труда муравьев-ткачей. Основу гнезда составили живые (зеленые) листья с нескольких веток. Там, где материала не хватило, муравьи умело залатали прорехи опалыми (коричневыми) листьями.
Некоторые виды муравьев не имеют постоянных гнезд и все время кочуют. Но движение колонны не может длиться вечно, насекомые вынуждены периодически останавливаться для размножения. В этом случае они создают временное гнездо из собственных тел. Множество муравьев сплетаются в ажурные сети, из которых формируется огромный шар. В самом его центре находится королева, откладывающая яйца.
Гигантское живое гнездо, состоящее из муравьев-кочевников, или эцитонов Бурчелла (Еciton burchellii).
Взаимоотношения муравьев в семье чрезвычайно сложны и разнообразны. Только у самых примитивных видов королева может выходить из гнезда и участвовать в сборе корма. В большинстве случаев матка занимается только откладкой яиц, а все остальные виды работ выполняют рабочие муравьи. Но это не значит, что их каста находится в угнетенном положении. Ведь именно рабочие муравьи зачастую определяют судьбу королевы: если она кладет мало яиц, ее могут заменить на более плодовитую матку, а неугодную убивают. В свою очередь благополучие королевы зависит от того, насколько обильно ее будут кормить, а значит и от числа рабочих особей. Если рабочие муравьи погибают, оставшаяся без ухода королева, яйца и личинки также гибнут. Поэтому молодая матка в первую очередь заботится о преумножении числа своих «подданных».
Муравей-рабовладелец несет личинку. Челюсти этих насекомых приспособлены для захвата и удержания добычи.
Профессиональные обязанности рабочих муравьев обусловлены потребностями вида. У всех видов муравьев молодые рабочие особи начинают свою «карьеру» в муравейнике с работы «няньками» и «сиделками»: они переносят яйца и куколок из одной камеры муравейника в другую, защищают их от расхищения, помогают новому поколению вылупиться. В их обязанности входят также работы по расширению ходов, чистка гнезда, удаление трупов погибших сородичей. Со временем они начинают все дальше удаляться от гнезда и переходят к сбору корма. Интересно, что «карьерный рост» напрямую зависит от успехов первых походов. Особи, приносящие мало корма, так и остаются на всю жизнь «няньками», а те, кто особенно удачлив в поисках пищи, в ранг фуражиров переходят очень быстро.
Профессия фуражира самая распространенная в муравьиной семье, но не единственная. Поскольку рабочие муравьи подвергаются нападениям хищников, а иногда и собственных собратьев, то для их защиты у многих видов есть рабочие-солдаты. Они крупнее обычных особей и вооружены мощными жвалами. Поведение солдат различно: у кочующих муравьев они движутся в главе и по краям колонны; у муравьев-жнецов выстраиваются почетным караулом на обочине тропы, по которой следуют сборщики корма; у муравьев-листорезов солдаты едут на кусочках листьев, переносимых фуражирами, и охраняют их от нападения сверху; у европейского пробкоголового муравья солдаты имеют тупо срезанную голову, которой они затыкают ходы в муравейнике и впускают в него только особей, имеющих «свой» запах.
Рабочий-солдат эцитона Бурчелла вооружен огромными жвалами.
Среди муравьиных профессий есть и совсем экзотические. Например, австралийские медовые муравьи заготавливают пищу… в телах собственных сородичей! Для этого у них есть специальные рабочие особи, которые никогда не покидают гнезда. Всю жизнь они проводят, уцепившись лапками за потолок камеры, главной их обязанностью является поглощение корма, приносимого фуражирами. От постоянной кормежки эти муравьи неимоверно раздуваются и становится огромными, если такая особь случайно сорвется с потолка ее брюшко лопается и она погибает. Когда возникает необходимость в пище, другие члены семьи приходят к этим «живым бочкам» и выпрашивают у них корм. Впрочем, способность кормить членов семьи характерна для всех видов муравьев, она называется трофаллаксис. Благодаря ей сытый муравей способен быстро передать часть накопленной энергии голодным и слабеющим особям, выживаемость семьи в целом при этом увеличивается.
«Живые бочки» австралийских медовых муравьев висят на потолке муравейника.
Запах является главным маркером, определяющим поведение особи и отношение к ней собратьев. Муравья из чужого гнезда (даже если он принадлежит к тому же виду) в муравейник не впустят. По запаху муравьи определяют где и какой корм был найден: они следуют по пахучим меткам, оставленным счастливчиком, к источнику пищи. Именно поэтому часто можно видеть этих насекомых, движущихся цепочкой друг за другом. Согласованные усилия позволяют муравьям переносить добычу и строительные материалы, во много раз превышающие их в размере. Раненный муравей также начинает выделять особые вещества, которые буквально призывают его собратьев прийти ему на помощь. Мертвые муравьи выделяют олеиновую кислоту, которая побуждает рабочих особей вынести труп из гнезда. Помимо запаха могут использоваться контакты усиками, у некоторых видов стрекотание и постукивание брюшком. Таким образом, примитивные инстинкты в разных сочетаниях формируют очень сложные типы поведения.
Благодаря цепким лапкам муравьи с одинаковой легкостью передвигаются по горизонтальным и вертикальным поверхностям. Особенно быстро бегают муравьи-бегунки (муравьи-фаэтончики), обитающие в пустынях Африки. Стремительный бег помогает им заготавливать корма в полдень, не обжигаясь о раскаленную землю. Древесные муравьи могут планировать, меняя направление полета, некоторые виды способны прыгать. Благодаря взаимовыручке муравьям не страшны даже непреодолимые для одиночек препятствия.
Муравьи образовали живой мост через расщелину между камнями. Ни один из них не смог бы преодолеть такое расстояние самостоятельно.
Огненные муравьи во время наводнений образуют плоты из собственных тел, эти плавучие скопления способны преодолевать реки.
На поверхности живого плота видны белые яйца и личинки, которых огненные муравьи особенно тщательно оберегают от намокания.
Среди муравьев встречаются растительноядные, хищные и всеядные виды.
Европейский, или степной муравей-жнец (Messor structor) заготавливает корм.
Растительноядные муравьи-жнецы во время цветения злаков в пустынях и степях ударными темпами ведут заготовку семян, запасов которых им хватает на весь год. Муравьи-древоточцы поедают мертвую древесину и камедь деревьев.
Муравьи-листорезы с таким же старанием отгрызают кусочки листьев и уносят их в муравейник. Правда, сами листья они не едят, а только пережевывают и складируют эту влажную массу в подземных камерах. Там, в сырости и темноте на этом «силосе» начинают расти грибы, которые муравьи и поедают.
Рабочий муравей-листорез несет кусочек отрезанного листа, на котором восседает солдат.
Всеядные виды собирают трупы беспозвоночных, сладкие выделения тлей и других растительноядных насекомых.
Муравей доит горбатку, которая отделывается от надоедливого «пастуха» капелькой сладкой жидкости.
Муравьи настолько любят эти сахаристые выделения, что тщательным образом охраняют тлей и всячески заботятся о них: переносят на здоровые растения, прячут на ночь в муравейник, пасут и защищают от нападения хищников, например, божьих коровок.
Муравьи кампонотусы и опекаемое ими скопление тлей.
Хищные и, частично, всеядные виды нападают на живых насекомых и их личинок. Особой беспощадностью славятся муравьи-кочевники, обитающие в Южной Америке. Это крупные и очень агрессивные насекомые, бесстрашно атакующие на своем пути все живое. Их укусы и многочисленность способны обратить в бегство и людей, и даже таких грозных зверей как ягуары. Если бегство невозможно (например, животное привязано), то муравьи, кусая, доводят его до болевого шока и смерти, а затем общими усилиями съедают жертву. Ни одно животное в джунглях не пытается оказывать им сопротивление, а сразу убегает, завидев движущуюся колонну.
Муравьи окружили яйцо бабочки морфо Пелеида (Morpho peleides), не дожидаясь, пока мать улетит.
Все виды муравьев размножаются в строго определенное время 1-2 раза в год. Простейшим способом размножения является так называемое почкование. При этом в материнской колонии рождается молодая королева, которая переселяется с частью рабочих особей в отдельный муравейник. Но чаще муравьи совершают брачный лет, во время которого молодые самцы и самки поднимаются в небо. Здесь особи из разных муравейников перемешиваются друг с другом и образуют пары. Молодые королевы с одним или несколькими самцами садятся на землю и начинают строить гнездо. Вскоре после оплодотворения самцы погибают, а самки откладывают яйца, из которых впоследствии вылупятся рабочие особи. До того момента, пока рабочие особи не начнут добывать корм, королева ничего не ест. Этот период иногда может длиться до года, а пережить голод самке помогают… крылья. После брачного полета она их отгрызает, а оставшаяся мускулатура растворяется в ее теле, высвободившиеся питательные вещества идут на формирование яиц и поддержание жизни матки.
Яйца муравьев образуют липкую массу, что облегчает их переноску рабочими. Под брюшком взрослой особи видны безногие личинки - от яиц они отличается темной головой, слабой сегментацией и крошеными ворсинками.
У всех видов муравьев из оплодотворенных яиц рождаются самки (рабочие или молодые королевы), а из неоплодотворенных - самцы. Таким образом состав семьи саморегулируется: чем меньше самцов, тем выше вероятность их рождения. Удивительное исключение представляет собой малый огненный муравей, у которого все происходит с точностью до наоборот. Из неоплотворенных яиц у него рождаются исключительно самки-королевы, из оплодотворенных - рабочие особи. В части яиц отцовские гены приводят к уничтожению материнских хромосом, и тогда из них рождаются самцы. Таким образом самки этого вида всегда наследуют только материнские гены, а самцы - только отцовские, то есть оба пола размножаются по сути независимо друг от друга клонированием.
Несмотря на свой крошечный размер муравьи живут очень долго: рабочие особи - 1-3 года, а королевы - до 20 лет! И только возраст самцов обычно не превышает нескольких недель.
Рабочий муравей смотрит на королеву, изнуренную брачным полетом.
Естественных врагов у муравьев много. Взрослых особей поедают различные птицы, жабы, лягушки, ящерицы, землеройки, хищные осы, пауки. В поисках яиц и куколок муравейники разоряют кабаны и медведи. Муравьеды, трубкозубы, ящерицы молохи, муравьиные львы питаются исключительно этими насекомыми. При нападении на муравейник инстинкт побуждает муравьев не прятаться, а сообща нападать на врага. Таким образом колония выживает за счет гибели отдельных особей. У цилиндрических кампонотусов инстинкт самопожертвования настолько развит, что в случае атаки они буквально делают себе харакири. Из вспоротого брюшка изливается липкая жидкость, склеивающая врага.
Неоценимую услугу оказывают муравьи различным лесным цветам. Этим растениям трудно распространять свои семена, поскольку они маленькие, а ветра в лесу не бывает. Поэтому у пролески, фиалки, марьянника, копытня, чистотела, кандыка семена имеют крохотный сочный придаток, привлекающий муравьев. Сорвав семя, муравей тащит его в гнездо и лакомится сочным придатком, а само семя выбрасывает. Таким образом эти насекомые ежегодно растаскивают миллиарды семян по всему лесу. В тропиках некоторые растения привлекают муравьев для защиты своих листьев от поедания другими насекомыми. Для этого они обеспечивают своих стражей бесплатным жильем. Например, африканские акации имеют полые шипы, а мирмекодия - толстые клубни со множеством ходов и полостей. В этих готовых муравейниках и поселяются их охранники.
Клубневая мирмекодия (Myrmecodia tuberosa) на ветке дерева. На разрезе клубня видны полости и ходы для муравьев.
Люди используют муравьев различным образом. В Мексике и Таиланде большие питательные яйца некоторых видов собирают и используют в кулинарии как заменитель икры. Крупных муравьев обжаривают, а хватких муравьев-ткачей применяют для наложения швов в полевых условиях. Для этого муравья подносят к краям раны и дают ему ухватиться за кожу, после чего тело отрывают, а голову оставляют. Жвалы муравья действуют как степлер, прочно сшивая края на несколько дней до полного рубцевания раны. В средней полосе муравьев иногда привлекают для защиты лесов и садов, но нужно учитывать, что привычка этих насекомых разводить тлей может быть и вредной. В тропиках большой вред плантациям фруктов наносят муравьи-листорезы. Крайне опасны агрессивные огненные муравьи. Они при укусе выделяют в тело жертвы яд. Он хотя и не смертелен, но вызывает сильные болевые ощущения, подобные ожогу, а в ряде случаев - опасную аллергическую реакцию.
Польза муравьев значительно превышает вред, который они способны нанести, поэтому у людей эти насекомые издавна пользовались любовью. Они являются образцом трудолюбия и взаимопомощи. В то же время ряду эндемичных видов угрожает исчезновение. Сейчас в Красный список Международного союза охраны природы внесены 146 видов муравьев.
Некоторые даже не подозревают, насколько муравьи высокоорганизованные существа. Человеку далеко до их трудолюбия, выносливости, умению приспосабливаться к жизни в разных условиях. По сути, под нашими ногами развивается цивилизация со строгими правилами, иерархией, разделением обязанностей и городами с многочисленными подземными ходами.
Эти маленькие насекомые с неприметной внешностью слабы поодиночке, но когда они в колонии, то способны действовать настолько сплоченно и согласованно, что напоминают один живой организм, обладающий силой. Жизнь муравьиной колонии изучают мирмекологи, благодаря их кропотливому труду науке стало известно много интересных фактов о муравьях.
Выше приведена только часть интересных фактов про муравьев. Каждый их биологический вид имеет особенности, отличающиеся оригинальностью. Из-за того, что у них есть специфические приспособительные черты, они стали такой многочисленной и продвинутой группой насекомых.
