Видовое разнообразие муравьев для чего необходимо узнавать. Исследовательский проект "экология и поведение лесных муравьев". Количество троп отходящих от муравейника

Согласно научным данным, муравьи жили еще 140 миллионов лет назад, в меловом периоде. Они отличались от современных насекомых внешним видом и достигали 7 см в длину. Сейчас муравьи живут почти на всех континентах и островах, кроме Гренландии, Исландии и Антарктиды. За долгие годы своего существования они сильно изменились. Какие виды муравьев сейчас существуют? Как обустроена их жизнь?

Классификация

Муравьи относятся к семейству формицидов и к отряду перепончатокрылых. Их сородичами являются пчелы, осы и шмели.

Семейство формицидов насчитывает около 7000 видов . Больше всего разновидностей живет в тропиках. Однако встретить их можно во всех поясах, вплоть до холодной тундры.

Жители теплых стран

Муравьи различаются в зависимости от зоны их обитания. Те, которые живут в тропиках, отличаются агрессивным поведением и опасностью для окружающих:

Муравей-пуля. Укусы представителей такого вида чрезвычайно болезненны. Говорят, что их можно сравнить с пулевым ранением. Они превосходят других особей по размерам. Длина такого муравья достигает 3 см.
. Эти злые насекомые живут в Бразилии. Они попали туда совершенно случайно из Африки. Так же случайно на торговых судах они попали в Австралию и Китай. Их укус похож на сильнейший ожог.
Муравьи-бульдоги. Территория их обитания – Австралия и Тасмания. Во время укуса в организм жертвы попадает яд, который может привести к сильнейшей аллергии.
Солдаты. Муравьи этого вида кочуют по территории Южной Америки и Африки. Перемещаются они колоннами, уничтожая на своем пути все, что не успело спрятаться. Интересной особенностью этого вида является то, что они не имеют постоянного дома. Единственное их убежище строится из их собственных тел и то – только для размножения.
Желтые муравьи встречаются преимущественно в Аризоне. Они являются самыми ядовитыми. Небольшое количество яда может убить животное весом около 2 кг.

Ни один из этих видов не способен жить в средней полосе.

Наши «соотечественники»

На территории России и стран СНГ живет приблизительно 220 видов муравьев. В северных местностях их меньше, в южных, наоборот, больше. К примеру, на Кавказе можно встретить около 160 видов, а вот в Архангельской области всего 24.

Какие же разновидности муравьев встречаются в средней полосе?

Мирмика рыжая. Строение муравья этого вида отличается от других. Главное отличие – размер. Взрослые особи имеют тельце длиной 6 мм. Они окрашены в желто-красный цвет. Основная пища таких муравьев – другие насекомые. В качестве «десерта» они используют выделения тлей, имеющие сладковатый привкус.
Рыжий муравей. Имеет средние размеры. Брюшко обычно темное, а его средние части окрашены в рыжий цвет. Эти муравьи оказывают неоценимую помощь в борьбе с насекомыми-вредителями. Этот вид находится на грани исчезновения.
черный. Имеет сравнительно небольшие размеры (около 1 см). Ест насекомых и выделения тлей. Царица этого вида живет очень долго. Рекорд – 28 лет.

Помимо этих видов, есть несколько других. Это домовой, корабельный или фараонов муравей. Почему фараонов? Впервые он был найден в гробницах египетских правителей. Мелкие размеры насекомого помогли ему расселиться по довольно обширным территориям.

Брюшко достигает длины 5 мм. Обитают преимущественно в жилище людей. Размножаются особи этого вида очень быстро. Этот муравей считается вредителем. Он может испортить продукты и даже принести в дом некоторые инфекции. Живут обычно несколькими колониями. Они поддерживают друг друга. Если погибает одна, другая быстро восстанавливает ее численность.

Основа разделения на касты

Муравьи делятся на виды и по своим функциям. Есть самцы, самки и рабочие особи. Они сильно отличаются внешне. Самцы и самки имеют крылья, а работяги – нет. Правда, у маток после оплодотворения крылья отпадают.

Еще одно отличие заключается в процессе рождения каждого вида. Матка и рабочие муравьи появляются из оплодотворенных яиц, а самцы – из неоплодотворенных.

Матка

Представители этой касты производят потомство. В одном муравейнике их может быть несколько. По сравнению с другими они являются более крупными.

Спариваются матки раз за всю жизнь. Этот процесс носит название брачного полета. Одни виды имеют одного партнера, а другие – десятки. В результате взаимоотношений у матки остается запас спермы, которого ей хватит на всю жизнь.

Как только оплодотворение произошло, матка уходит в новую семью или остается жить в старой. В первом случае ей предстоит найти подходящее место для нового жилища и оборудовать для себя комнату.

Некоторые виды разрешают оплодотворенной самке сидеть в муравейнике и готовиться к появлению потомства, а другие отправляют ее на работу наравне со всеми.

Интересно, что к маткам не всегда относятся с уважением. Если в муравейнике их несколько, одну могут подарить соседям. Или убить, если она не производит нужное количество потомков.

Самцы

Эти особи имеют только материнские хромосомы. У них есть крылья. Молодые самцы часто умирают в результате жестокой борьбы за «дам». Их основная функция – оплодотворение. По окончании процесса их жизненный путь заканчивается.

Работяги

Рабочие муравьи полностью оправдывают свое название. На них лежит ответственность за порядок во всем муравейнике. В зависимости от строения выполняют разные функции:

Солдаты. Имеют большую голову и очень сильную челюсть. В мирное время работают так же, как и другие.
Няньки. Обычно это молодые особи. Они берут на себя уход за личинками. Они же контролируют процесс их кормления.
Фуражиры. Ищут еду, прокладывают к ней путь.

Зимовка

Как зимуют эти насекомые? Подготовка к зиме начинается ранней весной. Это серьезная и ответственная работа. На нее уходят все силы и ресурсы.

Разные виды этих насекомых зимуют в разное время. Например, зимовка у полярного вида длится около 9 месяцев. За оставшиеся в году месяцы им нужно успеть вырастить и выкормить потомство. Те же, которые живут в южных местностях, зимуют всего лишь пару месяцев.

Фараонов муравей не зимует совсем. Основное место обитания этого вида – тропики. Там погода практически не меняется на протяжении года. Именно поэтому в средней полосе эти насекомые могут жить только в доме у человека.

Муравьи зимуют в тех же муравейниках, в которых проводят остальное время. Они опускаются в комнаты, расположенные глубже других. Там поддерживается более комфортная для проживания температура. Вход на зиму плотно закрывается с помощью сухих листьев и земли. Если температура снаружи повышается, муравьи могут выйти наружу, чтобы найти еду.

Некоторые виды муравьев впадают в спячку. На протяжении зимы их органы практически не функционируют. Другие же виды активны все время. Они мало едят и двигаются, однако продолжают заботиться о личинках.

У некоторых видов на зимовку отправляются только взрослые муравьи. Для них подготовка к зиме – ответственное дело. Она заключается в собирании семян, сухих растений и плодов. Представители рабочих каст этих видов во время зимовки стараются преобразить муравейник, делая в нем ремонт. Также они делают комнаты более просторными и поддерживают нужную температуру.

Муравьи являются высоко организованными насекомыми, даже людям есть чему у них поучиться. Они заботятся друг о друге и о своем потомстве. Зимуют муравьи в своем муравейнике. Подготовка к зиме является ответственным занятием. В это время нужно не только собрать запасы еды, но и оборудовать места жительства личинок и матки. Каждый муравей выполняет свою работу, но если есть необходимость, может помочь своим собратьям.

Муравей принадлежит к классу насекомые, типу членистоногие, отряду перепончатокрылые, семейству муравьи (лат. Formicidae). По организации муравьи относятся к группе общественных насекомых с четким разделением на три касты: рабочие особи, самки и самцы.

Кроваво-красный муравей (рабовладелец) (лат. Formica sanguinea) широко распространен в Европе, средней полосе России, встречается в Китае и Монголии. Рабочие особи имеют длину до 8 мм и черное тело с оранжевой головой. Матка муравья вырастает до 10 мм и отличается красной головой и оранжевого цвета грудью. Летние гнезда муравьи устраивают в полусгнивших пнях, в земле и под камнями, в зимнее время семья перебирается в другое гнездо, расположенное у основания деревьев. Типичным образом жизни данного вида муравьев являются грабительские набеги на муравейники бурых лесных, прытких и других муравьев. Захваченные куколки приносятся в гнездо и воспитываются в качестве «рабов».

Желтый муравей-амазонка (лат. Polyergus rufescens) – вид муравьев, отличающийся достаточно крупными размерами: самки достигают почти сантиметровой длины, размеры самцов несколько скромнее – 6-7,5 мм, «солдаты» еще мельче и редко вырастают более 5-7 мм. Самки и «солдаты» окрашены в желто-красноватые тона, тельце обычно покрыто черными волосками. Самцы муравьев черные, конечности и усики бурого цвета. Вид обитает в странах Европы, в западных регионах Азии, на западе Сибири. Муравей-амазонка предпочитает селиться во влажных лесах, выбирая для постройки муравейника просеки и опушки. Амазонки ведут рабовладельческий образ жизни, похищают других муравьев в стадии куколок, а затем используют их в качестве рабов, рабочей силы.

Муравьи-легионеры или муравьи-кочевники (дорилины, бродячие муравьи) (лат. Dorylinae) – подсемейство кочевых муравьев, обитающих исключительно в тропиках и субтропической зоне. Особенно распространены муравьи-легионеры в Центральной и Южной Америке, встречаются на территории Африки. Обитают огромными колониями, основную часть которых составляют рабочие особи. Муравьи кочевники уничтожают на своем пути все, что годится в пищу. Несмотря на средние размеры в 2-4 мм, данный вид муравьев «берет» своей численностью, истребляя при нашествиях посевы культурных растений и питаясь их соками.

Где обитают муравьи?

Этих насекомых можно наблюдать на всех континентах, во всех природных областях и климатических зонах. Их нет только в суровом климате Арктики и Антарктиды, на холодных островах Гренландии и Исландии, а также в знойных пустынях. В районах с умеренным и холодным климатом муравьи зимой впадают в спячку.

В основном, эти насекомые строят себе жилища-муравейники в прелой или гнилой древесине, в почве и под мелкими камнями. Некоторые виды муравьев захватывают чужие гнезда или живут рядом с человеком.

Пища муравьев разнообразна и зависит от вида. Рацион питания большинства видов состоит из растительной и животной пищи, причем питается каждая особь по нескольку раз в сутки.

Источником белка, необходимым для роста и развития личинок муравьев в природе, становятся мертвые насекомые, останки животных, трофические яйца, откладываемые маткой при переизбытке еды, яйца насекомых-вредителей и полупереваренная пища взрослых муравьев. Личинки домашних муравьев довольствуются молочными продуктами, желатином и остатками яичных блюд. Питание матки муравьев также состоит из белковой пищи, которую специально пережевывают ухаживающие за ней муравьи.

Основу углеводного меню большинства муравьев составляют медвяная роса (сахаросодержащие соки листвы, выделяемые при перепадах температуры) и падь - сладкие выделения насекомых, в особенности . Муравьи – молочные фермеры выращивают тлю для себя, пасут ее, выхаживают и защищают ее приплод от других муравьев. Эти пастухи доят своих домашних питомцев и питаются их молоком.

Дополнительными компонентами пищи муравьев в природе могут быть семена и корни растений, орехи, древесные соки. Некоторые муравьи выращивают в муравейниках в качестве пищи колонии грибов, а также питаются и насекомыми.

Муравьи – жнецы употребляют сухие семена растений, сухие плоды и зерновые культуры. Они способны запасти 1 кг сырья, что дает возможность прокормиться зимой целой колонии муравьев. Муравьи-листорезы приносят в муравейник кусочки листьев, пережевывают и хранят в своеобразных камерах-теплицах. Со временем из этих кусочков в хранилище вырастают грибы, являющиеся основным кормом для этих муравьев-гурманов. Муравьи-центромирмексы питаются исключительно термитами. Муравей-дракула пьет соки, выделяемые своими же личинками, а личинок кормит разными насекомыми. Домашние муравьи являются всеядными.

Зимой, при значительном похолодании, муравьи впадают в спячку, во время которой голодают. Большинство видов, тем не менее, ведет зимой активный образ жизни в герметичном муравейнике, питаясь обильными запасами.

Муравьи - это одно из самых распространенных насекомых в мире. По некоторым подсчетам, это семейство включает чуть более 12400 видов, в которых более 4500 подвидов. Но эта цифра не окончательная и постоянно растет. Учитывая то, сколько видов муравьев существует на всей земле, многим интересно узнать, какие из них встречаются на территории России.

Общее знакомство с муравьями

С биологической точки зрения муравьи относятся к перепончатокрылым. Их размер бывает разным, в зависимости от вида. Это общественные насекомые, которые живут колониями. Они строят свои муравейники из мелких частиц в почве или в древесине. Эти семейства хорошо организованы и имеют качественные системы коммуникации для того, чтобы все их действия были слаженными. Интересно, что некоторые виды муравьев общаются на своем языке, при помощи которого передают сложную информацию. Большинство из них имеют симбиотические отношения с некоторыми насекомыми, растениями, грибами и бактериями.

Каждый член колонии знает свое место и четко выполняет отведенную им роль.

Самки. Это основатели муравейника. В большинстве колоний самка только одна. Она откладывает яйца для того, чтобы ее муравейник постоянно рос и пополнялся.
Самцы. Они нужны для оплодотворения самок.
Рабочие особи. Благодаря им муравейник живет. Они строят дом, охраняют его, убирают в нем, снабжают всех обитателей пищей, заботятся о личинках.

Стоит отметить, что самцы и самки снабжены крыльями, а рабочие муравьи их не имеют. Также некоторые виды муравьев имеют жало.

Образ жизни

После того как самка была оплодотворена, она теряет крылья и отправляется на поиски места, где заложит основание своего муравейника из нескольких комнат и отложит там яйца. Самец не выживает никогда. Матка вскармливает личинок при помощи слюны. Первая «партия» вышедших рабочих особей начинает заниматься строительством и добычей пищи. После того как появится достаточно рабочих муравьев, самка занимается только откладыванием яиц, а заботу о личинках (белых беспомощных червячках) берет на себя колония. Спустя пять линек образовываются куколки, которые перестают питаться. Из них выходят взрослые самки и рабочие особи. Этот процесс длится весь вегетационный период. Самцы возрождаются только весной.

Основной рацион - это сок растений из выделений тли. Но в тот момент, когда они заботятся о личинках, муравьи питаются другими насекомыми.

Муравьи: виды в России и их особенности

Известно, что эти насекомые способны приспособиться к различным условиям и заселить любой ландшафт. Но каждый отдельный вид имеет свои особенности, и это связано не только с внешними характеристиками. У каждого из них есть свои отличия в поведении и укладе жизни. Поэтому если узнать глубже об этих насекомых, даже тех, которые обитают на нашей территории, они могут показаться нам не менее интересными, чем те, которые проживают только в тропиках. Уже упоминалось о том, сколько видов муравьев в мире, поэтому стоит отметить, что из них более 125 видов находится в России. Но в разных источниках эта цифра варьируется и порой достигает 300. Самые знакомые из них - это рыжие лесные, луговые, фараоновы, домашние, термиты, листорезы и другие. Рассмотрим некоторые виды муравьев. Фото к некоторым насекомым будут прилагаться.

Рыжий лесной

Этот вид для своего обитания выбирает смешанные, хвойные и лиственные леса, которым больше 40 лет. Самки и рабочие отличаются красно-коричневым цветом. Их длина примерно 7-14 мм. Голова этого муравья имеет продолговатую форму, а тельце плотное. Самцы с красноватыми или желтоватыми лапками. Их семьи одиночные, разделенные на три касты. Одно гнездо может насчитывать от 800 тыс. до 1 миллиона особей. С мая до конца июня начинаются вылеты для спаривания. Удивительно то, что из яиц выходят только или рабочие особи, или самцы либо самки. Все зависит от потребностей семьи.

Этот вид муравьев способен навредить за счет то, что они разводят тлю. Но при этом они же приносят пользу садам. Эти насекомые уничтожают множество вредителей, которые наносят урон культурным растениям. При этом особое внимание муравьи обращают на тех насекомых, у которых начинается массовое размножение. 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.

Луговой муравей

Еще один вид, распространенный в России, - это луговой. Размер этого насекомого варьируется в пределах 5-11 мм. У луговых муравьев тело покрыто ворсинками, а спереди на грудке имеется темное пятнышко. Для строительства дома они выбирают луга, открытые опушки и полянки. Этот вид также разводит тлю. От муравейника к их «пастбищам» проложены углубленные дорожки, над которыми сделаны навесы. По этим путям муравьи ходят годами. Помимо выделений тли эти виды муравьев питаются мертвыми насекомыми. Очень редко лакомятся живыми.

После зимы, как только воздух прогреется до +10 градусов, они выползают из муравейника. При температуре +30 насекомые не покидают свое жилище. Выше было описано, сколько видов муравьев в мире, но из всех их только эти делают вылеты для размножения дважды в сезон. Они выпадают на май и август.

Фараонов муравей

Этот представитель относится к самым маленьким муравьям. Их полная длина равна 2-4 мм. Впервые они были обнаружены в Египте в гробницах на мумиях. Тогда Карл Линней их описал и присвоил им имя. Это случилось в 1758 году. Небольшие размеры помогли этим малышам распространиться по всей земле. В России они были замечены в 1889 году. Так приобрели известность эти виды муравьев. В мире они встречаются практически в каждом уголке, где есть люди.

Обычно они имеют желтый цвет и темное брюшко. Самцы практически черные и всегда крылатые. Этот вид очень трудолюбив, а в северной стороне они селятся исключительно в домах человека. Они предпочитают темноту и влагу, поэтому чаще встречаются в щелях полов, стен и других пустотах. Поскольку они всегда находятся в тепле, они не впадают в спячку и их колонии постоянно растут. Обычно их численность - несколько тысяч. Кроме того, для размножения им не приходится вылетать, а после оплодотворения рабочие особи отгрызают матке крылья. Всего за год семья вырастает на две тысячи обитателей. Гнездо делится, и так они распространяются по всей площади, вырастая в огромные колонии. Бороться с ними сложно, поскольку в одном месте может быть не одна самка. Интересно, что с этими обитателями не могут ужиться клопы, поскольку кислоты, которые исходят от смертельны для этих постельных вредителей.

Домовой муравей

Эти представители также относятся к самым мелким, их размер колеблется от 1 до 3 мм. Самка и самец темного коричневого тона, а рабочие особи отличаются желтой яркой окраской. Этих муравьишек называют ворами. Их небольшой размер делает их почти незаметными, и благодаря этому они неплохо уживаются около муравейников остальных видов. При этом они крадут у них личинок и яйца для того, чтобы прокормиться. Их можно повстречать в а также с южной стороны Европейской части страны.

Черный муравей

Этот вид также является одним из самых распространенных и нередко селится в домах человека. Их окраска обычно черная, но бывает темно-коричневой. Все тельце букашки покрыто мелкими ворсинками. Обычно муравейники строятся в почве, а сверху есть насыпной холмик. Также они могут строить свои жилища и в древесине, и под валунами. Порой можно встретить черного муравья более крупного размера - в этом случае вы наткнулись на другого представителя, его называют жнецом. Этот вид известен своей склонностью к огромным запасам в муравейнике. Они могут насобирать около килограмма семян и насекомых, чтобы успешно провести зимовку. Интересно то, что в отличие от других муравьев своих личинок они кормят растительной пищей, а не насекомыми.

Но на этом виды муравьев, которые встречаются в России, не заканчиваются. Например, многим известны древоточцы, которые бегают по веткам и собирают на листочках медвяную росу, а свои колонии основывают в пнях или под корой, прогрызая ходы. Также на территории страны встречаются некоторые виды «амазонок», которые не рождают рабочих особей, а воруют личинки у более мирных муравьев. Появившиеся на свет малыши думают, что амазонки - их родители и начинают для них выполнять всю «черную» работу.

Самые опасные виды муравьев: названия и описание

Существует два вида этих насекомых, которые вселяют особый страх в человека. Но водятся они не в России. Это муравьи «пуля» и «солдат» (также известны как Первый вид водится в лесах, раскинутых от Парагвая до Никарагуа. Длина его тела 2,5 сантиметра. Он устраивает свой муравейник на дереве. Проходя под ним, можно попасться этому муравью, который отважно спрыгивает на человека, чтобы уберечь свою колонию от врага. Эти насекомые умеют кричать и, прежде чем напасть, он издает зов. Его называют «пулей» не просто так. Его укус также пронзителен и болезнен, как пулевое ранение.

Муравей-солдат

Это второй опасный членистоногий. В основном он обитает в русле Амазонки, но его семейства можно повстречать в Азии и Африке. Это крупные особи, достигающие 1,5 см. Также они оснащены крупными жвалами (примерно 7-8 мм). Эти муравьи не имеют постоянного муравейника. Они всегда кочуют, устраивая привал только на тот небольшой период, пока королева откладывает яйца. В это время солдаты находятся в поисках пищи. Когда появляются личинки, муравьи их поднимают и продолжают путь. Самое ужасное - это то, что они на своем пути уничтожают все живое - насекомых, мелких и крупных животных - всех тех, кто не захотел прятаться или уснул. Неосторожную жертву словно волной накрывают сотни тысяч мощных солдат. Эти муравьи абсолютно слепые, поэтому все расценивают как угрозу их колонии. Именно поэтому они не страшатся размеров животных.

Эти муравьи являются необычайно сплоченным народом. При необходимости они могут создать из своих тел абсолютно любую фигуру. Например, они делают мосты, чтобы колония преодолела препятствие, или стены от непогоды. Для этого они прочно цепляются друг за друга.

Враги муравьев

Как мы увидели, разные виды муравьев имеют свою внутреннюю структуру, которая их оберегает и позволяет существовать колонии. Но у этих насекомых также есть враги, которые любят ими полакомиться. Одним из самых крупных муравьиных вредителей является медведь. Он регулярно разоряет муравейники, опуская туда лапы. Муравьи их «облепливают», и мишка слизывает лакомство. Также любят перекусить этими насекомыми кроты и лягушки, которые не пропустят бегущего мимо малыша. Кроме того, многим известно животное, которое носит название «муравьед». У него специально приспособлена мордочка для того, чтобы влезать в жилища насекомых. Кроме того, ему не страшны их укусы, поскольку шерсть настолько жесткая и густая, что даже мелкие муравьи не в силах пробраться сквозь нее. Мясо этого животного очень пахнет этими насекомыми и имеет черный цвет. Но это не единственные враги муравьев, поскольку за ними охотятся не только млекопитающие, но птицы и даже рыбы.

«Средняя общеобразовательная школа № 3»

Областной конкурс «Подрост-2014»

Номинация «Экология лесных животных»

Тема: "Экология и поведение лесных муравьёв"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №3» 9 «а» класса,

прописан по адресу: 391430, г. Сасово, Рязанская область,

микрорайон «Северный», дом 5, кв.28.

Руководитель: Пупочкина Елена Сергеевна,

учитель биологии

Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения

«Средняя общеобразовательная школа №3»,

прописана по адресу: 391430, г. Сасово, Рязанская область,

ул. Пролетарская д.29

телефон: 8-920-996-75-71

Сасово 2013

Оглавление:

Введение......................................................................................................

Методика исследования …………………………………………………….

Результаты исследований …………………………………………………..

Выводы ………………………………………………………………………

Заключение ………………………………………………………………….

Список использованной литературы ………………………………………

Приложения …………………………………………………………………

ВВЕДЕНИЕ

Вряд ли найдется человек, который хоть раз не останавливался возле муравейника, завороженный таким далеким и в то же время необъяснимо близким нам миром этих удивительных насекомых. Куда бы мы не отправились – в лес, на луг, в болото – всюду встретим муравьёв. Наиболее известный всем вид - рыжие лесные муравьи, строящие муравейники из хвои и веточек. В европейской части страны обитает 40, а всего в мире насчитывается более 8 000 видов этих насекомых. И каждый их этих видов имеет свои особенности. Нас привлекает в муравьях прежде всего то, что во многих их действиях мы можем найти какое-то подобие наших собственных дел и проблем. Муравьи относятся к тем немногим живым существам, которые не только сами приспосабливаются к среде обитания, но и активно перестраивают окружающий мир применительно к своим нуждам, своим задачам. Муравьи - вечные строители. Гнезда многих видов поражают своими размерами, сложной и рациональной архитектоникой. Муравьям свойственно особое качество - «социальность», то есть обязательное существование только сообществами (семьями, общинами). Именно это качество позволило муравьям занять почетное место в мире беспозвоночных животных.

С давних времен жизнь трудолюбивых муравьев была для людей предметом постоянных наблюдений и живейшего интереса. Еще в древних сказаниях, поэтических произведениях и даже в Библии уделялось внимание этим перепончатокрылым насекомым. Однако, несмотря на долгий период изучения муравьев, мы еще многого о них не знаем.

Появились муравьи на нашей планете двести миллионов лет назад. Предки современных муравьев были подземными хищниками, лишь значительно позднее они освоили поверхность земли и залезли на деревья. С течением времени одни формы муравьев вымирали, другие появлялись, и сейчас ученые насчитывают около восьми тысяч различных видов.

Муравьиные сообщества имеют сложную структуру. Есть семья, занимающая гнездо (у некоторых – несколько гнезд). Внутри семьи есть группы с постоянным составом, со своим сектором гнезда. Они могут отделиться, образовав дочерние семьи. С материнской они поддерживают регулярные родственные отношения. Такой комплекс называется колонией. Несколько колоний могут быть объединены в одну федерацию. Что же связывает эти группировки друг с другом?

Их связывает обмен. Муравьи интенсивно меняются личинками, куколками, даже взрослыми особями, ну и, конечно, пищей. Набравшись сладкой медвяной росы, муравей передает ее встречным товарищам, те – другим и т. д. Ежедневно внушительный поток веществ вливается в муравейник и растекается по нему, охватывая не только взрослых, но и личинок, яйца. Таким же путем, как по эстафете, передаются выделения различных желез, ферменты. Это регулирует жизнь муравейника. Как видите, ответить на вопрос «где обедал муравей?» однозначно нельзя: он может сделать это в любом месте, встретив более сытого собрата.

В наших лесах распространенным видом являются рыжие лесные муравьи (Fjrmica rufa ) .

Живут муравьи семьями. В гнезде рыжего лесного муравья бывает около одного миллиона жителей. Муравьи имеют три основные касты: самцы, самки и рабочие особи, являющиеся бесполыми самками. В жизни муравьев существует возрастной и кастовый полиэтизм. Под возрастным полиэтизмом подразумевают смену «профессиональной» деятельности муравьев в течение жизни. Если различные функции в гнезде выполняют муравьи одного возраста, но разных размеров и строения, то речь идет о кастовом полиэтизме.

Гнезда у муравьев очень разнообразны: моховые и земляные кочки, холмики из земляных комочков и растительных остатков. В среднем на постройку одного гнезда используется четыре-пять миллионов хвоинок и веточек.

Ориентируются муравьи в пространстве по наземным предметам, а также по свету солнца. Особую систему восприятия окружающей обстановки создают обладающие запахом химические вещества, выделяемые муравьями – феромоны.

Переговариваются муравьи друг с другом соприкосновением антенн, расположенных на голове. Так они передают различную информацию на понятном лишь им языке.

А какова роль муравьев в природе? Она огромна.

О муравьях известно как о наиболее полезных насекомых. Всем известна роль муравьев в биоценозе - ускорение разложения растительных остатков, снижение численности зимующих и стволовых вредителей, и тем самым содействие приросту древостоя. Во многих отношениях муравейник представляет собой удобный модельный объект для исследования принципов организации биологических систем, структуры популяции и ценозов и ряда важных для науки и практики проблем.

Изучение образа жизни муравейника, внегнездовой жизнедеятельности рыжих лесных муравьев мне представляется очень интересной и актуальной задачей. Муравьи разрыхляют почву, создавая условия для снабжения ее воздухом, ускоряют разложение растительных остатков и удобряют почву гумусом, уничтожают много насекомых – древоразрушителей, содействуя приросту древостоя. При этом листогрызущие насекомые составляют 90% из пищевого рациона. Муравьи – активные хищники. Они быстро переключаются на новые обильные источники пищи и таким образом могут подавлять вспышки размножения вредителей. С другой стороны, сами муравьи – прекрасная еда для певчих птиц, рябчиков, тетеревов, барсуков, лис, медведей.

Таким образом, муравьи могут подавлять очаги массового размножения вредителей. Радиус защитного действия среднего гнезда (диаметром около 1 метра и высотой купола 55 см) рыжих лесных муравьев от сосновой и других совок, пилильщиков, ряда пядениц – 30 метров, шелкопрядов и майских хрущей – 10 метров. Четыре средних гнезда на одном гектаре леса гарантируют защиту от листогрызущих насекомых – вредителей.

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

Значение муравьев в природе возрастает еще и из-за того, что они являются одним из основных звеньев трофических цепей экосистем.

Сам муравейник – общежитие не только для муравьев, но и сотен различных мелких животных. И кого здесь только нет – пауки, клещи, многоножки, жуки, сверчки, гусеницы бабочек… Их привлекают сюда быстрое разложение веществ, высокая рыхлость почвы, стабильная температура, подходящая влажность. Некоторые сожители поедают в муравейнике всякие отбросы, мертвых муравьев, не прочь поживиться муравьиными личинками. К таким «гостям» хозяева относятся враждебно. Однако к большинству они довольно равнодушны, а кое к кому испытывают явную симпатию. Некоторые «гости» хорошо владеют муравьиным языком и легко выпрашивают питательные капельки у сытых муравьев.

Основы питания почти всех муравьёв составляют 2 источника. Первый, это насекомые. Муравьи охотятся или собирают уже мёртвых насекомых (мух, стрекоз, и т.п.)

Второй источник – это падь – сладкое выделение тлей. Связь муравьёв с тлями – это яркий пример «сотрудничества» в мире животных. Тли снабжают муравьёв пищей, а муравьи защищают их от врагов, переносит их на свежие побеги растений, а иногда и уносят их на зиму в муравейник.
Помимо этого муравьи могут питаться соком растений, нектаром, грибами, семенами. И хотя семена не являются их основной пищей, для жизни леса это очень важно. Многие лесные травы, например: фиалки, пролеска, и др. растения расселяют исключительно муравьи. Муравьи отгрызают придаток, а само семя не трогают, но переносят его при этом на большое расстояние. А в пустынях обитают муравьи, которые питаются исключительно семенами. Они поедают их целиком, но при переноске часть их теряется.

В пользе муравьев для человека не нужно никого убеждать: повышение плодородия почвы, уничтожение вредителей, увеличение численности полезных животных… Не случайно человек издавна обратил на них внимание, и муравьи стали первыми насекомыми, которых люди начали использовать для борьбы с вредителями. В седую старину жители Южной Аравии переносили муравейники с холмов в финиковые рощи для защиты драгоценных пальм. И сейчас человек повышает численность и расширяет ареал муравьев, расселяя их. Такие работы ведутся во многих странах Европы. Идут они и у нас. На Украине, например, было расселено свыше 200 тысяч муравейников. Конечно, далеко не всегда операция завершается успешно. Тем не менее, результаты изучаются, по крупицам накапливается опыт.

Из яда рыжих лесных муравьев раньше получали так называемый муравьиный спирт, который использовали для натирания.

Актуальность данной темы состоит в том , что численность муравьев на единицу площади в лесах очень велика, поэтому они оказывают существенное влияние на лесную экосистему. Как было сказано выше, муравьи играют в биоценозах огромную положительную роль. Вместе с тем, муравьи испытывают негативное влияние со стороны человека, когда чаще всего разрушаются муравейники или изменяется привычная для муравьев природная среда.

Однако сегодня муравьям (в первую очередь, рыжим лесным) нужно не столько расселение, сколько охрана. Муравейники массово гибнут при рубках леса, их варварски разоряют безграмотные туристы. Вокруг населенных пунктов, вдоль дорог и туристских маршрутов, в зонах массового отдыха муравьиных гнезд становится все меньше и меньше. Если дело так пойдет и дальше, то вскоре нужно будет думать не о расселении муравьев (расселять будет нечего), а об их занесении в Красную книгу.

К счастью, некоторые приметы позволяют сохранить определенный оптимизм. С 1971 года Всероссийское общество охраны природы и Министерство лесного хозяйства РСФСР проводят операцию «Муравей». В нее включаются лесхозы и школьные лесничества. Средства массовой информации раскрывают значение муравьев. Муравейники берутся на учет, наносятся на карты, огораживаются. На Украине, скажем, изгороди появились вокруг почти 230 тысяч муравьиных гнезд, что должно защитить их от диких кабанов и неразумных отдыхающих. Запрещен сбор муравьиных куколок на корм певчим птицам. Все чаще при лесозаготовках с лесосек главного пользования муравейники вывозятся и переселяются.

В 1973 году на всей территории Российской Федерации введена материальная ответственность за разорение муравейников. Например, за повреждение муравейника с диаметром основания один метр взыскивается 20 рублей, а за разорение двухметрового муравьиного дома – 114 рублей 50 копеек. Сумма удваивается, если муравейник находился в лесах заповедника, зеленой зоны предприятия или города, в полезащитном, курортном, городском лесу.

Все эти меры – только начало большого, сложного пути, со своими проблемами и трудностями. Будем надеяться на успех. Будем беречь муравьев.

…У древнегреческого историка Геродота записана легенда об огромных муравьях, добывающих из земли крупицы чистого золота. Но что такое это золото по сравнению с той действительной пользой, которую приносят муравьи природе и человеку?

Данное исследование проводится в нашей местности.

Гипотеза работы : муравьи оказывают существенное влияние на лесную экосистему.

Предмет исследования : муравейники в окрестностях города.

Объект исследования : рыжие лесные муравьи (Fjrmica rufa ) .

Цель работы : изучить характер поселений рыжего лесного муравья в биоценозе леса и оценить экологическое состояние леса.

Задачи:

провести картирование гнезд рыжих лесных муравьев

провести эксперименты по изучению внегнездовой деятельности муравьев

выявить роль муравьев в экосистеме леса и предложить рекомендации по их охране.

Работа выполнялась в течение лета 2012 - 2013 года.

Для выполнения работы был выбран биоценоз леса, находящегося на северо-востоке села Бастаново. Рельеф участка равнинный. Климат умеренно-континентальный с умеренно теплым летом и умеренно холодной зимой. Почвы дерново-подзолистые, супесчаные. Грунтовые воды залегают на средней глубине. Видовой состав растительного мира разнообразен. На участке первый ярус принадлежит лиственным деревьям: рябина, ольха и т.д. второй ярус представлен кустарником и маленькими деревцами.

Проводимые исследования имеют практическую направленность. Нами не только исследуются экологические особенности рыжих муравьев, выясняется их важная роль в природе, но и производится охранная деятельность муравейников

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

В своей работе нами применялись методы: полевые исследования (метод закладки пробных площадок, геоботанического описания, изучение почвы), работа с научно-популярной литературой, статистический метод обработки результатов, метод наблюдения, метод лабораторных исследований, метод эксперимента, измерения параметров муравьиных гнезд и протяженности троп с помощью рулетки.

Для проведения картирования гнезд муравьев необходимо на план местности нанести контуры границ биотопов, ручьи, овраги, и.т.д.; поместить и пронумеровать все встреченные муравейники на изучаемой территории. Также необходимо исследовать муравейники и все данные занести в таблицу. Кроме этого изучаются муравьиные тропы, все данные по тропам вносятся в таблицы.

Плотность поселения муравьев высчитывают по формуле: P =S /F , где S – сумма площадей оснований куполов (кв.м.), а F – площадь, занимаемая биоценозом (кв.м).

Для поведения экспериментов по изучению внегнездовой жизни муравьев была заложена пробная площадка (10х10 м) с одним или несколькими муравейниками внутри. Затем внутри пробной площадки проводились эксперименты на изучение внегнездовой деятельности муравьев.

Все наблюдения проводились в соответствии с методическими рекомендациями Харитонова Н.П. и Дунаева Е.А.. В работе нами применялись методы: полевых исследований, метод наблюдений, метод эксперимента, измерения параметров муравьиных гнезд и протяженности троп с помощью рулетки.

Исследовательская работа проводилась по плану:

1.Изучение научно – популярной литературы и определение общих особенностей объекта исследования - Рыжий лесной муравей (Formica rufa) - общественное насекомое.

2.Обследование окрестностей села Бастаново, нахождение муравейника и определение его характеристик.

3.Изучение внегнездовой жизни муравьев:

выявление способов общения муравьев с помощью феромонов и усиков, защита муравьев;

перемещение муравьев в пространстве, охотничий инстинкт.

4. Изучение муравьиных троп.

5. Проведение кратковременного лабораторного эксперимента по доказательству « социальности» муравьев.

6.Определение роли муравьев и составление рекомендаций по их охране.

7.Проведение охранных мероприятий изучаемых муравейников.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Картирование гнезд рыжих лесных муравьев

Село Бастаново находится в 10 километрах от г.Сасово исследуемый участок выбран на северо-востоке города. Нами был выбран лесной биотоп, который ограничен на севере и востоке полями, на юге лесной дорогой, на западе тропинкой, которая идет к жилым домам. При внимательном осмотре стволов и ветвей деревьев были обнаружены различные повреждения. Если сравнить современное состояние участка с прошлыми годами, можно отметить, что антропогенная нагрузка на участок с каждым годом увеличивается. Больше появляется поврежденных деревьев и в результате воздействия человека, и в результате повреждений вредными насекомыми. Осенью была произведена рубка 4 поврежденных деревьев.

На исследуемом участке, площадью 720 кв.м. было обнаружено всего 4 муравейника. Купола всех муравейников имеют колоколообразную форму.

Таблица 1

Общие данные по обследованию леса

Общая площадь леса

Количество муравейников

Величина муравейников

Количество троп

Целых

Разрушенных

Всего

Крупный

Средний

Малый

Среднее на муравейник

Общее по участку

720 кв.м.

Таблица 2

Общие данные по обнаруженным муравейникам

№ муравейников

Размер муравейников

Количество троп, отходящих от муравейника

Состояние муравейника

Диаметр основания

Высота

Площадь основания купола (кв.м)

0,86

Не нарушен

0,46

Разбросан наполовину

0,52

Не нарушен

0,28

Не нарушен

Таблица 3

Размеры муравейников на исследуемой территории

№ муравейника

Высота в см

Диаметр в см

2012

2013

2012

2013

Описание муравейника.

Как устроен муравейник?

Все муравьи, обитающие у нас в стране, живут в гнёздах. Строят они их на земле. Снаружи их можно заметить по кучкам земли. Внутри подземная галерея ведёт к камерам, которые соединены между собой. Глубина гнёзд различна от 30 см до 2-х м. Купол гнезда состоит из веточек – у него защитная функция, он защищает от дождя, ветра, снега. Внутри купол состоит из крупных веток, там поддерживается постоянная t 26-29 о С. А зимуют муравьи в подземной части.

Физико–географическое положение пробной площадки, на которой расположен исследуемый муравейник.

Исследуемый участок расположен в 400 м на северо – восток от с. Бастаново. Рельеф слегка всхолмленная равнина. В травяном пологе лесов много типичных дубравных растений. Весной расцветает хохлатка, ветреница, медуница, ландыш майский и чистяк. Позже к ним присоединяются купена лекарственная, звездчатка, душица, костяника, яснотка, перловник, земляника, фиалка сомнительная. Роскошный покров образует здесь папоротник орляк. В дубравах много других трав, которых не увидишь в открытой степи: колокольчики, кипрей, горечавки, зорька, бутень, дягиль, шпажник, смолевка, марьянник. Видовой состав растительного мира разнообразен, доминирующие виды – дуб, осина, береза, подрост представлен осиной, терном, травянистый покров гораздо выше и гуще вокруг муравейников и состоит в основном из растений, требовательная к плодородию почв, но в тоже время способных произрастать на кислых почвах: ковыль на открытых участках, полынь, земляника лесная, крапива обыкновенная. Травяной покров в кустарниковых зарослях представлен лугово-степным разнотравьем: душицей обыкновенной, кровохлебкой лекарственной, шалфеем степным, подмаренником настоящим, васильком русским с примесью ковыля красивейшего, костра безостого и других злаков. Почвенный покров чернозёмы. По механическому составу наибольшее распространение получили тяжелосуглинистые почвы, среднесуглинистые.

Исследуемый объект – муравейник.

Наиболее крупный муравейник №1 располагается с южной стороны дерева под дубами. Пологая часть муравейника находится с южной стороны. Рядом с ним на расстоянии 4 м расположены еще 3 муравейника, более низкие, но с таким же крутым куполом.

Весь муравейник № 1 пронизан ходами (особенно в середине и сверху), по которым муравьи таскают наружу мелкий строительный материал: древесные и травянистые частицы, веточки, чешуйки, травинки, листья.

Результаты исследования почвы.

Таблица 3.Сравнительная таблица характеристик почвы вдали и у муравейника.

Признаки

Показатели возле муравейника

Показатели вдали от муравейника

Структура

Структурная

Менее структурная

Механический состав

Легкий суглинок

Средний суглинок

Степень утоптанности

слабо утоптанная около муравейника (лопата при сильном ударе вошла в почву на глубину 5 см.

почва среднеутоптан-ная, т.к. лопата вошла в землю на глубину 3,5 см.

Влажность

увлажненная

свежая

Температура

24ºС

22ºС

Кислотность

Кислая(изменение цвета лакмусовой бумаги на красный)

слабо кислая

Анализ таблицы.

По данным таблицы почва у муравейника более структурная, лучшего механического состава, более рыхлая, влажная, следовательно и более плодородная. Температура почвы у гнезда выше, чем в дали. Это объясняется прежде всего тем, что внутри самого муравейника температура более высокая, чем снаружи, соответственно и почва также прогревается.

Кислотность почвы у муравейника также повышенная.

Вывод: в естественных биоценозах, гнёздостроительная деятельность муравьев, имеет важное почвообразующее значение :

Прокладывая ходы гнезда, муравьи рыхлят почву и облегчают доступ воздуха к корням растения. Кроме того, муравьи выделяют экскременты, заносят в гнездо различные органические остатки, и тем самым обогащают почву углеродом, азотом, калием, фосфором и многими микроэлементами, тем самым делая почву более плодородной.

В гнездах формируется специфическая среда, которая способствует более быстрому разложению попадающих в гнездо растительных остатков, повышению биологической активности почв, т.к. при более высокой, чем в окружающей почве, температуре гнезда лучше развивается в муравейнике микрофлора - бактерий, грибы. Разложение ускоряется в десятки раз.

Поэтому исследуемое гнездо рыжих лесных муравьев диаметром более 1 м является «фабрикой плодородия» и настолько мощной, что в состоянии оказать серьезное влияние на рост не только произрастающих непосредственно у муравейников трав и кустарников, но и деревьев, достаточно удаленных от муравейника.

Муравьиные дороги

Существует определённая связь между живой силой муравьиной семьи - численностью населения муравейника - и размером, площадью кормового участка, обилием пищи на нём и распределением этой пищи. В пору массового размножения каких-нибудь насекомых, потребляемых муравьями, площадь кормового участка заметно сокращается, а по мере обеднения территории в кормовом отношении - вновь возрастает.

Но высота и объём гнездового купола на муравейнике не всегда отражают силу семьи и дают правильное представление о её возрасте. Правильнее судить о численности населения муравейника и его возрасте по состоянию и протяженности муравьиных дорог и интенсивности движения на этих дорогах, но, разумеется, с учетом и других сопутствующих обстоятельств.

Дороги вокруг муравейников формировались годами. Система дорог вокруг муравейника не просто «вытоптаны» лапками несчетного числа пробегающих здесь фуражиров, но и расчищены, выровнены, спрофилированы, а на отдельных участках иной раз даже тоннелированы.

Это говорит о том, что муравьям более поздних генераций достаётся в наследство от предшествовавших поколений уже сложившаяся сеть дорог, которую приходится только подновлять и поддерживать в порядке. Да и приведение в порядок гнезда после зимовки тоже требует значительно меньше затрат живой силы семьи, чем новое строительство. Все это в конечном счете способствует повышению коэффициента полезной деятельности рабочих муравьёв и, особенно, фуражиров из семей, обитающих в старых гнёздах: каждый кубический дециметр гнезда, каждый погонный метр муравьиных дорог обходится старому муравейнику дешевле, а это высвобождает активность рабочих муравьёв для рейдов фуражиров за добычей.

Проведенные наблюдения за тропами, по которым осуществляется движение муравьиных потоков на изучаемой территории, показали следующее. Большая часть троп соотносится кормовым, поскольку по ним муравьи транспортируют пищу. Тропы проложены в основном к стволам деревьев, имеющих следы повреждений различными вредителями, к скоплениям сучков и веточек, листового опада. Максимальное движение на тропах отмечается в дневное время.

Таблица 4

Характеристика муравьиных троп

№ тропы

(№ муравейника)

Назначение тропы

Длина тропы (м)

Место окончания тропы

1 (№1)

12,7

На деревьях

2 (№1)