Файл: Организация сообществ у общественных насекомых (термиты, пчелы, муравьи).docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 44
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Соколова Анастасия Александровна, УГИ-125507
Организация сообществ у общественных насекомых (термиты, пчелы, муравьи)
Среди насекомых самые сложные формы поведения наблюдаются у общественных насекомых. Организация подобных сообществ основывается на взаимосвязи и кооперации между её членами, живущими одной колонией и занимающей гнездо того или иного типа. На данный момент истинные сообщества с организационной структурой наблюдаются в двух отрядах насекомых - у термитов и перепончатокрылых (муравьев, пчел и ос).
Для социальных насекомых характерно следующее:
- наличие полиморфизма особей;
- слаженные действия всех особей коллектива;
- разделение функций между разными группами особей.
Полиморфизм – это наличие в сообществе разных форм, не только мужских и женских, но и лишённых способности к размножению. При этом не размножающиеся особи приспособлены к работам по:
- охране потомства;
- снабжению семьи пищей;
- чистке жилого пространства;
- кормлению личинок и т. д.
Одной из характерных особенностей общественных насекомых служит строительство крупных и сложноустроенных гнёзд (например, муравейник, термитник). Они характеризуются особой защитной конструкцией, обеспечивающей поддержание постоянных и оптимальных показателей вентиляции, влажности воздуха и т. п., обеспечивающих выращивание расплода.
Пчелы
Пчелиная семья состоит из матки – полноценной самки, нескольких сот самцов – трутней, которые выводятся и живут в семье только весной и летом, нескольких десятков тысяч рабочих пчел – недоразвитых самок, которые выполняют различные работы, обеспечивающие существование и размножение всей семьи.
Матка имеет отличный вид от рабочих пчел – она крупнее их. В период откладывания яиц ее век равен 0,25 г, а вес рабочие пчелы в среднем весят 0,10 г. Длина тела матки составляет 18-20 мм, а рабочей пчелы 12-15 мм.
Голова матки более круглая, а глаза занимают меньшую часть головы в отличие от рабочей пчелы. Задние ножки матки длиннее и не имеет корзиночек для переноса и сбора пыльцы. Так же у матки отсутствуют восковыделительные железы.
Крылья матки не полностью закрывают длинное брюшко, в отличие от крыльев рабочих пчел.
У нее, как и у рабочих пчел, есть жало длинное, слегка изогнутое. Оно служит для откладывания яиц, а также для защиты в борьбе с другими матками, поскольку обычно матки отличаются большой нетерпимостью друг к другу. Матка, кроме откладывания яиц, не выполняет других работ. Подобная ограниченная деятельность не позволяет ей самостоятельно, прожить более 2-3 дней. При наличии в семье 1-2 десятков пчел она живет всего 15-20 дней, иногда месяц, а в семьях с большим количеством особей может прожить до 5 лет.
Больше всего яиц матка несет в первые два года жизни, а на третьем году их продуктивность снижает, и семья предпочитает заменять ее более молодой особью.
Путь матки начинается с того, что молодая особь, несколько раз вылетая из улья, спаривается с 6-8 трутнями в воздухе и получает при спаривании сперматозоиды, которые сохраняются на всю жизнь в особом пузырьке – семеприемнике. Как только семяприемник матки заполняется, она сжимает камеру и половой орган трутня, который последний ее осеменял, обламывается. Трутень сразу погибает.
Существует 2 вида маток: плодная и неплодная.
Как правило, плодная матка – это матка, которой удалось спариться с трутнями, после чего она начала откладывать в большом количестве яйца, из которых впоследствии выведутся рабочие особи. Плодная матка всегда находится в улье, вылетает она только при роении. Корм ей доставляют рабочие пчелы. С ранней весны и до осени она откладывает яйца. Летом, при благоприятных условиях, матка может отложить более 2 тыс. яиц в сутки. Но высокая яйценоскость бывает непродолжительное время. В среднем хорошие матки откладывают за сутки 1200-1600 яиц. Если пчеломатка не может справиться со своими обязанностями, её меняют на другую особь. Общий вес яиц, отложенных за сутки, превышает вес самой матки. За весенне-летний сезон хорошая матка откладывает около 150 тыс. яиц.
Неплодной же маткой является особь, которая еще не прошла процесс спаривания с трутнями, так как является еще молодой либо она не смогла спариться в связи с плохой погодой, в результате чего осталась неплодной. В подобных случаях пчеломатка откладывает исключительно неплодные яйца, из которых выводятся трутни.
Матка выводится 2-мя способами – естественно и искусственно. При естественном выведении сами насекомые отстраивают маточник, куда матка выкладывает яйцо. Для того чтобы родилась именно матка, личинку вскармливают маточным молочком, которое в составе имеет особый гормон. После того как такая особь выходит из маточника, она еще некоторое время ослаблена, из-за переполненного кишечника передвижение медленное. Спустя несколько дней пчела набирается сил и еще через 4 дня отправляется на ориентировочный облет, а через неделю вылетает на спаривание.
Как часто замечают опытные пасечники, особенность пчелиной семьи полностью зависит от пчеломатки, в результате чего они могут быть дружелюбными или агрессивными.
Рабочие пчелы – это основные особи, которые определяют состояние, жизненность и продуктивность семьи. Именно они создают все виды продукции, такие как – мед, воск, маточное молочко, пергу, прополис.
В обязанности рабочих пчел входит: чистка, охрана, вентиляция гнезда, построение сот, выкармливание расплода, сбор нектара и пыльцы, поддержка в гнезде необходимой температуры и влажности воздуха, принесение в улей воды и прополиса, которым замазывают щели во время подготовки к зиме. Для выполнения всех этих работ данные особи имеют хорошо развитые рабочие органы: сильные челюсти, длинный хоботок, восковыделительные и кормовые железы, корзиночки на задних ножках для складывания пыльцы, жало для защиты и т.д.
Рабочие особи имеют среднюю продолжительность жизни между маткой и трутнем – от 30 суток до нескольких месяцев. Но бывает, когда в гнезде нет расплода, то насекомые существуют год. Причина этому – усиленное питание пергой, благодаря чему в тельце накапливаются резервные вещества. К тому же тратить силы на работу в зимнее время не нужно.
Всех рабочих пчел в семье можно разделить на две группы. Наиболее молодые составляют группу ульевых пчел, которые выполняют главным образом работы внутри улья. Во вторую группу входят полевые (лётные) пчелы, которые несколько раз в день при благоприятной погоде и наличии взятка вылетают для сбора нектара и пыльцы.
Весной и летом в семье пчелы выводят самцов-трутней. Трутня отличаются от рабочих пчел большим размером и весом около 0,2 г, что вдвое больше веса, рабочей пчелы. У трутней большая голова с огромными сложными глазами. Они нужны трутням для того, чтобы быстрее конкурентов отыскивать матку при вылетах для спаривания.
Каждая семья выводит за весну и лето несколько тысяч трутней, хотя для спаривания матки необходимо всего несколько. Обилие трутней, выводимых в семьях, создает гарантию быстрой встречи матки с ними. При этом большое значение имеет соперничество между трутнями, что обеспечивает спаривание матки с наиболее развитым, сильным трутнем, от которого может быть получено полноценное потомство.
Также, раз в год все трутни слетаются в определенное место далеко от своего дома. В этом месте они кружат в радиусе 100 метров, ожидая матку. Отдалённость от своей пасеки обусловливается тем, что, спариваясь с маткой другого семейства, можно избежать родства. По этой же причине ее оплодотворяют сразу несколько трутней, чтобы была смесь спермы.
Осенью пчелы изгоняют трутней с медовых сот, где они обычно находятся, и не дают им корма. Трутни ослабевают, и пчелы их выгоняют из улья. Они собираются группами на дне или около летка улья, где и погибают.
Изгнание трутней – важное приспособление в жизни пчел, направленное на сокращение расходов пищи в неактивный период года.
На пасеках, где сосредоточено несколько десятков пчелиных семей в одном месте, для спаривания маток вовсе не требуется большого количества трутней во всех семьях. К тому же на вывод трутней пчелы расходуют в три раза больше корма, чем на вывод такого же количества пчел. На пропитание взрослых трутней также расходуется значительная часть корма. Специальные опыты показали, что отсутствие трутней в семье ни в какой мере не ухудшает работы пчел по сбору нектара и выделению воска. Наоборот, отсутствие трутней повышает активность работы пчел. Поэтому в современном пчеловодстве вывод трутней в большинстве семей стараются не допускать, а для спаривания маток выводят трутней в нескольких высокопродуктивных семьях, выделенных для племенных целей.
Пчелы производят несколько видов ячеек:
-
Пчелиные ячейки используются для выведения рабочих пчел, для складывания и хранения меда и перги. -
Трутневые ячейки используются для вывода трутней и складывания меда. -
Переходные ячейки имеют неправильную форму. Пчелы строят их в местах соприкосновения пчелиных и трутневых ячеек. -
Маточники — особые ячейки желудеобразной формы для вывода маток. Маточники бывают трех видов: роевые, свищевые и тихой замены.
Термиты
Семья термитов делится на 3 основные касты: рабочие, солдаты и репродуктивная группа. В зависимости от вида, а также социального статуса, насекомые вырастают в длину от 2-х до 15мм. Рабочие особи и солдаты не имеют глаз вообще или они есть, но слаборазвитые. На голове тонкие усики, соединенные многочисленными члениками. Их длина зависит от возраста насекомого. Размеры насекомых зависят так же от предназначения особей. Рабочие особи не отличаются большими размерами, а вот солдаты могут иметь длину до 2-х сантиметров. При этом у них достаточно большая голова и слишком мощные жвала из-за чего они не могут питаться самостоятельно и их кормят рабочие особи. Некоторые виды отличаются тем, что у них на голове сформирован специальный вырост, который служит для того, чтобы солдаты могли выстреливать в своих врагов специальной отпугивающей жидкостью.
Крылатые термиты вооружены двумя парами фасеточных глаз и двумя простыми глазами. После того, как особи найдут для себя приемлемые места обитания, они отламывают себе крылья по определенному шву. Крылья у них хоть и большие, но слабые и не предназначены для дальних перелетов, хотя при наличии ветра их может занести довольно далеко. Крылатые особи наделены свойствами размножения, чего не дано рабочим особям и солдатам, поскольку у них нет половых желез. Крылатые термиты способны занимать места погибших королей и королев.
Царица термитов отличаются своими размерами. По внешнему виду она имеет сходство с маткой муравьев. Царица постоянно занимается спариванием с царем и откладыванием яиц. В результате этого ее брюшко растягивается настолько, что она перестает самостоятельно передвигаться. По необходимости в соседние камеры ее переносят рабочие термиты. Королева термитов может прожить не меньше 10 лет, благодаря специальным ферментам, которые обладают антиоксидантным эффектом.
Будущие королевы приманивают к себе будущих королей секретом специальных желез. После этого уединяются с «избранником» в вырытой норке, где спариваются. У некоторых видов за неделю самка может отложить несколько сотен, а иногда и тысяч яиц.
Поскольку королева не может ни передвигаться, ни питаться самостоятельно, ее кормят рабочие особи, а солдаты охраняют. На теле королевы постоянно собирается особый секрет с феромонами, которым питаются рабочие насекомые, а также разносят его по всему термитнику. Ученые полагают что, этот секрет сплачивает семью.
В больших термитниках может быть несколько королев, которые постоянно размножаются. По мнению ученых, присутствие рабочих особей стимулирует процесс размножения.
Царь термитов по величине такой же, как и рабочие особи, но при этом всегда находится рядом с царицей для того, чтобы своевременно ее оплодотворять.
Представители некоторых семейств термитов имеют на голове, в лобной части специальные выросты, на которых выделяются феромоны тревоги, которые улавливаются остальными членами семейства.
Солдаты и рабочие особи – это недоразвившиеся личинки, поэтому у них полностью отсутствуют репродуктивные органы. У каждого вида имеется свое соотношение рабочих особей и солдат. Как правило, численность солдат составляет не больше 3-х процентов, хотя имеются разновидности термитов, у которых солдат нет совсем или их количество находится на уровне порядка 15-ти процентов. Установлено, что за половой диморфизм подобных насекомых отвечают Х-хромосомы и благодаря наличию этого гена появляются либо женские, либо мужские особи, а также рабочие особи или солдаты. Такая особенность характерна для более «продвинутых» видов. Что же касается менее «продвинутых» видов, то в кого превратяться их личинки зависит от особых феромонов и от характера питания.