Многовидовые ассоциации муравьев в окрестностях стационара
В пределах различных климатических зон муравьи выбирают наиболее оптимальные для себя экологические условия (биотоп, температуру, микроклимат и т.д.). Так, например, Formica rufa в Карелии обитает в светлых борах, а в Московской области – в смешанных и еловых лесах. Один из главных факторов, влияющих на биотопическое распределение муравьев, – характер растительности. Эта связь бывает настолько прочна, что в средней полосе России, в частности, наблюдается даже смена одних видов муравьев другими в процессе изменения возраста лесных насаждений.
Изучение экологической приуроченности в каждом конкретном участке ареала, характера взаимоотношений разных видов муравьев на одной территории предпринимается не только с целью создания наиболее полной картины биологии видов. Познание характера распределения видов муравьев, анализ структуры комплексов их поселений имеет важное практическое значение, т.к. является основой для выбора правильных путей в искусственном расселении этих полезных насекомых.
Цель работы: изучить характер распределения различных видов муравьев в окрестностях стационара.
Задачи
1. Выявить видовой состав муравьев в окрестностях стационара.
2. Выявить наиболее часто и наиболее редко встречающиеся виды муравьев.
3. Установить биотопическую приуроченность и характер взаимоотношений всех видов муравьев на изучаемой территории.
4. Провести картирование комплексов гнезд фоновых видов муравьев.
5. Выяснить границы охраняемых территорий (кормовых участков) соседних муравейников для фоновых видов (вида). Проследить, выходят ли кормовые тропы за пределы биотопа, в котором расположен муравейник. Объяснить, почему.
6. Вычислить плотность распределения муравьев фоновых видов на изучаемой территории в разных биотопах. Установить, различается ли она. Объяснить, почему.
Методика работы
1. На различных участках маршрута, который прокладывают таким образом, чтобы охватить максимальное разнообразие биотопов в окрестностях стационара, проводят сбор муравьев, описывая при этом каждый новый биотоп, в котором встречен тот или иной вид.
2. Собранные виды муравьев определяют (см. Приложение 2 в № 20/2003.)
3. Изучение комплекса гнезд (группы муравейников одного вида муравьев, не разобщенных территориально и ландшафтно – рекой, оврагом, границами биотопа и т.д.) проводят с помощью картирования гнезд (отдельных семей), колонн (групп муравьев, связанных с определенной тропой муравейника), колоний (групп гнезд, имеющих обменные дороги и сохранивших родственные отношения) и федераций (объединения колоний в общую систему).
Выполнение задачи по картированию целесообразно проводить во второй половине лета, когда у муравьев уже сложилась система гнезд и территорий. Для этого необходимо: на план местности нанести контуры полян, болот, границы биотопов, ручьи, просеки, овраги и т.д.; отметить и пронумеровать все муравейники на изучаемой территории; проследить окончания кормовых дорог, которые, по сути, и будут определять ориентировочные границы охраняемых муравьями территорий.
Плотность населения муравьев высчитывают по формуле:
P = S / F , где S – сумма площадей оснований куполов (в м 2) (см. Приложения 4, 5 в № 22/2003) , а F – площадь, занимаемая комплексом (в м 2).
4. Для установления плотности распределения муравьев на изучаемой территории в различных биотопах подсчитывают динамическую плотность – число особей, посетивших единицу площади в единицу времени (особи/дм 2 мин). Для этого проволочную рамку в 10 дм 2 (316 х 316 мм) кладут в том месте, где проводят измерение. Сначала подсчитывают всех муравьев, находящихся в пределах рамки, а затем и тех, которые забрели туда за две минуты наблюдения. Полученную сумму делят на два. Такой опыт проводят не менее трех раз, результат усредняют. Следует помнить, что все подсчеты необходимо проводить в часы максимальной активности муравьев, а если они осуществляются несколько дней, то в одно и то же время.
5. Для выяснения иерархических отношений на территории, где встречаются муравьи разных видов, помещают кормушки со сладким сиропом и высчитывают процент агрессивных взаимодействий между разными видами. Опишите варианты враждебного поведения, попытайтесь найти связь агрессивности с территориальностью, плотностью населения, длительностью периода суточной активности.
По окончании работы и изложения результатов следует сформулировать вывод по каждой из поставленных задач. Сравните полученные вами сведения об экологии различных видов муравьев с приведенными в Приложении 3 (см. № 22/2003).
Не забудьте указать место и время проведения работы, список использованной литературы. Проиллюстрируйте работу схемами, рисунками, таблицами и т.д.
Внегнездовая активность и биотопическая приуроченность муравьев-мирмик
|
 |
В Подмосковье обитают несколько видов муравьев Myrmica. Они выполняют в природе те же биоценотические роли, что и рыжие лесные муравьи (защита от вредителей, рыхление почвы и т.д.), но их деятельность распространяется не только на лесные, но и на луговые экосистемы. Причем их биомасса может достигать огромных размеров пор сравнению с муравьями-формиками. Только в районе Приокско-Террасного заповедника на одном гектаре можно встретить от 650 до 2080 гнезд муравьев-мирмик. Особую роль играют эти муравьи в лесопосадках и на территории молодых (2–3-летних) древесных массивов, где еще не успел сложиться свой фаунистический комплекс, обеспечивающий полноценное функционирование лесных формаций. Таким образом, изучение экологических особенностей муравьев-мирмик может иметь существенное значение при решении различных лесотехнических проблем.
Вариант филогенетических взаимоотношений муравьев-мирмик
Цель работы: изучить некоторые аспекты экологии муравьев-мирмик.
Задачи
1. Определить фауну муравьев-мирмик окрестностей стационара и выявить фоновые виды.
2. Установить биотопическую приуроченность различных видов Myrmica .
3. Выяснить количество гнезд муравьев-мирмик в разновозрастных лесных насаждениях.
4. Для фоновых видов определить объем куполов и среднюю массу их гнезд.
5. Выявить приуроченность фуражиров исследуемого вида к выходам из гнезда и средний радиус фуражировки.
6. Охарактеризовать динамику суточной активности фоновых видов муравьев-мирмик.
Методика работы
1. Обычно муравьи-мирмики предпочитают переходные полосы вдоль границ различных лесных биотопов (например, между сосняком-зеленомошником и мертвопокровным ельником, т.к. зеленомошник более удобен для устройства гнезд, а в переходной зоне находится более стабильная кормовая база). Установите количество гнезд мирмик в разных биотопах на одинаковых по длине участках маршрута.
2. Объем купола муравейника (V , см 3) оцените с помощью Приложений 4, 5 (см. № 22/2003), а сухой вес гнезда (P , г) высчитайте по формуле:
P = 124,5 + 168,7V /110 + 11,66V /110, где V – объем купола.
3. Средний радиус фуражировки мирмиков-фуражиров обычно составляет 5 м (реже 7–8). Проследите за вышедшим из гнезда фуражиром, определите, какое расстояние в поисках пищи он преодолеет, в какой выход из гнезда вернется. При необходимости используйте метки на брюшке ярким лаком или белой коррекционной эмульсией.
4. Для изучения активности мирмик разметьте гнездо с помощью нитки и мелких колышков на сектора и подсчитайте количество рабочих муравьев, пересекающих внешний край гнезда в каждом секторе за одну минуту. Такие наблюдения следует проводить не менее чем в течение двух суток по десять минут в час. Сравнение полученных результатов проводите по секторам.
По окончании работы после изложения результатов следует сформулировать выводы по каждой из поставленных задач.
Трофобиоз муравьев с тлями
Наиболее обычно для муравьев питание различными насекомыми, однако они с успехом могут использовать и другие источники пищи (березовый сок, нектар ряда трав, семена, плесневые грибы, которые они разводят в ходах гнезда).
Пищевая (трофическая) связь муравьев с различными равнокрылыми насекомыми (тлями, кокцидами, листоблошками, цикадками и др.), выделяющими богатые глюкозой и сахарозой экскременты, называемые падью, является наиболее интересной и до конца еще непознанной.
Эти взаимоотношения (трофобиоз) выгодны и муравьям, и тлям, то есть представляют собой пример симбиоза. Давно было замечено, что колонии тлей, на которых муравьи собирают падь, находятся в гораздо лучшем состоянии, чем колонии, не посещаемые муравьями. Кроме того, и численность тлей заметно увеличивается около муравейников. Муравьи заботятся о тлях – защищают от наездников и ряда хищных насекомых, переносят их на более подходящие части растений, защищают от прямых солнечных лучей, выстраивая для тлей затенения, уносят на зимовку в глубь своих гнезд и т.д.
Ряд исследователей (М.С. Гиляров и др.) придерживаются гипотезы о высоком содержании сахаров в экскрементах тлей из-за потребления ими большого количества сока растений не столько для насыщения, сколько для защиты от высыхания. Значительный объем воды, поглощенной из растения, при этом испаряется, а «не успевшие» усвоиться в организме растворенные вещества (сахар, белки) выделяются с экскрементами. Но существуют и другие точки зрения, согласно которым повышенное содержание сахара в пади – специальное приспособление к симбиозу с муравьями, выработанное в результате совместной эволюции (гипотеза Э.К. Гринфельда), или возможность получить вместе с соком большое количество белка – сахара же при этом остаются в избытке и выделяются с экскрементами (гипотеза Бюсгена). Г.М. Длусский считает правомочными первые два мнения.
Кроме теоретического интереса трофобиоз имеет для человека и практическое значение. Многие тли являются серьезными вредителями растений. Основной вред они наносят тем, что своими экскрементами закупоривают устьица листьев и вызывают распространение сажистого грибка – возбудителя опасного заболевания. Муравьи, собирая падь, предотвращают эту опасность. Кроме того, они могут охотиться на различных вредителей на деревьях с колониями тлей. В последние годы в Западной Европе практикуется сбор падевого меда, который по качеству (в случае использования тлей семейства Lachnidae , живущих на хвойных деревьях) не уступает цветочному. В связи с этим увеличивается актуальность всестороннего изучения этого интереснейшего экологического явления.
Цель работы: изучить особенности трофобиоза муравьев с тлями в окрестностях стационара.
Задачи
1. Выяснить видовой состав муравьев и тлей (или других равнокрылых насекомых), вступающих в трофобиотические взаимоотношения (Приложения 2, 3 в № 20, 22/2003). В зависимости от группы равнокрылых насекомых (тлей, червецовкокцид, щитовок; листоблошек-псилид; цикадок) внесите корректировку в название темы.
2. Установить видовой состав растений с колониями тлей, посещаемых муравьями, место расположения колонии (на листьях, стволе дерева и корнях трав).
3. Описать поведение муравья на колонии тлей и транспортировку пади в муравейник.
4. Выяснить, зависит ли активность муравьев на колонии тлей (т.е. посещаемость колонии муравьями) от погодных условий, времени суток.
Методика работы
На маршрутах по разным биотопам отыскиваются муравейники с тропами, ведущими к колониям равнокрылых насекомых. Биотоп, в котором обнаружена колония, описывают (см. задание 2 к теме «Внегнездовая жизнедеятельность рыжих лесных муравьев в № 22/2003). Подсчет муравьев на колонии проводят в течение одинаковых промежутков времени (сначала всех находящихся на ней муравьев, а затем – всех посетивших ее за выбранный отрезок времени) при различных погодных условиях и в разное время суток.
Методика подсчета пади изложена в задании 12 к теме «Внегнездовая жизнедеятельность рыжих лесных муравьев».
По результатам работы сделайте выводы. Не забудьте указать место и сроки проведения исследований. Проиллюстрируйте свои выводы и результаты рисунками, диаграммами, графиками и т.д. Укажите в конце работы список использованной вами литературы.
Брайен М. Общественные насекомые. Экология и поведение. – М.: Мир, 1986.
Длусский Г.М., Букин А.П. Знакомьтесь: муравьи! – М.: Агропромиздат, 1986.
Длусский Г.М. Подотряд Жалящие перепончатокрылые (Aculeata) // «Жизнь животных». Т. 3. М.: Просвещение, 1984, с. 471–484.
Захаров А.А. Муравей, семья, колония. – М.: Наука, 1978.
Захаров А.А. Экология муравьев // Итоги науки и техники. Т. 7. – М.: ВИНИТИ, 1980.
Захаров А.А., Гарбар Г.П., Каплан Ю.М. Операция «Муравей» в 1981–1985 гг. (методические рекомендации). – М.: ротапринт ЭТПК, ЦС ВООП, 1981.
Мариковский П.И. Муравей-путешественник. – М.: Детгиз, 1957.
Мариковский П.И. Насекомые защищаются. – М.: Наука, 1978, с. 25–30, 100–102.
Муравьи и защита леса. Т. 3–8, 1976, 1971, 1975, 1979, 1987.
Халифман И.А. Пароль скрещенных антенн. – М., Детгиз, 1958.
Халифман И.А. Муравьи. – М.: Молодая гвардия, 1963.
Халифман И.А. Операция «лесные муравьи». – М.: Лесная промышленность, 1974.
Шовер Р. От пчелы до гориллы. – М.: Мир, 1965.
Шовер Р. Поведение животных. – М.: Мир, 1972, с. 473–477.
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 принадлежат к числу самых привычных для человека , которых возможно встретить в лесу, дома и на улице. Они относятся к семейству перепончатокрылых, уникальны и чрезвычайно интересны для наблюдения. Насекомые строят жилища, которые принято называть муравейниками.
Тело обычного рыжего лесного муравья чётко разделено на три части, из которых выделяется большая голова. Основные глаза имеют сложное строение. Кроме них, у насекомого имеются ещё три дополнительных глаза, которые предназначены для определения уровня освещения.
Усики являются чувствительным органом осязания, воспринимающим тонкие вибрации, температуру и направление воздушных потоков, способны производить химический анализ веществ. Верхняя челюсть значительно развита, а нижняя помогает в строительных работах и переносе пищи.
Лапки имеют коготки, которые дают муравьям возможность легко вскарабкиваться по вертикали вверх. Рабочие муравьи представляют из себя недоразвитых самок и не имею крыльев, в отличие от самцов и матки, которая позже отбрасывает их. На брюшке муравьёв размещается жало, используемое для питания и защиты.
В момент укусов насекомых муравьёв выделяется кислота, которая относится к разновидностям ядов. В малых количествах вещество не опасно для организма человека, но могут наблюдаться болезненные явления: покраснение кожи, отёк, зуд. – насекомые похожие на муравьёв настолько, что многие учёные склонны считать их ближайшими родственниками.
Видов насекомых муравьёв на земле существует до миллиона, что составляет около половины всех живых существ на планете. Они обосновались по всему миру и найдены даже в .
Разновидности муравьёв бывают разных размеров (от одного до пятидесяти миллиметров); цветов: рыжего, чёрного, глянцевого, матового, реже зелёного. Каждый вид муравьёв отличается внешними признаками, поведением, а также определённым укладом жизни.
Из разновидностей муравьёв более ста обосновались на территории нашей страны. Кроме лесных, наиболее известными из них являются термиты, фараоновы, луговые, листорезы и домашние муравьи.
Опасным видом являются красные или огненные . Взрослые особи имеют размеры до четырёх миллиметров, на голове усики с булавочными наконечниками, обладают ядовитым жалом.
Существуют летающие виды насекомых муравьёв , крылья которых, в отличии от обычных разновидностей, являются характерной чертой всех представителей, независимо от половой принадлежности.
Характер и образ жизни муравья
Жизнь насекомых муравьёв активно воздействует на биогенез благодаря их многочисленности. Они уникальны типом питания, образом жизни и влиянием на организмы, растения и животных.
Своей жизнедеятельностью, постройкой и перестройкой муравейников они взрыхляют почву и помогают растениям, питая их корни влагой и воздухом. В их гнёздах создаются идеальные условия для развития бактерий, обогащающих почву полезными веществами и микроэлементами.
Экскременты муравьёв служат удобрением. Рядом с их жилищами бурно произрастают различные травы. Насекомые леса муравьи способствуют росту дубов, сосен и прочих деревьев.
Муравьи трудолюбивые насекомые и обладают крайней работоспособностью. Они могут поднимать грузы весом в двадцать раз больше собственного и перемещаться на огромные расстояния. Муравьи – общественные насекомые .
Это значит, что социальная структура их напоминает человеческую. Тропические муравьи отличаются особенным разнообразием каст. У них есть королева, солдаты, рабочие и рабы.
Муравьи и другие насекомые , такие как осы и пчёлы, не в состоянии жить без своего сообщества, а отдельно от себе подобных погибают. Муравейник – это единый организм, каждый отдельный клан которого не может существовать без остальных. Каждая каста этой иерархии выполняет определённую функцию.
Выделяемое муравьями вещество, имеющее название: «муравьиный спирт» служит компонентом для лекарств от многих болезней. Среди них бронхиальная астма, сахарный диабет, ревматизм, туберкулёз и многие другие. Также это вещество применяется для предотвращения выпадения волос.
Питание муравья
Муравьи нуждаются в обильном питании, являются хищниками и уничтожают вредителей растений. Взрослые особи употребляют углеродную пишу: сок растений, их семена и нектар, грибы, овощи, фрукты, сладости.
Личинам обеспечивается белковое питание, в которое входят насекомые и беспозвоночные животные: мучнистые червяки, тля, щитовка и другие. Рабочие муравьи для этого подбирают уже умерших особей и нападают на живых.
Дома людей иногда становятся идеальным местом для опасного разведения фараоновых муравьёв. Там много тепла и пищи, в поисках которой насекомые неутомимы и изобретательны, преодолевая любые преграды.
Обнаруживая источник питания, они образуют к нему целую магистраль, по которой передвигаются в больших количествах. Часто вред муравьи наносят жилищам людей, садам и огородам.
Размножение и продолжительность жизни муравья
Маток в семействе этих насекомых может быть одна и больше. Их брачных полёт происходит только однажды, при этом собранного запаса спермы хватает на всю оставшуюся жизнь. После ритуала самка, сбрасывая крылья, становится королевой. Далее, матка занимается поисками подходящего места для откладывания яичек.
У лесных муравьёв они достаточно крупных размеров, имеют молочно-белых окрас с прозрачной оболочкой и вытянутую форму. Из оплодотворённых королевой яиц выходят самки, из прочих получаются самцы, которые живут лишь несколько недель до спаривания.
Личинки муравьёв проходят четыре этапа развития и похожи на червяков, почти неподвижны и вскармливаются рабочими муравьями. Впоследствии из них получаются жёлтого или белого цвета куколки, имеющие форму яйца.
Какой касты особь из них выйдет, всецело зависит от вскармливания. Наличие способов размножения муравьёв некоторых видов впечатляет, например, самки могут появляться путём бесполого размножения.
Срок жизни рабочих муравьёв доходит до трёх лет. Срок жизни королевы, с точки зрения насекомых, огромен и доходит иногда до двадцати лет. Тропические муравьи проявляют круглогодичную активность, но особи, обитающие в более суровых краях, зимой пребывают в состоянии покоя. Чаще всего личинки входят в диапаузу, а взрослые особи просто снижают активность.
СПРАВКА: Общий вес муравьёв составляет от 10 до 20% биомассы всех наземных животных, населяющих конкретный регион, а в тропиках доля «муравьиного веса» доходит до 25%.
Эти жизнеспособные насекомые многочисленны не только по общему количеству, но и по видовому составу.
Видовое многообразие муравьёв и особенности их расселения
Биологическая классификация относит всех муравьёв к семейству формициды (Formicidae ) и отряду перепончатокрылых , в который входят также пчёлы, осы и шмели. Действительно, муравьи, точнее, муравьиные царицы, бывают крылатыми в короткий период размножения. Потом основательница нового муравейника строит первую камеру будущего «дворца», отгрызает собственные крылья, которые ей больше не понадобятся и в течение долгой, иногда двадцатилетней, жизни производит на свет многочисленное муравьиное племя, которое, в соответствии со своими кастами, будет строить, работать, выхаживать личинок, добывать еду и защищать территорию.
В муравьином семействе формицид насчитывается около 7000 видов . Особенно многочисленны и разнообразны эти теплолюбивые насекомые в тропиках, а естественным пределом их расселения является холодная лесотундровая зона.
В тёплых широтах – райских муравьиных местах – сформировались экзотические, агрессивные, опасные и удивительные виды:
Южноамериканский муравей-пуля с исключительно болезненным укусом, ощущения от которого сравнивают именно с пулевым ранением. Длина этих насекомых достигает трёх сантиметров.
Красные огненные муравьи . Агрессивный бразильский вид, который был случайно завезён в южную часть США, вытеснил значительную часть коренных муравьёв, а затем, через торговые суда, распространился в Австралии и Китае. Боль от укуса насекомых этого вида такая же, как от ожога огнём.
Чёрные муравьи-бульдоги обитают в Австралии и на Тасмании. При укусе выделяют сильный яд, который, кроме боли, часто вызывает острые, смертельно опасные аллергические реакции.
Муравьи-солдаты – кочующий вид, встречающийся в Южной Америке и Африке. Значительную часть жизни они проводят, перемещаясь плотными колоннами, которые уничтожают на своём пути всё живое, неспособное быстро скрыться. Не имея постоянного муравейника, они образуют временное пристанище для размножения, формируя шаровидную колонию из собственных тел, сцепленных друг с другом.
Жёлтые муравьи , обитающие в штате Аризона, вырабатывают самый сильный яд, который способен убить любое животное весом до двух килограммов.
К счастью, в средней полосе эти монстры муравьиного мира не выживают.
Обитает 220 видов муравьев в России и странах СНГ, которые распределяются в полном соответствии с температурными условиями — чем севернее местность, тем меньшее число видов муравьёв там обитает:
- Кавказский регион – более 160 видов;
- Украина – 74 вида;
- Московская область – 40 видов;
- Архангельская область – 24 вида.
В средней полосе чаще всего встречаются три вида муравьёв:
- Рыжая мирмика с телом жёлто-буро-красного цвета, не более 6мм в длину. Этот вид питается насекомыми, в том числе вредителями, а также собирают сладкую падь – сахаристые выделения тлей.
- Рыжий лесной муравей средних размеров с тёмным брюшком и рыжеватыми средними сегментами тела является основным борцом с насекомыми — вредителями леса. Занесён в международный Красный список видов, которые находятся под угрозой исчезновения.
- Чёрный садовый муравей достигает длины 1 см, уничтожает насекомых и собирает сладкую падь тлей. Чёрная садовая «царица» живёт рекордно долгий срок — 28 лет.
Фото
Далее вы увидите фото всех видов муравьев:
Кроме этих природных видов, практически повсеместно встречается домовый, корабельный или фараонов муравей , впервые найденный в египетских гробницах и, благодаря своим мелким размерам и высокой приспособляемости, распространившийся на обширных территориях. Длина его жёлтого полупрозрачного тела жёлтого с тёмным брюшком не превышает 5мм. Этот теплолюбивый вид поселяется исключительно в домах и квартирах , быстро размножается, портит продукты, до которых способен добраться и может быть переносчиком инфекционных болезней. Образует несколько колоний, которые обеспечивают сохранение численности: если уничтожено одно гнездо, оставшиеся скопления насекомых быстро восстановят муравьиное «поголовье».
ВАЖНО: Фараонов муравей, вторгающийся в жилище человека – безусловно, неприятный сосед, от которого следует как можно скорее избавиться.
Остальные распространённые виды муравьёв, с
одной стороны
, приносят
несомненную пользу
. Их каждодневная деятельность по перемещению и переработке разнообразных веществ улучшает структуру и плодородие почвы
. Добычей муравьёв становятся многочисленные вредные насекомые.
Вместе с тем, муравьи не только охраняют тлей и червецов – поставщиков лакомой для них сладкой пади – но и разводят этих вредителей , расселяя их по зелёным стеблям и листьям растений, в том числе, культурных.
Поэтому для садово-огородных хозяйств соседство с крупными муравейниками нежелательно.
Биологически целесообразная организация колоний, ядовитое химическое «вооружение» и высокая способность к адаптации делают муравьёв чемпионами по численности среди насекомых.
Разнообразные муравьиные виды осваивают все широты от лесотундры до тропиков, уничтожая вредителей и обеспечивая перенос питательных веществ в почву.
Вместе с тем, вторжение этих многотысячных муравьиных сообществ на сельскохозяйственные угодья и в жилище человека заставляет искать способы эффективной борьбы с ними.
Полезное видео
В данном видео вы подробнее познакомитесь со всеми типами и разновидностями муравьев:
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Видовое разнообразие муравьёв на территории города
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Морфология
1.2 Биология муравьёв
1.3 Экология муравьёв
1.3.1 Состав семьи. Разделение функций
1.3.2 Питание
1.4 Муравьи Беларуси
Глава 2. Материалы и методы исследований
2.1 Краткая характеристика района исследований
2.2 Описание пробных площадок
2.3 Методы сбора материала
2.4 Математическая обработка данных
Глава 3. Результаты исследования
3.1 Таксономический анализ собранного материала
Библиографический список
Введение
Муравьи (Formicidae) - это самое многочисленное по количеству особей семейство насекомых. Да и по количеству видов немногие семейства могут поспорить с ним. Сейчас насчитывается примерно 6000 видов муравьев, но, учитывая, что каждый год описываются все новые и новые виды и роды и то, что муравьи многих районов земного шара почти не изучены, число это будет значительно увеличено.
Актуальность изучения данной темы состоит в том, в настоящее время человек, расширяя масштабы хозяйственной деятельности, повсеместно вовлекает муравьев в сферу своего непосредственного влияния, изменяя при этом свойственную им среду обитания.
Жизнь лесных муравьев тесно связана с лесом. Но не в каждом лесу они могут жить. Если человек изменяет природу, он изменяет и условия, в которых сформировались признаки приспособленности. Поэтому взаимодействуя с природой, проводя наблюдение, эксперименты, необходимо строго соблюдать законы самой природы .
В лесах умеренного пояса и тропических лесах муравьи обеспечивают перемещение и аэрацию грунта. Многие земляные виды муравьев являются почвообразователями, рыхлящими, перемешивающими, удобряющими почву. Их почвообразующая деятельность заключается в перемешивании почвы, изменении её механического и химического состава. В дождевых тропических лесах 99,9 % питательных веществ оставалось бы в верхнем слое почвы, если бы не переносилось вглубь, в том числе и муравьями. Многие муравьи также представляют собой важные звенья в пищевых цепях как хищники, питающиеся беспозвоночными. Муравьи, поселяющиеся в древесине или устраивающие свои гнёзда в старых пнях, принимают участие в механическом разрушении мёртвой древесины, ускоряя процессы её разложения. Муравьи, питающиеся семенами, непосредственно способствуют расселению многих видов растений. Семена некоторых растений (т. н. мирмекохорных растений) расселяются только муравьями (копытень, фиалки, пролесок и др.). В степях и пустынных районах семена многих растений разносятся исключительно муравьями]. Муравьи -- единственные насекомые, которые рассеивают семена в больших количествах, на всех континентах и практически во всех экосистемах.
Целью настоящей работы является выяснение видового разнообразия муравьёв на территории г. Гродно.
Исходя их поставленной цели, определены следующие задачи:
1) установление биологического разнообразия муравьёв в выбранных биотопах на территории города;
1) изучение видового обилия в пределах выбранного биотопа;.
3) охарактеризовать особенности экологии муравьёв на территории г. Гродно.
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Морфология
Муравьи отличаются по своей морфологии от других насекомых наличием коленчатых усиков, метаплевральной железой, а также сильным сужением второго абдоминального сегмента в узел-петиоль. Голова, мезосома и брюшко являются тремя различными сегментами тела. Петиоль -- это узкая талия между мезосомой (три грудных сегмента, а также первый абдоминальный сегмент, который сливается с ними) и брюшком (абдоминальные сегменты после петиоля). Он может состоять из одного или двух члеников (только второй или второй и третий абдоминальные сегменты). Брюшко и петиоль вместе объединяют в метасому .
Как и другие насекомые, муравьи имеют экзоскелет -- наружную хитиновую оболочку, которая обеспечивает поддержку и защиту тела. Нервная система состоит из брюшной нервной цепочки, которая расположена по всей длине тела, и нескольких нервных узлов, связанных между собой. Наиболее важной частью нервной системы является надглоточный ганглий, в котором образуются временные связи. Его объём относительно наибольший у рабочих, меньше у цариц и самый маленький у самцов.
Как и большинство насекомых, муравьи имеют сложные фасеточные глаза, состоящие из многочисленных крошечных линз. Муравьиные глаза хорошо различают движение, но не обладают высокой разрешающей способностью. Кроме сложного глаза имеются три простых глазка на верхней части головы, которые определяют уровень освещённости и плоскость поляризации света. По сравнению с позвоночными животными, большинство муравьёв обладают посредственным зрением, а некоторые подземные виды являются полностью слепыми.
Усики на голове являются органами чувств, служащими для обнаружения химических веществ, воздушных потоков и вибраций, а также используются для приёма и передачи сигналов через прикосновения.
Голова муравьёв имеет сильные мандибулы, которые используются для переноса пищи, манипулирования различными объектами, строительства гнезда и обороны. У некоторых муравьёв эти жвалы открываются на 270 и защелкиваются словно капканы, например, у таких родов, как Anochetus , Odontomachus , Myrmoteras , Strumigenys . У некоторых видов имеется небольшой отросток пищевода, называемый "общественным желудком", или зобом. В нём может храниться пища, которая впоследствии распределяется между другими муравьями и личинками.
Крючковатый коготь на конце каждой лапки помогает муравью подниматься по вертикальным поверхностям. У большинства цариц и самцов муравьёв есть крылья. Царицы отгрызают крылья после брачного полёта.
В брюшке муравья расположены внутренние органы, включая репродуктивные, а также выделительные железы. У рабочих муравьёв многих видов на конце брюшка присутствует видоизменённый яйцеклад в форме жала, который используется для добывания пищи, а также защиты гнезда или нападения (например, у мирмицин,Myrmeciinae , Paraponerinae , понерин и др.). У примитивных форм подсемейства мирмицины жало редуцировано, а у эволюционно продвинутых форм -- видоизменено, при этом даже у примитивных родов данной группы оно неспособно эффективно парализовать жертву.
Сигнальные вещества выделяются специальными железами. У различных видов муравьёв их может быть десятки. Данные железы различаются по количеству, форме, функциям и никогда не встречаются одновременно у одного вида. Экзокринная система у муравьёв хорошо развита и включает более 75 желёз.
Метаплевральные железы выделяют антибиотические вещества (например, фенилуксусную кислоту), а иногда также феромоны тревоги и репелленты для защиты от врагов. Однако они отсутствуют у ряда видов, ведущих древесный образ жизни. Для защиты и нападения также используются половые железы, изменившие своё назначение у рабочих особей. Среди них выделяют ядовитую железу, вырабатывающую кислотный экскрет, и железы Дюфура, вырабатывающие щелочной экскрет, разнообразные углеводороды, кетоны, спирты, сложные эфиры и лактоны. Основу яда многих нежалящих видов составляет муравьиная кислота. Такие муравьи выбрызгивают секрет на расстояние до нескольких сантиметров, одновременно выделяя "феромоны тревоги".
Пигидиальные железы открываются сзади протоками на верхней стороне брюшка. У ряда видов они вырабатывают феромоны тревоги и репелленты, других -- следовые феромоны. Стернальные железы открываются протоками на нижней стороне брюшка и выделяют следовые и призывные феромоны. Мандибулярные железы открываются протоками на внутренней стороне жвал.
Ранее энтомологами считалось, что все муравьи способны выделять ядовитую муравьиную кислоту (откуда и произошло её название), однако сейчас известно, что на это способны только представители подсемейства формицины .
1.2 Биология муравьёв
Муравьи, как представители насекомых с полным превращением, в своём развитии проходят несколько стадий: яйцо, личинка, куколка и имаго. Цикл развития муравьёв, как и всех других перепончатокрылых, включает полное превращение (голометаболия). Из яйца вылупляется личинка -- единственная растущая стадия насекомого.
Жизнь муравья начинается с яйца. Если яйцеклетка оплодотворена, то из неё вырастет самка, а если нет, то самец. Обычно яйца хранятся не по отдельности, а небольшими "пакетами". После инкубационного периода из яйца выходит малоподвижная червеобразная личинка, кормлением и уходом за которой занимаются рабочие особи. Наружные покровы личинки могут растягиваться только до определённых пределов, и в ходе роста происходят линьки. Соответственно принято различать несколько возрастных стадий личинки. Для муравьёв типичны четыре личиночные стадии, которые завершаются окукливанием, хотя у некоторых видов может быть три или пять личиночных стадий. Кормление личинки осуществляется при помощи трофаллаксиса, когда муравей отрыгивает жидкую пищу из своего зоба -- как и при обмене пищей между имаго, хранящими пищу в "общественных желудках". Личинки могут потреблять и твёрдую пищу, такую как кормовые яйца, куски добычи или семена, принесённые рабочими. У некоторых видов личинок переносят непосредственно к месту, где была захвачена добыча. Перед окукливанием личинка перестаёт питаться и выделяет содержимое своего кишечника. У некоторых видов (например, у представителей подсемейств формицины, понерины, Amblyoponinae ) муравьёв личинки перед окукливанием плетут кокон. Куколка свободная -- придатки имаго внутри неё свободны и не слиты с телом. В зависимости от питания, которое получает личинка, она может развиться в царицу или рабочую особь. Если у вида существует деление рабочих на касты, то питание также определяет, к какой касте будет относиться будущее имаго муравья. Личинки и куколки должны находиться при определённой постоянной температуре, поэтому рабочие часто перемещают их из одной камерымуравейника в другую, с более подходящими условиями. После завершения стадии куколки рабочие муравьи помогают новой особи выйти из неё, так как муравей самостоятельно не в состоянии вскрыть кокон.
Первые несколько дней жизни новые рабочие особи проводят, ухаживая за королевой и расплодом. Затем они обычно занимаются рытьём туннелей и другой работой внутри гнезда. Впоследствии муравей становится защитником гнезда ифуражиром. Эти изменения довольно внезапные и являются примерами временных каст. Объяснение такой последовательности связано с высокой смертностью среди фуражиров.
У большинства видов муравьёв способность к спариванию имеется только у самок (будущих цариц) и самцов. Вопреки распространённому мнению, в некоторых семьях муравьёв могут быть несколько королев (полигинность), а в других может не быть королевы вовсе. Рабочие, способные к размножению, называются гамэргатами,а семьи, в которых нет королевы, -- гамэргатными. Крылатые самцы муравьёв выходят из куколок вместе с будущими царицами и на протяжении своей жизни только питаются и спариваются. Большинство муравьёв моновольтинны, то есть за год развивается только одно поколение. В определённый момент времени, который зависит от вида, крылатые самки и самцы покидают гнездо и отправляются в брачный полёт. Как правило, самцы взлетают раньше самок и выделяют феромоны, заставляющие их следовать за ними. Самки большинства видов спариваются только с одним самцом, но встречаются также виды, самки которых спариваются с десятью и более самцами. После спаривания самка ищет подходящее место для создания нового муравейника. Найдя таковое, она отгрызает себе крылья и роет первую камеру будущего гнезда, а затем начинает откладывать яйца и ухаживать за ними. Царица хранит сперму, полученную во время брачного полёта, и оплодотворяет ею свои яйца. Первые рабочие в новой семье являются слабыми и мелкими по размеру в сравнении с более поздними рабочими особями. Они увеличивают гнездо, добывают корм и ухаживают за расплодом. Так создаются новые семьи у большинства видов, однако существуют виды, у которых колонию образуют сразу несколько королев. В определённое время одна из королев со "свитой" покидает семью и переселяется на новое место.
У муравьёв отмечен широкий спектр стратегий размножения. Например, самки некоторых видов способны размножаться путём бесполого размножения(партеногенеза), при котором самки появляются из неоплодотворённых яиц.
Уникальный вариант естественного клонирования существует у малого огненного муравья, самцы и самки которого размножаются клонированием независимо, благодаря чему генофонды обоих полов не смешиваются. У данного вида рабочие особи развиваются из оплодотворённых яиц, матки -- из неоплодотворённых диплоидных яиц. В некоторых яйцах, оплодотворённых самцами, все хромосомы матери разрушаются, и из таких гаплоидных яиц развиваются самцы.
Размножение и расселение муравьёв происходит один раз в году (у некоторых видов -- дважды за год).
1.3 Экология муравьёв
1.3.1 Состав семьи. Разделение функций
Большую часть года семья муравьев состоит из одной или нескольких плодовитых самок, большого числа рабочих особей и расплода (яиц, личинок, куколок). Если в семье имеется одна плодовитая самка, она называется моногинной, если много? полигинной. Число самок в полигинных семьях Formica polyctena достигает нескольких сотен. У большинства видов моногинными бывают лишь молодые или слабые семья, однако есть и исключения.
Численность рабочих во взрослых семьях разных видов муравьев зависит от уровня социальной организации вида и варьирует от немногих десятков особей у наших Ponerinae до нескольких миллионов у Formica rufа и тропических муравьев-кочевников. Количество расплода в семье сильно изменяется в течение года.
Единственная функция самки в гнезде - откладка яиц. Между рабочими особями существует разделение функций, или полиэтизм, который может быть возрастным или кастовым. Под первым понимается закономерная смена круга работ, выполняемых муравьев в гнезде на протяжении жизни. В типичном случае молодые рабочие выполняют различные работы по уходу за самкой и расплодом. После этого они становятся строителями, а затем - фуражирами. У Formica rufа самые старые муравьи становятся сторожами на куполе. Под кастовым полиэтизмом понимаются различия в круге работ у муравьев одного возраста, обусловленные различиями в их размерах и строении.
Образование новых семей. Раз в году, в разное время у различных видов муравьев в гнездах появляются крылатые половые особи молодые самки и самцы. В соответствующий момент, обычно более или менее синхронно в разных гнездах одного вида, начинается брачный лет. Крылатые муравьи поднимаются на растения и взлетают в воздух. у некоторых видов, например у Monomorium, Diplorchoptrum и Lasius , спаривание начинается в воздухе и заканчивается на земле. У других, например у Tapinoma , Formica и Cataglyphis , самки быстро опускаются и бегают по земле, а самцы или подлетают, или подбегают к ним, и спаривание происходит на земле. Одна самка у многих видов может спариваться с несколькими самцами. Запас спермы, полученной самкой во время брачного лета, хранится в ее сперматеке всю жизнь; повторных спариваний не бывает.
После спаривания самцы погибают, а самки сбрасывают крылья и начинают строить новую гнездовую камеру. Иногда несколько санок объединяются и основывают первоначальное гнездо совместно. Это явление носит название плеометроз. Обычно впоследствии остается лишь одна из этих самок. У примитивных муравьев, например Amblyoроnе и Manica rubida , самка-основательница иногда покидает гнездо и охотится. Но у большинства муравьев она не покидает гнезда и не получает пищи до появления первых рабочих особей. Для выкармливания потомства они используют часть отложенных яиц и выделения желез. При этом расходуются накопленные запасы жира и резорбируются крыловые мышцы..
После того как из куколок выйдут первые рабочие особи, они делают выход наружу из камеры и начинают добывать пищу. С этого момента самка только откладывает яйца. Рабочие ухаживают за новым расплодом и по мере увеличения численности семьи расширяют гнездо. Из года в год численность растет, гнездо увеличивается, и наконец количество муравьев достигает того уровня, при котором семья может вырастить крылатых самок и самцов. Обычно это происходит на 3-4-й год жизни семьи.
Помимо этого способа у многих видов, в частности Monomorium kusnezovi и Tapinoma karavaevi , новые семьи могут образовываться делением старой семьи. На некотором расстоянии от родительского гнезда строится дочернее, или отводок, куда переселяется часть рабочих с расплодом и с одной или несколькими самками. Между отводком и материнским гнездом некоторое время сохраняется связь и происходит обмен рабочими особями и расплодом.
1.3.2 Питание
Все виды муравьев, обитающих в одном биогеоценозе, образуют коадаптивный комплекс,члены которого определенным образом делят между собой пищевые ресурсы биогеоценоза. Во влажных местообитаниях, где более или менее выражена ярусность биогеоценозов, муравьи делят среду, главным образом, по вертикали. Дендробионты (некоторые Camponotus, Crematogaster и Leptothorax ) добывают пишу в кронах и на стволах деревьев, хортобионты - в травостое, герпетобионты (Tetramorium, Aphaenogaster, Formica и т.д.) - на поверхности почвы, стратобионты (Myrmica, Ponera, Leptothorax и др.) в подстилке, геобинты (Lasius flavus ) - в почве. Питание этих муравьев довольно сходно. Вот они являются зоонекрофагами, т.е. питаются малоподвижными насекомыми или их трупами, а также посещают колонии тлей, от которых они получают падь.
Можно выделять 3 главных трофических группы:
1. Карпофаги, или муравьи, питающиеся семенами растений. К этой группе относятся муравьи-жнецы (Messor ) и мелкие карпофаги (Tetramorium, Pheidole, Monomorium и др.).
3. Ночные хищники. В эту группу входят представителя подрода Tanaemyrmex рода Camponotus . В принципе характер питания Tanaemyrmex не отличается от такового у других герпетобионтов-зоонекрофагов, они также собирают трупы насекомых, охотятся на малоподвижных беспозвоночных на поверхности почвы или собирают падь тлей. Однако эти насекомые начинают охоту после захода солнца и эаканчивают ее утром.
Большенство зоофагов и зоонекрофагов имеют очень широкий спектр питания, однако у части видов может наблюдаться определенная специализация.
1.4 Муравьи Беларуси
В 2000 году Блинов указывал для Беларуси 59 видов муравьев. В 2011 Радченко указал уже 62 для нашей республики. Fauna Europaea указывает 61 вид, описанный на территории Беларуси.
Виды муравьев фауны Беларуси без учета подсемейств и триб.
Camponotus fallax (муравей-древоточец блестящий)
Camponotus herculeanus (муравей-древоточец красногрудый)
Camponotus ligniperda (муравей-древоточец европейский или краснобрюхий)
Camponotus vagus (муравей-древоточец черный)
Diplorhoptrum fugax (муравей-вор домовый)
Dolichoderus quadripunctatus (муравей пятнистый или четырехточечный)
Formica aquilonia (муравей лесной северный)
Formica cinerea (муравей песчаный серый)
Formica cunicularia (муравей степной прыткий)
Formica exsecta (муравей тонкоголовый обыкновенный или красный)
Formica forsslundi (муравей Форшлюнда)
Formica fusca (муравей лесной темно-бурый)
Formica lemani
Formica lugubris (муравей лесной волосистый краснощекий)
Formica picea (муравей черный блестящий или болотный)
Formica polyctena (муравей лесной малый или голоспинный)
Formica pratensis (муравей луговой)
Formica pressilabris (муравей тонкоголовый малый)
Formica rufa (муравей лесной рыжий обыкновенный)
Formica rufibarbis (муравей-минер краснощекий)
Formica sanguinea (муравей-рабовладелец кроваво-красный)
Formica truncorum (муравей красноголовый)
Formica uralensis (муравей черноголовый)
Formicoxenus nitidulus (муравей-крошка, или муравей-малютка блестящий)
Harpagoxenus sublaevis
Lasius affinis
Lasius alienus (муравей садовый бледноногий)
Lasius brunneus (лазий дубовый)
Lasius emarginatus
Lasius flavus (муравей земляной (или садовый) желтый)
Lasius fuliginosus (муравей-древоточец пахучий)
Lasius hybridus
Lasius mixtus
Lasius niger (муравей садовый обыкновенный или черный)
Lasius platythorax
Lasius umbratus (муравей пахучий желтый волосистый)
Leptothorax acervorum (муравей подкоровый)
Leptothorax affinis
Leptothorax corticalis
Leptothorax crassispinus
Leptothorax interruptus
Leptothorax muscorum
Leptothorax tuberum
Leptothorax unifasciatus
Monomorium pharaonis (муравей домовой рыжий или фараонов)
Myrmecina graminicola
Myrmica gallieni (мирмика болотная)
Myrmica lobicornis
Myrmica rubra (мирмика рыжая)
Myrmica ruginodis (мирмика морщинистая)
Myrmica rugulosa (мирмика луговая)
Myrmica sabuleti
Myrmica scabrinodis (мирмика моховая)
Myrmica schenmcki
Polyergus rufescens (муравей-амазонка желтый)
Sifolinia karavajevi
Stenamma debile
Strongylognathus testaceus
Tapinoma ambiguum (тапинома неясная)
Tapinoma erraticum (муравей блуждающий, тапинома пахучая)
Tetramorium caespitum (муравей дерновый или луговой)
Глава 2. Материалы и методы исследований
2.1 Краткая характеристика района исследований
Исследование фауны муравьёв проводили на территории города Гродно (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1-Карта?схема города Гродно .
Город Гродно - административный центр Гродненской области и района, расположен на берегу реки Неман (по среднему течению), в северо-западной части республики возле границы с Польшей, в пределах Гродненской возвышенности . Его географические координаты - 53? 41 мин. северной широты и 23? 50 мин. восточной долготы, высота над уровнем моря - 118 м, общий уклон поверхности направлен с юга на север. Гродно является крупным промышленным центром и транспортным узлом Беларуси . В городе размещено более 100 промышленных предприятий, широко развит железнодорожный, автомобильный и речной транспорт. За год город вырабатывает до 12,2 тыс. тонн вредных веществ.
Климат Гродно является умеренно-континентальным и обусловлен не только географическим положением города в умеренных широтах, но и характерной для него атмосферной циркуляцией: значительным влиянием морских воздушных масс, перемещающихся с Атлантического океана. Общая циркуляция атмосферы обуславливает преобладание в Гродно ветра западной части горизонта, западное направление сохраняется и по сезонам, среднегодовая скорость ветра 3,9 м/с. Чередование воздушных масс разного происхождения создает характерный для города неустойчивый тип погоды 13.
Продолжительность периода со среднесуточной температурой выше 0С - 253 суток, вегетационный период - 199 суток, безморозный - 156 суток. Заморозки в воздухе в среднем прекращаются в начале мая.
В пределах города Гродно и его окрестностей протекают река Неман и его притоки. Неман течет в глубокой и узкой долине и пересекает город с юго-востока на северо-запад.
Долина реки в пределах Гродно V-образной формы, склоны высокие, крутые. Протяженность реки в городе - 6,6 км. Неман принадлежит к типу равнинных рек с преобладанием снегового питания. Режим стока в городском разрезе характеризуется высоким весенним половодьем, относительно низкой летней меженью, периодическими осенними паводками. В пределах города Гродно протекает ручей Городничанка, впадающий в Неман справа, длина его 4,6 км, начинается на северо-восточной окраине города, долина в верховье заболочена, выражена слабо. Ширина русла 1,5 м. В трубах или под мостами пересекает центральную часть города, протекает по территории городских парков имени Жилибера и Коложского. В нижнем течении долина Городничанки сужается до 40 м, склоны высокие и крутые, ширина русла до 3 м 4.
Территория города и окрестностей входят в состав Гродненско-Волковысско-Лидского агропочвенного района. В скверах, парках, на приусадебных участках города и окрестностей преобладают дерново-подзолистые почвы, встречаются дерново-подзолистые заболоченные, дерновые заболоченные, местами дерново-карбонатные почвы, по механическому составу суглинистые, супесчаные. Естественный покров в городе сильно изменен, на приусадебных участках почвы окультурены.
Территория, на которой расположен Гродно, относится к евроазиатской хвойно-лесной (таежной) геоботанической области, подзоне грабово-дубово-темнохвойных подтаежных лесов (елово-грабовых дубрав), Неманско-Предполесскому округу, Неманскому геоботаническому району (классификация И.Д. Юркевича, В.С. Гельтмана) . Основным типом растительности являются леса, в составе которых преобладают сосновые боры и смешанные леса с дубом, березой, ясенем (сосновая и широколиственно-сосновая формация). Болота занимают примерно 3% территории. Исследуемая территория относится к району суходольно-низинных лугов. Преобладают низинные луга, высока заболоченность луговых угодий. Поймы рек в значительной мере заторфованы, по экологии и геоботанической структуре представляют собой гипново-разнотравно-злаково-осоковые болота 3.
Для проведения исследования выбрали 4 участка, различающихся месторасположением и характером растительности.
2.2 Описание пробных площадок
Участок 1 . Выбран участок, располеженный на территории так называемого Старого парка или Центральный парк культуры и отдыха имени Жилибера(рисунок 2.2). Он расположен в центре города на улице Ожешко.. Имеет давнюю историю и подвергается периодическим катастрофическим реконструкциям, выражающимся в вырубке деревьев. Планировка регулярная, газонов немного и те сильно вытаптываются, цветущей растительности немного В парке произрастает около 30 видов деревьев и кустарников. В травяном ярусе преобладают мятликовые (Poaceae sp . ), кострец безостый (Bromopsis inermis ), подорожник ланцетолистный (Plantago lanceolata ), тысячелистник обыкновенный (Achillйa millefуlium ). Древесный ярус представлен берёзой повимслой (Bйtula pйndula ), ивой белой(Sбlix бlba ), елью (Pнcea бbies ).
Рисунок 2.2 - Карта-схема расположения биотопа №1
Где С - коэффициент Жаккара;
Q - общее число видов на сравнительных участках;
a - число видов на участке а;
b - число видов на участке b.
Таблица 2.1 - Определение общности видового состава
Глава 3. Результаты исследования
3.1 Таксономический анализ собранного материала
Объектами исследования являются муравьи.
Царство -- животные (Animalia или Metazoa )
Раздел -- билатеральные или двусторонне-симметричные (Bilateralia )
Подраздел -- первичноротые (Protostomia )
Тип -- членистоногие (Arthropoda )
Надкласс -- неполноусые (Atelocerata )
Класс -- насекомые (Insecta )
Отряд -- перепончатокрылые (Hymenoptera )
Подотряд -- стебельчатобрюхие (Apocrita )
жалоносных (Aculeata ) (по другой классификации)
Надсемейство -- муравьиные (Formicoidea )
Семейство -- муравьи (Formicidae ).
За время проведения исследований,в июле 2015 года,было собрано 150 экземпляров.
Таблица 3.1 - Видовой состав муравьёв на исследованных участках
1 .Дерновый муравей(Tetramorium caespitum )
Рабочий . Брюшко короткое, овальное. Ноги недлинные. Окраска тела варьирует от буровато-черного до бурого и даже светло-бурого (желтовато- или красновато-бурого). Жвалы, лапки и часто задняя часть брюшка светлее (желтоватые). Длина тела 2,3-3,5 мм.
Самка . Жвалы морщинистые. Среднеспинка в передней части гладкая, в задней - частично с морщинками. Длина тела 6-7 мм.
Самец . Блестящий. Коричнево-черный; иногда брюшко темно-коричневое. Усики, жвалы и ножки, особенно лапки и задний сегмент брюшка более-менее желтоватые. Длина тела 5,8-7 мм.
Довольно распространенный вид. Живет в разнообразнейших биотопах, чаще открытых сухих и хорошо прогреваемых. Гнездится в земле, под камнями, или живет в рыхлых земляных кучах, пронизанных травинками. Обычно заселяет места с песчаной почвой, в том числе - лесные просеки. Нередок и в культурых ландшафтах - города, сады, улицы, человеческое жилье.
Гнезда строит под камнями или в земле, над поверхностью которой иногда заметны холмики диаметром до 10 см, которые часто проростают травяной растительностью и имеют около основания выходные отверстия. Реже поселяется в пнях или гнилом дереве.
Семья обычно состоит из одной самки и 11000 рабочих особей.
Кормятся мертвыми насекомыми, падалью, семенами, нектаром цветов, соком плодов.
По характеру деятельные и упорные. Если в бою муравью этого вида удается схватить кого-либо или что-либо, расцепить челюсти невозможно и легче оторвать голову.
Вид был обнаружен в биотопе №1,№2.
Рисунок 3.1 - Внешний вид Tetramorium caespitum
2. Рыжий лесной муравей ( Formica rufa )
Рабочий . Голова, грудь и стебелек брюшка красно-бурые; затылок, темя, пятно на пронотуме, не доходящее до его заднего края, и брюшко темно-бурые или черновато-бурые. Ноги красноватые или более-менее буроватые. Глаза черные. Жало отсутствует. Половину брюшка занимает кислая ядовитая железа, окруж?нная мощным мускулистым мешком. При сокращении мышц яд выбрасывается на расстояние до нескольких десятков сантиметров. Длина тела 4-9 мм.
Самка . Окраска как у рабочих особей. Голова, грудь и стебелек брюшка красно-бурые, брюшко черноватое. Пятно на голове как у рабочего. Крылья в основной половине желтовато-бурые. Длина тела 9-11 мм.
Самец . Тело матовое. Окраска черная, с красноватыми или желтоватыми ногами и половыми придатками. Крылья как у самки. Длина тела 9-11 мм. муравей влияние биотоп территория
Активность этого вида начинается уже в апреле. Встречается преимущественно в хвойных лесах, где строят крупные насыпные кучи-муравейники, чаще на открытых хорошо прогреваемых полянах и опушках. Также обитает в смешанных и лиственных лесах старше 40 лет, хотя одиночные гнезда встречаются в биотопах с густым подлеском. Вне лесов не встречается.
Строит из веточек рыхлую кучу в виде конуса, поселяясь у пней, стволов деревьев. Вал вокруг гнезда не образует, или образует очень редко. Почва занимает не более 25% надземной части муравейника.
Найден в биотопе №4.
Рисунок 3.2 - Внешний вид Formica rufa
3. Лугвой муравей ( Formica pratensis )
Рабочий . Голова, грудь и стебелек брюшка красно-бурые; затылок, темя, четкое пятно на пронотуме, доходящее до мезонотума, и брюшко темно-бурые или черновато-бурые. Ноги и усики буроватые. Область глазков бурая. Жало отсутствует. Длина тела 4-9 мм.
Самка . Скутум и скутеллюм черные, верх головы темный. Брюшко матовое, черновато-бурое, кроме маленького красноватого пятна у основания и анального конца; с обильным прилежащим опушением. Крылья в основной половине желтовато-бурые. Длина тела 9-11 мм.
Самец . Окраска черная, кроме желтоватых половых придатков. Длина тела 9-11 мм.
Обитает в лесной зоне на полянах, опушках и просеках сосновых боров; на песчаных почвах и легких суглинках; небольшие гнезда встречаются на полянах, опушках и вырубках молодых смешанных лесов.
Гнезда обычно рыхлые, имеют форму конуса со сглаженным плоским куполом и широким земляным валом диаметром от 0,5 до 3 м. Однако под пологом леса гнезда бывают и с высоким куполом. Купола гнезд строятся из крупных растительных остатков и сцементированы песком. Иногда купол кажется сделанным целиком из песка, среди которого имеются лишь редкие отдельные палочки. Однако "внутренний конус", как правило, состоит только из веток. Нередко в основе гнезда лежит старый полузгнивший пень. От гнезд к деревьям с колониями тлей идут четкие дорожки, обычно углубленные в земле, а местами даже закрытые сверху. Эти дорожки используются в течение долгих лет.
В питании значительную роль играют мертвые насекомые и падь тлей, причем последний вид пищи преобладает и симбиоз с тлями у этого вида развит сильнее, чем у всех других видов Formica. Иногда поедают и живых насекомых.
Обнаружен в биотопе №4.
Рисунок 3.3 - Внешний вид Formica pratensis
4.Бледноногий муравей(Lasius alienus ).
Рабочий . Тело одноцветное, черное, бурое или желтовато-бурое, слабо блестящее или матовое. Усики и ноги красновато-коричневые, желтоватые или красноватые. Длина тела 2,5-3,8 мм.
Самка . Внешне имеет признаки рабочего. Окраска темно-коричневая, с желтоватыми или красноватыми усиками, жвалами и ногами, с более светлой нижней поверхность брюшка. Крылья бесцветные. Длина тела 6-9 мм.
Самец . Длина тела 3,5-4,5 мм.
Обитает на песчаных почвах, избегая влажных грунтов. Часто селится на сухих пустошах. Изредка проникает в леса (на пляны и взлески). Селится в жилище человека.
Обычно не строит гнезд в виде холмиков. Часто селится под камнями. Очень близок по строению и поведению к L. niger, но старается селиться подальше от последнего. Выбирает сухие открытые склоны, хорошо освещаемые солнцем. Здесь устраивает на небольшой глубине подземные гнезда и прокладывает фуражировочные тоннели, что обеспечивает ему защиту от ветра, дождя и пожаров, периодически возникаемых на пустошах.
Основную пищу составляют почвенные членистоногие, особенно после пожаров.
Найдён в биотопе №3.
Рисунок 3.4 - Внешний вид Lasius alienus
5.Муравей земляной (садовый) желтый (Lasius alienus )
Рабочий . Глаза маленькие. Желтый (мелкие экземпляры)или желто-охристый, брюшко и голова иногда сверху буроватые (крупные экземпляры) , жвалы красноватые. Жало отсутствует. Длина тела 2-4 мм.
Самка . Окраска от буровато-желтой, до желто-бурой или коричневая со светло-коричневым брюшком, желтоватыми ногами, щеками, усиками, нижней поверхностью брюшка и иногда жвалами. Крылья с коричневатой основной половиной и коричневыми жилками и краевым пятном. Длина тела 7-9 мм.
Самец . Тело более-менее блестящее. Окраска темно-коричневая или желтовато-бурая, ноги светлее. Жгутик усиков, лапки, сочленения ног и половые придатки - желтоватые. Крылья в основной половине коричневые, но всегда светлее, чем у самки. Длина тела 3-4,5 мм.
Часто встречается на лугах, всюду обычен. Предпочитает открытые биотопы. Живет в грунте, особенно во влажных местах - на лугах, топких участках леса, в болотных кочках, реже под камнями и, как исключение, в гнилом дереве.
Строит земляные холмики, укрепленные корнями и корневищами травянистых растений. Обычно эти холмики более компактные, чем у L. niger. Может устраивать зимние и летние гнезда (явление поликалии). В гнездах насчитывается до 50000 особей. Как правило, муравьи ведут ночной образ жизни, не выходя на поверхность.
Крылатые особи встречаются в июле-августе.
Питается почти исключительно почвенными членистоногими и выращивает на корнях тлей многих видов.
Обнаружен в биотопе №3.
Рисунок 3.5 - Внешний вид Lasius alienus
За время исследований было выявлено распределение собранных видов по биотопам(таблица 3.2).
Таблица 3.2 - Распределение видов муравьёв по биотопам
Примечание: "+" - наличие вида в биотопе, "-" - его отсутствие;
Биотоп №1 - парк Жилибера, биотоп №2 - Парк имени 40-летия ЛКСМБ (Коложский, биотоп №3 - сквер памяти войнов-афганцев, биотоп №4 - лесопарк Пышки.
Исследования показали, что в биотопе №1 был найден только один вид муравьёв,соответственно,этот биотоп является самым скупым по количеству населяемых видов из всех исследуемых участков.Это связано с тем, что на него приходится наибольшее влияние антропогенного фактора
В остальных трёх биотопах было обнаружено по два вида
Для исследования фаунистических комплексов использовали индекс Жаккара (2.1) (таблица 3.3).
Таблица 3.3 - Расчет коэффициентов Жаккара
Анализ сходства видового состава муравьёв на исследуемой территории показал наличие малого видового соответствия между биотопами: парком Жилибера и Коложским парком, Коложским парком и сквером войнов-афганцев.В остальных случаях соответствия нет.
Рисунок 3.2 - Дендограмма
Выводы
В результате проведенных исследований нами сделаны следующие выводы:
1. За время проведения исследований в июле 2015 года собрали 5 видов муравьёв, относящихся к 3 родам. Объем выборки составил 150 экземпляров;
2. Исследования показали: биотоп №1 является самым малочисленным по количеству населяемых видов из всех исследуемых участков. Это связано с наибольшим влиянием антропогенного фактора на данный биотоп. В остальных трёх биотопах было обнаружено по два вида.
3. Анализ сходства видового состава муравьёв на исследуемой территории показал наличие малого видового соответствия между биотопами: парком Жилибера и Коложским парком, Коложским парком и сквером войнов-афганцев.В остальных биотопах соответствия нет.
Библиографический список
1. Formica (Formica) pratensis [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://formicidae-g2n.jimdo.com/formicinae/formica-pratensis - Дата доступа:17.04.2016;
2. Бледноногий муравей(Lasius alienus). [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://formicidae-g2n.jimdo.com/formicinae/lasius-alienus//- Дата доступа:17.04.2016;
3. Видовой состав. [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://formicidaeg2n.jimdo.com/%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9-%D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2// - Дата доступа:17.04.2016;
4. Гиляров, М.С. Жизнь животных./ М.С. Гиляров, В.Д. Соколов, Ю.Г.Полянский. // - М.: Просвещение, 1984. - 78-82 с.
5. Захаров, А. А. Муравей, семья, колония / К. В. Арнольди. -- М.: Наука, 1978. -- 144 с.
6. Изучение интелекта муравья..html ?Дата доступа:17.04.2016;
7. Изучение экологического состояния смешанных лесов Пошатовского лесничества с помощью рыжих лесных муравьев [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://pandia.ru/text/79/020/36068.php/- Дата доступа:17.04.2016;
8. Климат Гродно / редкол.: Савицкий И.А. [и др.]. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1982. - 124-132 с.
9. Муравей земляной (садовый) желтый (Lasius alienus) [Электронный ресурс ] - Режим доступа http://formicidae-g2n.jimdo.com/formicinae/lasius-flavus/- Дата доступа:17.04.2016;
10. Муравьи Беларуси. [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://formicidae-g2n.jimdo.com/ - Дата доступа:17.04.2016;
11. Муравьи. [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://www.animalsglobe.ru/muravi/- Дата доступа:17.04.2016;
12. Муравьи. [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://www.wildgarden.ru/insect/ants.php- Дата доступа:17.04.2016;
13. Муравьи. [Электронный ресурс ] - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D1%83%D1%80%D0%B0%D0%B2%D1%8C%D0%B8 - Дата доступа:17.04.2016;
14. Необычные животные. [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://elite-pets.narod.ru/anim12.htm- Дата доступа:17.04.2016;
15. Республика Беларусь. География. Географическое положение [Электронный ресурс] / Президент Республики Беларусь. Пресс-служба Президента Республики Беларусь. - Минск, 2001 - 2005. - Режим доступа: http: //www.president.gov.by/rus/map2/geo/position. Дата доступа: 15.04.2016.
16. Рыжий лесной муравей (Formica rufa) [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://formicidae-g2n.jimdo.com/formicinae/formica-rufa/- Дата доступа:17.04.2016;
17. Фасулати, К.К. Полевое изучение наземных беспозвоночных: учеб.пособие для университетов / К.К Фасулати; под ред. В.С. Капышева. - 2-е изд. - М.: Высшая школа, 1971. - 424 с
18. Экологические исследования. Изучение внегнездовой жизни муравьев [Электронный ресурс ] - Режим доступа: http://neobionika.ru/ekolognapravlenie/151.html- Дата доступа:17.04.2016;
19. Юркевич, И.Д. Растительность Белоруссии, её картографирование, охрана и использование / И.Д. Юркевич, Д.С. Голод, В.С. Адерихо. - Минск: Наука и техника, 1979. - 248 с
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Особенности экологии и распространения муравьёв, характеристика внутреннего строения насекомых. Структура семей рыжих лесных муравьёв. Фенологический контроль состояния развитости половой системы и жирового тела рабочих особей рыжих лесных муравьев.
дипломная работа , добавлен 23.01.2018
Практические познания об окружающих человека растениях. Признаки семейства крестоцветных, его видовое разнообразие. Экологическая и хозяйственная роль представителей семейства крестоцветных в составе растительности Южного полушария и тропической зоны.
реферат , добавлен 09.07.2015
Физико-географическая характеристика города Магнитогорск. Природно-климатические условия города Магнитогорск. Критерии для определения степени сходства видового состава птиц. Видовое сходство составов летней орнитофауны окрестностей города Магнитогорск.
дипломная работа , добавлен 09.03.2018
Способы питания и строение клетки водорослей. Основные типы морфологической структуры их тела. Сравнительный анализ видового разнообразия различных видов водорослей в экотопах. Размножение, циклы развития и распространенность растений в водоемах.
курсовая работа , добавлен 05.12.2014
Способы питания и основные типы морфологической структуры тела водорослей. Строение их клетки, размножение и циклы развития. Сравнительный анализ видового разнообразия различных видов водорослей в экотопах. Сбор материала и гербаризация растений.
курсовая работа , добавлен 11.12.2014
Распространение и видовое разнообразие жуков-чернотелок, их морфологические особенности. Основные травмы чернотелок в природных условиях: повреждённый экзоскелет, механические и химические травмы. Практическая значимость насекомых в сельском хозяйстве.
курсовая работа , добавлен 06.08.2013
Характеристика врановых птиц: строение, питание и значение. Физико-географическая характеристика Гомеля. Закономерности распределения, видовой и количественный состав врановых птиц на территории города Гомеля. Антропогенные кормовые методы врановых птиц.
дипломная работа , добавлен 22.02.2011
Видовое разнообразие стрекоз, экологические особенности стрекоз села Зубово, распространение на территории села. Анализ результатов деятельности педагогов по составлению программ факультативных курсов, кружков. Стрекозы в школьной программе по биологии.
дипломная работа , добавлен 07.10.2016
Один из фундаментальных механизмов формирования биологического разнообразия в ходе эволюции. Что такое биологическое разнообразие, теории его происхождения на Земле. Механизмы устойчивости биосферы. Опасность обеднения и пути сохранения биоразнообразия.
статья , добавлен 12.01.2010
Биология и экология амфибий Белорусского Полесья. Бесхвостые амфибии, встреченные на различных участках Гомельского района. Практическое значение земноводных. Видовое разнообразие и численность бесхвостых амфибий, их морфометрические показатели.
