Почему пчелы и муравьи общественные насекомые. Биология в лицее

Некоторые виды насекомых ведут общественный, или социальный образ жизни. Это значит, что они живут большими сообществами, от нескольких десятков до сотен тысяч особей. При этом, насекомые вовлечены в коллективные действия, которые направлены на поддержание жизни и интересов целого сообщества.

Общие черты общественного устройства насекомых

Для любого социального насекомого характерно:

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.

Таким образом, во всех сообществах насекомых выделяют следующие формы:

самцы;
самки;
рабочие особи.

Самцы и самки выполняют только функцию размножения. Сами добывать пропитание и защищать семью они не способны. Эту функцию выполняют рабочие особи, которые составляют основную массу семьи и не размножаются.

Многообразие

Большинство общественных насекомых относится к отряду перепончатокрылых:

шмели;
муравьи;
пчёлы.

Также социальными насекомыми являются представители отряда термитов .

Шмели

Социальность шмелей наиболее примитивна. Семьи некоторых видов не превышают 50 особей. Матка откладывает яйца в земляной норе и первое время сама ухаживает за ними. Потом появляются рабочие особи и самка перестаёт вылетать из гнезда за пищей и только откладывает яйца.

Полиморфизм выражен слабо.

Термиты

Семья термитов может содержать до миллиона особей. Многие виды термитов строят дом из цементированной глины.

Рис. 1. Термитник.

Такое сооружение может быть воздвигнуто только коллективным трудом.

Полиморфизм термитов подразумевает наличие трёх типов особей:

самец и самки;
воины;
рабочие.

Все формы внешне различаются. Солдаты крупнее рабочих и имеют более мощные челюсти. У некоторых видов воины могут быть двух-трёх типов. Они могут использовать разное «оружие», например, химическое.

Самец и самки выделяют особые вещества, феромоны, подавляющие деятельность половой системы остальных термитов. При гибели короля и королевы солдаты и рабочие становятся способными к размножению.

Осы

Социальность ос схожа со шмелиной. В семье имеется матка, откладывающая яйца, и рабочие осы. У некоторых видов яйца могут откладывать несколько самок.

Пчёлы

Семья пчёл включает:

самку-матку;
самцов-трутней;
рабочих пчёл.

Рис. 2. Члены пчелиной семьи.

Рабочие, в отличие от самок и самцов, имеют органы для защиты семьи (жало) и сбора цветочной пыльцы. Самцы и самки имеют более крупное брюшко.

Разное развитие пчёл обусловлено разным кормом и даже разной формой ячеек, где развиваются личинки.

Муравьи

Если у указанных выше групп насекомых встречаются и социальные, и одиночно живущие виды, то все муравьи живут только сообществами.

Рабочие особи муравьёв делятся по строению и выполняемым функциям:

разведчики;
строители;
добытчики корма;
воины и т. д.

Предполагают, что социальность возникла как приспособление для прокорма потомства. Рабочие особи развивались при недостаточном кормлении, и перешли на заботу о личинках.

. Всего получено оценок: 78.

Общественные и одомашненные насекомые

Большинство насекомых ведет одиночный образ жизни. Однако есть и общественные насекомые . К ним относятся термиты, шмели, осы, пчелы, муравьи . Сообщество этих насекомых представляет собой одну большую разросшуюся семью. Общественные насекомые делятся пищей друг с другом, совместно ухаживают за личинками, охраняют гнездо.

Пчелы и муравьи - общественные насекомые

Пчелы. К общественным насекомым относится медоносная пчела . Крупная семья пчел насчитывает до 100 тыс. особей, которые живут в улье . В улье большинство насекомых - рабочие пчелы. Это бесплодные самки, у которых видоизмененный яйцеклад служит жалом . Они чистят улей, собирают нектар, ухаживают за маткой и личинками, охраняют улей от врагов. Живут они один теплый сезон (менее года). В пчелиной семье главная пчела - матка , которая откладывает яйца - до 2000 в сутки. Матка крупнее рабочих пчел. Живет она около пяти лет. Весной, в мае - июне, в пчелиной семье из куколок появляются новая матка и несколько десятков самцов, которых называют трутнями : никакого участия в работе они не принимают, а основная их задача - оплодотворение матки. Осенью рабочие пчелы изгоняют оставшихся трутней из улья, и они погибают.

Вся забота об улье лежит на рабочих пчелах: взрослея, каждая рабочая пчела меняет несколько "профессий". Она строит соты, чистит ячейки, кормит личинок, принимает корм у прилетающих пчел и распределяет его в улье, вентилирует улей, охраняет его и, наконец, начинает вылетать из улья за нектаром. Пчелы общаются друг с другом так же, как и муравьи, - при помощи прикосновений и выделяемых веществ.

Однако только у пчел имеется "язык танца". При помощи особых телодвижений и перемещений одна пчела может сообщить другим, где находятся богатые нектаром цветущие растения . Пчела-разведчица "танцует" в улье на сотах.

На нижней стороне брюшка рабочей пчелы находятся особые железы, которые выделяют воск . Из него пчелы благодаря сложным инстинктам строят соты . На задних ногах пчел имеются участки, окруженные длинными хитиновыми волосками, - корзиночки. Пчелы ползают по цветкам, и пыльца попадает на волоски тела насекомого. Потом пчела счищает пыльцу в корзиночку с помощью специальных щеточек на лапках ног. Вскоре там образуется комочек пыльцы - обножка, которую пчела переносит в улей. Перга - пропитанная медом пыльца - служит запасом белкового корма пчелиной семьи.

У рабочих пчел имеется своеобразное расширение пищевода - медовый зобик . Из собранного с цветков нектара, который прошел через медовый зобик, образуется основной запас пищи пчелиной семьи - мед . Медом наполняются ячейки, которые пчелы закрывают тонким восковым слоем. За год от одной пчелиной семьи можно получить до 100 кг меда.

Хотя человек издавна разводил пчел, разборные рамочные ульи были изобретены сравнительно недавно - в 1814 г. украинским пчеловодом П. И. Прокоповичем. До этого, чтобы извлечь мед из пчелиного гнезда, которое, как правило, располагалось в выдолбленной колоде дерева, надо было разламывать соты, то есть разорять пчелиную семью. Уцелевший рой пчел может жить самостоятельно, без помощи человека. Это свидетельствует о том, что пчелы еще не полностью одомашнены.

Муравьи - общественные перепончатокрылые. Жала у них нет, но сохранилась ядовитая железа, благодаря которой они могут защититься от врагов. Рыжие лесные муравьи приносят большую пользу лесу. Муравьи одного муравейника поедают за день десятки тысяч насекомых и защищают от вредителей лес на площади 0,2 га. Они живут семьями.

Муравейник состоит из надземной и подземной частей. Большую часть живущих в муравейнике муравьев составляют бескрылые рабочие особи - это бесплодные самки. Число их иногда достигает миллиона. Кроме них в муравейнике живет царица. У нее тоже нет крыльев. Она обламывает их после брачного полета. Всю жизнь она откладывает яйца, а вся забота о муравейнике лежит на рабочих муравьях. Они добывают корм, ремонтируют и чистят муравейник, кормят личинок и царицу, обороняют муравейник в случае нападения врагов. Раз в год, в начале лета, в муравейнике из куколок появляются крылатые самки и самцы, которые отправляются в брачный полет. После спаривания самцы погибают, а самки сбрасывают крылья и основывают новый муравейник. Могут они попасть и в тот муравейник, в котором проходило их развитие.

Большинство муравьев - хищники. Некоторые питаются сладкими выделениями тлей. Для этого муравьи охраняют, "пасут" этих насекомых, кормящихся на растениях, а иногда строят для них укрытия. Другие виды муравьев разводят в подземных камерах для своего питания грибы, принося для этого измельченные листья растений. Есть растительноядные муравьи.

Муравьи общаются, прикасаясь друг к другу усиками, ножками и головой. Кроме того, у них существует "химический язык" - они выделяют особые вещества, которыми метят свои дорожки. По запаху муравьи узнают родственников и врагов.

Сложное поведение общественных насекомых называется инстинктивным, потому что инстинкт - совокупность врожденных моментов поведения, закрепленных наследственно и свойственных определенному виду животных. Поведение пчел, муравьев и некоторых других животных настолько удивительно и сложно, что наводит многих людей на мысль, что оно разумно. Однако эти действия животных инстинктивны, бессознательны.

Одомашненные насекомые

Существует единственное полностью одомашненное насекомое , не встречающееся в природе в диком состоянии, - тутовый шелкопряд ; самки этого вида даже "разучились" летать. Взрослое насекомое - толстая бабочка с беловатыми крыльями размахом до 6 см. Гусеницы этого шелкопряда едят только листья шелковицы, или тутового дерева.

Ученые предполагают, что в диком состоянии предок тутового шелкопряда обитал в предгорьях Гималаев. Бабочка была одомашнена в Китае около 3 тыс. лет до н. э. В наше время это насекомое полностью одомашнено. Его разводят в Китае, Японии, странах Индокитая, в Южной Европе, Южной Америке, Средней Азии и на Кавказе - там, где может произрастать дерево шелковица. Существует несколько десятков пород тутового шелкопряда, различающихся по длине, прочности и окраске производимой ими шелковой нити.

Самки тутового шелкопряда откладывают яйца (каждая самка - до 600 яиц), которые называются греной . Из них появляются гусеницы. Этих гусениц в специальных помещениях на кормовых этажерках выкармливают листьями шелковицы. При окукливании каждая гусеница в течение трех суток вьет

Много видов высокоразвитых насекомых (термиты, пчёлы, муравьи, осы) живут в сложных сообществах. У них настолько хорошо выверенная организация, что порой они напоминают „суперорганизм", который приводится в действие маткой-королевой.

БОЛЬШИЕ СЕМЬИ

В многочисленных "государствах" насекомых, которые образуют термиты, муравьи, некоторые виды пчёл и ос, каждый член сообщества - матка, рабочие особи, солдаты и трутни - выполняет свою, чётко регламентированную функцию. Подобное разделение труда является основным условием существования колонии. Отдельные особи такого сообщества настолько зависимы друг от друга, что уже не могут самостоятельно существовать. Например, рабочих термитов охраняют хорошо „вооружённые" солдаты, которые не способны выжить без рабочих, поскольку самостоятельно добывать пищу не могут и зависят от рабочих - те их кормят. В свою очередь, рабочие и солдаты не способны размножаться. Функция воспроизведения потомства лежит на матке, вокруг которой и формируется колония. Живёт матка внутри гнезда, её кормят рабочие, а солдаты защищают. Все пчёлы одной колонии, а их может быть около 80 000, являются потомками одной матки и старшими сёстрами новорождённым особям. Все они являются генетическими близнецами, поэтому имеют сильно развитый социальный инстинкт.

ОБРАЗОВАНИЕ КОЛОНИИ

Осенью, с наступлением холодов, погибают все особи колонии ос, за исключением оплодотворённых маток. Незадолго до того, как исчезнет гнездо, в колонии ос появляется несколько половозрелых пар, которые улетают и спариваются. Самцы вскоре погибают, а самки, чувствуя приближение зимы, прячутся в тёплых местах. Весной оплодотворённые матки выходят из укрытий и каждая из них строит гнездо из обработанной специальными ферментами древесины, состоящее из 10-12 шестигранных ячеек. В эти ячейки матки помещают яйца. Личинок королева-матка кормит кашицей из полупереваренных насекомых. Личинки быстро растут и вскоре превращаются в бесплодных рабочих ос. После появления на свет рабочих матка никакими хозяйственными делами больше не занимается, она только откладывает яйца, а рабочие строят новые ячейки, заботятся о яйцах и выращивают личинок. Общественная система некоторых видов муравьёв и термитов несколько сложнее. Рабочие муравьи делятся на несколько каст, в зависимости от работы, которую они выполняют. На одних, например, лежит задача опрыскивать врагов муравьиной кислотой, т. е. вести своеобразную „химическую войну", а на других - доставлять нектар на склад. Личинки термитов представляют собой миниатюрные копии взрослых особей. Из них развиваются солдаты, которые имеют мощные челюсти или жалящий аппарат, который выделяет липкое вещество, которое может стать ловушкой для врагов. Рабочие и солдаты термитов - бескрылые и слепые особи.

ВИДЫ КОММУНИКАЦИИ

У большинства видов насекомых, за исключением периода размножения, потребность в общении отсутствует. У общественных насекомых, наоборот, коммуникация между членами колонии является жизненно необходимой. У некоторых видов развилась совершенная система передачи информации. Для этого часто используется язык телодвижений. Например, медоносные пчёлы с помощью специального танца очень точно сообщают своим одноплеменницам по улью о дороге до места, где, по их данным, находится источник нектара. Муравьи пользуются другим методом. Найдя значительный источник пищи, они возвращаются в муравейник, оставляя за собой стойкий пахучий след. Другие муравьи, следуя по этой тропе, также оставляют свои пахучие отметки, что является ориентиром для остальных членов колонии. Очень большую роль в жизнедеятельности всех видов общественных насекомых играют феромоны. Голодные личинки выделяют особое вещество, которое является сигналом „накорми меня". Матка выделяет свои феромоны и таким образом посылает собственный сигнал рабочим, напоминая об их обязанностях. Через определённые промежутки времени рабочие обмениваются с маткой выделениями желёз, и таким образом между ними поддерживаются тесные взаимоотношения. Сообщество многих насекомых, потерявшее матку, обречено на гибель: насекомые не знают, что им делать, например, рабочие перестают работать. Рабочие пчёлы, оставшись без матки, могут вырастить новую: для этого они строят специальные ячейки и выкармливают личинки особой пищей.

Термиты

Общественную структуру термитов составляют три типа насекомых: матка (королева), солдаты и рабочие.
Матка : живёт в центре колонии. Она имеет большое тело с гипертрофированными яичниками (длиной до 10 см), которые постоянно производят яйца - много миллионов яиц в течение всей жизни. Крылатый самец, который оплодотворил самку, погибает. Матка живёт около 10 лет.
Солдаты : большие и темнее рабочих, с большими головами и чрезвычайно крепкими челюстями. Они охраняют и защищают колонию от врагов.
Рабочие : маленькие, мягкотелые насекомые белого цвета. Они строят гнездо и поддерживают в нём порядок. В отличие от других общественных насекомых, рабочие термиты бывают обоих полов.

Муравьи

Почти все виды муравьёв являются общественными насекомыми. Они живут в муравейниках.
Матка : единственная её задача - заботиться о продолжении рода, откладывать яйца.
Рабочие : бескрылые стерильные самцы длиной до 30 мм. Они ухаживают за маткой, личинками, строят и ремонтируют муравейник. Если на муравейник нападают враги и некому „воевать", то рабочие защищают колонию.
Солдаты : подобно рабочим особям бескрылые и бесплодные, но несколько крупнее, с большими головами и мощными челюстями. Их задача - защищать муравейник от врагов

Пчёлы

Пчёлы живут в сообществах, насчитывающих до 60 000 насекомых.
Матка : единственная во всей колонии. Матка управляет ульем и откладывает яйца. Органы для сбора пыльцы у неё отсутствуют, поэтому её кормят рабочие.
Рабочие : собирают с цветов пыльцу и нектар, кормят молодь, матку, трутней и охраняют колонию. Строят соты, состоящие из правильных шестиугольных ячеек, которые являются хранилищем мёда и инкубатором для яиц. Рабочие пчёлы сообщают друг другу информацию о богатых едой местах с помощью специального танца, точно указывая расстояние до них и направление полёта.
Трутни : единственное их назначение -оплодотворение матки. Трутней кормят рабочие пчёлы. После спаривания они погибают.

Осы

Некоторые общественные виды ос живут большими колониями. В отличие от пчёл и термитов, гнездом пользуются лишь в течение одного лета. Осенью все осы вымирают. Зимуют только оплодотворённые самки-основательницы, которые весной строят новое гнездо. Гнёзда осы строят из целлюлозы - кусочков дерева, смешанных со слюной.

Насекомые, живущие единой общиной: муравьи, осы, пчёлы и термиты – всегда вызывали у людей особый интерес и удивление. Это нашло отражение в многочисленных мифах, легендах и преданиях. В древнегреческой мифологии муравьи были символом богини Деметры. А одним из самых древних изображений, найденным в Европе, оказалась Царица Улья. Общественные насекомые играют важнейшую роль практически во всех экосистемах суши. Осы и большая часть муравьёв выступают как хищники, термиты, особенно в тропических экосистемах, – как важнейшие разрушители растительных остатков, а общественные пчёлы являются опылителями многих диких и культурных растений и производителями целебных продуктов.
Иерархические внутрисемейные связи и сложные структуры взаимодействия между членами сообщества до сих пор привлекают пристальное внимание учёных. Разгадать загадку коллективного разума животных человечество пыталось ещё с древности, и, судя по тому, что наши предки для имиджа богов использовали образы насекомых, говорит о том, что данный секрет был ими понят и активно применялся для управления человеческими сообществами.
В чём суть этого феномена природы?! Что же происходит?

ПЧЁЛЫ - ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАСЕКОМЫЕ. В мире животных с Николаем Дроздовым. Видео (00:04:59)

Гнёзда общественных насекомых: пчёл, ос и муравьёв. Видео (00:45:14)

Большинство насекомых ведет одиночный образ жизни. Однако есть и общественные насекомые: муравьи, пчелы, шмели, осы, термиты.

Общественные насекомые живут организованными группами (семьями). Сообщество этих насекомых представляет собой одну большую разросшуюся семью. В семье есть отдельные группы, которые выполняют разные функции : собирают пищу, делятся ею друг с другом, ухаживают за личинками, охраняют гнездо. Члены семьи не способны жить изолированно друг от друга.

Рыжие лесные муравьи

Рыжие лесные муравьи живут большими семьями в муравейниках, состоящих из надземной части и подземного гнезда.

Самое многочисленное население муравейников составляют бескрылые рабочие муравьи (бесплодные самки). Число их иногда достигает миллиона. Они добывают корм, ремонтируют и чистят муравейник, ухаживают за коконами с куколками, кормят личинок, обороняют муравейник в случае нападения врагов.

Муравьи общаются, прикасаясь друг к другу усиками, ножками и головой. Кроме того, у них существует «химический язык» - они выделяют особые вещества, которыми метят свои дорожки. По запаху муравьи узнают родственников и врагов.

Образ жизни муравьев свидетельствует о том, что им свойственны инстинкты .

Инстинкт - цепь сложных рефлексов.

В глубине гнезда находится самка - царица. У нее нет крыльев (она обламывает их после брачного полёта). Всю жизнь она откладывает яйца, а вся забота о муравейнике лежит на рабочих муравьях.

Раз в год, в конце весны-начале лета из куколок выходят молодые крылатые самки и самцы и совершают брачный лёт. После спаривания самцы погибают, а самки опускаются на землю, сбрасывают крылья и основывают новое гнездо. Нередко они попадают в тот муравейник, в котором проходило их развитие.

Медоносная пчела

К общественным насекомым относится и медоносная пчела . Медоносную пчелу издавна разводит человек. Человек получает от пчёл воск, мёд, различные лекарственные препараты (прополис, пчелиный яд, пчелиное молочко). Медоносные пчелы живут большими семьями (до 100 тыс. особей), которые живут в улье .

Пчелиная семья состоит из плодной матки (самки, которая откладывает до 2000 яиц в сутки), самцов (трутней) и большого числа рабочих пчёл (бесплодных самок). Рабочие пчёлы строят соты, чистят ячейки, кормят личинок, вентилируют улей, собирают нектар, охраняют улей от врагов. Семью пчел называют роем . Матка живет около пяти лет, рабочие пчёлы - около года.

Весной, в мае-июне, в пчелиной семье из куколок появляются новая матка и несколько десятков самцов - трутней (самцы не принимают участия в работе, их задача - оплодотворение матки). Старая самка с частью рабочих пчёл покидает улей - происходит роение . Пчеловоды собирают рой и поселяют его в новом улье. Осенью рабочие пчёлы изгоняют оставшихся трутней из улья, и они погибают.

Пчёлы общаются друг с другом, как и муравьи, при помощи прикосновений и выделяемых веществ. У пчёл ещё имеется «язык танца ». При помощи особых телодвижений и перемещений одна пчела может сообщить другим, где находятся богатые нектаром цветущие растения.

Поведение общественных насекомых настолько сложное, что наводит многих людей на мысль, что оно разумно. Однако эти действия животных инстинктивны, бессознательны. Сложное поведение общественных насекомых называется инстинктивным , потому что инстинкт - совокупность врожденных форм поведения, закрепленных наследственно и свойственных определённому виду животных.