Виды муравьев. Муравей насекомое

Мы, люди, иногда безрассудно давим крошечных муравьев под ногами, не сознавая, что эти существа являются важной и неотъемлемой частью нашей экосистемы. Эти крошечные существа существовали на земле задолго до прихода человеческой расы. Муравьи возникли 145 миллионов лет назад, и они были свидетелями исчезновения динозавров.

С момента своего происхождения, муравьи превратилась в самых доминирующих существ в экосистеме земли. Например, они составляют 25% от общего веса животного мира в тропиках. Обладая необыкновенной приспособляемостью, эти существа заняли все возможные ниши и места обитания на земле. Они колонизировали лесной полог, вырыли подземные туннели, соорудили гнезда в гнилых бревна, щелях и т.д. Невзирая на температуру окружающей среды, приспособились жить в горах, чтобы быть частью экосистемы на большой высоте.

По оценкам ученых на земле существует почти 30000 видов различных муравьев, хотя на сегодняшний день только около 12 000 видов известны, а изучены и того меньше. Муравьи в экосистеме земли играют важную роль. Они являются основными строителями почвы, поставщиками энергии, опылителями, мусорщиками, агентами биологической борьбы с вредителями, индикаторами состояния экосистем, а так же важной составляющей пищевой цепи.

Муравьи в экосистеме составляют одну десятую часть от общей биомассы на земле, и примерно равна общей биомассе людей. Если муравьи погибнут, род человеческий будет не в состоянии восполнить эти ресурсы. К сожалению, влияние антропогенной деятельности человека в природных экосистемах привело к тому, что десятки видов муравьев превратились во вредителей. Типичный пример этого фараонов муравей (Monomorium pharaonis), он же домовой муравей, который проник в наши жилища.

В природе не существует понятия «вредные-полезные» виды муравьев. Просто бывают ситуации, в которых один и тот же вид муравьев может приносить либо вред, либо пользу. Например, очень полезны в степи, где разносят семена растений. И они же около токов или в садах становятся вредителями. Строительная деятельность тоже полезна, так как улучшается структура почвы, хотя на лугу земляные насыпи мешают косить.

Роль муравьев в экосистеме леса приносит несомненную пользу. Как пример, в сосновых лесах их деятельность по уничтожению вредных насекомых, особенно в очагах массового размножения. Самое главное, что муравьи в первую очередь охотятся на тех насекомых, которые имеются в больших количествах. Муравьи – умные существа, и понимают, что выгоднее специализироваться на добывании пищи какого-то одного типа, сосредоточенного в одном месте.

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.

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.

Рыжие муравье (лесные) из рода формика в зоне лесов являются «уникальным» объектом для наблюдений. Они доступны для постоянного наблюдения в продолжительный период и в любое время суток. На примере муравьев есть возможность проследить многообразие связей не только с другими видами, но и с абиотическими факторами среды. Известно, что насекомые-вредители наносят значительный урон лесному хозяйству. Рыжие лесные муравьи являются надежными защитниками леса и могут иногда успешно заменять химические средства борьбы с насекомыми вредителями.

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.

Особенности строения и развития муравьев

Еще удивительнее изменения, происшедшие с яйцекладом рабочих муравьев из подсемейства формицин. Яйцеклад их превратился в крошечные хитиновые пластинки, заметные лишь на препарате под большим увеличением. Зато половину брюшка муравьев занимает огромная кислая ядовитая железа, окруженная мощным мускульным мешком. При сокращении мышц яд, состоящий в основном из муравьиной кислоты, очень ядовитой для насекомых, выбрасывается на расстоянии до полуметра, т. е. на расстояние в 500 раз превышающее длину тела муравья.

Только у Formicidae имеются метаплевральные железы. Содержимое этих желез, видимо, служит для дезинфекции гнезд.

Соотношение массы тела и массы мозга (надглоточного ганглия) у муравьев примерно такое же как и у собаки – 1:200-1:300. А грибовидные тела, функция которых соответствует функции коры головного мозга у позвоночных животных, у некоторых муравьев занимают половину объема мозга. Не случайно потому, что по способности к обучению муравьи не уступают птицам.

Для муравьев доказана способность отличать объекты определенной формы независимо от их окраски и размеров, и определять цвета, независимо от формы и размера.

У муравьев плохое зрение, но зато сильно развиты обоняние и осязание. Органы обоняния расположены у них на усиках. Шевеля ими, муравей обнюхивает и ощупывает все встречные предметы. По запаху насекомые узнают «своих» и «чужих», по запаху следов находят дорогу к муравейнику, вокруг которого много «душистых тропинок», «пропитанных» муравьями.

Феромон тревоги у большинства муравьев выделяется железами, находящимися у основания челюстей. Попробуйте потревожить небольшую группу муравьев на куполе муравейника, то можно увидеть как от этой группы волнами расходится возбуждение, а еще через несколько секунд из входов в гнездо начинают появляться толпы агрессивно настроенных муравьев. Тут происходит цепная реакция. Потревоженный муравей принимает оборонительную позу и «выстреливает» из желез феромон тревоги. Эта жидкость состоящая главным образом из смеси муравьиной кислоты и углерода индекана. Муравьиная кислота – это яд, которым муравьи защищаются и убивают добычу. Но одновременно она действует и как феромон, возбуждая других муравьев. Индекан выполняет лишь сигнальную функцию, он вызывает у муравьев агрессивное состояние. Если прекратить тревожить муравьев, возбуждение спустя несколько секунд или минут исчезнет. Но если доза феромона в воздухе слишком велика, поведение муравьев меняется.

Например, блуждающие муравьи (Tapinoma erraticum) покидают гнездо и переселяются в другое место. А у северо-американских муравьев-жнецов (Pogonomyrmex) при повышении дозы феромона тревоги все рабочие начинают копать землю.

Запах самки также является безусловным раздражителем. Если смыть спиртом или эфиром выделения с покровов тела самки муравьев и полученным раствором пропитать кусочек сердцевины бузины, муравьи будут ухаживать за ним так же, как и за самкой.

Сигнализация при помощи следовых феромонов имеет у многих муравьев такое же значение, как танцы у пчел.

Отыскав богатый источник пищи, муравей-фуражир, двигаясь к гнезду, прикасается брюшком к почве, оставляя на ней пахучий след. По этому следу пищу отыскивают другие муравьи, вышедшие из гнезда на добычу. Следовые феромоны также побуждают фуражиров отправляться на поиск пищи.

Существуют и другие феромоны, источник и действия которых пока еще не изучены. Так, например, трупы умерших муравьев рабочие отыскивают благодаря выделяющимся при разложении эфирам жирных кислот и выносятся из муравейника. Если смочить такими эфирами живого муравья, рабочие будут выбрасывать его из муравейника до тех пор, пока запах не исчезнет.

Ротовые части грызущие или лижуще-грызущие. В последнем случае нижняя губа и нижние челюсти вытягиваются и образуют хоботок с язычком на конце. Такой ротовой аппарат служит для высасывания нектара. Жвалы образуются не только при питании, но и при строительстве гнезд, рытье почвы и т. д.

У некоторых видов они имеют причудливую форму и превышают длину головы. На голове имеются пара сложных фасеточных глаз и 3 простых глазка, но некоторые муравьи совершенно слепы.

Муравьи принадлежат к общественным полиморфным насекомым. Их внешний скелет представлен хитином. С поверхности блестит или, наоборот, матовый, гладкий или морщинистый, голый, опушенный, а волоски могут быть короткими или длинными, прилегающими или отстающими.

Головы могут быть круглые, квадратные, конические, пирамидальные, сердцевидные, плоско-выпуклые. Но какова бы не была голова, она неизменно оснащена парой простых булавовидных усиков, которые расположены в особых ямках между глазами. В каждом усике есть более или менее длинная рукоять, несущая членистые жгутики. У одних в усике всего 4 членика, у других 12-13. На голове у муравья выделяют лоб, темя, даже щеки разной конфигурации. У некоторых имеется пара сложных глаз и три простых глазка. Многие муравьи совершенно слепы. Простые глазки, если они есть, располагаются на темени тремя точками. Сложные глаза состоят из разного числа одинаковых фасеток: у одних их 2-3, а у других тысячи. Каждая фасетка – это микроскопическая светочувствительная трубочка, она воспринимает только одну единственную точку, все же вместе дают полное изображение.

Ротовые части грызущие. У некоторых муравьев существует так называемая подротовая сумка, куда они при уборке помещения складывают мусор и пыль. Кроме широкой верхней и нижней губы, у муравьев есть две пары челюстей: верхняя и нижняя (жвалы). Жвалы необычайно разнообразны. Они могут быть крохотными, средними, большими, огромными, тупыми и острыми; гладкими и зубчатыми; прямыми или изогнутыми; смыкающимися и перекрывающимися самым необычным образом; похожи или на щипцы или на кусачки. Они могут действовать независимо от прочих ротовых органов, а так же и при закрытом рте. Эта особенность связана с тем, что мандибулы являются основным рабочим инструментом и оружием муравья.

В нижней губе самой важной частью является язычок с его придаточными частями. Это орган вкуса, но служит он и для чистки тела. С его помощью взрослые муравьи постоянно обмениваются кормом, кормят личинок. Ротовое устройство не приспособлено к поглощению твердой пищи, муравей может всасывать только растворы.

Второй частью тела муравьев следующей за головой является грудь, состоящая из трех слитых члеников. К ней прикрепляются три пары ножек, каждая из которых заканчивается пятичлениковй лапкой. Голени передних ног оснащены специальными гребными, с помощью которых муравьи чистят свои усики.

Брюшко у муравьев стебельчатое и присоединяется к груди следующим образом: один или два первых членика отделены от брюшка и образуют стебелек – подвижное и гибкое сочленение с грудью. Такое сочленение обеспечивает большую подвижность брюшка и многие муравьи способны даже подгибать его конец к голове. Само же брюшко состоит из 3-9 соединенных между собой члеников. Первый сливается с грудью и неотделим от нее. Придатки двух последних сегментов брюшка образуют яйцеклад или жало, которое если есть, то слабо развито.

От ротового отверстия, сквозь грудь и стебелек тянется пищевод. В брюшке он сразу расширяется в зобик. В зобике пища не усваивается, а сохраняется пока не будет отрыгнута и передана другим муравьям. Одновременно, в зобике, пища частично подготавливается к усвоению. Сам же муравей питается чаще не той пищей, которую добывает сам, а отрыжкой своих собратьев. Пройдя зобик и мышечный желудок пища поступает в персональный отрезок кишечного тракта, где и усваивается. Мышцы, которые образуют глотку и желудок составляют сдвоенный орган, регулирующий и направляющий использование собранного корма. Когда просвет мышечного желудка закрыт, а волокно глотки расслаблены, пища отрыгивается из зобика и передается другому муравью. Если же мускулы глотки сжаты, а мышечный желудок действует подобно насосу, то корм из зобика перекачивается в пищеварительный отдел кишечника.

С пищеварительным трактом связана система желез. Среди них:

· Железы жвал и нижних челюстей, они выделяют клейкое вещество, используемое непосредственно как строительный материал или для его приготовления;

· Губная железа – производит смазку, которой рабочие муравьи облизывают лица, а иногда и кормят личинок;

· Глоточные железы. Через их протоки в пищеварительный тракт поступает секрет, подготавливающий пищу к усвоению;

· Грудные железы – выделяют на поверхности тела ароматическое вещество, по запаху которого обитатели муравейника узнают друг друга, отличают «своих» от «чужих».

Вдоль всего тела муравья проходит нить нервного ствола, а в его головном отделе сосредоточен довольно мощный узел нервных клеток – ганглий, который иногда называют мозгом муравья. Он составляет у муравьев 1/280 часть объема тела.

Органы слуха, обоняния и осязания у муравьев находятся на усиках.

Половозрелые особи имеют две пары перепончатых крыльев, покрытых редкими жилками.

Значение муравьев

Для человека деятельность муравьев имеет положительное и отрицательное значение. Многие земляные муравьи являются полезными почвообразователями, перемешивающими, рыхлящими и удобряющими почву.

Для кормления самок и для выращивания расплода муравьям необходима белковая пища – различные насекомые. Особенно охотно муравьи поедают голые личинки насекомых. Кормовой участок отдельного гнезда рыжих лесных муравьев достигает 1-2 га. И если в этом районе какой-либо вредитель лесных культур начинает размножаться в большом количестве, муравьи полностью переключаются на питание им и могут в зародыше подавить очаги массового размножения, вредных насекомых. Так муравьи регулируют численность пядениц, совок, пилильщиков, зеленой дубовой листовертки. Они снижают численность шелкопрядов и других волосистых гусениц, а также майского хруща.

Обычно лесохозяйственное значение муравьев оценивают по числу приносимых в гнездо насекомых. Однако это лишь часть истребленных муравьями животных. Надо иметь ввиду, что, нападая на различных беспозвоночных, муравьи, далеко не всегда тут же овладевает добычей и переносят ее в гнездо. Часть насекомых все-таки ускользает от «охотников». Но даже непродолжительный контакт гусеницы с рыжим муравьем или его единственного укуса достаточно, чтобы у гусеницы в дальнейшем пропал аппетит, затянулось развитие и наступила гибель. Уже при 3-минутном контакте с лесным муравьем погибают все гусеницы непарного шелкопряда. Из гусениц сибирского шелкопряда, контактировавших с муравьями, окукливаются не более 10%. Таким образом, число погибших от муравьев вредителей значительно превышает число приносимых в муравейник насекомых.

Муравьи оказывают положительное влияние на почвообразовательные процессы. Они перемешивают почву, улучшают ее химический и механический состав. Прокладывая ходы, муравьи поднимают частицы почвы из нижних горизонтов в верхние. При этом улучшается доступ воздуха к корням растений. Следует подчеркнуть, что полезное перемешивание почвы происходит постоянно, т. к. муравьи непрерывно перестраивают свои гнезда.

В гнездах и вокруг них накапливается большое количество экскрементов, удобряющих почву. Муравьи, поселяющиеся в древесине и включающие в гнезда старые пни, участвуют в разрушении омертвевшей древесины, ускоряя тем самым процесс ее разложения. Кроме того, животные собирают в муравейник древесные и травянистые частицы, веточки, хвою, чешуйки, где их разложение идет значительно быстрее, чем на поверхности почвы. Это связано с более высокой, чем в окружающей почве, температурой гнезда, с развитием в муравейниках особой микрофлоры – бактерий, грибов. Таким образом муравьи улучшают плодородие лесной почвы. Установлено, что деревья, корни которых попадают в зону влияния гнезда, быстро разрастаются, используя накапливаемые под муравейником питательные вещества. Около муравейников гораздо лучше развит живой напочвенный покров: масса травостоя, например, вокруг муравейника выше в 5-8 раз. Здесь развивается растительность, требовательная к плодородию почвы.

Сами муравьи служат пищей многим позвоночным. Муравьями питаются певчие птицы, лесные куриные. Без муравьев невозможно нормальное развитие тетеревов и рябчиков. Поэтому в настоящее время при организации работ по восстановлении численности этих промысловых птиц планируется специальное расселение рыжих лесных муравьев. В целом муравьи способствуют увеличению численности ряда видов птиц, т. к. являются резервным кормом, помогая им переживать периоды бескормиц.

Поедают муравьев многие земноводные животные, а также барсуки, лисы, медведи и другие звери, имеющие хозяйственное и промысловое значение. Гнезда рыжих муравьев часто используют как места зимних ночевок кабаны.

Нельзя не отметить одну особенность муравьев. Они способны размножать тлей, выделяющих большое количество сладких экскрементов. Муравьиная семья использует их для питания взрослых особей, охраняют тлей от врагов. Поэтому не следует расселять муравьев в садах, плодовых и буковых лесах. Вред, причиняемый муравьями, является незначительным по сравнению с приносимой ими пользой.

Есть среди муравьев разрушители древесины и вредители сельского хозяйства, например, муравьи-жнецы и муравьи-листорезы. Но те же муравьи-жнецы играют на естественных пастбищах большую положительную роль, т. к. разносят семена многих растений и улучшают почву.

Представители подсемейства иридомирмекс (Iridomyrmex humilis) в СНГ не встречаются, но являются объектом карантина, т. к. сильно вредят садам, охраняя вредных тлей от естественных врагов. Эти муравьи выделяют вещество, названное иридомирмецином, очень ядовитое для других насекомых.

В 1758 г. Линней описал крошечного желтого муравья из Египта, назвав его фараоновым муравьем (Formica pharaonis, теперь этот вид называется Monomorium pharaonis). В 1828 г. этот муравей был впервые обнаружен в Англии. Здесь он обосновался под плитами традиционных английских каминов. И с этого времени начал быстро расселяться по всему свету. Много их и у нас, особенно в новых домах с пустотелыми перекрытиями и скрытыми батареями парового отопления.

Крошечные (2-2, 5 мм длиной) муравьи проникают всюду и лезут во все продукты. Особенно неприятно их присутствие в больницах, т. к. они могут служить механическими переносчиками заболеваний и, проникая в операционные, нарушать стерильность. Борьба с фараоновыми муравьями очень трудна и оканчивается успешно лишь при фумигации зданий.

Видовой состав

Вид муравьев	Рыжий лесной муравей Formica rufa	Черный муравей Lasius niger L.	Желтый земляной муравей Lasius flavus F.	Мирмика рыжая Myrmica laevinodis N.
Климатическая зона
Лесостепная зона	Лес	Луг Заливной луг	Луг Заливной луг	---
Зона южной тайги	Лес Заливной луг	Лес Заливной луг	Луг	Луг

Размножение

Семьи муравьев – многолетнее четко организованное сообщество индивидов, состоящее из половых особей (самцов и самок), а также рабочих муравьев, которые являются недоразвитыми, бесплодными в обычных условиях самками.

Самцы обычно появляются в муравейнике незадолго до брачного лета и вскоре после спаривания погибают.

Самка оплодотворяется один раз и полученный при этом огромный запас спермы, который в ее организме постепенно в течение всей жизни расходуется. Продолжительность жизни муравьиной самки максимальна для мира насекомых – до 20 лет.

После оплодотворения для самки-основательницы наступает самый опасный период в жизни – период одиночного существования. Самка должна выбрать место для гнезда, подготовить первую камеру нового муравейника и приступить, спустя некоторое время, к яйцекладке. У некоторых муравьев камера имеет выход на поверхность, и самка, как только выведутся личинки, периодически выходит наружу охотиться. Выходы самок продолжаются до тех пор, пока из личинок не вырастут первые рабочие. У большинства видов муравьев самка после яйцекладки постоянно находится в изолированной от внешнего мира камере, выкармливая первых рабочих и существуя сама за счет дегенерации мышц и собственного жирового тела. Никакого дополнительного питания в это время она не получает.

Одинокие самки, крылатые и уже сбросившие крылья, являются легкой добычей для многих врагов: птиц, насекомых, млекопитающих, амфибий, хищных, беспозвоночных и других видов муравьев. Из сотен вылетевших из гнезда самок лишь единицам удается соорудить первую камеру и приступить к основанию муравейника. Поэтому в ходе эволюции многие муравьи выработали способы, позволяющие сократить до минимума или полностью исключить наиболее уязвимый период одиночного существования самки. Далеко не все муравьи способны основывать новые семьи самостоятельно. У некоторых видов молодая самка использует для этого уже существующую небольшую семью другого вида муравьев. Проникая в чужое гнездо она убивает живущую там самку и занимает ее место. Рабочие муравьи обычно начинают ухаживать за пришелицей и вскармливать ее потомство – муравьев другого вида.

Постепенно рабочие вида-хозяина вымирают и в гнезде остаются только новая самка и ее потомство. Иногда рабочие вида-хозяина ведут себя агрессивно по отношению к чужой самке. В таких случаях, если семья небольшая, она убивает не только самку, но и взрослых рабочих. В гнезде остаются только куколки. Выходящие из них молодые рабочие уже лояльны к чужой самке.

Развитие

После того, как самка отложила яйцо, находящийся поблизости муравей подхватывает его и переносит в другую камеру. Там он кладет его на комочек белой крупицы, который именуется пакетом.

У большинства муравьев яйца характерной формы – продолговатые. У высокоразвитых листорезов они округлые, а у некоторых примитивных видов почти палочковидные.

Размеры яиц, отложенных даже одной и той же маткой, не всегда одинаковы. Самые крупные из них не более полумиллиметра в длину, обычно же яйцо гораздо меньше.

Как только яйцо отложено, за ним сразу начинают ухаживать. Муравьи-няньки постоянно не просто перебирают и перекладывают яйца, а лижут их. Слюна муравьев содержит питательные вещества. Всасываясь, они проникают сквозь оболочку, и яйцо постепенно увеличивается в объеме. Таким образом, муравьиное яйцо в момент появления на свет не содержит всего количества питательных веществ, необходимых для созревания личинки. Лишь благодаря слюне и содержащимся в ней веществам яйца разрастаются. Одновременно слюна, обладающая бактерицидными свойствами, убивает на их оболочке споры губительной плесени и склеивает их в пакеты.

Из созревшего яйца вылупляется личинка. Она настолько мала, что ее движения для невооруженного глаза незаметны. Но муравьи-няньки, обнаружив ее, тут же переносят из пакета яиц в пакет молодых личинок. Этот желто-белый червячок-личинка состоит из 12 колец, безглаза, безнога. У нее только имеется намек на усики, но зато уже хорошо выражен рот. Тело личинки покрыто как бы щетинкой из разнообразно изогнутых, закрученных, хорошо пружинящих волосков. Эти микроскопические рессоры предохраняют личинку от повреждений, когда муравей берет ее в свои жвалы. К тому же мохнатые личинки в пакетах не склеиваются, не соприкасаются своими телами, а как бы сваливаются, переплетаются волосками так, что дыхальца, через которые проходит воздух, остаются открытыми. Дыхание не нарушается. Личинки одних видов муравьев имеют на спине петельки, и няньки подвешивают их к потолку камер, у других – личинок волосками-крючочками прикрепляют к стенкам гнездовых ниш. Всего же чаще они содержатся в пакетах. Кормятся личинки обычным способом и, поглощая уйму пищи, растут во много раз быстрее, чем яйца. Рабочие-няньки кормят личинок, отрыгивая выделения желез – богатую витаминами, жидкую пищу.

Особенности поведения

Соотношение массы тела и мозга (надглоточного ганглия) у муравья, примерно такое же, как у собаки 1:200-1:300. А грибовидные тела, функция которых соответствует функции коры головного мозга у позвоночных животных, у некоторых муравьев занимает половину объема мозга. Не случайно поэтому, что по способности к обучению муравьи не уступают птицам и другим млекопитающим. Они даже способны к некоторым элементарным формам общения. Опытами Г. А. Мазохина-Поршнякова и его сотрудников доказана, например, способность муравьев к инвариантному обучению. Опыты эти проводятся следующим образом: в начале муравью предлагают синий треугольник и желтый квадрат и обучают его находить кормушку у треугольника. После того, как обучение закончено, предлагается вторая задача: научиться находить кормушку у зеленого треугольника, отличая его от оранжевого круга. После нескольких таких опытов муравьи обучаются отличать треугольник от любой другой фигуры, независимо от их окраски и размеров. Более сложных опытов с этими насекомыми пока не ставили.

Очень интересно их поведение в семейной организации. В многоклеточном организме обмен информацией между отдельными органами и клетками осуществляется при помощи тока крови и по нервным окончаниям. В «сверхорганизме» аналогичные функции выполняют: трофоллаксис, пахучие феромоны и звуковые сигналы.

Трофоллаксис – это обмен пищей между отдельными особями, в который вовлечено все общество. Как показали опыты с мечеными атомами: капля пищи, принесенная одним муравьем в гнездо уже через 20 часов распространяется между сотнями особей. Самки всех общественных насекомых выделяют вещества, которые слизывают ухаживающие за ними рабочие и затем распространяют их среди всего населения гнезда. Стоит этим веществам исчезнуть, как поведение рабочих резко меняется. Рабочие особи рыжих лесных муравьев (F. rufa) сразу же начинают откладывать яйца. Рабочие бурого лесного муравья (F. fusca) могут принять в это время самку любого вида того же рода, которую они убили бы прежде. Колонна бродячих муравьев начинает искать другую колонну того же вида и сливается с ней.

С пищей, видимо, передается и другая, более сложная информация, например, о соотношении каст у муравьев, но об этом почти ничего не известно.

Вещества, выделяемые животными, которые изменяют поведение других животных того же вида, носят название феромонов (гомотенгронов).

Защитное поведение

В особую группу можно выделить оборонительное поведение, которое отмечается за пределами муравейника. При опасности муравьи используют свое основное и единственное дальнобойное «оружие» - муравьиную кислоту. Чтобы определить, для чего муравьи используют такое «оружие», нами были проведены следующие наблюдения. Сначала запустили на одну из троп рыжего лесного муравья (F. rufa), муравья, взятого из другого гнезда того же вида, а затем из дальнего, не соединенного дорожками. Оба муравья вели себя одинаково. Подогнув брюшко, они начали бегать по муравейнику, обрызгивая его кислотой. Поведение пришельцев насторожило хозяев. Несколько особей окружили незваных гостей и начали ощупывать их усиками. Это продолжалось в течение 15-20 секунд. Затем все разбежались и пришельцы растворились в общей массе. Абсолютно другая реакция наблюдалась при встрече рыжего лесного муравья (F. rufa) с особями другого вида. На одну из троп был пущен черный муравей (L. niger), взятый из муравейника на лугу. Он начал метаться по чужому гнезду, пытаясь скрыться от хозяев. Но они окружили его, изучили с помощью усиков и, парализовав его муравьиной кислотой, буквально разорвали жвалами.

Охрана и восстановление численности

Основными чертами общества насекомых являются разделение функций между членами «общества» и постоянный обмен «информацией». Общество, или семья, насекомых – это единое целое, и каждая особь не может существовать вне его.

Одним из показателей совершенства организма является степень его независимости от среды. Насекомые – животные хладнокровные. Правда, температура их тела может быть выше, чем температура воздуха. А вот в гнездах температурный режим поддерживается очень строго.

Ранней весной, как только стает снег, на южной стороне гнездовых куполов муравейников рыжих муравьев можно увидеть плотный шевелящийся слой муравьев. Это рабочие-«теплоносцы». Нагревшись на солнце, опускаются в гнезда и там остывают. Сравнительно быстро в гнезде появляется небольшой участок с температурой 26-30 о С. В него поднимаются из глубинных ходов самки и откладывают яйца. Здесь происходит воспитание первых личинок. Впоследствии объем «теплового ядра» увеличивается. Летом муравьи поддерживают в гнезде постоянную температуру, открывая и закрывая входы в гнездо и изменяя наклон освещенного склона купола муравейника. Большинство видов муравьев просто переносят личинок, подбирая для них камеры с наиболее подходящим режимом.

Благодаря общественному образу жизни муравьи получают возможность делать запасы пищи гораздо больше, чем это может сделать одна особь.

Главное «приобретение» муравьев – необыкновенная жизнеспособность семьи как целого. Погубить муравья ничего не стоит, но уничтожить муравейник довольно трудно. Достаточно оставить хотя бы самку, личинок и небольшое количество рабочих и гнездо восстанавливается. Поэтому так трудно бороться с живущими в домах муравьями – ведь все обычные меры борьбы приводят только к уничтожению рабочих-фуражиров.

При гибели части населения в семье моментально происходит перераспределение функций отдельных рабочих. Больше того, опыты с затравливанием ядами гнезд краснощекого муравья (Formica rufibarbis) показали, что после гибели большого количества рабочие начинают вместе с самкой откладывать яйца, что способствует быстрому восстановлению прежней численности семьи.

Иногда отдельные семьи муравьев объединяются в колонию из нескольких гнезд. Колонии рыжих лесных муравьев иногда насчитывают несколько тысяч гнезд и занимают территорию в несколько квадратных километров. Между гнездами колоний постоянно происходит обмен молодью и рабочими. Если прекратить такой обмен, гнезда вскоре становятся враждующими. Способность к регенерации у колонии еще выше, чем у семьи, живущей в одиночном гнезде. Если, например, в одном из гнезд колонии погибнут фуражиры, рабочие из соседних гнезд становятся фуражирами.

Высокая способность к регенерации семей привела к тому, что семьи многих видов муравьев практически не имеют естественных врагов. У рыжих муравьев имеются так называемые охраняемые территории, в пределах которых не допускаются особи других семей того же или близкого (рода) вида.

Представители Красной книги описаны по Н. Б. Никитскому (1987). Как ни странно на первый взгляд, но даже среди обычных насекомых, как муравьи, имеются исключительно редкие. У нас в стране к ним относятся муравьи-лиометопумы, сооружающие свои гнезда внутри стволов деревьев.

Род Лиометопумы очень древний. Некоторые его виды были обнаружены палеонтологами внутри балтийского янтаря, т. е. жили на земле уже 30-40 млн. лет назад. Сейчас же во всем мире известно 7-8 видов лиометопум. Мирмекологи без особого труда распознают их по своеобразной двухцветной окраске тела, зубцам на челюстях и крохотными глазками, сохранившимся на темени рабочих особей. Одни рабочие – крупные, около 7 мм длиной, другие – всего 3-4 мм.

Известно, что разные по внешности особи выполняют в гнезде и разную работу, но чем отличаются обязанности крупных и мелких лиометопумов, пока не известно.

В нашей стране лиометопумы встречаются в двух далеко отстоящих друг от друга областях: на юге и западе европейской части и в Приморском крае. До самого последнего времени считалось, что там и там живет один и тот же вид – лиометопум европейский .

Как один вид с разорванным ареалом он включен и в Красную книгу. И только совсем недавно оказалось, что дальневосточные лиометопумы представляют собой особый вид – лиометопум восточный . В отличие от европейского черное у него только брюшко, а голова такая же коричневая, как и грудь. Лиометопум восточный встречается еще реже, чем европейский. В Приморском крае эти муравьи известны всего в трех районах.

Биология обоих видов довольно сходна. Они устраивают гнезда внутри стволов деревьев, используя для этого естественные полости или дупла. Европейский вид поселяется преимущественно внутри старых дубов, тогда как дальневосточный предпочитает черную пихту.

Из девяти обнаруженных гнезд шесть располагались именно в ней и лишь три семьи обосновались в других породах: березе, ильме и монгольском дубе. Работая над сооружением гнезда, муравьи расширяют внутренние полости ствола, а опилки в челюстях выносят наружу и сбрасывают вниз, порой с высоты более метра. Другие муравьи, работающие у подножья дерева, подбирают упавшие кусочки и относят подальше от ствола.

Интересной особенностью поведения муравьев является их реакция на врага. Стоит дотронуться до бегущего лиометопума, как он падает, притворившись мертвым, или, приподняв брюшко, начинает метаться из стороны в сторону.

С сигналом опасности связаны интересные взаимоотношения между муравьями и средиземноморской синицей-гаичкой. Муравьи представляют смертельную опасность для гнездящихся в дуплах этих деревьев гаичек. В ответ на опасность у птиц выработалось специальное защитное поведение: заметив муравьев, бегающих возле входа в дупло, синицы ловят их клювом и растирают по коре деревьев. «Облака» феромонов тревоги, выделяющиеся при этом из раздавленных муравьев, заставляют других лиометопумов держаться подальше от дупла.

Оба вида муравья активны в течение всего теплого периода. В июне в семьях появляются самки и самцы. Размножение лиометопумов почти не изучено.

Хотя лиометопум европейский в настоящее время довольно обычен в некоторых странах южной Европы, у нас в стране и он, и лиометопум восточный заслуживает строгой охраны.

Дальневосточный вид крайне редок и является эндемиком.

Большое значение в природе имеют эти маленькие шустрые существа. Как многочисленный вид, выше численность его и биомасса на единицу площади, тем значительнее его биоценотическая роль. Значимость муравьев обусловлена их многочисленностью. Но не только этим. Важны и особенности образа жизни муравьев, их питания и связей с другими животными, растениями, почвой. Основные аспекты воздействия муравьев на биогеоценоз можно разделить на 2 группы: связанные с сооружением гнезда, постоянством места поселения и обусловленные трофическими связями муравьев с другими группами животных и растений.

К первой группе относятся такие важные стороны деятельности муравьев, как концентрация и ускоренное разложение растительных остатков, аэрация и улучшение почвы и ее водного режима. Муравейники используются как места поселения других животных. В них создаются особо благоприятные условия для развития ряда микроорганизмов.

Во вторую группу входят хищническая и собирательная деятельность муравьев, их трофобиоз с тлями, а также связь их с рядом позвоночных животных.



Животный мир разнообразен. На территории округа обитают свыше 9,5 тыс. видов животных. Формировался животный мир в тесной взаимосвязи с животным миром Владимирской области и Центральной России. Но небольшая площадь округа, незначительная лесистость, высокая доля антропогенных ландшафтов и пойменных лугов придают краю своеобразие. По возрасту животный мир края, и области, молодой (послеледниковый). По особенностям формирования смешанный, образованый сибирским (таёжным), западноевропейским (животными широколиственных лесов) и южным (степными) видами. Однако в связи с сокращением лесов начался процесс исчезновения многих таёжных видов: животных вытесняет человек, они уходят в другие места ли погибают. Поэтому современный животный мир не так разнообразен и многочислен, как в прошлом. В видовом составе он представлен всеми основными группами животных. Самыми многочисленными являются беспозвоночные, их насчитывается более 9,2 тыс. видов. Хорошо представлены преобладающие в животном мире членистоногие, которые объединяют ракообразных, паукообразных и насекомых. С давних времен жизнь трудолюбивых муравьев была для людей предметом постоянных наблюдений и живейшего интереса.

Большую роль в сохранении животных играют созданные заповедники, заказники, охраняемые территории, где сохраняются животные, оберегаются или акклиматизируются, реакклиматизируются. На территории Владимирской области существуют различные заказники, где муравьи являются охранными животными. Но в Муромском районе таких мест нет. Кроме этого видовой состав муравьёв Муромского края неизвестен, так как никаких мирмекологических исследований на данной территории не проводились. Эта работа является единственным источником сведений о видовом разнообразии муравьёв на территории Муромского района.

Трудность классификации муравьев связана с двумя феноменами – наличием видов-двойников и гибридов. Мирмекологи (зоологи, специализирующиеся на изучении муравьев) знают, что первых, т. е. видов, практически не различимых по внешнему виду, среди муравьев довольно много. В результате описанный по анатомическим (морфологическим) признакам небольшого числа особей вид нередко приходится разделять на два или более самостоятельных – изолированных друг от друга репродуктивно. Отличить их друг от друга можно на основе статистического анализа промеров очень больших количеств (крупных выборок) индивидов, по хромосомным (генетическим) или биохимическим (ферментным) особенностям. И напротив, два близкородственных вида муравьев, которые легко различимы по внешним признакам, в местах совместного обитания нередко скрещиваются и дают гибридные формы. Если эти гибриды плодовиты, значит, речь идет не о самостоятельных видах, а лишь о разных расах одного и того же (по определению, потомство от скрещивания разных видов неплодовито.)

2. История развития муравьев.

Появились муравьи на нашей планете 200 млн. лет назад (в верхнем мезозое). Их далекие родственники стали свидетелями расцвета динозавров. Предки современных муравьев были подземными хищниками, лишь значительно позднее они освоили поверхность земли и забрались на деревья. С течением времени одни формы муравьев вымирали, другие появлялись, и сейчас ученые около восьми тысяч различных видов. Муравьи – близкие родственники ос, и некоторые исследователи даже считают их своего рода высокоспециализированными осами. Известны как крылатые муравьи (самцы и царицы), так и бескрылые осы (самки немок). Однако в целом муравьи внешне отличаются от ос присутствием перед брюшком хорошо заметного стебелька из одного-двух узловато расширенных члеников, где часто находится торчащий вверх выступ. Другая их отличительная черта – парная метаплевральная железа, расположенная непосредственно перед стебельком в задних углах мезосомы (части тела между головой и брюшком, которая у большинства насекомых называется грудью) и часто заметная там по вздутиям – «буллам».

Хотя анатомическое и поведенческое сходство муравьев с осами уже давно приводило к тому, что последних считали их предками, эта точка зрения была научно подтверждена лишь в 1967, когда в янтаре из Нью-Джерси были найдены два ископаемых образца, соответствующих, так сказать, «осомуравью», т. е. переходной форме между двумя группами. Ее назвали Sphecomyrma freyi. Этот вид датирован концом мелового периода (примерно 80 млн. лет назад) и почти идеально подходит на роль звена, связующего муравьев с одиночными осами надсемейства Vespoidea. В его анатомии мозаично сочетаются муравьиные и осиные признаки, но таксономически вид относится к муравьям, поскольку обладает метаплевральными железами.

С тех пор обнаружено множество других ископаемых экземпляров, помещенных в роды Sphecomyrma и Cretomyrma, которые объединяют в подсемейство Sphecomyrminae. Судя по этим находкам, в среднем – позднем мелу несколько видов примитивных муравьев было широко распространено по Лавразии – суперконтиненту, разделившемуся впоследствии на Евразию и Северную Америку. По меньшей мере 65 млн. лет назад они начали эволюционно дивергировать, адаптируясь к различным местообитаниям (экологическим нишам). Одновременно происходила дивергенция покрытосеменных, или цветковых, растений, становившихся доминантами сообществ, и скорее всего, тогда же начали складываться их симбиотические взаимоотношения с муравьями.

В природе муравьёв не спутаешь с другими насекомыми: бескрылые, очень активные, всё время что-то ищущие, суетящиеся. Муравьи – общественные насекомые, обитающие на земле и деревьях по всему миру, кроме Антарктики, Исландии, Гренландии и некоторых удаленных от континентов островов. Благодаря такому космополитному распространению, обилию и своим хорошо заметным колониям муравьи известны повсюду.

Муравьи – самое эволюционно продвинутое семейство насекомых с точки зрения поведения, экологии и физиологии. Их колонии представляют собой сложные социальные образования с разделением труда и системами коммуникации, позволяющими особям координировать свои действия при выполнении задач, которые не по силам одному индивиду. Кроме того, многие виды муравьев поддерживают высокоразвитые симбиотические отношения с другими насекомыми и растениями.

Преимущества, даваемые муравьям кооперацией, привели к тому, что на сегодняшний день это доминирующая по численности группа членистоногих. Так, на 1 акре (0,4 га) саванны в Кот-д"Ивуаре (Африка) обитает 8 млн. муравьев, образующих примерно 3000 колоний. Вместе с термитами (еще одной крупной группой общественных насекомых) муравьи составляют треть общей биомассы наземных животных в тропическом лесу бассейна Амазонки. Другими словами, при средней популяционной плотности 3,25 млн. муравьев и 0,4 млн. термитов на 1 акр они в сумме весят лишь вдвое меньше, чем все прочие сухопутные животные этого дождевого леса. В областях с умеренным климатом их меньше, но цифры все равно впечатляют. На площади 8 кв. км во Флориде обнаружено 76 видов муравьев из 30 родов, а на площади 5,5 кв. км в Мичигане – 87 их видов из 23 родов.

Живут семьями. В гнезде бывает до одного миллиона жителей. Разрастаясь, такая семья объединяет несколько муравейников своего вида, между которыми по специальным тропам осуществляется обмен обитателями.

Дороги муравьев никогда не пересекаются. Известны такие муравьиные дороги, которые не меняли своей конфигурации в течение пятнадцати лет, хотя и имели в длину до ста тридцати метров.

Редко увидишь одиночного муравья, даже вдали от его гнезда, обычно их всегда много. Это рабочие муравьи. Численность их в одном гнезде измеряется тысячами и десятками тысяч, а в некоторых и до миллиона особей. Кроме них, в семье бывает одна или несколько маток. Они тоже бескрылые и никогда не покидают гнездо. Раз в году в семье появляются крылатые молодые самцы и самки. Крылья у них слабые и для вылета в брачный полёт они ждут теплого, безветренного дня. Такой вылет происходит одновременно, в одни и те же часы, у всех муравьёв одного вида, живущих в этой местности. Этим обеспечивается перекрёстное оплодотворение.

Самцы муравьёв после роения погибают. Оплодотворённые самки (царицы), опустившись на землю, сбрасывают ставшие ненужными крылья и спешат спрятаться, найти укромное местечко, где можно основать новую семью.

Муравьи имеют три основных касты: самцы, самки и рабочие особи, являющиеся бесполыми самками, которые, правда, могут откладывать яйца, но из них никто не развивается. Самки муравьев живут до двух лет (иногда 10-20) хотя остальное население муравейника обновляется почти за год.

Сообщество муравьев состоит в основном из самок. Немногочисленные самцы, за редким исключением, не принимают участия в жизни колонии. Они остаются в гнезде до брачного лета, а после него оказываются бездомными и не способными о себе заботиться. В принципе, их единственная функция – спаривание, и, выполнив ее, они быстро умирают. За небольшими исключениями, самцы развиваются из неоплодотворенных яиц, т. е. генетически гаплоидны – обладают только одним набором хромосом, достающимся им от материнской яйцеклетки.

Неразмножающиеся рабочие, как и плодущие царицы, по генотипу самки, однако их половая система обычно недоразвита. И те и другие развиваются из оплодотворенных яиц, т. е. являются диплоидными – у них два набора хромосом, полученных от сперматозоида и яйцеклетки. Эту на первый взгляд универсальную систему усложняет присутствие телитокии, т. е. развития самок из неоплодотворенных яиц, например у Pristomyrmex pungens, наличие диплоидных самцов, в частности у S. invicta и Formica exsecta, и откладка у некоторых видов жизнеспособных яиц рабочими особями.

Хотя все оплодотворенные яйцеклетки по своему генетическому потенциалу способны развиться в цариц, у большинства видов основная их часть дает рабочих. Физиологические механизмы, определяющие, будет ли яйцеклетка оплодотворена и представитель какой касты получится в случае ее оплодотворения, окончательно не выяснены. Ясно только, что, в отличие от медоносных пчел, это определяют не выкармливающие личинок рабочие. В то же время развитие царицы зависит от особенностей питания и температурного режима. Известно также, что у родов Solenopsis, Monomorium и Myrmica некая пороговая пропорция девственных самок в гнезде подавляет их дальнейшее возникновение.

Рабочие муравьи живут около года, в отличие от цариц, которые могут дожить до 18 лет. Каста рабочих обычно делится на три различающиеся размерами субкасты – мелких, средних и крупных особей. У большинства видов переход между ними постепенный, и это деление отчасти условно, но в некоторых случаях существуют две четко выраженные группы – мелкие и крупные рабочие. Первые у ряда видов в основном или полностью выполняют защитные функции и называются солдатами. У зерноядных форм они часто занимаются также помолом, т. е. очисткой семян от оболочек и измельчением их питательной части, эндосперма. Мелкие и средние рабочие выполняют различные задачи, которые меняются с возрастом. Сначала они работают няньками, кормя и чистя расплод, затем становятся строителями, расширяющими и ремонтирующими гнездо, а самые старые (и чаще прочих гибнущие) выполняют опасную роль фуражиров, т. е. собирают и приносят в муравейник еду. Объем рабочей силы, доступной для каждой конкретной задачи, оптимизирован – он устанавливается и поддерживается в наиболее эффективных пределах путем регулирования периода жизни, в течение которого особи выполняют ту или иную функцию.

3. Расплод.

Цикл развития муравьев, как и у всех перепончатокрылых, включает полное превращение (голометаболия). Из яйца вылупляется личинка – единственная растущая стадия насекомого. Ее кутикула, т. е. наружный покров, растягивается только в определенных пределах, поэтому в ходе роста несколько раз сменяется – происходят линьки. Соответственно различаются несколько возрастных стадий личинки: первая – от вылупления до первой линьки, вторая – до второй линьки и т. д. Для муравьев типичны четыре личиночные стадии, которые завершаются окукливанием, хотя у некоторых видов их три или пять.

Перед тем как превратиться в куколку, личинка прекращает питаться, отрыгивает меконий (содержимое своего кишечника) и, у большинства муравьев, окружает себя шелковым коконом (именно эти коконы называют в народе муравьиными яйцами). Внутри куколки происходит радикальная перестройка тела насекомого – безногая мешковидная личинка превращается в морфологически сложную взрослую особь (имаго). Все предшествующие стадии жизненного цикла муравьев объединяют под названием «расплод». Гнезда у муравейников очень разнообразны: моховые и земляные комочки, холмики из земляных комочков и растительных остатков. В среднем на постройку одного гнезда используется 4-5 млн. хвоинок и веточек. Есть летние и зимние жилища (явление покали). Зимние гнезда обычно глубже летних и располагаются в укромных местах. С наступлением осени сотни муравьев мигрируют к зимним гнездам, а в летних, расположенных на открытых местах, остаются лишь единицы.

1. 1. 5. Питание

Основу питания почти всех муравьёв составляют два компонента: белковый и углеводный.

В качестве источника белковой пищи используются различные беспозвоночные, главным образом насекомые. Муравьи охотятся на них или собирают трупы.

Основным источником углеводной пищи служит для муравьев падь - сладкое выделение тлей и других хоботных насекомых (червецов, щитовок, некоторых цикадок).

Помимо пади и насекомых, муравьи могут питаться соком растений, нектаром, грибами, семенами.

Вся пища, которую собирают муравьи, приносится в гнездо и там распределяется между всеми членами семьи. По данным многолетних наблюдений западногерманского исследователя Г. Велленштайна, питание рыжих лесных муравьёв (по массе):

Падь - 62 %

Насекомые и другие беспозвоночные - 33 %

Сок растений - 4,5 %

Грибы и падаль - 0,3 %

Семена - 0,2 %

1. 1. 6. Продолжительность жизни

Рабочие муравьи живут около года, в отличие от цариц, которые могут дожить до 18 лет. В лабораторных условиях отдельные рабочие особи могут дожить до 3-4 лет. Известен случай, когда муравей прожил семь лет. Но в естественных условиях в течение года население муравейника почти полностью обновляется, так что в среднем рабочий муравей живёт около года. Значительно дольше - до 20 лет - живут самки. Известны семьи рыжих лесных муравьёв, которые оставались живыми.

7. Гнездо.

Муравьи – общественные насекомые, имеющие большое значение в жизни леса. Они устраивают характерные гнезда с куполом из растительных остатков – муравейники. Немало муравьёв имеют гнезда в почве без насыпных холмиков сверху, либо гнездятся в древесине или под камнями. Гнезда муравьев одного вида, имеющие общее происхождение и единую территорию, образуют комплексы. Комплексы муравейников – это компактно расположенная группа гнезд, не разделенных неопределимыми для муравьев преградами (реки, ручьи, оживленные асфальтовые дороги, безлесные разрывы шириной более 30 м). Муравейники, входящие в комплекс, не обязательно связаны дорогами, но соприкасаются территориями. Обычно комплексом можно считать группу муравейников при их количестве 7-8 на 1 га, если в такой группе имеются гнезда разных размеров, в том числе гнезда с диаметром купола более 1,2 м и высотой более 0,7 м. Группа локально расположенных крупных гнезд всегда образуют один комплекс. Расстояние между гнездами в комплексе может составлять от 10 до 30 м. Границы комплексов могут не совпадать с границами выдела или квартала. В одном квартале может быть несколько комплексов быть несколько комплексов, если между группировками гнезд имеется пространственный разрыв более 100 м. В некоторых случаях все муравейники одного квартала или даже небольшого лесного массивы представляют единый комплекс, что видно при нанесении гнезд на схему. Отдельно расположенные муравейники, каких бы размеров они ни были, рассматривать как комплексы нельзя. Муравьи строят гнезда в местах, выбираемых, по крайней мере, частично, с учетом их теплового режима. Например, в прохладную погоду их может привлечь прогреваемая солнцем скала. Зимой виды Solenopsis сосредоточивают свои гнезда на южных склонах насыпей идущих в широтном направлении дорог и возводят высокие холмики; летом они перемещаются на северную сторону насыпей, а холмики строят низкие или вообще их не возводят.

Муравьи могут отчасти оптимизировать температурные условия своего существования, перемещаясь внутри гнезда вверх-вниз или даже переходя в гнездо-спутник. Рабочие ряда пустынных видов, напившись воды, отрыгивают ее в муравейнике для поддержания необходимой влажности.

Комплексы гнезд муравьев являются важным компонентом лесных экосистем. Благополучие леса во многом зависит от степени зрелости комплексов. Поэтому организация мониторинга комплексов гнезд муравьев силами школьных лесничеств и краеведческих объединений школьников и студентов исключительно интересна актуальна.

В пределах различных климатических зон муравьи выбирают наиболее оптимальные экологические условия (биотоп, температуру, микроклимат и т. д.). Изучение экологической приуроченности в каждом конкретном участке ареала, характера взаимоотношений разных видов муравьев на одной территории предпринимается не только с целью создания наиболее точной 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.

12 1. 2. Краткие экологические характеристики муравьев, встречаемых в районе исследования.

Муравей бурый лесной (Formica fursa L.)

Массовый, типично лесной вид, обитающий в лиственных и смешанных лесах с густым подлеском, где другие Serviformica не живут. Гнезда его можно встретить в кочках на сырых лугах, в земле, под камнями, в гнилой древесине, под корой пней. Активно разрушает древесину. Кормится на тлях (живущих как на деревьях, так и на травах), мертвыми насекомыми, иногда нападает на живых членистоногих животных.

Муравей рыжий лесной(Formica rufa L.)

Рабочие особи достигают в длину 4 – 9 мм. Обитает в хвойных, смешанных и лиственных лесах возрастом свыше 40 лет, хотя одиночные гнезда встречаются в биотопах с густым подлеском (Длусский, 1967). Этот вид приурочен к хвойным насаждениям, но их нет в липняках и очень мало в березняках. Встречается на открытых, хорошо прогреваемых полянах и опушках. Строит гнезда из более мелких растительных остатков, гнёзда рыжего лесного муравья обычно составляют 0,5 – 0,7 м, но иногда достигают высоты 1,5 м, гнезда этого вида выглядят более аккуратными и имеют форму вала.

Муравей красный древоточец (Tetramorium caespitum)

Как показывает название, этот красногрудый, довольно крупный муравей (рабочие особи длиной 6 – 14 мм, а самки 15 – 18 мм. Встречается в сосновых лесах, гнездиться, выгрызая обширные гнездовые ходы, в больной и мертвой древесине отмирающих деревьев. В многовидовом сообществе этот вид муравьев является одним из доминантов. Одним из источников являются сахаристые экскременты тлей.

Жёлтый земляной муравей (Lasius flavus)

Встречается в основном на лугах, иногда на окраинах лесопосадок.

Одной из наиболее удивительных черт этих муравьев является то, что они ведут полностью подземный образ жизни. В ходе эволюции хитин этих муравьев почти утратил сою пигментацию, став желтым или светло-оранжевым. Характерную для муравьев бурую окраску сохранили только самки и самцы. Размеры аналогичны двум предыдущим видам.

Эти муравьи никогда не показываются на поверхности и ищут пищу прямо под землей, охотясь на различных членистоногих, живущих в почве. Как и у черных лазиусов, у флавусов тесные взаимоотношения с тлями, но их колонии они не разводят на близлежащих растениях, селят прямо в муравейнике на корнях растений. Получается очень интересное явление: подземная тлиная колония прямо внутри муравейника! Достаточно распространенный вид. Размеры семьи достигают 50 000 особей.

Краснощекий муравей-минер (Serviformica rifibarbis)

Малый, или голоспинный, лесной муравей (Formica polyctena) Обычен там же, где и F. rufa, однако предпочитает биотопы с разреженным подлеском. Гнезда F. polyctena построены из более мелких растительных остатков, поэтому выглядят более аккуратными, чем у F. rufa. Почва занимает не более 25% надземной части муравейника. При одинаковых по размеру гнездах у F. polyctena численность семьи и кормовой участок в 2–7 раз больше, чем у F. rufa. F. polyctena более агрессивный энтомофаг, чем F. rufa. Любопытен выбор пищи у этого вида. В то время, как другие виды муравьев не трогают личинок с ядовитой гемолимфой, F. polyctena активно на них нападает и кусает до тех пор, пока не прокусит кожу. После этого, правда, добычу выбрасывает и старательно чистит челюсти о песок. Густоволосатых гусениц он не трогает, а на слабоволосатых нападает группой. В его семьях лишь 6–20% муравьев являются фуражирами.

2. Материалы и методы исследования.

2. 1. Физико-географическая характеристика района исследования.

2. 1. 1 Физико-географическая характеристика Ковардицкого леса.

Ковардицкий лес расположен на территории ЗАО ПЗ «Нива» , общей площадью 159 га, которое входит в состав ГУ «Муромский сельский лесхоз», ГУ «Владимирское управление сельскими лесами» и расположено в западной его части на территории Муромского административного района Владимирской области. Лесной фонд сельхозпредприятия состоит из отдельных участков леса различной величины и конфигурации, большинство которых непосредственно примыкают к границам государственного лесного фонда, образуя крупные лесные массивы.

Лес расположен на Ковровско-Косимовском плато, которое представляет собой эрозионно-моренную расчлененную возвышенную равнину. Рельеф в пределах территории леса - холмисто-увалистый. Холмы и гряды чередуются с замкнутым понижением.

Климат района расположения леса умеренно-континентальный по влажности и температурным условиям с хорошо выраженными сезонами года. Продолжительность вегетационного периода 160-180 дней. Среднегодовая температура воздуха +3,7. Поздние весенние заморозки возможны до первых чисел июня и ранние осенние- с начала сентября. Максимальная температура воздуха +35,2, минимальная -40,7. Среднегодовое количество осадков-589 мм. Средняя глубина промерзания почвы 60-100 см. Высота снежного покрова в лесу достигает 50-70 см, что в достаточной мере предохраняет лесную растительность от вредного действия зимних заморозков. Преобладающими ветрами в Муромском районе являются южные и юго-западные. В целом климатические условия расположения леса следует считать вполне благоприятными для произрастания древесно- кустарниковой растительности, что подтверждает наличие высокопроизводительных насаждений сосны, ели и березы.

Коренными породами, подстилающими почву, являются известняки, которые близко подходят к поверхности и постепенно углубляются в направлении на запад. Большая часть леса расположена на легких суглинках и супесях.

Преобладание легкосуглинистых и супесчаных почв создают благоприятные условия для произрастания сосновых насаждений. Речная система состоит из реки Коварда и Солдатского озера. Территория леса отнесена к южно-центральному району подзоны смешанных лесов.

По лесохозяйственному районированию леса лесничества отнесены к хвойно-широколиственному округу (зона хвойно-широколиственных лесов подрайон сосново-еловых лесов Клязьменско-Окской возвышенности).

Ковардицкий лес является рекреационной зоной города Мурома, поэтому в данном месте наблюдается высокая антропогенная нагрузка на весь лесной массив, особенно в районе озера Солдацкое.

2. 1. 2. Физико-географическая характеристика природного комплекса Государственного заказника "Муромский"

Госзаказник расположен на территории двух районов Владимирской области - Гороховецком и в округе Муром в пойме реки Оки. Площадь заказника 62,7 тыс. га.

Природный комплекс государственного биологического заказника "Муромский" расположен на Ковровско-Касимовском плато, являющимся одним из природных округов Владимирской области. В округе выделяют три физико-географических района, в пределах одного из которых - Нижнеокская древнеаллювиальная низина - и на прилегающих участках поймы Оки находится заказник. На территории выделен отдельный охранный объект - озеро Виша с разнообразным растительным и животным миром. В целом территория госзаказника охватывает все разнообразие природных условий Окско-Клязьминского междуречья.

В географическом отношении территория представляет собой плоскую равнину с песчаными холмами и болотными низинами. Большую площадь занимают зандровые равнины, перерезанные грядами незначительных по высоте холмов, служащих водоразделами. Равнины сложены мощными (до 15-20 метров) песками водно-ледникового происхождения. Пойма реки Оки представляет собой песчаную равнину с невысокими, слабозадернованными грядами и гривами. С поверхности она сложена суглинками и глинами с прослойками песка и супеси. Суглинки представляются разнозернистыми песками с гравием и галькой.

На низменных зандровых и аллювиально-зандровых равнинах преобладают преимущественно дерново-слабозолистые почвы лёгкого механического состава, бедные гумусом и другими питательными веществами, в комплексе с болотными почвами. Преобладают супесчаные почвы.

Район расположения заказника относится к зоне умеренно-континентального климата и, как правило, характеризуется умеренно тёплым летом; холодной, снежной и продолжительной зимой; короткой, облачной, часто дождливой весной и относительно тёплой осенью. По данным Муромской метеостанции преобладающими ветрами на территории заказника являются юго-западные. Среднегодовая температура воздуха составляет + 3,4 градуса, самый тёплый месяц - июль, самый холодный - февраль. Средняя температура их соответственно + 19,3 градуса и -11 градусов. Среднегодовое количество осадков 588 мм, причём наибольшее количество осадков по временам года приходится на лето - 199 мм. Самые ранние заморозки (конец весенних заморозков) отмечены 15 апреля, самые поздние - 13 июня. Даты окончания последних заморозков весной приходятся, в основном, на 14 мая. Периодических засух, суховеев и ливневых дождей не наблюдается.

Территория заказника входит в состав смешанных лесов и относится к подзоне хвойных лесов южной части тайги. Слаборасчленённые водоразделы и сухие песчаные пространства террас покрыты сосновыми лесами. На вершинах холмов, дюн, сложенных песками, распространены светлые лишайниковые боры и боры верещатники. На пологих склонах, плоских вершинах и на более ровных участках произрастают сосняки, зеленомошники с брусникой, черникой и хорошо развитым моховым покровом. В более глубоких понижениях рельефа, со значительной заболоченностью, распространены сосняки сфагновые. Берёзовые леса распространены в пониженных формах рельефа. В местах, где пески близко подстилаются суглинками, на более переувлажнённых участках террас встречаются дубравы, приуроченные к гривистым повышениям рельефа.

Район исследования испытывает среднюю и слабую антропогенную нагрузку. Более сильное воздействие человека выявлено около берега озера Виши, чем дальше от водоема тем меньшая антропогенная нагрузка.

2. 2. Методы и методики

В работе использовался метод маршрутных учётов. Наносили на схему все встречные муравейники, нумеровали и измеряли их.

Плотность поселения муравьев высчитывалась по формуле: P=K/F (м²/га), где: K – сумма площадей оснований куполов (в м²), F – площадь, занимаемая комплексом (в га). Для определения объёма гнезд замеряется высота и диаметр купола, и он определятся по таблице

Таблица 1

Определение объёма гнезд

Диаметр купола, Высота купола, м H

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

0, 25 0, 04 0, 80 0, 052 1, 35 1, 43 1, 90 2, 83

0, 30 0, 07 0, 085 0, 58 1, 40 1, 54 1, 95 2, 98

0, 35 0, 10 0, 90 0, 64 1, 45 1, 65 2, 00 3, 14

0, 40 0, 13 0, 95 0, 71 1, 50 1, 77 2, 05 3, 30

0, 45 0, 17 1, 00 0, 79 1, 55 1, 89 2, 10 3, 46

0, 50 0, 20 1, 05 0, 86 1, 60 2, 01 2, 15 3, 63

0, 55 0, 24 1, 10 0, 95 1, 65 2, 14 2, 20 3, 80

0, 60 0, 28 1, 15 1, 04 1, 70 2, 27 2, 25 3, 97

0, 65 0, 33 1, 20 1, 13 1, 75 2, 40 2, 30 4, 15

0, 70 0, 39 1, 25 1, 23 1, 80 2, 54 2, 35 4, 33

0, 75 0, 46 1, 30 1, 33 1, 85 2, 68 2, 40 4, 52

Проводился сбор муравьев и определялся их вид с использованием методики А. П. Букина и Г. М. Длусского. На каждый комплекс муравейников составлялся паспорт по методике паспортизации муравейников.

Для определения рода и вида муравьёв использовался цифровой микроскоп и «Определитель насекомых» под редакцией Плавильщикова Н. Н. ,. – М. :Учпедгиз.

Паспорт комплекса муравейников.

Лесничство_

Краткое таксационное описание участка:

·возраст_

·полнота_

· расположение по склону_

· Ф. И. О. должность ответственного_

· отметка о повреждении комплекса_

3. Результаты исследований и их обсуждения.

Первым этапом в изучении видового разнообразия муравьёв на территориях с различной антропогенной нагрузкой, был район Ковардицкого леса площадью 1 га, включающий в себя пробные площадки на опушке леса, поляне, в лесном массиве, прибрежной зоне озера Солдацкого. По полученным данным была составлена таблица видового разнообразия муравьев на контрольных площадках.

Таблица 3

Видовое разнообразие муравьев на пробных площадках участка Ковардицкого леса.

Виды муравьев, № контрольной площадки1 2 3

Ковардицкий лес

1 0,28 0,083 Овальная форма

2 0,47 0,16 С внешним валом

3 0,79 0,30 Овальная форма

4 1,77 2,99 Со скрытым валом

5 0,34 0,14 Овальная форма

6 0,64 0,21 Овальная форма

7 0,58 0,14 Со скрытым валом

8 0,39 0,16 Овальная форма

9 0,46 0,19 Со скрытым валом

10 0,20 0,044 Со скрытым валом

11 0,17 0,024 Овальная форма

12 0,33 0,12 Овальная форма

13 0,79 0,40 Овальная форма

ООПТ «Муромский»

1 0,33 0,096 Овальная форма

2 0,25 0,115 С внешним валом

3 1,73 2,7 Овальная форма

4 0,58 0,16 Со скрытым валом

5 0,35 0,13 С внешним валом

6 0,21 0,052 С внешним валом

7 0,69 014 Овальная форма

8 0,54 0,13 Со скрытым валом

9 0,23 0,135 С внешним валом

10 0,56 0,19 Овальная форма

11 0,24 0,141 С Внешним валом

12 0,67 0,17 Со скрытым валом

13 0,37 0,156 Со скрытым валом

14 0,26 0,122 С внешним валом

15 0,56 0,29 Овальная форма

16 0,35 0,143 Овальная форма

17 0,66 0,37 С внешним валом

18 0,34 0,16 С внешним валом

19 0,78 0,37 Со скрытым валом

20 1,43 2,31 С внешним валом

21 0,37 0,154 Овальная форма

22 0,71 0,29 Со скрытым валом

23 0,41 0,19 Овальная форма

В Ковардицком лесу на восьми пробных площадках было встречено 13 муравейников, среди которых самая большая площадь - 1,77 м2, объем - 3,05 м у муравьев древоточцев. У найденных муравейников отмечены такие типы: овальной формы, со скрытым валом, с внешним валом.

На территории ООПТ «Муромский» с незначительной антропогенной нагрузкой было встречено 13 муравейников, среди которых самая большая площадь - 1,73 м2, объем - 2,7 м3, и3. Как и в первом случае, муравейники трех типов, но преобладает муравейники овальной формы и с внешним валом. В заказнике размеры муравьиных гнезд небольшие, предположительно это может быть связано с постоянными разрушениями кабанами, так как данная территория является местом кормежки.

Все муравейники имеют конусовидную форму. У рыжего лесного муравья муравейник состоит из маленьких веточек, растительного мусора, сосновых иголок. Муравейники красного древоточца располагались около пней и состояли из крупных сосновых веточек и кусочков коры. Разнообразие в формах, материалах используемых для строительства муравейников обуславливается строением и образом жизни муравьев. В Ковардицком лесу отмечено у двух муравейников следы воздействия человека. На территории заказника наблюдаются следы разрушения муравейников кабанами.

Полученные данные позволили создать паспорт комплекса муравейников.

Учеными доказано, что наиболее приспособленными к антропогенным нагрузкам являются красные муравьи древоточцы и желтые земляные муравьи, а наименее приспособленными – рыжие лесные муравьи. Исследуя территории Ковардицкого леса и района ООПТ «Муромский», эти данные подтвердились. Самым распространенным видом на изученной территории является красный муравей древоточец.

Ковардицкий лес в большей степени подвержен антропогенной нагрузки со стороны человека, т. к. является ближайшей рекреационной зоной отдыха городского населения, это оказывает влияние на изменение видового разнообразия муравьев, в данном месте отмечено три вида.

Хотя ООПТ и является охраняемой территорией, но и там часто отдыхают туристы, организовывая несанкционированные свалки мусора, разрушая лесную подстилку, все это приводит к ухудшению экологического состояния этого удивительного места. Рыжий лесной муравей менее экологически пластичен, поэтому на территориях со средней антропогенной нагрузкой данный вид муравьёв встречается очень редко. Также одной из теорий малого количества муравьев на территории лесного массива вдоль озера Виши (ООПТ «Муромский») является наличие большого количества кабанов, которые разрушают гнезда муравьёв, используя их в качестве «санитарных ванн». Рыжий лесной муравей перебирается вглубь леса, оставляя свои муравейники. Более приспособленный к большим нагрузкам муравей красный древоточец активно занимает места, некогда принадлежащие рыжему лесному муравью.

Полученные в ходе работы результаты и анализ данных позволяют сделать следующие выводы:

1. На изученных территориях встречаются следующие виды муравьев:

1) Муравей бурый лесной(Formica fursa L.)

2) Муравей красный древоточец (Tetramorium caespitum)

3) Муравей рыжий лесной(Formica rufa L.)

4)Краснощёкий муравей-минер(Serviformica rifibarbis)

5)Желтый земляной муравей(Lasius flavus)

6) Малый лесной муравей(Formica polystena)

2. Наиболее часто встречается – муравей красный древоточец, более редко – малый лесной муравей;

3. Плотность поселения муравьев на пробных площадках резко различается;

4. Довольна высокая плотность населения наблюдается на территории заказника с наименьшей антропогенной нагрузкой, а наиболее низкая в Ковардицком лесу с высокой антропогенной нагрузкой.

5. На исследуемых территориях обнаружено 36 муравьиных гнезда, отличающиеся по площади, объёму и форме, что связано с разнообразием видов муравьев.

6. Площадь поселения муравьев составляет от 0,0502 м²/га до 0,0875 м²/га.

7. Наибольшее разнообразие видов и высокая плотность поселений представлено на территории заказника, что связано с меньшей нагрузкой на изучаемую территорию, увеличение которой может повлиять на сокращение видов.

5. Заключение

Среда обитания животных находится под влиянием человека и природы, она постоянно меняется. Неизменных человеком мест в нашем крае практически не осталось. Это в свою очередь влияет на видовой состав животных, в том числе и муравьев.

На территории округа Муром никогда не проводились какие-либо мирмикологические исследования. Данная работа является единственной. Но в ряде других районов Владимирской области такие исследования проводились, но они имели точечный характер. Следует принять во внимание, что многие сведения о муравейниках устарели, поэтому можно рекомендовать провести ряд новых исследований, направленных на изучение видового состава муравьёв Муромского края, соединить полученные данные и составить «Атлас видового разнообразия муравьёв Муромского края». Необходимо привлечь к данной работе участников школьных лесничеств нашего округа, создать паспорта муравейников рыжих лесных муравьев, так как они являются индикаторами экологического состояния леса.

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

Общее знакомство с муравьями

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

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

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

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

Образ жизни

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

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

Муравьи: виды в России и их особенности

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

Рыжий лесной

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

Этот вид муравьев способен навредить за счет то, что они разводят тлю. Но при этом они же приносят пользу садам. Эти насекомые уничтожают множество вредителей, которые наносят урон культурным растениям. При этом особое внимание муравьи обращают на тех насекомых, у которых начинается массовое размножение. Было подсчитано, что в крупном муравейнике эти насекомые за один день могут принести до 21 тысячи куколок вредителей. Поэтому один такой муравейник способен защитить примерно гектар хвойного леса.

Луговой муравей

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

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

Фараонов муравей

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

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

Домовой муравей

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

Черный муравей

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

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

Самые опасные виды муравьев: названия и описание

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

Муравей-солдат

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

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

Враги муравьев

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