Систематика
на Викивидах
Изображения
на Викискладе
| ITIS | |
| NCBI | |
| EOL |
Перепончатокры́лые (Hymenoptera ) - один из наиболее развитых в эволюционном плане отрядов насекомых . Группа включает более 155 тыс. видов из 9100 родов . (по другим данным - около 400 000 видов). К отличительным признакам этого отряда можно отнести: из двух пар крыльев задние меньше передних, крылья с редкой сетью жилок, редко без жилок (есть и бескрылые формы), на переднем крае заднего крыла расположен ряд крючковидных зацепок, входящих в соответствующую им складку на заднем крае переднего крыла, грызущие и лижущие или только грызущие ротовые органы и полное превращение . Размер варьирует от 0,2 мм до 135 мм (наездники с яйцекладом), но обычно менее 20 мм.
Специалистов, изучающих перепончатокрылых насекомых, называют гименоптерологами.
Морфологические признаки
Голова
Голова, грудь и брюшко резко обособлены. Голова свободная, в основном расширенная в поперечном направлении. Сложные глаза почти всегда хорошо развиты, между ними обыкновенно три расположенных в виде треугольника простых глазка; встречаются также формы, лишённые глазков или совершенно слепые (например, рабочие муравьи некоторых видов).
Ноги перепончатокрылых ходильные, имеют простые или двойные вертлуги, 5-члениковые лапки. Часть групп имеют особенности в строении, приспособленные для собирания цветочной пыльцы (см. Пчёлы).
Брюшко
Брюшко весьма различной формы, состоит из 6-8 члеников, не считая членика, плотно соединённого с заднегрудью, и видоизмененных члеников, втянутых в задний конец брюшка и несущих у самок жало или сверло, у самцов - органы совокупления. К груди брюшко прикрепляется или широким основанием, или более или менее суженным и удлинённым стебельком. Придатки заднего конца брюшка (жала и сверла или яйцеклады) состоят из пары щетинок, или стилетов, и желобковатой части, состоящей из двух отдельных или более или менее слитных пластинок. При основании жала, которое в спокойном состоянии всегда втянуто внутрь брюшка, находится парная ядовитая железа с резервуаром, в котором скапливается яд . Иногда (именно у многих муравьёв) жала нет, есть лишь ядовитая железа; в этом случае насекомое делает рану челюстями и, подгибая вперед брюшко, вбрызгивает в неё яд. Яйцеклады, или свёрла, могут представлять большое разнообразие в строении. Назначение их - ввести яйцо в растение или животное, в которых личинке предстоит жить; смотря по тому, насколько доступно место, куда яйцо откладывается, и яйцеклады могут быть короче или длиннее, причём короткие яйцеклады в покое втянуты, длинные свободны.
Пищеварительный канал сильно развит и длинен у тех форм, которые сравнительно долго живут в стадии взрослого насекомого (пчёлы , муравьи , осы), и короток у форм, живущих во взрослой стадии недолго (орехотворки , наездники). Трахейная система часто снабжена пузырями. В строении нервной системы замечательно сильное развитие так называемых стебельчатых тел или мозговых извилин надглоточного узла у тех перепончатокрылых, которые отличаются наиболее развитой психической жизнью (муравьёв, пчёл, ос); при этом у разных неделимых одного вида замечаются такие же различия; так, у самцов пчёл (трутней) эти органы развиты меньше, чем у деятельных рабочих. Свойствен каннибализм.
Жизненный цикл
Перепончатокрылые представляют более или менее резкий половой диморфизм ; самцы нередко сильно отличаются от самок величиной, окраской, развитием крыльев, органов чувств и т. д. У общественных перепончатокрылых, кроме самцов и самок, есть ещё недоразвитые самки, неспособные к оплодотворению, - так называемые рабочие, которые, в свою очередь, могут быть разного строения, так что в одной общине может быть от трёх до пяти разных родов индивидов (самцы, самки и 1-3 формы рабочих). Наряду с обыкновенным размножением путём оплодотворённых яиц у перепончатокрылых распространено также размножение без оплодотворения (партеногенетическое). При этом из неоплодотворённых яиц могут развиваться лишь самцы (например, у пчёл, у которых самка по произволу оплодотворяет откладываемые яйца; неоплодотворённые и потому дающие самцов яйца могут откладывать также и рабочие пчёлы) или и самки (например, у орехотворок). Иногда (у орехотворок) партеногенетические поколения могут чередоваться с половыми (гетерогония).
Превращение перепончатокрылых полное. Личинки представляют весьма различное строение. У одних (пилильщиков) личинки живут свободно на листьях, по внешнему виду похожи на личинок (гусениц) бабочек (отсюда название - ложные гусеницы) и имеют 3 пары грудных и 6-8 пар брюшных ног. У рогохвостов (Siricidae ) личинки живут в дереве или (Cephidae ) в стеблях и ветвях растений и имеют 3 пары недоразвитых грудных ног. У остальных перепончатокрылых личинки живут в гнездах или внутри питательных веществ и бывают лишены ног.
Куколки перепончатокрылых всегда относятся к типу свободных куколок (Pupa libera; см. Насекомые). Перед окукливанием личинка обыкновенно делает из выделяемых ею шелковинок рыхлый или плотный кокон, тогда как другие окукливаются без кокона.
Высшей степени сложности попечение о потомстве достигает у общественных перепончатокрылых; здесь в самой общине произошло разделение труда, связанное с утратой большинством самок способности размножения; на долю этих самок (рабочих) и падают вполне или главным образом все труды по постройке гнезд, добыванию пищи и уходу за потомством. Гнёзда общественных перепончатокрылых, достигающие часто чрезвычайной сложности и совершенства, строятся из вещества, выделяемого самими насекомыми - воска (у пчёл, шмелей) или измельченных челюстями растительных веществ (у ос), из земли, глины, навоза и т. д., или - вырываются в земле. Кормление личинок производится постепенно, причём пища даётся прямо в рот личинки; она может состоять из пыльцы и меда (у пчёл), сахаристых веществ и насекомых (у ос, муравьёв).
Значение
По отношению к человеку некоторые перепончатокрылые полезны прямо, доставляя ему полезные вещества (мёд , воск), другие - косвенно, истребляя вредных насекомых (в этом отношении особенно важны наездники в широком смысле этого слова). Важное значение имеют многие из перепончатокрылых также в процессе опыления растений. Вредят перепончатокрылые отчасти своими ужалениями, отчасти поедая различные запасы и портя здания (некоторые муравьи), но главным образом вредны многие из них в сельскохозяйственном отношении, причиняя более или менее значительные опустошения среди культурных и лесных растений.
Палеонтология
В ископаемом состоянии перепончатокрылые известны с триаса , а больше всего ископаемых перепончатокрылых найдено в третичных отложениях и янтаре. Известно несколько десятков полностью вымерших семейств и подсемейств перепончатокрылых:
- Cephoidea
- †Sepulcidae
- Pamphilioidea
Konow, 1897
(Megalodontoidea)
- †Xyelydidae Rasnitsyn, 1968
- Orussoidea
- †Sinoryssidae - Sinoryssus Hong, 1984
- Siricoidea
- Anaxyelidae
Martynov, 1925
- †Anaxyelinae
- †Dolichostigmatinae Rasnitsyn, 1968
- †Kempendajinae Rasnitsyn, 1980
- Syntexinae Benson, 1935
- †Beipiaosiricidae
- †Daohugoidae Rasnitsyn , Zhang, 2004
- †Gigasiricidae Rasnitsyn, 1968
- Praesiricidae Rasnitsyn, 1968
- †Protosiricidae - 1 вид
- †Pseudosiricidae Handlirsch, 1906
- †Sinosiricidae
- Anaxyelidae
Martynov, 1925
- Tenthredinoidea
- †Electrotomidae Rasnitsyn, 1977 - 1 вид (Electrotoma)
- †Xyelotomidae Rasnitsyn, 1968
- Стебельчатобрюхие
- †Ephialtitoidea
- †Ephialtitidae Rasnitsyn -
- †Paroryssidae Martynov, 1925 (Microryssus Rasnitsyn, 1968, Paroryssus Martynov, 1925, Praeoryssus Rasnitsyn, 1968)
- †Karatavitoidea
Синонимия
Отряд Hymenoptera Linnaeus 1758: 553 имеет множество синонимов. В оригинальном издании 1758 года Карл Линней включал в него следующие рода: Cynips + Tenthredo + Ichneumon + Sphex + Vespa + Apis + Formica + Mutilla . Многие из них оказались сборными группами. Для отряда в целом затем были даны ещё и такие названия, сведенные в синонимы :
- = Aculeata Scopoli 1763 (non Aculeata sensu Latereille 1807)
- = Vespoides Laicharting 1781
- = Piezata Fabricius 1793
- = Phleboptera Clairville 1798
- = Solenognatha Spinola 1850
- = Metabola Polynephria Brauer 1885 (non Menognatha Polynephria Brauer 1885)
- = Lambentia Haeckel 1896
- = Hymenopteroidea Handlirsch 1903
- = Panhymenoptera Crampton 1938
- = Hymenopteria Crampton 1938
- = Hymenopterida Boudreaux 1979
Систематика
По систематике, используемой Зоологическим институтом РАН, все перепончатокрылые делятся на два подотряда : Стебельчатобрюхие и Сидячебрюхие со следующими надсемействами:
- Памфилиоидные (Pamphilioidea )
- Ксифидриоидные (Xiphydrioidea )
- Анаксиелоидные (Anaxyeloidea )
- Оруссоидные (Orussoidea )
- Хлебные пилильщики (Cephoidea )
Иногда выделяют также надсемейство Мегалодонтоидные (Megalodontoidea ).
Часть семейств подотряда Сидячебрюхих объединяют в искусственную группу Пилильщики .
- Стефаноидные наездники (Stephanoidea )
- Тригоналоидные (Trigonaloidea )
- Эваниоидные наездники (Evanioidea )
- Мегалироидные наездники (Megalyroidea )
- Сколиоидные (Scolioidea )
- Роющие осы (Sphecoidea )
- Дорожные осы (Pompiloidea )
По другой системе перепончатокрылые делятся на подотряд жалоносных (Aculeata ) и сверлоносных (Terebrantia ).
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Перепончатокрылые" в других словарях:
Перепончатокрылые … Орфографический словарь-справочник
Отряд насекомых. Длина 0,2 мм 6 см. Подотряды: сидячебрюхие (пилильщики, рогохвосты) и стебельчатобрюхие (наездники, орехотворки, осы, пчелы, муравьи). У большинства 2 пары прозрачных перепончатых крыльев (отсюда название). У самок яйцеклад,… … Большой Энциклопедический словарь
ПЕРЕПОНЧАТОКРЫЛЫЕ, отряд насекомых, включающий пилильщиков, муравьев, ос, шершней и пчел. Жизненный цикл включает следующие стадии: яйцо, личинку, куколку и взрослое насекомое, которое имеет две пары перепончатых крыльев, синхронно работающих при … Научно-технический энциклопедический словарь
ПЕРЕПОНЧАТОКРЫЛЫЕ, ых, ед. ое, ого, ср. (спец.). Отряд насекомых с прозрачными перепончатыми крыльями. Отряд перепончатокрылых. Жалящие п. (осы, пчёлы, муравьи). Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
перепончатокрылые - — EN hymenopteran Insects including bees, wasps, ants, and sawflies, having two pair of membranous wings and an ovipositor specialized for stinging, sawing or piercing. (Source:… … Справочник технического переводчика
Ых; мн. Зоол. Название отряда насекомых с прозрачными, похожими на перепонку крыльями. * * * перепончатокрылые отряд насекомых. Длина 0,2 мм 6 см. Подотряды: сидячебрюхие (пилильщики, рогохвосты) и стебельчатобрюхие (наездники, орехотворки, осы … Энциклопедический словарь
ПЕРЕПОНЧАТОКРЫЛЫЕ - (Hymenoptera) это самый обширный отряд насекомых, и притом наиболее интересный, так как сюда относятся прославленные пчелы, муравьи, осы. У всех перепончатокрылых ротовой аппарат грызущий, но, кроме того, у большинства сильно развит язычок … Жизнь насекомых
- (Hymenoptera) отряд насекомых. Отличительные признаки П.: 4 перепончатых крыла с редкой сетью жилок, редко без жилок (есть и бескрылые формы), грызущие и лижущие или только грызущие ротовые органы и полное превращение. Голова, грудь и брюшко… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Книги
- Монголия и Кам. Труды экспедиции Императорского Русского географического общества, совершенной в 1899-1901 гг. под руководством П. К. Козлова. Том 7. Arthropoda. Вып. 1. Двукрылые и перепончатокрылые , А Н Казнаков. Издание Императорского Русского географического общества Воспроизведено в оригинальной авторской орфографии. В… , А Н Казнаков. Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. Издание Императорского Русского географического общества Воспроизведено в оригинальной авторской…
Как показывает название, представители отряда имеют прозрачные перепончатые крылья в числе двух пар.
Наиболее обычные виды - пчелы, осы, муравьи - характеризуются тем, что их брюшко в основании образует тонкий стебелек (стебельчатобрюхие перепончатокрылые), при помощи которого оно соединяется с грудным отделом. Поэтому брюшко этих перепончатокрылых очень подвижно - важное защитное приспособление рассматриваемых насекомых, имеющих жало и ядовитые железы. Есть, однако, перепончатокрылые, брюшко которых имеет с грудью неподвижное сочленение (сидячебрюхие перепончатокрылые).
Органы чувств хорошо развиты, особенно фасеточные глаза. Ротовые органы представлены грызущими жвалами, а у видов, собирающих нектар, еще и хоботком, образованным нижними челюстями и нижней губой.
Покровы тела обычно гладкие, блестящие, нередко окрашенные в яркие контрастирующие цвета или покрытые густыми разноцветными волосками.
Медоносная пчела (рис. 15, 1 - 3). Пчелы как производители меда были известны человеку много тысячелетий назад. Длительное время добывание меда представляло собой разновидность охоты. Охотники разыскивали соты диких пчел, их обитателей уничтожали, а мед целиком забирали. Первые искусственные ульи, изготовленные для пчел, были примитивны, и только в начале XIX в. удалось сконструировать улей, где соты помещались на рамки, которые свободно вынимались без заметного вреда для пчелиной семьи. Это изобретение дало могучий толчок развитию пчеловодства.
Кроме меда, человек получает от пчел воск и лекарственные вещества - пчелиный яд и прополис. Пчелы широко используются как массовые опылители растений.
Медоносная пчела - не единственный вид пчелиных, запасающих мед, однако другие виды одомашнить не удается.
Пчелы живут семьями, насчитывающими летом до 80 000 особей. В природных условиях они сооружают восковые соты в дуплах деревьев, при искусственном содержании - в ульях. Это общественные насекомые, семья которых состоит из одной матки, рабочих пчел и самцов (трутней), встречающихся в улье в летний период.
Матка может жить до 5 лет, причем в теплый период ежедневно откладывает 2000 - 2500 яиц. К третьему году жизни ее плодовитость обычно снижается и пчеловоды заменяют ее молодой самкой. Матка заметно крупнее рабочих пчел, у нее короткий хоботок и нет приспособлений для собирания пыльцы, поэтому она не участвует в собирании и производстве меда.
Рабочие пчелы - это мелкие самки, не способные к размножению, но имеющие приспособления для сбора нектара (длинный хоботок), пыльцы (корзиночки на задних ногах) и железы для выделения воска, который отлагается на нижней стороне брюшных сегментов.
Живут рабочие пчелы всего 25 - 40 суток и производят все необходимые для жизни семьи работы. Несколько дней в начале жизни молодые пчелы чистят ячейки в сотах, затем начинают кормить личинок, а после развития у них специальных желез - и матку. Вслед за этим почти неделю рабочие пчелы принимают запасы корма, которые другие пчелы приносят в улей и передают им. К 18-му дню жизни у рабочих пчел полностью развиваются восковые железы и они участвуют в постройке сотов. В заключительный период жизни рабочие пчелы несут обязанности охраны гнезда и только в конце жизни становятся заготовителями корма, т. е. начинают вылетать из гнезда. Поэтому первое впечатление, что все рабочие пчелы постоянно вылетают за нектаром, обманчиво: каждая рабочая пчела участвует в заготовке корма только короткий период (2 - 3 суток) в конце своей жизни.
Трутни - это самцы, живущие в улье летом, когда в них есть необходимость. Осенью рабочие пчелы изгоняют трутней из улья.
Матки, трутни и рабочие пчелы развиваются при разных режимах питания в ячейках сотов, различающихся по размерам. Для самок и трутней строятся крупные ячейки, для рабочих пчел - более мелкие. Матки и рабочие пчелы развиваются из оплодотворенных яиц, трутни - из неоплодотворенных. Тех личинок, которые превращаются в маток, в течение всего периода развития выкармливают выделениями специальных желез. У рабочих пчел эти железы входят в состав ротовых органов и продуцируют белую питательную жидкость - молочко. Личинок будущих рабочих пчел и трутней таким молочком кормят лишь несколько дней, а затем им дают в качестве пищи так называемую пергу, изготавливаемую рабочими пчелами из пыльцы.
Рабочие пчелы имеют специальные приспособления для переработки нектара в мед, а пыльцы в пергу. Нектар они высасывают из цветков с помощью хоботка, который формируется из нижней губы и нижних челюстей. В зобе пчелы нектар подвергается обработке ферментами и вливается в ячейки сотов в качестве запаса пищи - меда. Пыльца собирается пчелой в специальные корзиночки на голенях задних ног, образующиеся из волосков и щетинок, закладывается в соты, заливается сверху медом и превращается в пергу, служащую также запасом корма.
Жало пчел, служащее им для защиты гнезда, имеет зазубренные края. С его помощью пчелы быстро убивают насекомых, разрывая как пилой их хитиновые покровы. Когда же пчела жалит позвоночных животных и человека, она не в силах вытащить зазубренное жало из кожи и, улетая, оставляет в ней жало и часть внутренностей. Такая пчела быстро погибает, отгоняя животных ценой своей жизни.
Рабочие пчелы в поисках источников пищи отлетают от улья нередко на расстояние 2 - 3 км и затем уверенно возвращаются назад. Более того, если одна пчела находит богатое место для медосбора, вслед за ней на это место вылетают другие пчелы.
Тщательно поставленные опыты показали, что пчела, прилетевшая с богатой добычей, исполняет на сотах строго определенные движения, названные "танцем пчел". Когда прилетевшая пчела танцует, совершая движение по кругу, это значит, что пища близко. Когда же пчела движется по двум кругам, образующим подобие цифры 8, то это сигнал о том, что пища далеко. О расстоянии до пищи пчела сообщает движением брюшка из стороны в сторону: чем больше таких движений, тем пища дальше. Запах тех цветков, с которых была собрана обильная пища, сохраняется на теле пчелы. Наконец танец пчелы ориентирован по отношению к солнцу или наиболее яркому пятну на затянутом тучами небе, причем ориентирован так, чтобы другие пчелы, идущие за танцовщицей и повторяющие ее движения, смогли в дальнейшем точно выбрать направление полета. Это сложнейшее поведение пчелы-разведчицы является инстинктивным. Развитие таких сложных инстинктов характерно для перепончатокрылых.
Соты в ульях имеют разное назначение: в наиболее прогреваемой части улья в ячейки самки откладывают яйца. Это так называемая зона расплода. Прочие соты заполняются медом и пергой, заполненные ячейки запечатываются. Ячейки в сотах шестигранные. Такая форма ячеек наиболее рациональна, так как позволяет при наименьшем расходе воска построить ячейки наибольшего объема. Щели и стыки в стенках улья пчелы промазывают пчелиным клеем (прополисом) - биологически активным веществом, убивающим бактерий.
К маю - июню в крупных ячейках из личинок, получающих в качестве пищи исключительно молочко, созревают молодые самки. В это время в улье обитает уже довольно много рабочих пчел. В теплый солнечный день наступает время роения, когда старая матка должна покинуть улей с частью рабочих пчел и основать новое гнездо. В этот день вся пчелиная семья приходит в сильное возбуждение, рабочие пчелы подталкивают старую матку к выходу и, когда она вылетает, вслед за ней устремляется около половины населения улья. Сначала весь рой плотным скоплением оседает чаще всего на ветвях деревьев, затем перелетает в новое место, где основывается гнездо. Чтобы не потерять рой, пчеловод смахивает его с ветвей деревьев в мешок и переносит в новый улей.
Пчелы способны регулировать температуру внутри улья. В зоне расплода она обычно держится на уровне +35° С. Эта способность особенно важна зимой, когда пчелы выбирают участок улья с сотами, наполненными медом, и сбиваются там в плотный клубок. Снаружи такого скопления имеется несколько рядов плотно прижавшихся друг к другу пчел - хранителей тепла, внутри пчелы свободно передвигаются и питаются медом. Температура внутри клубка зимующих пчел при наличии меда не падает ниже +15° С. За день зимующая семья пчел потребляет 30 - 40 г меда.
Разведение пчел - пчеловодство - представляет собой важную отрасль сельского хозяйства, имеющую задачей промышленное содержание пчел для получения меда, воска, прополиса, пчелиного яда и пчелиного молочка.
В нашей стране имеются многие тысячи пчелиных семей и существуют пчеловодческие совхозы, в хозяйстве которых насчитывается до 2 тысяч пчелиных семей. Специальные научно-исследовательские институты занимаются улучшением пород пчел, отличающихся высокой продуктивностью и устойчивых к болезням. Изготовление ульев и рамок для них полностью механизировано. С каждого продуктивного улья можно получить до 70 кг меда за сезон.
Шмели (рис. 15, 4) - крупные мохнатые яркоокрашенные перепончатокрылые, обычные посетители цветков.
Шмели ведут общественный образ жизни. В их семьях имеются самки, откладывающие яйца, и более мелкие рабочие особи.
Основывает семью перезимовавшая самка, которая в дупле или почвенных пустотах сооружает из смеси воска с пыльцой несколько бочонковидных ячеек, окружая их сухими травинками и листвой. В таком гнезде в одну из ячеек самка откладывает несколько яиц, а другие заполняет медом и пыльцой. Она выкармливает появившихся из яиц личинок, которым в ячейке становится тесно, они раздвигают ее стенки, а самка ремонтирует трещины.
Наконец, личинки окукливаются и в гнезде появляются рабочие шмели. Самка теперь уже не летает за пыльцой и нектаром - этим занимаются рабочие, а откладывает яйца. Когда число рабочих возрастает до 200 - 300, самка начинает откладывать яйца, из которых развиваются новые самки и самцы. Ближе к осени новое поколение самцов и самок вылетает из гнезда, происходит оплодотворение, оплодотворенные самки зимуют, а весной основывают новые гнезда.
Шмели - прекрасные опылители растений. Раньше в Новой Зеландии не было красного клевера. Когда его завезли и стали выращивать, он рос хорошо, но не давал семян. Только после того как в Новую Зеландию завезли шмелей - основных опылителей клевера, он стал нормально плодоносить. И в наших условиях без шмелей у многих растений снижается урожай семян, но особенно шмели важны для клевера.
Интересен образ жизни шмелей-кукушек. Их самки гнезда не строят, а проникают в гнезда других видов шмелей и откладывают яйца в их ячейки. Шмели-хозяева выкармливают личинок чужого вида как своих собственных. За такие повадки шмелей-нахлебников и назвали кукушками.
Муравьи (рис. 15, 5 - 7). Когда говорят о муравьях, то в первую очередь имеют в виду рыжих лесных муравьев, сооружающих в лесах из веточек и хвои большие надземные купола муравейников. Всего в семействе муравьев насчитывается около 6000 видов; это одно из самых крупных семейств насекомых.
Как и пчелы, муравьи живут семьями, в составе которых имеются самки, самцы и рабочие муравьи. От других перепончатокрылых насекомых муравьи отличаются наличием между грудью и брюшком тонкого двучленикового стебелька или одночленикового стебелька с торчащим кверху отростком (чешуйкой). Голова у муравьев крупная, с сильными жвалами. Крылья имеются у самцов и самок только в период вылета из гнезда во время размножения. У рабочих крыльев не бывает, они не способны к размножению и заняты строительством, заготовкой пищи, выкармливанием личинок и другими работами. Наиболее крупные из рабочих муравьев защищают муравейник, их называют солдатами. Средств защиты у муравьев несколько - острые жвалы, ядовитая жидкость, состоящая в основном из муравьиной кислоты, которую они выбрызгивают, направляя на врагов конец брюшка; у многих муравьев есть жало.
Биология муравьев чрезвычайно разнообразна. Семья наших обычных рыжих лесных муравьев при благоприятных условиях может существовать 90 - 100 лет. За это время в семье многократно сменяются самки, которые живут максимум 15 - 20 лет, и в еще большей степени - рабочие, живущие всего 3 года. Большие семьи насчитывают несколько миллионов особей.
Гнездо рыжих лесных муравьев состоит из надземной и подземной частей. Надземная часть в хвойных лесах сооружается из хвоинок, в лиственных - из палочек и других мелких, но прочных растительных частиц. Сверху муравьи формируют покровный слой купола, защищающий муравейник от промокания во время дождей. Внутри растительный материал крупнее - палочки могут иметь различный размер, некоторые достигают длины 10 см при толщине до 5 мм. Здесь из этих строительных материалов сооружается система ходов и камер, в которых выращивается молодь. Купол муравейника окружен земляным валом.
Подземная часть муравейника представляет собой сплетение ходов, которые могут уходить на глубину 1 - 2 м. Летом глубокие ходы почти не используются, однако осенью они расширяются и углубляются: в них муравьи зимуют.
Ранней весной, как только с купола муравейника исчезнет снег, в солнечную погоду нагреваемая сторона купола бывает усеяна рабочими муравьями. Они нагреваются солнцем до 40 - 50° и уходят внутрь гнезда, где скапливаются в верхней части купола и нагревают эту часть уже в апреле до 25 - 30°. Сюда поднимаются самки и начинают раннюю откладку яиц; появившихся личинок муравьи выкармливают еще осенними запасами пищи. Интересно отметить, что эта первая партия молоди превращается только в крылатых самцов и самок, которые недолго, всего 2-3 недели, живут в муравейнике, а затем дружно вылетают, спариваются и основывают новые гнезда. Из всех последующих кладок в муравейнике появляются только рабочие особи. Самки, а их в муравейнике бывает несколько десятков, откладывают яйца не непрерывно, а примерно один раз в месяц, Таким образом за лето может развиться до 4 - 5 поколений рабочих особей. Как только станет достаточно тепло, рабочие муравьи начинают выходить из гнезда за пищей. Они собирают пищу только днем, а ночь проводят внутри гнезда.
От крупных муравейников отходят хорошо заметные тропы, по которым от гнезда и к гнезду движется поток муравьев. На расстоянии в несколько десятков метров от муравейника поток муравьев рассыпается: часть из них поднимается на деревья, где охотится за личинками насекомых или собирает выделения тлей, часть охотится на почве, часть занимается сбором строительного материала и т. д.
Кормовые тропы рыжих лесных муравьев остаются постоянными, в результате у каждого муравейника возникает свой кормовой участок. Муравьи охраняют этот участок от пришельцев и не допускают туда муравьев из соседних муравейников.
Не все муравейники, однако, враждуют друг с другом и борются за кормовой участок.
Крупные, сильные семьи муравьев с избытком населения начинают делиться. Часть материнской семьи при этом организованно уходит на расстояние 50 - 100 м и основывает там дочернюю семью. Обычно таких дочерних семей бывает несколько. Так возникает колония рыжих лесных муравьев, состоящая из многих семей, которые связаны друг с другом тропами; по этим тропам муравьи свободно перемещаются, не враждуя между собой. Со временем дочерний муравейник обособляется, устанавливает свой кормовой участок, начинает его защищать и всякая связь между материнской и дочерней семьей прекращается: теперь они враждебны.
Зачем же муравьям нужны крылатые самки, если и без них семьи муравьев делятся и число их увеличивается? Дело в том. что путем деления материнской семьи муравьи захватывают лини. близлежащую территорию. Крылатые самки разлетаются на гораздо большие расстояния, попадают в самые разные условия, большинство из них погибает, но некоторым удается основать новую семью. И в этом отношении биология рыжих лесных муравьев отличается особой сложностью.
Чем крупнее муравьиная семья, тем больше пищи ей необходимо. Рыжие лесные муравьи используют в основном белковую пищу (других насекомых, которых убивают и приносят в муравейник) и углеводную (сахаристые выделения растений, вытекающий древесной сок и особенно богатые сахаром выделения тлей). Большую часть белковой пищи муравьи скармливают личинкам, углеводной питаются сами.
Для муравьев характерен обмен пищей (трофаллаксис). Голодный муравей ударами усиков побуждает своего собрата отрыгнуть капельку пищи, которую слизывает. Все население семьи таким способом постоянно обменивается пищей, поэтому муравьи, занятые, например, строительными работами, о пище могут не заботиться.
Рабочие-фуражиры рыжих лесных муравьев, задача которых - добывание пищи, в течение лета приносят в гнездо 3 000 000 - 8 000 000 различных насекомых, около 20 ведер сладких соков, в основном выделений тлей, и 40 000 - 60 000 семян различных растений, которые также употребляются в пищу. В летние дни масса насекомых, приносимых в муравейник, может достигать 1 кг. Эти цифры свидетельствуют об огромном значении муравьев в жизни леса.
Муравьи добывают в первую очередь тех насекомых, которые размножаются в лесу в массовых количествах. Массовыми насекомыми являются вредные насекомые - гусеницы бабочек, ложногусеницы пилильщиков, которые объедают листву и хвою. Поэтому муравьи истребляют в первую очередь вредителей, которые начинают быстро размножаться.
Подобно пчелам, муравьи имеют систему взаимной информации о наличии в определенных участках кормовой территории легкодоступной пищи, например гусениц бабочки-вредителя. Они могут метить свой след специальными пахучими веществами - феромонами. Запах пищи сохраняется на покровах муравья-фуражира. Поэтому достаточно одному или нескольким муравьям обнаружить источник пищи и вернуться в гнездо, как к источнику пищи устремляется большая группа муравьев, которые начинают истреблять вредителей. При этом они уже не обращают внимания на другие источники пищи, пока обнаруженное скопление вредных насекомых не будет уничтожено.
Интересен эксперимент, когда на ветки дерева, расположенного рядом с муравейником, высаживали гусениц бабочки-вредители. Эти гусеницы были обнаружены муравьями и в течение дня уничтожены. Когда на это же дерево на следующий день высадили столько же гусениц, на их уничтожение муравьям потребовалось всего несколько часов, так как к дереву устремились дополнительно мобилизованные фуражиры.
Нападая на насекомое, муравей пускает в ход крепкие челюсти, обрызгивает вредителя муравьиной кислотой и т. д. Даже если вредитель, отбиваясь, ускользнет от муравья, он в конце концов погибнет от нанесенных ему повреждений.
Исследования ученых показывают, что один крупный муравейник рыжих лесных муравьев способен защитить от вредителей до 4 га леса. Поэтому муравьев следует охранять, а разрушать муравейники строго запрещается.
Во многих лесхозах ведется строгий учет семей рыжих лесных муравьев, муравейники защищены от кабанов и птиц оградой из жердей или проволочной сеткой. Работникам лесхозов рекомендовано переселять муравейники в те участки леса, где полезные виды муравьев отсутствуют. Производить переселение муравьиных семей разрешено только специалистам, имеющим необходимые знания, так как это очень сложное мероприятие приносит успех только при соблюдении точных сроков и строгих правил переселения муравьев, предусмотренных специальными инструкциями.
Кроме рыжих лесных муравьев, в лесах и на лугах встречается множество других видов этого семейства. Особенно много муравьев в тропических странах.
В их числе есть, например, так называемые муравьи-рабовладельцы. Солдаты этих муравьев совершают набеги на гнезда других видов муравьев, похищают куколок рабочих, которые после отрождения живут в гнезде похитителей, выполняя рабочие функции. Некоторые муравьи выращивают в гнездах специальные "грибные сады"- особые виды грибов, которыми питаются. На полях зерновых в южных районах нашей страны обычны муравьи-жнецы, которые собирают опавшие на землю зерна, запасая по нескольку килограммов пшеницы, ячменя или других злаков.
Неприятным спутником человека в городах стал мелкий домовый муравей, поселяющийся в стенах и перегородках. Он проникает всюду, большими группами нападает на сладкие продукты, портит пищевые запасы на складах и т. д. Истребить этих муравьев в домах чрезвычайно трудно.
Осы (рис. 15,8)- крупные насекомые, нередко обладающие яркой окраской. В качестве орудия защиты и нападения используют жало.
Типичным примером является обыкновенная оса, относящаяся к группе так называемых бумажных ос. Свое название группа получила за то, что эти осы сооружают гнезда из пережеванной и смоченной слюной древесины, напоминающей грубую бумагу.
Семья обыкновенной осы состоит из самки, откладывающей яйца, и рабочих ос, добывающих пищу - других насекомых, которых они размельчают и скармливают личинкам.
Сложным поведением отличаются одиночные осы. Самки этих ос запасают корм для личинок. Песчаная аммофила, например, разыскивает гусеницу совки, которую она парализует, с поразительной точностью нанося удары жалом в каждый нервный узел как в грудных, так и в брюшных сегментах. Парализованную гусеницу самка затаскивает в заранее подготовленную земляную норку. Там самка откладывает на жертву одно яйцо. Личинка осы обеспечена пищей на весь цикл развития.
Одна из ос - серьезный враг пчеловодства - пчелиный волк. Он ловит пчел и убивает их ударом жала в головной мозг. Добытую пчелу пчелиный волк также зарывает в земляную норку, снабжая таким способом пищей свое потомство.
Среди яйцеедов широкую известность приобрели трихограммы (рис. 15, 10). Это очень мелкие формы, длиной менее 1 мм. Жилкование крыла у самок почти исчезло, а самцы многих видов бескрылые.
Самка трихограммы выходит из яйца бабочки вполне готовая к откладке яиц. В первый же день жизни она отыскивает яйца бабочек и с помощью яйцеклада помещает в них одно или несколько своих яиц. Всего каждая самка способна отложить 40 - 80 яиц, т. е. уничтожить в среднем 20 - 40 яиц вредных чешуекрылых.
Трихограмму для использования на практике разводят в огромных количествах в специальных биолабораториях. Яйца для массового разведения трихограммы получают чаще всего от зерновой моли, которую также легко содержать на зерне в нужных количествах.
О масштабах этой работы можно судить по тому, что для истребления вредных бабочек на гектар выпускают 20 000 - 50 000 самок трихограммы, которые уничтожают 60 - 95% яиц вредителей. Обычно за сезон трихограмму на защищаемой территории выпускают 2- 3 раза.
Широко применяющиеся химические методы борьбы, как известно, уничтожают не только вредителя, но и огромное количество других, в том числе полезных, насекомых, а также других беспозвоночных животных. При интенсивном применении химические препараты загрязняют окружающую среду и могут вызвать гибель рыб, птиц и других позвоночных животных, а также нанести ущерб здоровью человека.
Поэтому, несмотря на то что в ближайшие годы химические средства истребления вредителей временно останутся основными в борьбе за урожай, их постепенная замена биологическими способами является важным направлением внедрения достижений науки в практику.
Все эти взаимодействия чрезвычайно сложны. В природных условиях в результате длительного исторического развития возникло экологическое равновесие разных положительных и отрицательных факторов. Нарушение экологического равновесия приводит к нежелательным последствиям.
Инстинкты. Сложнейшее поведение насекомых, особенно многообразное у общественных перепончатокрылых, основано на инстинктах, т. е. на цепях сложных врожденных реакций на внешние и внутренние раздражения. Эти реакции передаются по наследству настолько точно, что все особи данного вида способны воспроизводить их в идентичной форме. Хотя внешне поведение насекомых выглядит целесообразным, ничего общего с разумом инстинкты насекомых не имеют. Инстинкт - это сложный безусловный рефлекс, состоящий из цепи реакций, в которой окончание одного звена автоматически включает начало следующего.
Животные, в том числе насекомые, поведение которых регулируется инстинктами, в отличие от человека не могут представить себе результата своей деятельности и достигают его однообразным путем. Человек же заранее обдумывает свои действия и в зависимости от обстановки может избрать разные решения для достижения одного и того же результата.
Инстинктивное поведение насекомых в нестандартных ситуациях теряет целесообразность. Пчела будет продолжать носить мед в дырявую ячейку, из которой мед вытекает, вместо того чтобы починить ее. Поистине правильно сочетание слов "слепой инстинкт".
Из этого урока вы узнаете об удивительных насекомых, которые создавали огромные трудовые сообщества задолго до появления человека на Земле - перепончатокрылых. Вы узнаете о пчелах, осах, муравьях и их родственниках, о том, как устроены их колонии и чем занимаются разные особи в колониях. Также на уроке будет идти речь о том, как и для чего осы делают бумагу, пчелы - мед, а муравьи занимаются сельским хозяйством и скотоводством. Вы откроете для себя мир сидячебрюхих и стебельчатобрюхих перепончатокрылых и узнаете, чем отличается жало пчелы от жала осы, а также для чего муравьям муравьиная кислота. Кто такие наездники и пилильщики? Почему слово «трутень» ругательное? Чем гудят шмели? Бывают ли муравьи медоносными? На эти и другие вопросы вы получите исчерпывающие ответы в ходе урока.
Тема урока: «Наиболее обильный видами отряд насекомых - Перепончатокрылые».
Цель урока - дать основную характеристику отряда и двух его подотрядов, а также обсудить нескольких характерных представителей.
Когда речь заходит о перепончатокрылых, все сразу вспоминают ос, пчел, муравьев. Действительно, люди чаще всего сталкиваются именно с жалящими перепончатокрылыми. Но на самом деле отряд этот очень большой и к нему относятся и множество других насекомых, совсем не похожих на ос, пчел и муравьев. Перепончатокрылые включают около 150 тысяч описанных видов и неопределенное количество неописанных видов. Распространены перепончатокрылые практически повсеместно, за исключением Антарктиды. К отряду относятся рогохвосты и пилильщики, наездники и осы, муравьи, пчелы и шмели (рис. 1-6).
Рис. 1. Настоящий пилильщик
Рис. 2. Рогохвост
Рис. 3. Оса-аммофила
Рис. 4. Наездник-браконида
Рис. 5. Муравьи-листорезы
Рис. 6. Пчела андрена
Общая характеристика. Развитие перепончатокрылых, как и развитие представителей рассмотренных раннее отрядов, протекает с полным превращением (рис. 7).
Рис. 7. Полное превращение (муравей)
Ротовой аппарат перепончатокрылых может работать как грызущий или лижущий. Нижние челюсти и нижняя губа могут быть тесно сближены или вообще срастаться, образуя хоботок (рис. 8).
Рис. 8. Ротовой аппарат пчелы
При этом у одного и того же насекомого могут быть грызущие верхние челюсти и хоботок одновременно (рис. 9).
Рис. 9. Ротовой аппарат осы
Представьте себе: сразу два ротовых аппарата для разных целей, вместе.
У перепончатокрылых две пары прозрачных крыльев, на которых находятся несколько крупных жилок (рис. 10). У мелких перепончатокрылых жилок может не быть вообще.
Рис. 10. Переднее крыло медоносной пчелы
Передние крылья больше задних и выполняют в полете ведущую роль. Задние крылья прицепляются к передним, и в полете они работают вместе, как единое целое крыло.
Есть среди перепончатокрылых и бескрылые формы (рис. 11).
Рис. 11. Бескрылая оса-немка
Например, рабочие муравьи (рис. 12).
Рис. 12. Рабочий муравей
Длина тела перепончатокрылых колеблется от десятых долей миллиметра до шести сантиметров (рис. 13, 14).
Рис. 13. Трихограмма
Рис. 14. Сколия гигантская
Внешний облик может быть самым разным. Опасным жалящим перепончатокрылым часто подражают другие безобидные насекомые. Например, многие бабочки, двукрылые и даже жуки (рис. 15).
Рис. 15. Бабочка-стеклянница
На голове у перепончатокрылых располагаются усики, пара сложных глаз и до трех простых глазков.
Членики груди соединены между собой очень плотно.
Переднегрудь очень мала.
Среднегрудь развита сильнее всего.
Заднегрудь - слабее (рис. 16).
Подумайте, почему так?
Рис. 16. Отделы груди перепончатокрылых
Среди других насекомых у перепончатокрылых головной мозг развит наиболее сильно. Головной мозг небольшой пчелы, может быть больше по объему, чем у громадного жука (рис. 17).
Рис. 17. Головной мозг пчелы
Интересно, что у недеятельных самцов - пчел, трутней - головной мозг гораздо меньше, чем у рабочих того же самого вида (рис. 18).
Рис. 18. Рабочая пчела и трутень
Самцы и самки перепончатокрылых часто сильно различаются по внешнему виду, окраске, размеру и поведению (рис. 19).
Рис. 19. Самец и самка осы-немки
У общественных перепончатокрылых, помимо обычных самок и самцов, часто имеются недоразвитые самки, не способные к оплодотворению - это рабочие. Рабочие перепончатокрылых - всегда самки. Самки перепончатокрылых могут откладывать как оплодотворенные, так и неоплодотворенные яйца. Причем из тех и из других выходят личинки.
Но из неоплодотворенных яиц в итоге развиваются лишь самцы. Личинки перепончатокрылых могут быть очень разными по внешнему виду. Часть из них живет свободно - открыто, на листьях, и внешне напоминают гусениц бабочек (рис. 20).
Рис. 20. Личинка пилильщика
Другие живут внутри живых или мертвых тканей растений (рис. 21).
Рис. 21. Личинка рогохвоста
Личинки многих видов перепончатокрылых обитают внутри других животных (рис. 22).
Рис. 22. Коконы наездников
Личинки общественных перепончатокрылых обитают внутри гнезд. Перед окукливанием все личинки перепончатокрылых строят кокон, состоящий из шелковых нитей (рис. 23).
Рис. 23. Куколка муравья в коконе
Рис. 24. Шершень
Поведение перепончатокрылых бывает очень сложным. Внешне оно может иногда напоминать даже сознательную деятельность. Многие виды перепончатокрылых одомашнены и используются для получения меда и опыления сельскохозяйственных культур (рис. 25).
Рис. 25. Пасека
Хищные виды перепончатокрылых могут эффективно регулировать численность растительноядных насекомых, в том числе и вредителей. Некоторые такие хищники активно используются человеком для биологической борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений (рис. 26).
Рис. 26. Наездник
Перепончатокрылые - это важнейшие опылители, без них была бы невозможна жизнь многих покрытосеменных растений. Муравьи являются эффективными хищниками и падальщиками. Они выполняют важную санитарную роль. Также муравьи могут распространять семена многих растений.
Человек использует медоносных пчел для получения меда, воска и прополиса.
Некоторые перепончатокрылые могут быть, наоборот, опасны для человека. Взять хотя бы тех же ос, завезенных в Австралию, или пчел-убийц, завезенных в Северную Америку (рис. 27).
Рис. 27. Пчелы-убийцы
Отряд Перепончатокрылые включает два подотряда - Сидячебрюхие и Стебельчатобрюхие.
Это самые примитивные перепончатокрылые. Подотряд называется так потому, что брюшко не образует стебелька, оно крепится к груди своим широким основанием. У этих насекомых еще нет осиной талии . Яйцеклад имеет нормальное строение. Жалить сидячебрюхиеперепончатокрылые не умеют.
Рис. 28. Пилильщик сосновый
Рис. 29. Рогохвост
К сидячебрюхимотносятся пилильщики и рогохвосты (рис. 28, 29). Взрослые пилильщики по внешнему виду немного напоминают пчел или ос. Сходство это часто вызвано мимикрией - подражанием ядовитым опасным жалящим перепончатокрылым. Сами по себе пилильщики совершенно безобидны.
Взрослые насекомые могут быть как растительноядными, так и хищными. Личинки, как правило, растительноядные. Внешне такие личинки часто напоминают гусениц, за что и называются ложногусеницами (рис. 30).
Рис. 30. Личинка пилильщика
Взрослые рогохвосты - это крупные, яркие и красивые насекомые. Самки вооружены грозно и внушительно выглядящим яйцекладом.
Однако жалить эти насекомые не способны, они совершенно безобидны. Яйцеклад самкам нужен для того, чтобы откладывать яйца в мертвую древесину, в которой и развиваются личинки. Личинки эти питаются не самой древесиной, а грибком, который на древесине растет.
Интересно, что грибок этот заносит самка при откладке яиц.
У этих насекомых первый членик брюшка плотно прирастает к последнему членику груди. Основание брюшка образует тонкий стебелек (рис. 31).
Рис. 31. Стебельчатобрюхие
Зачем этим насекомым нужен стебелек? Стебелек обеспечивает высокую подвижность брюшка. Дело в том, что яйцеклад у стебельчатобрюхихперепончатокрылых снабжен ядовитыми железами и может работать как жало.
Рис. 32. Наездник
Свое название наездники получили за характерную позу, в которой некоторые из них откладывают яйца в жертву. Такие насекомые как бы ездят, например на гусеницах.
Как мы уже говорили, жалить способны все стебельчатобрюхиеперепончатокрылые. Почему жалящими называют именно этих? Дело в том, что у жалящих перепончатокрылых (рис. 33-35) яйцеклад утратил свою основную функцию, через него невозможно откладывать яйца.
Рис. 33. Сколия
Рис. 34. Оса-аммофила
Рис. 35. Японские шершни
Рис. 36. Жало пчелы
Такой яйцеклад окончательно превращается в жало (рис. 36). Он очень короткий и острый.
Среди жалящих перепончатокрылых есть одиночные и общественные, или социальные насекомые. Наиболее известные среди жалящих перепончатокрылых общественные насекомые - пчелы, осы, шмели и муравьи. Их гнезда достигают порой очень высокой степени сложности. Строительными материалами для гнезд могут служить воск, выделяемый самими насекомыми, бумага или картон, который насекомые производят из измельченных челюстями растительных остатков, а также глина, земля, навоз и тому подобные материалы (рис. 37).
Рис. 37. Бумажные осы строят гнездо
Общественные насекомые кормят личинок всю жизнь, постепенно. Пищей личинкам могут служить пережеванная пыльца растений, измельченные тела других животных, как, например, у ос, или просто сахаристые вещества (рис. 38).
Рис. 38. Муравьи кормят личинок
Наверное, самое известное общественное насекомое - это медоносная пчела (рис. 39). Человек знаком с ней с глубокой древности.
Рис. 39. Пчела медоносная
Семья пчел может включать до 80 тысяч особей.
Огромное большинство из этих особей - это рабочие, т. е. самки, не способные к оплодотворению. Однако в некоторых случаях рабочие могут откладывать неоплодотворенные яйца, из которых впоследствии выведутся самцы. В гнезде пчел обязательно есть одна самка, способная к спариванию, оплодотворению и откладке оплодотворенных яиц. Такая самка называется маткой (рис. 40). Обратите внимание, что все рабочие пчелы - это дочери одной единственной матки.
Рис. 40. Матка пчел
Каждый день в теплое время года матка может откладывать до 2-3 тысяч яиц. В конце лета в условиях умеренных широт в семье появляются самцы - трутни (рис. 41). Естественно, трутни не имеют преобразованного яйцеклада - жала, а стало быть, они совершенно беззащитны.
Рис. 41. Трутень
Посему недолговечные трутни не работают, не добывают пищу самостоятельно и не способны защищать семью. После спаривания такие самцы погибают.
Представители семейства Муравьиные, или попросту муравьи, наверно, знакомы каждому человеку. Размеры их тела колеблется от 1 до 30 миллиметров. Окраска от светло-желтой до черной. Распространены муравьи повсеместно, за исключением приполярных областей (рис. 42, 43).
Рис. 42. Кампонотус, или муравей-древоточец
Рис. 43. Муравей-бульдог
Вообще, муравьев на свете очень много. Это касается и количества видов и, несомненно, количества особей. У большинства муравьев развито жало и ядовитые железы, способные вырабатывать муравьиную кислоту.
Однако у некоторых муравьев жало исчезает. Такие виды способны разбрызгивать муравьиную кислоту. Сообщество муравьев устроено сложнее, чем у медоносных пчел. Число особей в одной семье может достигать 800 тысяч или даже 1 миллиона.
Любопытно, что муравьев многих видов в крупных муравейниках может иметься не одна, а сразу несколько маток.
Большинство же особей муравейника - это бесплодные самки-рабочие. Иногда рабочих бывает сразу несколько разновидностей, отличающихся внешне и по виду выполняемых работ. Рабочие могут быть собирателями пищи, солдатами или даже живыми хранилищами жидкой пищи (рис. 44).
Рис. 44. Медоносный муравей
Самцы недолговечны и вскоре после периода спаривания погибают. Питаться муравьи могут разными видами пищи: это могут быть живые или мертвые животные, семена растений, грибы, нектар цветов, выделение тлей, червецов и прочих сосущих хоботных насекомых.
Семьи некоторых видов муравьев уничтожают множество насекомых, таким образом сдерживая чрезмерное размножение насекомых-вредителей.
Значение муравьев в природе воистину огромно. Муравьи поедают трупы животных и таким образом уничтожают их. Они являются незаменимыми опылителями и переносчиками семян для многих видов растений. Муравьи, которые строят крупные гнезда, как и дождевые черви, являются почвообразователями.
Некоторые виды муравьев вредят людям. Так они могут разрушать деревянные конструкции. Муравьи, живущие в человеческом жилье, портят запасы пищи и некоторые предметы быта.
Муравьи способствуют благоприятному размножению колоний тлей и таким образом могут вредить садам и огородам (рис. 45).
Рис. 45. Муравей охраняет колонию тли
Наездники и их хозяева
Некоторые наездники не откладывают яйца в личинку хозяева, если в нее уже отложены яйца другого наездника. Существуют, наоборот, такие виды наездников, личинки которых поедают исключительно личинок других наездников. Причем все это происходит внутри личинки хозяева (рис. 46).
Рис. 46. Оса-наездник откладывает личинки в гусеницу, уже зараженную другим наездником
Забота о потомстве у перепончатокрылых
Для большинства перепончатокрылых характерна забота о потомстве. Причем у некоторых видов такая забота достигает высшей степени сложности. В самых простых случаях яйца просто откладываются в листья или древесину (рис. 47).
Рис. 47. Галл на листе дуба
Так, например, поступают многие орехотворки. Вспомнить, хотя бы, дубовую орехотворку (рис. 48).
Рис. 48. Дубовая орехотворка
Рис. 49. Пчела-кукушка
Многие перепончатокрылые, в том числе и одиночные, строят для своих личинок специальные жилища - гнезда. Это могут быть постройки из земли, глины, листьев или попросту норки в земле (рис. 50, 51). Некоторые из этих перепончатокрылых оставляют в гнезде запас пищи: меда, пыльцы или парализованных животных.
Рис. 50. Пчела-листорез
Рис. 51. Пчела-плотник
Другие приносят пищу постепенно, отдельными порциями. Так, многие осы приносят убитых гусениц, жуков или мух.
Наибольшей сложности забота о потомстве достигает у общественных насекомых. Об устройстве их семейств, мы поговорим отдельно.
Больше об устройстве пчелиной семьи
Как же устроен изнутри пчелиный улей? Рабочие пчелы строят из воска соты, в каждой ячейке содержится одна личинка.
Сроки развития различных личинок тоже различны.
Матка развивается за 16 суток, трутни - за 24, а рабочие пчелы - за 20 суток после откладки яиц.
Для представителей каждой касты пчелиной семьи размеры сотовых ячеек различаются.
Профессиональные пчеловоды легко узнают по размеру ячейки, кто из нее выйдет, и могут уничтожать ненужных трутней или маток, когда те еще находятся в личиночном состоянии.
Роение - это создание новой пчелиной семьи (рис. 52). После выхода молодой матки старая матка вместе с частью рабочих пчел покидает улей.
Рис. 52. Роение
Вылетевший рой садится недалеко от родного улья, и в течение какого-то времени его можно снять и перенести в новый улей.
Если пчеловод не успеет снять такой рой, то семья улетит на поиски нового убежища.
Трутни и часть рабочих пчел остаются в старом улье.
После того как старая матка его покинула, один из трутней спаривается с молодой маткой и погибает.
Остальных трутней рабочие пчелы выгонят из улья, и те со временем тоже погибнут (рис. 53).
Рис. 53. Изгнанные трутни
Оплодотворенная молодая матка начинает откладывать яйца. Роение может происходить несколько раз в году.
Интересно, что зимуют пчелы в улье в активном состоянии, в отличие от большинства других насекомых.
Для этого им необходимо поддерживать относительно высокую температуру, около +15 градусов.
Пчелы сбиваются в тесный клубок и активно работают крыльями. Крыловая мускулатура при работе греется. Для такой активной работы пчелам необходим интенсивный обмен веществ. Для поддержания такого уровня обмена веществ и служит наработанный за лето запас меда. Мед пчелы производят из нектара. За один раз рабочая пчела приносит около 0,06 грамма нектара, собранного с многочисленных цветков.
Для сбора нектара и пыльцы у пчел есть специальные приспособления. На задних ногах рабочей пчелы имеется специальная корзиночка, с помощью которой и собирается пыльца.
Нектар собирается в специальное расширение пищевода - зобик. Зимний запас меда запечатывается в соты. Соты состоят из шестигранных восковых ячеек.
Ячейки расположены двумя слоями. Входы в них обращены в противоположные стороны.
Воск (рис. 54) пчелы выделяют при помощи специальных желез.
Рис. 54. Пчелиный воск
Интересно, что информацию об источниках нектара, обычно это цветы, пчелы передают при помощи специальных танцев. Форма танца указывает направление и расстояние до цветов. Помимо собственно танца, пчелы также способны распознавать запах цветов, который служит им источником пищи.
Больше об устройстве муравьиной семьи
Один или два раза в году в жизни муравейника происходит знаменательное событие: на его поверхности появляются сотни крылатых особей. Это основатели новых колоний, молодые самцы и самки.
В теплую безветренную погоду они отправляются в брачный полет.
После оплодотворения самцы погибают, а самки, опустившись на землю, обламывают по специальной жилке своих крыльев и ищут подходящее для гнезда место.
Первое время после основания гнезда молодая самка не питается, при этом откладывая яйца и выполняя самостоятельно все работы по обустройству гнезда. Как только в гнезде появляются первые рабочие, ухаживать за гнездом начинают именно они, а самка только откладывает яйца.
Интересно, что такие муравьиные самки могут жить до 20 лет, при этом все время откладывая оплодотворенные яйца. Спариваются при этом они только один раз. Большая часть муравейников всегда расположена скрытно, в толще земли и древесины.
Там муравьи зимуют, там же матка откладывает яйца, рабочие выкармливают личинок, там же муравьи выходят из куколок.
Часто, в муравейниках обитают помимо муравьев и многие другие животные. Такие животные называются мирмекофилами. Например, встречаются в муравейниках гусеницы голубянок, жуки-стафилины и многие другие.
Почему же муравьи не убивают таких нахлебников? Дело в том, что все эти насекомые способные выделять специальные вещества, которые очень нравятся рабочим муравьям. Поэтому рабочие муравьи их не трогают и при переселении даже переносят с собой.
Список литературы
1. Латюшин В.В., Шапкин В.А. Биология. Животные. 7 класс. - М.: Дрофа, 2011.
Домашнее задание
1. Дайте общую характеристику представителей отряда перепончатокрылые. Какие животные из этого отряда вам известны? Как человек их использует?
2. Охарактеризуйте жизненный цикл перепончатокрылых.
3. Какие перепончатокрылые встречаются в вашем регионе? К какому подотряду они относятся? Есть ли среди них виды, охраняемые государством?
4. Обсудите с друзьями и близкими особенности социальной жизни и строения тела жалящих перепончатокрылых. Каково значение этих животных в природе и жизни человека?
Читать дополнительно: Строительная деятельность: * ос * пчел * муравьев * термитов
Отряд: Hymenoptera = Перепончатокрылые
Жизненный цикл
Перепончатокрылые представляют более или менее резкий половой диморфизм; самцы нередко сильно отличаются от самок величиной, окраской, развитием крыльев, органов чувств и т. д. У общественных перепончатокрылых, кроме самцов и самок, есть ещё недоразвитые самки, неспособные к оплодотворению - так называемые рабочие, которые, в свою очередь, могут быть разного строения, так что в одной общине может быть от трёх до пяти разных родов индивидов (самцы, самки и 1-3 формы рабочих). Наряду с обыкновенным размножением путём оплодотворённых яиц у перепончатокрылых распространено также размножение без оплодотворения (партеногенетическое). При этом из неоплодотворённых яиц могут развиваться лишь самцы (например, у пчёл, у которых самка по произволу оплодотворяет откладываемые яйца; неоплодотворённые и потому дающие самцов яйца могут откладывать также и рабочие пчёлы) или и самки (например, у орехотворок). Иногда (у орехотворок) партеногенетические поколения могут чередоваться с половыми (гетерогония).
Превращение перепончатокрылых полное. Личинки представляют весьма различное строение. У одних (пилильщиков) личинки живут свободно на листьях, по внешнему виду похожи на личинок (гусениц) бабочек (отсюда название - ложные гусеницы) и имеют 3 пары грудных и 6-8 пар брюшных ног. У рогохвостов (Siricidae) личинки живут в дереве или (Cephidae) в стеблях и ветвях растений и имеют 3 пары недоразвитых грудных ног. У остальных перепончатокрылых личинки живут в гнездах или внутри питательных веществ и бывают лишены ног.
Куколки перепончатокрылых всегда относятся к типу свободных куколок (Pupa libera; см. Насекомые). Перед окукливанием личинка обыкновенно делает из выделяемых ею шелковинок рыхлый или плотный кокон, тогда как другие окукливаются без кокона.
Высшей степени сложности попечение о потомстве достигает у общественных перепончатокрылых; здесь в самой общине произошло разделение труда, связанное с утратой большинством самок способности размножения; на долю этих самок (рабочих) и падают вполне или главным образом все труды по постройке гнезд, добыванию пищи и уходу за потомством. Гнёзда общественных перепончатокрылых, достигающие часто чрезвычайной сложности и совершенства, строятся из вещества, выделяемого самими насекомыми - воска (у пчёл, шмелей) или измельченных челюстями растительных веществ (у ос), из земли, глины, навоза и т. д., или - вырываются в земле. Кормление личинок производится постепенно, причём пища даётся прямо в рот личинки; она может состоять из пыльцы и меда (у пчёл), сахаристых веществ и насекомых (у ос, муравьёв).
По отношению к человеку некоторые перепончатокрылые полезны прямо, доставляя ему полезные вещества (мёд, воск), другие - косвенно, истребляя вредных насекомых (в этом отношении особенно важны наездники в широком смысле этого слова). Важное значение имеют многие из перепончатокрылых также в процессе опыления растений. Вредят перепончатокрылые отчасти своими ужалениями, отчасти поедая различные запасы и портя здания (некоторые муравьи), но главным образом вредны многие из них в сельскохозяйственном отношении, причиняя более или менее значительные опустошения среди культурных и лесных растений.
К отряду перепончатокрылых принадлежит значительное число видов (различные авторы определяют примерную цифру их в 15-25 тысяч), распределенных по всем частям света. В ископаемом состоянии они известны с лиаса, а больше всего ископаемых перепончатокрылых найдено в третичных отложениях и янтаре.
Насекомых можно встретить повсюду - в городских каменных джунглях, на лугу, в бору, тундре, пустыне и даже там, где вечный снег и стужа. Порой мы не замечаем, как прекрасен окружающий мир. На земном шаре обитают миллионы разнообразных живых организмов. В этой статье мы подробно разберем, что собой представляет перепончатокрылое насекомое. Рассмотрим все подвиды и их особенности.
Общая информация
К перепончатокрылым насекомым относятся осы, пчелы, шмели, муравьи и другие. Мало кому известно, что все они проживают в отдельных коллективах, где есть только одно главное насекомое. Удивительно, но все обязанности у них распределяются равномерно. В каждом коллективе определенное насекомое отвечает за одно действие. Считается, что именно эта категория насекомых проживает абсолютно во всех уголках планеты.
Виды перепончатокрылых насекомых достаточно сильно различаются между собой. Существует всего две разновидности - Сидячебрюхие и Стебельчатобрюхие. К первому относятся более примитивные насекомые, которые питаются органикой.
Особенности размножения
Отряд насекомых перепончатокрылые отличается своего рода концепцией установления пола. Термиты, например, которые относятся к другому виду, не имеют такой особенности. В семье перепончатокрылых, как правило, есть только одна матка. В первой половине своей жизни она делает только один брачный полет, запасаясь семенной жидкостью на весь период жизнедеятельности, который составляет около 10 лет.
Собранную семенную жидкость самка применяет регулярно, чтобы оплодотворить яйца, которые продвигаются по ее половым путям. Стоит обратить внимание, что далеко не во всех яйцеклетках происходит процесс оплодотворения. Они также могут иметь одинарный или двойной набор хромосом.
Перепончатокрылое насекомое не имеет отца. У всех представителей одной семьи одинаковый набор хромосом, полученный от самки. Только сама матка имеет парное их количество.
Особенности строения
Как мы говорили ранее, перепончатокрылые имеют две пары крыльев. Как правило, передние длиннее задних. На голове перепончатокрылого насекомого располагаются усики. У каждого подвида они имеют свою особенность строения. Их количество колеблется от 2 и до 70. На голове также расположены глаза, которые имеют достаточно сложное строение. Удивительно, но некоторые муравьи абсолютно ничего не видят. Они находят путь к своему муравейнику благодаря оставленному за собой аромату феромонов.
Муравей - это мелкое перепончатокрылое насекомое. Количество их видов составляет более 8 тысяч. Считается, что именно муравьи наиболее схожи с человеком.
Муравьи никогда не едят то, что они нашли. Они доставляют пищу в муравейник. Тех особей, которые ничего не приносят, насекомые убивают. Муравьи регулярно запасаются пищей на зиму. Днем они выносят ее на улицу сушиться, а ночью заносят обратно. Считается, что муравьи предчувствуют погоду, поскольку они никогда не просушивают заготовки перед дождем.
Мало кому известно, но самого старого представителя американские ученые нашли на одном из пляжей. Тело муравья было расположено в янтаре. По мнению специалистов, возраст находки составляет около 130 миллионов лет. Удивительно, но муравьи - единственные живые организмы, за исключением человека, которые выращивают домашних животных, а именно тлю.
Считается, что муравьи обладают самым большим мозгом на земле по отношению к своему телу. Еще один интересный факт - это отсутствие сна. Удивительно, но перепончатокрылое насекомое отряда муравьиных не ощущает в этом потребности.
Мало кому известно, но рабочие муравьи живут до 3 лет, а вот самки - до 20. Также известно, что они способны поднимать груз, который превышает их вес в 100 раз. Когда муравей умирает от отравления, он всегда падает исключительно на правый бок.
Шмели
Шмели - это также перепончатокрылые насекомые. Представители данного подвида отличаются густым волосяным покровом на теле, который имеет яркий окрас. Шмели делятся на три категории: матка, рабочие и трутни. Стоит отметить, что последние не обладают способностью жалить. В отличие от ос, шмели используют жало только для самообороны.
Реакция человеческого организма на зависит только от индивидуальных особенностей. Чаще всего он не представляет опасности. Аллергическая реакция на укус шмеля случается довольно редко. Чаще всего ей подвержен только 1 % человечества, и, как правило, это происходит при повторном укусе.
Известно, что в отличие от других перепончатокрылых, шмели не вылетают на поиски пищи при плохой погоде. Они также имеют наиболее излюбленные растения. Шмели могут опылять труднодоступные цветочные чаши, которые не подвластны осам.
В отличие от других насекомых, шмели имеют температуру тела выше на 20-30 градусов, чем окружающая среда. Это объясняется активной работой грудных мышц.
Есть ли польза от перепончатокрылых насекомых?
Пожалуй, каждому известно, что все живые организмы на нашей планете связаны между собой. Каждое насекомое приносит определенную пользу для земного шара и самого человека. Не исключение и отряд перепончатокрылых. Например, муравьи, как нам известно, строят дома не только на поверхности грунта, но и под ним. Благодаря этому почва становится более рыхлой и наполняется большим количеством кислорода. Также муравьи ежегодно уничтожают огромное количество вредителей.
Большую пользу приносят перепончатокрылые насекомые - пчелы, осы и шершни. Благодаря продуктам их переработки было создано огромное количество медикаментов. Например, многие лекарственные препараты содержат в себе мед и прополис.
Интересный факт про представителя перепончатокрылых насекомых
В XX веке известный ученый провел ряд любопытных исследований. Известно, что шмель имеет достаточно маленькие по размеру крылья (относительно своего тела). Ученый применил к насекомому расчет самолета. Он выяснил, что шмель летает вопреки всем законам аэродинамики и физики.
Сегодня на эту тему ведется большое количество споров. Многие ученые опровергают гипотезу и доказывают, что шмель летает вполне обосновано. Однако данные версии до сих пор изучены не до конца.
Перепончатокрылые и образование
Как мы выяснили ранее, перепончатокрылые насекомые приносят огромную пользу. Об особенностях их строения и жизнедеятельности рассказывают ученикам 7 класса в школе. Цель урока - показать, насколько важен отряд насекомых перепончатокрылые. 7 класс после окончания урока должен знать особенности строения данного вида и их роль для человеческого организма и природы. В обязанности преподавателя входит проверка усвоения материала про перепончатокрылых насекомых спустя некоторое время.
Ихневмоноиды
У некоторых маток яйцеклад наполнен ядом. Благодаря такой особенности они уничтожают вредителей сельскохозяйственных культур. Из яйца в теле другого насекомого вылупляется личинка. Первое время она питается жировыми отложениями жертвы, а когда их запас подходит к концу, начинает поедать жизненно важные органы. К тому времени, когда личинка начинает создавать себе кокон, как правило, жертва погибает.
Хальциды
