Jak dlouho žijí mravenci v přírodě a jak jsou organizovány jejich kolonie?

S rodinou často trávíme čas v přírodě. Při procházkách lesem nebo jen tak na dvorku mě vždy zajímali naši malí sousedé – hmyz: brouci, pavouci a samozřejmě malí pracanti – mravenci.

Mravenci jedí larvy můr, pilatky, bource morušového a housenky. Pomáhají tak regulovat počet škodlivého hmyzu. A malí pracanti sbírají kapičky sekretu mšic, zabraňují šíření parazitických hub [13, s. 1].

Tento hmyz žijící v lese přináší lidem velké výhody: vylučují speciální mravenčí alkohol. Pro léčebné účely se používá k léčbě revmatismu, hepatitidy, tuberkulózy, selhání ledvin, bronchiálního astmatu, cukrovky, plešatosti [14, s 2]. Obyvatelé lesa mají příznivý vliv na půdu – kypří ji, zásobují kyslíkem a zvyšují stupeň biologické aktivity.

Poskytují potravu pro průmyslové ptactvo, jako jsou datli, tetřívci, tetřívci a sýkorky. Zvýšit a obohatit travní porost lesa. Po nalezení semen rostlin je mravenci často nepřinesou do hnízda. Roznášejí semena po velkých lesních plochách a podílejí se na jejich rozmnožování.

Život mravenců je velmi podobný životu lidí, a to ve společenské organizaci (příloha I). Mravenci žijí v „rodinách“ – koloniích a každý člen kolonie má své vlastní povinnosti.

Zvažujeme zvolené téma relevantní , protože nás zajímá mravenčí mikrokosmos a rádi bychom byli v této oblasti více osvícení.

téma naše výzkumná práce: „Neobvyklá fakta o obyčejných mravencích: rysy života a chování kolonie harvestorových mravenců ve formikáriu.“

problém výzkum: identifikovat životní podmínky pro kolonii sběračů mravenců ve formikáriu.

Dnes existuje poměrně hodně prací popisujících životní podmínky mravenců ve formikáriu. Rozhodli jsme se však prostudovat toto téma na příkladu samostatné kolonie harvestorových mravenců doma. O tom to celé je novinka náš výzkum.
terč naše výzkumná práce: vytvořit podmínky pro život kolonie harvestorových mravenců ve formikáriu.

Zařízení výzkum – kolonie harvestorových mravenců.

Předmět výzkum – rysy života a chování kolonie harvestorových mravenců v podmínkách formikária.

Hypotéza výzkumná práce: pokud jsou vytvořeny příznivé podmínky, je možný život a rozvoj kolonie kombajnů doma.

úkoly výzkumná práce:

Prostudujte si odbornou literaturu k tématu výzkumu.

Popište rysy životní aktivity a sociální hierarchie kolonie harvestorových mravenců.

3. Určit a vytvořit potřebné podmínky pro život harvestorových mravenců ve formikáriu.

4. Na základě osobních pozorování vytvořte návod na vytvoření domácího formikária.

Metody výzkumná práce: rozbor literatury, pozorování kolonie harvestorových mravenců, experiment, fotografování, zobecnění a systematizace získaných informací.

Praktický význam Výzkumná práce spočívá v tom, že badatelské materiály lze využít při výuce okolního světa, vyučovacích hodinách a mohou být i návodem pro začínající myrmichaře (Příloha I).

Kapitola 1 Obecné informace o harvestorových mravencích

1.1. Vlastnosti vzhledu harvestorových mravenců

Vyrábí se z větviček, z jehličí postaví skutečný dům

Bez pily a bez hřebíků.Kdo je stavitel? Mravenec.

Mravenci sběrači jsou společenský hmyz. Žijí v rodinách ve velkých mraveništích. Mraveniště Reaper jsou neobvyklé. Jsou pod zemí (příloha II). Přízemní část domova mravenců je díra v půdě, na jejímž okraji je šachta zeminy a úlomků z kořisti, kterou přinášejí. Podzemní část má vertikální tunel, ze kterého po stranách vybíhají průchody s kamerami. V těchto místnostech si mravenci zřizují spíže pro skladování potravin a „dětské pokoje“, ve kterých ukládají larvy [12, s. 2].

. Břicho mravenců je spojeno s hrudníkem pomocí tenké stopky. Jako každý hmyz mají mravenci šest nohou. Nohy mravenců jsou velmi silné. Mravenec dokáže zvednout 20násobek své vlastní hmotnosti. Mozek mravence má asi 250 000 buněk. Lidský mozek má 10 000 milionů buněk. Kolonie 40 000 mravenců má tedy stejnou velikost buněk jako lidský mozek [8, s. 3].

Barva harvestorových mravenců je tmavá, červenohnědá. Jakýkoli harvestorový mravenec má téměř čtvercovou hlavu a poněkud protáhlé tělo. Má jasně definované rozdělení do tří částí: hlava, hrudník a břicho. Tyto části těla jsou spojeny úzkým segmentovým mostem. (Příloha II).

Hlava je opatřena kusadly. Když kousnou, zavřou se jako past. Mravenci také používají své čelisti k přenášení jídla a dalších předmětů. Oči ženců mají složitou strukturu. Dokonale rozlišují pohyb a osvětlení. Mezi smyslové orgány patří také pohyblivá, citlivá tykadla. Velikost těla pracujícího jedince je 3–5 mm, u vojáka 6–8 mm. Děloha je největší – asi 9 – 11 mm na délku [9].

Hmyz je od přírody pomalý a nemotorný.

1.2. Rysy sociální hierarchie v kolonii harvestorových mravenců

Rodiny Harvestorových mravenců se skládají z kolonií. Podívejme se na strukturu a funkce členů kolonií harvestorových mravenců. Převážnou část čeledi harvestorových mravenců tvoří pracovníků. V hnízdě vykonávají všechny potřebné práce: staví ho a čistí, dostávají jídlo, starají se o potomstvo, chrání hnízdo před nepřáteli, to znamená, že každý dělník mravenec má povolání.

Pastýři – spásat a mléčné mšice, sklízeče – získat jídlo stavitelů – podílet se na stavbě a opravě mraveniště. Hlavní charakteristikou, která určuje profesní budoucnost mravence, je jeho agresivita vůči nepříteli. Skauti – intelektuální elita mraveniště. Cestu nalézají a pamatují si lépe než ostatní, ale je jich velmi málo, takže musí být opatrní a dávat na sebe pozor. Budoucnost stráže, naopak jsou velmi agresivní: bez uvažování se vrhají do bitvy. Hlídková zóna mraveniště dosahuje průměru 10-12 metrů. Zbytek mravenců pracuje chůvya později mohou své povolání mnohokrát změnit.

Zajímavostí je, že kombajničtí mravenci mají dokonce „rekvalifikační kurzy“: zkušený mravenec učí mladá zvířata složitosti profese. Profesní složení v mnoha ohledech závisí na aktuálních potřebách: stěhuje-li se rodina do nového domu, stávají se z některých sklízečů stavitelé a naopak, v případě potřeby jdou stavitelé hledat potravu [1, s. 5].

Pravidla v mraveništi jsou tvrdá: když najdete práci, která se vám líbí, dělejte ji dobře. O mravence, který utrpěl profesionální zranění (např. zmrzačený v bitvě), se bude starat do konce života, ale pokud např. sbírka vícekrát přišla bez kořisti, bude mu dovoleno, aby se sám sežral. Děloha – dává potomky. Žije sama a denně naklade až 40.000 15 vajíček. Královna se dožívá 20–7 let a mravenci dělnice asi 4 let. Samci po páření hynou [14, s. XNUMX].

Mravenci Reaper se chovají jako inteligentní tvorové: staví domy, spravují své domácnosti a brání své území. Všechno je to o jejich společenské organizaci. Mravenci žijí ve velkých skupinách (koloniích) a nikdy sami.
1.3. Způsoby komunikace harvestorových mravenců v kolonii

Ke vzájemné komunikaci používají kombajn mravenci čich a sluch (Příloha I). Navíc komunikace pachů je nejrozvinutější. S jeho pomocí mravenec „vysvětlí“ ostatním mravencům směr a cestu k potravě a varuje před nebezpečím. Požadovaná vůně vzniká sekrecí speciálních žláz.

Zvuk využívají mravenci v případě nebezpečí, hlavně při útoku na mraveniště a vzniká třením segmentů jednoho páru nohou.
Aby mravenci jednali jako jeden, sdílejí mezi sebou informace o přijatých rozhodnutích. K tomu vylučují pachové látky – feromony (Příloha I) a zdroj pachu a jeho intenzitu odlišují párová tykadla. Strážce například sděluje pasáči, že venku číhá hladová ještěrka. Na druhé straně o tom sběrač „řekne“ ostatním mravencům – sběrači se rozhodnou zůstat doma a čekat na nebezpečí. Takto je koordinováno veškeré jednání obyvatel kolonie: od rozdělení povinností v domácnosti až po vedení války [2, s. 34].

Feromony zaplňují prostředí harvestorových mravenců a vytvářejí jakýsi „zvláštní prostor“, který může každý mravenec „číst“ a měnit. Když mravenci skauti hledají místo pro nový domov, rozptýlí se po okolí a zanechají pachovou stopu. Když skaut najde vhodné místo, označí ho feromony a ostatní mravenci udělají totéž. Místa označená několika mravenci voní silněji než ostatní. Požadovaný bod je vybrán na základě síly vůně [5, s. 67].

Vědci si již dlouho všimli, že ze všech existujících cest ke zdroji potravy používají mravenci tu nejkratší. Nejkratší cesta, označená feromony silněji než ostatní, se stává nejatraktivnější. Čím déle trvá cesta k potravě a zpět, tím méně feromonů na ní zůstane. Jako první mizí nerentabilní dlouhé trasy. Pokud by se feromony neodpařily, nebylo by možné zvolit cestu.

1.4 Druhy mravenců jižního Uralu

Celkově je na světě známo více než 15 tisíc druhů mravenců. Na jižním Uralu bylo zaznamenáno 70 druhů mravenců [7]. Zde jsou některé z nich:

— Myrmica rusovlasá: samice dorůstají délky až 6 mm, samci mravenců jsou černí, až 5 mm dlouzí. Červení mravenci si staví své domovy v zemi, pod kameny a padlými stromy.

— Mravenec faraon (domácí mravenec, lodní mravenec) ) . Původem z Egypta se postupně usadil na všech pěti kontinentech. Pracovní jedinci jsou žlutí, nemají křídla a dorůstají do délky maximálně 2 mm. Samci mravenců jsou okřídlení, téměř černí, s délkou těla 3-3,5 mm. Samičky jsou žlutohnědé barvy, až 4,5 mm dlouhé, zpočátku okřídlené, ale po páření jim mravenci okusují křídla.

— Černý mravenec – tesař velký zástupce rodu, vyskytující se po celém světě v jehličnatých, smíšených lesích. Délka vojáků a žen je asi 15 mm. Mraveniště jsou postavena ve starém dřevě a pařezech. Zástupci rodu jsou zahrnuti v Červené knize a jsou chráněni zákonem.

– Hnědý lesní mravenec. Zahrnuto v Červené knize Čeljabinské oblasti. Jedná se o nejběžnější lesní druh mravenců, šedočerné barvy. Pracovní jedinci mají délku od 4,5 do 7,5 mm, královny – asi 1 cm Hnízda v půdě, pod kameny, mohou mít malý hliněný val. Rodiny jsou malé.

– Červený lesní mravenec. Lesní červení mravenci mají zaslouženou pověst neúnavných pracovníků. Jsou to skuteční lesní správci, protože požírají rostlinné a živočišné zbytky a hubí četné škůdce.

– Mravenec luční. Zahrnuto v Červené knize Čeljabinské oblasti. Na rozdíl od mravenců faraonů jsou luční mravenci odolní vůči chladu. Usazují se na loukách, pasekách a okrajích lesů. Mraveniště lučních mravenců bývá dosti volné, základna má průměr přibližně 3 metry. (Příloha II)

Závěry k první kapitole

Po prostudování populárně naučné a referenční literatury k tématu výzkumu lze vyvodit následující závěry:

— Mravenci Reaper jsou sociální tvorové. Žijí v rodinách ve velkých mraveništích. Podle entomologů (příloha I) jsou mravenci společenští tvorové a nemají život bez společnosti svého vlastního druhu;

— rodiny kombajnů se skládají z kolonií, každá kolonie plní své vlastní funkce;

— ke vzájemné komunikaci využívají mravenci sběrač čich a sluch;

— Na jižním Uralu bylo zaznamenáno 70 druhů mravenců, z nichž mnohé jsou uvedeny v Červené knize Čeljabinské oblasti.

Kapitola 2 Vytváření podmínek pro život kolonie harvestorových mravenců, studium charakteristik chování ve formikáriu

2.1 Obecné informace o formikárii

Formicarium je umělé mraveniště, nejčastěji z akrylátu nebo sádry. Formicarium je mravenčí farma. První formikária vytvořili biologové pro svůj vědecký výzkum v 19. století (M.D. Ruzsky, V. Karavaev a také K. Arnoldi). Zvýšený zájem amatérů o život mravenců však vedl k masivnímu rozšíření nejjednodušších formikárií mezi obyvatelstvem. Každé formikárium by mělo mít arénu, kam mravenci ponesou všechny odpadky a kde dostanou jídlo.

Mezi formikáriemi lze rozlišit tyto hlavní druhy [12]:

1. Sádrové, alabastrové, cementové a betonové formikária. Taková formikária jsou nádobou, do které se nalévá plnivo, které rychle tvrdne a zachovává si svůj tvar. Tato výplň obsahuje průchody a komory, které napodobují vnitřní strukturu mraveniště.

2. Dřevěná formikária, ve kterých dřevo slouží jako výplň. Výroba a provoz takových formikárií je spojena s řadou problémů spojených s bobtnáním dřeva se zvyšující se vlhkostí.

3. Mleté formikárie, ve kterých slouží jako výplň zemina, např. písek nebo obyčejná zemina. V takových formikáriích si chodby prorážejí sami mravenci, čímž se životní podmínky přibližují přirozeným. Pozorování mravenců v takových formikáriích je však často obtížné, protože mravenci mohou vyhrabat tunely ze skla a zakrýt sklo půdou.

4. Skleněná formikária. V takových formikáriích jsou stěny průchodů a komor vyrobeny ze skla. Nejčastěji je takové formikárium komplexem navzájem spojených nádob s výplní nebo bez ní. Nejjednodušší možností je komplex mnoha zkumavek spojených trubičkami.

5. Akrylátové formikárie. V akrylových formikáriích jsou stěny průchodů a komor vyrobeny z akrylátu.

6. Gelová formikária Taková formikária se podobají mletým, ale nejsou naplněna zeminou, ale speciálním gelem. V takové výplni mohou mravenci hlodat chodby. Samotný gel v takové mravenčí farmě slouží mravencům nejen jako úkryt, ale také jako potrava. Ale dlouhodobá existence rodiny mravenců v gelových formikáriích je nemožná, protože mravenci se nemohou dlouho živit samotným gelem a další potrava v takovém formikáriu se kazí.

7. Kaučuk a jiné formikárie – formikárie vyrobené z různých polymerních látek. Takové látky mohou být toxické a vést k smrti mravenců.

8. Kombinované formikárie – kombinují různé designové prvky. Nechybí ani obytná umělá mraveniště spojená s arénou speciální ohebnou trubicí. (Příloha II)

2.2 Identifikace příznivých podmínek pro život harvestorových mravenců ve formikáriu

V naší studii jsme použili malé akrylové formikárium, které se používá v počáteční fázi, stejně jako do doby, než rodina dosáhne více než 300 jedinců. Během studie byly provedeny následující experimenty:

Pokus č. 1 Účel: prokázat, že okolní teplota je důležitou podmínkou pro úspěšný vývoj kolonie kombajnů.

Formicarium bylo během experimentu umístěno nejprve na chladné místo (méně než 1°C) na dobu 18 týdne, poté na teplé místo (více než 20°C).

Výkon: Harvestroví mravenci velmi milují teplo – stávají se mnohem aktivnějšími. V teplých podmínkách se plod vyvíjí rychleji a včelstvo rychleji roste. Optimální teplota pro formikárium je od +23°C do +28°C.

Experiment č. 2 Účel: dokažte, že osvětlení ve formikáriu může mít významný vliv na chování mravenců.

Během experimentu bylo formikárium umístěno na 2 hodiny na jasné denní světlo. Poté jej přemístili na místo chráněné před ostrým denním světlem.

Byl získán následující výsledek:

1 Po umístění pod jasný zdroj světla začnou mravenci pobíhat po formikáriu a hledat úkryt. 2 Při umístění do stínu se chování mravenců nezměnilo.

Výkon: optimální osvětlení formikária – částečný stín.

Experiment č. 3 Účel: dokažte, že umístění formikária pod rovné čáry

proudění vzduchu pomocí ventilátoru může mít vliv na chování mravenců.

Během experimentu bylo formikárium umístěno pod ventilátor. Formikarium má otvory pro ventilaci, takže vzduch volně proudí.

Byl získán následující výsledek: při umístění pod přímý proud vzduchu pomocí ventilátoru se mravenci shlukují do jedné skupiny a hledají útočiště v systému průchodů.

Výkon: Mravenci se necítí dobře pod přímým prouděním vzduchu. Fomikárium musí být umístěno mimo průvan.

Experiment č. 4 Účel: prokázat, že zavádění kousků masa do stravy kombajnových mravenců má příznivý vliv na život kolonie.

Během experimentu byli mravenci krmeni kousky vařeného kuřecího masa po dobu 1,5 měsíce. Byl získán následující výsledek: počet jedinců ve formikáriu se zvýšil.

Výkon : Harvestor mravenci se lépe množí, když jsou krmeni masem. (Příloha III)

V procesu pozorování mravenců byly zjištěny rozdíly ve struktuře a velikosti mravenců různých kast (příloha I): samice, strážci a dělnice. Samice, jak je uvedeno v literárních zdrojích, je mnohem větší než ostatní. A stráže jsou mnohem větší než dělníci (příloha III).

Při pozorování úplné transformace mravenců byla zaznamenána všechna stádia vývoje mravenců: vajíčko, larva, kukla a dospělec. Podrobný popis průběhu pozorování, stejně jako nákresy a fotografie naleznete v Deníku pozorování (příloha V).

Závěry ke druhé kapitole

– formikariový systém může být různý – od jednoduchých nádob se zeminou až po složité uzavřené systémy s automatickou regulací vlhkosti, světla a teploty. V každém formikáriu by měla být aréna, kam budou mravenci tahat všechny odpadky a kde dostanou jídlo;

— během pokusu byly vytvořeny optimální podmínky pro příznivé rozmnožování a vývoj kolonie sběračových mravenců, a to: teplota ve formikáriu je od +23°C do +28°C, osvětlení formikária je v polostínu, fomicarium musí být umístěno mimo průvan.