Забота о потомстве и гнездовые постройки насекомых

Оса-пелоней (Sceliphron spirifex) использует размокший грунт для сооружения 10--15 цилиндрических ячеек и их общего укрытия. Оса Pseudomasaris edwardsii сооружает гроздевидно собранные ячейки из частичек почвы, смоченных нектаром. Многослойное укрытие из почвы служит защитой от перегрева. Прочные гнезда из пыли, смоченной собственными выделениями, сооружают пчелы-каменщицы. Один из их видов -- амбарная пчела-каменщица (Chalicodomapyrenaica) делает ячейки из мелких камешков, скрепляемых пылью, смоченной оральными выделениями.

Многие виды насекомых используют живые и отмершие травянистые растения, кустарники и деревья. Высокой приспособленностью к жизни в древесных растениях характеризуются жуки-короеды. Большую часть жизни они проводят под корой, реже в древесине или коре. Расселение короедов происходит в брачный период. Разлетевшиеся самки осваивают новые деревья. У некоторых видов первыми вылетают самцы. Они выгрызают выводковые камеры, в которые затем прилетают самки. Отстроенные гнезда короедов представляют собой сети разветвленных ходов, структура которых различна у разных видов, что позволяет использовать их архитектуру в качестве таксономического признака (рис. 2, ж).

Короеды используют древесину в качестве места поселения и одновременно как трофический субстрат. Некоторые виды насекомых поселяются только в древесине. К их числу относится фиолетовый шмель-плотник (Xylocopa violacea). Это насекомое выгрызает в древесине Г-образный ход. Первая ячейка сооружается в конце хода. Она отделяется от последующей крышечкой из склеенных кусочков древесины. Таким способом возводится около 10 ячеек. Некоторые виды ксилокон используют для поселения полые стебли травянистых растений, проникая в них через прогрызаемое отверстие. Это снижает затраты энергии на сооружениегнезда. Но гнезда в травянистых растениях меньше, чем древесные, защищают развивающееся потомство от неблагоприятного воздействия физических и биотических факторов среды.

2.2.2 Постройки социальных насекомых

Социальные насекомые отличаются от одиночно живущих высокой численностью потомства, воспроизводимого самкой-основательницей (у муравьев и термитов ее принято называть царицей, у социальных пчел -- маткой). Многие их виды запасают в гнездах корм. Поэтому семьям социальных насекомых необходимы вместительные гнезда с приспособлениями для воспроизводства потомства и хранения кормовых запасов [2].

2.2.2.1 Муравейники

Среди социальных насекомых муравьи отличаются наибольшим ареалом. С этим в значительной мере связано большое многообразие их гнездовых построек (муравейников). Нередко представители одного и того же вида, обитающие в разных условиях, сооружают гнезда, отличающиеся по конструкции [3]. Вместе с тем у отдаленных видов, обитающих в сходных условиях, возможно значительное сходство гнездовых построек.

К наиболее распространенным типам гнездовых построек у муравьев относятся земляные сооружения. Наиболее примитивные из них те, у которых все жилые помещения находятся под землей. Муравейник такого типа обычно представляет собой сеть подземных ходов и камер, сообщающихся с внешней средой одним или несколькими входными туннелями. Вход в туннель обычно окаймляется земляным валом. Он образуется и увеличивается в процессе постройки и расширения гнездовых полостей (рис. 3, а).

Более сложный тип муравейника представляет собой надземный холмик, внутри которого размещается основная часть ходов и камер (рис. 3, б, в). Конструкция холмика изменяется в зависимости от его освещения солнечными лучами, метеорологической ситуации и влажности почвы. По указанным причинам на открытых местах холмики имеют чаще всего форму пологого невысокого купола, в тени и густом травостое -- конуса, а на влажных почвах -- цилиндра. У рыжих лесных муравьев (Formica rufa) в холмике имеется покровный слой, увеличивающийся от вершины к основанию. Он включает в себя хвою, мелкие веточки, частицы коры. Внутри холмика может находиться пень (рис. 3, в). Ходы из холмика углубляются в грунт до 1,5 м (иногда и на большую глубину).

Некоторое промежуточное положение между земляным и надземным типами поселений занимают гнезда, части которых находятся в земле и над землей. Надземная часть таких гнезд обычно представлена полостями и галереями в древесине и под древесной корой. Эту часть муравейника муравьи используют в весенне-летний период. С приближением холодов они переселяются в подземную часть гнезда, представляющую собой сеть ходов и камер.

К типичному надземному типу относятся гнезда, сооружаемые только в надземной части растений. При поселении в древесной растительности чаще всего используются погибшие или ослабленные деревья. В них муравьи выгрызают лабиринты и камеры. В тропиках и субтропиках муравьи, поселяющиеся в растениях, выедают сердцевину побегов и поселяются в них. Некоторые виды используют для поселения дупла деревьев. Гнезда на ветках деревьев сооружают тропические виды муравьев ткачей и портных. Муравей-ткач возводит гнездовую оболочку из шелковых нитей, выделяемых личинками. Их носят и ткут укрытие взрослые рабочие муравьи (за что вид получил название ткачей). Шелковая оболочка отстроенного гнезда часто включает в себя сухие листья и веточки. Внутренняя часть гнезда содержит множество лабиринтов и камер (рис. 3, г).

Муравьи ткачи и портные поселяются в местах, доступных для наблюдения. Поэтому человек не мог не обратить на них внимания в прошлом. Не исключено, что китайские изобретатели шелка, освоившие его производство около 5 тыс. лет назад, позаимствовали этот "патент" у муравьев-ткачей.

2.2.2.2 Термитники

Большинство видов термитов (их около 2 тыс. видов) обитают в тропиках и субтропиках. Лишь немногие представители этого отряда приспособились к жизни в умеренной зоне. Многие виды термитов поселяются в почве. К наиболее примитивным земляным термитникам относятся те из них, которые не имеют надземных сооружений. Такие гнезда сооружает туркменский термит (Anacanthotermes turkestanicus). Основная масса кормовых и выводковых камер располагается у этого вида на глубине 30--80 см, но максимальное заглубление ограничивается уровнем залегания грунтовых вод и может достигать 11--15 м. Большой закаспийский термит (Anacanthotermes ahngerianus) сооружает куполообразный холмик, достигающий в высоту 1 м. В нем размещаются камеры и ходы, уходящие до увлажненных слоев грунта [4].

Высокой прочностью и большими размерами отличаются надземные части термитников тропических видов термитов [5]. У некоторых из них надземная часть достигает в высоту 6--7 м. В этом сооружении, прочно скрепленном собственными выделениями термитов, размещаются многочисленные камеры, соединенные сетью ходов. Форма надземной части отличается у разных видов от конусовидной до грибовидной. У так называемых магнитных термитов (несистематическое название) надземная часть термитника вытянута с севера на юг, но это не имеет отношения к магнитной ориентации. Такая конструкция обеспечивает оптимальное использование солнечной энергии -- разогрев утром и вечером (обогреваются боковые стенки), а в полдень -- защиту от перегрева.

Некоторые виды термитов поселяются в отмерших частях деревьев, прогрызая в них ходы, соединяющиеся с камерами. Частично эти сооружения могут заходить в подземную часть деревьев и подниматься в них на высоту более 10 м. Для добывания воды термиты проделывают ходы в здоровой части деревьев.

Относительно непрочные гнезда сооружают некоторые виды термитов из бумагообразной массы. Такие термитники размещаются в дуплах деревьев, реже на их ветках или стволах. По внешнему виду термитники, сооруженные на деревьях, сходны с образованиями растительного происхождения.

2.2.2.3 Гнезда бумажных ос

Выбор осами мест гнездования определяется видовой стратегией гнездового поведения. Одни виды предпочитают поселяться в укрытиях, другие -- под открытым небом. В качестве укрытий чаще всего используются дупла деревьев, покинутые норы грызунов, полости в жилых и производственных сооружениях, а в качестве строительного материала -- рыхлая древесина. Осы перетирают ее мандибулами, смачивают собственными выделениями и превращают в тестообразную массу, которая при застывании образует бумагообразное вещество. Из него осы сооружают соты и гнездовую оболочку (рис. 4, а).

Конструкция гнезд, являющаяся видовым признаком, отличается по количеству и расположению сот, способу их соединения между собой и прикрепления к опорному субстрату или оболочке гнезда. Существенны также различия по размеру ячейки сот, но они имеют тенденцию увеличения от начала к завершению строительства сот. В первых ячейках, отличающихся наименьшей величиной, развиваются рабочие особи (недоразвитые самки). К концу лета ячейки достигают максимальной величины. В них развиваются будущие самки-основательницы. Независимо от фазы развития семьи и величины ячеек они имеют шестигранную форму (рис. 5, а).

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.2.2.4 Гнездовые постройки пчел рода Apis

Основу гнездовых построек пчел составляют восковые соты. Карликовая (Apis florea) и гигантская пчелы (A. dorsata) сооружают по одному соту, а медоносная (A. mellifera) и индийская (A. indica) -- по нескольку параллельно расположенных сот. Ячейки сот отличаются по размеру и форме. Относительно небольшие ячейки у медоносной пчелы диаметром от 4,6 до 6,2 мм (преимущественно от 5,1 до 5,4 мм) используются для развития рабочих особей (ячейки рабочего типа), а диаметром от 5,6 до 7,7 мм -- для репродукции трутней (ячейки трутневого типа). Ячейки пчелиных сот, подобно осиным, имеют шестигранную форму (рис. 4, б, в; 5, б). Она существенно нарушается в местах прикрепления сот к потолку и стенкам жилища. При прочих равных условиях с увеличением размера ячеек возрастает вероятность отклонения формы ячеек от правильной шестигранной.

Ячейки рабочего типа могут использоваться для развития трутней. Это отражается на уменьшении их массы примерно в 1,5 раза. Уменьшаются также размеры крыльев, экзоскелета и придатков тела. Реже ячейки трутневого типа используются для развития рабочих пчел, что влияет на их укрупнение. В ячейках рабочего и трутневого типа хранятся кормовые запасы.

Для ячеек рабочего и трутневого типов характерна вертикальная ориентация под прямым или близким к нему углом по отношению вектора гравитации. Ячейки размещаются на каждом соте в два ряда, имея общие основания. При этом основание каждой ячейки на одной стороне сота входят в основания трех ячеек на другой его стороне. Этим обеспечиваются усиление скрепления ячеек, повышение прочности сота и экономия затрат воска на его сооружение. Ячейки для развития маток размещаются обычно на периферии сот и имеют желудеобразную форму с ориентацией вдоль вектора гравитации или под небольшим углом к нему.

Пространственная ориентация сот в естественных условиях не отличается строгой упорядоченностью. На начальных этапах строительства сот (в период освоения нового жилища) пчелы не учитывают перспективы гнездовых построек. Поэтому направление отстраиваемых сот изменяется в процессе их строительства. В большинстве случаев это связано с копированием внутренней полости жилища. На ориентацию сот может влиять положение летка. Чаще всего пчелы стремятся ориентировать соты в направлении летка. Наличие в потолочной части жилища планок, к которым пчелы могут прикреплять соты, определяет их ориентацию независимо от других условий. Пространство между поверхностями сот поддерживается в пределах 10--14 мм.

Рекомендуемая литература

Брайен М. Общественные насекомые. М.: Мир, 1986. 400 с.

Длусский Г.М. Муравьи пустынь. М.: Наука, 1981. 231 с.

Еськов Е.К. Жилища насекомых. М.: Знание, 1983. 64 с. (Новое в жизни, науке, технике; № 10).

Еськов Е.К. Экология медоносной пчелы. Рязань: Рус. слово, 1995. 392 с.

Жужиков Д.П. Термиты СССР. М.: Изд-во МГУ, 1979. 225 с.

Размещено на Allbest.ru