Hbitý tvor, neúnavný ve starostech a potížích – tak vidíme Formica – červeného lesního mravence. Ale omylem odnesený z lesa v košíku na houby mravenec chvíli šťouchá sem a tam, pak se schová do kouta a tiše se loučí se životem. Proč to však potřebuje hned – osamělý mravenec se nemůže ani živit, ani stavět hnízda. Mravenec ve skutečnosti není samostatný organismus, ale jeden z milionů orgánů obřího superorganismu – mravenčí rodiny a každý jeho pohyb je podřízen jednomu cíli – zachování a rozšíření rodiny.
Život mravenčí rodiny je složitý a mravenčí dům je také složitý. Mraveniště se skládá z nadzemní kopule a podzemní části. Ještě níže, hluboko v půdě, jsou průchody zakončené širokými dutinami. Některé z nich slouží jako skládka, jiné, které jsou hlubší, slouží rodině jako zimoviště. Teplota v nich neklesne pod + 5 °.
Celé mraveniště je prošpikováno tisíci průchody. Mravenci pobíhající po chodbách táhnou ven drobný stavební materiál: jehličí, řapíky listů, větvičky, zatímco jiní táhnou přesně stejné jehličí a větvičky hlouběji. Na první pohled je to zbytečné cvičení. Ve skutečnosti je to nezbytná operace, aby se zabránilo vzniku plísní. Opuštěné mraveniště je okamžitě zasaženo plísní. Při míchání velké větve padají dolů a mravenci je nejsou schopni vytáhnout. Tím se vytvoří „vnitřní kužel“. Venku je mraveniště obklopeno břehem země vyhozeným z chodeb. Půda odstraněná z mraveniště je bohatá na živiny: je nasycena rozkládajícími se zbytky jehličí, listí a mrtvým hmyzem. Proto trávy a keře rostou bujněji kolem mraveniště než pryč od něj.
Takový je dům, ale co farma? Velká rodina má bohaté hospodářství – asi čtvrt hektaru lesa spolu se stromy stojícími na tomto místě, dobře udržovanou síť cest a cest, které mravenci lemují, a větvená mraveniště. Hranice mravenčího státu jsou bedlivě střeženy před zásahy mimozemšťanů z jiných mravenišť.
Větve mraveniště jsou letní hnízda. Podobají se hlavnímu mraveništi, ale jsou menší a bez podzemních komůrek, jsou postaveny v různých vzdálenostech od mraveniště, aby mravenci shánějící potravu mohli ovládat co největší území a zkrátit dobu cestování mezi potravou a domovem.
Kromě neplodných dělnic mravenců se do letních hnízd nastěhují i někteří samci a samice, kde se rozmnožují a na podzim se populace větve stěhuje do mateřského mraveniště. Jiný typ letních větví, nazývaných krmné pupeny, je jednodušší. Podél hlavních cest ke zdrojům potravy jsou budovány krmné pupeny. Nemají ani podzemní část, ani vnitřní kužel, ani zemní val a obývají je pouze mravenci dělníci.
Často vyroste letní hnízdo nebo krmné poupě, které se postupem let promění v dceřinou mraveniště. Po cestě mezi mateřským hnízdem a hnízdem lezou mravenci v souvislé řadě oběma směry. Nosí potravu, mláďata, velcí přenašeči mravenci táhnou menší mravence dělnice do svého nového domova. Spojení mezi mateřským hnízdem a potomstvem je přísně regulováno. Objeví-li se v blízkosti nosnice nový zdroj potravy, přesune se z mateřského hnízda nový kontingent sběračů. Někdy naopak součástí pracovní
síla se vrátí nebo do jiné vrstvy. Mateřské mraveniště tvoří spolu se svými dceřinými hnízdy, která mají různou míru nezávislosti, kolonii. Na barevné vložce je znázorněno schéma jedné z kolonií červených lesních mravenců.
Role kolonií červených lesních mravenců v přírodě je obrovská a rozmanitá (viz schéma na str. 95), mravenci chrání les před škůdci – housenkami, larvami pilatek a býložravými brouky A). Mravenci sbírají hmyz na zemi, v trávě i v korunách stromů. Za den zničí populace velké kolonie až sto tisíc škodlivého hmyzu. V lesích, kde se hojně vyskytují mravenci, nedochází k žádným ohniskům hromadného rozmnožování škodlivých motýlů.
Mravenci nenapadají škůdce žijící pod kůrou, jako jsou kůrovci, ale sami slouží jako doplňková potrava pro datly, které tyto škůdce ničí (2). Podporou reprodukce těchto ptáků mravenci nepřímo pomáhají ničit tyto škůdce (3).
Mravenci se živí nejen datli, ale i mnoho dalších ptáků: tetřívek obecný, tetřívek obecný (4) A myslivci vědí, že lesní plochy, kde se často vyskytují mraveniště, jsou bohaté na zvěř. V období jarního nedostatku potravy, kdy je ještě málo dalšího hmyzu, drobní hmyzožraví ptáci, např. sýkorky E), se živí mravenci. Později přecházejí na krmení jiným hmyzem, hlavně škodlivým (6-7).
Každý ví, že mravenci množí a chrání stromové mšice (8). Pro rostliny jsou mšice prakticky neškodné, ale pro les jako celek jsou užitečné, protože cukerný člun – sekrety mšic – slouží jako důležitý zdroj potravy pro užitečný hmyz, například ichneumonu a mohamtahinu (9) . Asi 300 druhů hmyzu se živí medovicí; dvě třetiny z nich jsou užitečné druhy. Včely sbírají také medovicu (10).
Vliv červených lesních mravenců na lesní trávu je neocenitelný. Stejně jako mnoho jiného hmyzu rozšiřují semena lesních trav, včetně těch běžných, jako je ostřice, svízel, ptačinec a vrbovka (11). Semena mnoha rostlin mají speciální výhonky, které přitahují mravence svým výživným obsahem. Obohacováním lesního travního porostu mravenci podporují množení opylujícího hmyzu, jakož i vos ichneumon a tachinidů, které se živí nektarem a pylem květin (12). Včely také sbírají nektar z lesních květů (13).
Čím bohatší je travní porost v lese, tím lepší je půda. Mravenci ji vylepšují nejen prostřednictvím rostlin, ale i přímo – míchají ji, obohacují o organické látky a umožňují volný přístup ke kořenům stromů, lámou hluboké tunely v zemi (14).
Takže mravenci jsou nejlepší přátelé lesa. Les, kde se jim daří, je zdravý, silný, neutlačovaný škůdci a bohatý na houby a lesní plody (15).
Proč jsme si vybrali toto téma? V dnešní době je velmi aktuální problém znečištění životního prostředí a používání velkého množství chemikálií. Na pozadí rozsáhlého znečištění životního prostředí se otázka omezení používání chemikálií a širokého používání biologických metod pro kontrolu rostlinných škůdců stává velmi aktuální. Do popředí se v tomto případě dostávají mravenci, stejně jako lesní sanitáři.
Stáhnutí:
| Příloha | velikost |
|---|---|
| 160.22 KB |
Náhled:
Regionální stát autonomní
odborná vzdělávací instituce
“Belgorodská pedagogická škola”
“Jak jsou mravenci užiteční v lese?”
studenti skupiny 311NK
Vedoucí: Sazonová E.V.
1. Teoretická část
1.1 Kdo jsou lesní mravenci. str. 4-6
1.2 Jak funguje život mraveniště v lese? str. 6-7
1.3 Proč jsou mravenci v lese užiteční? str. 7-8
2. Praktická část
2.1 Pozorování životní aktivity mraveniště v lese………………str. 9-10
Proč jste si vybrali toto téma? V dnešní době je velmi aktuální problém znečištění životního prostředí a používání velkého množství chemikálií. Na pozadí rozsáhlého znečištění životního prostředí se otázka omezení používání chemikálií a širokého používání biologických metod pro kontrolu rostlinných škůdců stává velmi aktuální. Do popředí se v tomto případě dostávají mravenci, stejně jako lesní sanitáři.
Problém: kdo jsou mravenci a jak jsou jejich aktivity přínosné pro životní prostředí?
Účel studie: zjistit, kdo jsou mravenci a jak je jejich životně důležitá činnost prospěšná pro životní prostředí.
Předmět studia: červení lesní mravenci.
Předmět studia: mraveniště.
1. Prostudujte si literaturu a zjistěte, kdo jsou mravenci a jejich odrůdy.
2. Studujte život a chování mravenců v jejich mraveništích.
3. Zjistěte, jaké výhody přinášejí mravenci do lesa.
4. Pomocí pozorování poznat život mravenců v mraveništi.
5. Shrňte a udělejte závěr o tom, proč jsou mravenci v lese užiteční.
Hypotéza: Možná mravenci přinášejí lesu velké výhody.
Metody: studium literatury, pozorování, analýza, srovnání.
1. Teoretická část
1.1 Kdo jsou lesní mravenci?
Dřevní mravenci jsou společenský hmyz, který je zástupcem blanokřídlých. Lesní mravenci tvoří kasty: samice, dělnice a samci.
Vzhled lesních mravenců: Mezi dělnicemi a dělnicemi je jen málo rozdílů, hlavním rozdílem jsou křídla samic. Tělo dřevěného mravence je rozděleno úzkým pasem. Celé tělo je pokryto chitinózní membránou. Na hlavě jsou složené oči složité struktury. Navíc jsou zde 3 jednoduché oči, které určují úroveň světla. Kromě toho jsou na hlavě antény citlivé na vibrace, proudění vzduchu a chemikálie. Horní čelisti lesních mravenců jsou vysoce vyvinuté a spodní čelisti používají k přenášení potravy a stavění. Každá tlapka má háčkovitý dráp; tyto drápy pomáhají mravencům šplhat po vertikálních plochách. Na konci břicha je žihadlo, které slouží k ochraně a extrakci potravy. Vajíčka lesních mravenců jsou poměrně velká. Jejich tvar je protáhlý, barva je nejčastěji mléčně bílá a skořápka je průsvitná. Vajíčka jsou uspořádána do malých skupin. Larvy dřevěných mravenců vypadají jako červi. Vedou sedavý způsob života, takže je krmí mravenci dělnice. Larvy mají 4 vývojová stádia, po kterých dochází k zakuklení. Kukla má tvar velkého bílého nebo žlutého vejce. O kuklu se starají i pracovníci. Zda se z kukly vyklube královna nebo dělnice, závisí na výživě. Pracovníci mravenci také pomáhají mladým jedincům dostat se z jejich kukel.
Rozmnožování lesních mravenců: královna klade vajíčka, z neoplozených vajíček se následně vyklubou samci a z oplozených vajíček samice. K pářícímu letu u samic dochází pouze jednou za život, kdy se samice páří, v jejím těle se nahromadí zásoba spermatu, která se spotřebovává po celý životní cyklus. A samice lesních mravenců žijí poměrně dlouho, 10-20 let. Samice si po oplodnění okusuje vlastní křídla, najde si vhodné místo pro hnízdo, vyhrabe komůrku a do ní položí první.
vejce. Postupem času mravenců přibývá a hnízdo se rozšiřuje.
Strava lesních mravenců: Strava lesních mravenců se skládá ze dvou druhů potravy: bílkovin a sacharidů. Pro krmení larev se používá proteinová potrava a dospělí konzumují uhlohydrátovou potravu. Proteinová strava se skládá z bezobratlých a hmyzu. K tomu mravenci dělníci sbírají mrtvoly hmyzu nebo útočí na živé. Sacharidová strava se skládá ze sekretů mšic, šupinovců, cikád a moučných brouků. Kromě toho se dospělci živí semeny, houbami, nektarem a rostlinnou šťávou.
Odrůdy lesních mravenců. Ohnivý nebo červený mravenec: Tito mravenci jsou velmi nebezpečným druhem. Ohniví mravenci mají žihadlo s jedem, který obsahuje alkaloid solenopsin. Dospělí jedinci nepřesahují délku 2-4 milimetry. Červení mravenci mají na hlavě tykadla, která končí v kyji.
Červený mravenec: Jedním z nejběžnějších druhů dřevěných mravenců je mravenec červený. Jsou poměrně velké – 4-9 milimetrů. Hlava a hruď těchto mravenců jsou oranžové a břicho a zadní část hlavy jsou černé. Červení mravenci si staví obrovská hnízda, která mohou dosahovat až 2 metrů na výšku. Budují si mraveniště z půdy a zbytků potravy. Samice mravenců červených neopouštějí svá hnízda a netvoří samostatné kolonie, nahradí starou samičku, když uhyne.
Černí a hnědí mravenci: Tito mravenci jsou běžným druhem dřevěných mravenců. Pracující jedinci mají průměrnou velikost těla 5-8 milimetrů. Barva mravenců tohoto druhu je černá a šedá. Charakteristickým rysem černohnědých mravenců jsou jejich malé rodiny. Nové samice opouštějí hnízdo a vytvářejí vlastní kolonie. Mraveniště těchto lesních mravenců vypadají jako nízké valy. Nejčastěji si ale černohnědí mravenci dělají hnízda pod kameny.
Kousnutí lesního mravence: Když kousne dřevěný mravenec, vylučuje kyselinu mravenčí, která je považována za jedovatou. V malých množstvích tento jed není nebezpečný
lidí, nejčastěji vyvolává pouze lokální reakci: otok, svědění a zarudnutí
kůže. Kousnutí ohnivých mravenců není tak neškodné. Pokud mravenci způsobí více kousnutí, dojde k obecné reakci: pocení, závratě, nevolnost a bolest na hrudi. Pokud má člověk alergie, otéká obličej a hrdlo, na kůži se objevuje kopřivka, klesá krevní tlak a řeč se zpomaluje. V nejnebezpečnějších případech nastává anafylaktický šok nebo kóma. Nebezpečná je také kyselina mravenčí, která se dostane do očí, protože leptá sliznici a způsobuje chemické poleptání.
1.2 Jak funguje život mraveniště v lese?
Život mravenčí rodiny je složitý a mravenčí dům je také složitý. Mraveniště se skládá z nadzemní kopule a podzemní části. Ještě níže, hluboko v půdě, jsou průchody zakončené širokými dutinami. Některé z nich slouží jako skládka, jiné, které jsou hlubší, slouží rodině jako zimoviště. Teplota v nich neklesne pod + 5 °.
Celé mraveniště je prošpikováno tisíci průchody. Mravenci pobíhající po chodbách táhnou ven drobný stavební materiál: jehličí, řapíky listů, větvičky, zatímco jiní táhnou přesně stejné jehličí a větvičky hlouběji. Na první pohled je to zbytečné cvičení. Ve skutečnosti je to nezbytná operace, aby se zabránilo vzniku plísní. Opuštěné mraveniště je okamžitě zasaženo plísní. Při míchání velké větve padají dolů a mravenci je nejsou schopni vytáhnout. Tím se vytvoří „vnitřní kužel“. Venku je mraveniště obklopeno břehem země vyhozeným z chodeb. Půda odstraněná z mraveniště je bohatá na živiny: je nasycena rozkládajícími se zbytky jehličí, listí a mrtvým hmyzem. Proto trávy a keře rostou bujněji kolem mraveniště než pryč od něj.
Takový je dům, ale co farma? Velká rodina má bohaté hospodářství – asi čtvrt hektaru lesa spolu se stromy stojícími na tomto místě, dobře udržovanou síť cest a cest, které mravenci lemují, a větvená mraveniště. Hranice mravenčího státu jsou bedlivě střeženy před zásahy mimozemšťanů z jiných mravenišť.
Větve mraveniště jsou letní hnízda. Podobají se hlavnímu mraveništi, ale jsou menší a bez podzemních komůrek, jsou postaveny v různých vzdálenostech od mraveniště, aby mravenci shánějící potravu mohli ovládat co největší území a zkrátit dobu cestování mezi potravou a domovem.
Kromě neplodných dělnic mravenců se do letních hnízd nastěhují i někteří samci a samice, kde se rozmnožují a na podzim se populace větve stěhuje do mateřského mraveniště. Jiný typ letních větví, nazývaných krmné pupeny, je jednodušší. Podél hlavních cest ke zdrojům potravy jsou budovány krmné pupeny. Nemají ani podzemní část, ani vnitřní kužel, ani zemní val a obývají je pouze mravenci dělníci.
Často vyroste letní hnízdo nebo krmné poupě, které se postupem let promění v dceřinou mraveniště. Po cestě mezi mateřským hnízdem a hnízdem lezou mravenci v souvislé řadě oběma směry. Nosí potravu, mláďata, velcí přenašeči mravenci táhnou menší mravence dělnice do svého nového domova. Spojení mezi mateřským hnízdem a potomstvem je přísně regulováno. Objeví-li se v blízkosti nosnice nový zdroj potravy, přesune se z mateřského hnízda nový kontingent sběračů. Někdy se naopak část pracovní síly přesune zpět nebo do jiné pobočky. Mateřské mraveniště tvoří spolu se svými dceřinými hnízdy, která mají různou míru nezávislosti, kolonii. Na barevné vložce je znázorněno schéma jedné z kolonií červených lesních mravenců.
1.3 Jak jsou mravenci užiteční v lese?
Ne nadarmo se mravenci říká lesní zřízenec. Urychluje rozklad
shnilé dřevo, sbírá suché listí a větve, čistí rostliny od housenek, roztočů, pilatek. Hmyz může ublížit, ale také plní mnoho užitečných funkcí.
Přínos při tvorbě půdy: členovci kypří půdu lépe než červi. Kopou tunely v hloubce 70 cm, přičemž červci nepronikají do půdy pod 20 cm.Půda se promíchá a obohatí o tyto látky: humus, dusík, draslík, fosfor, hořčík. To zlepšuje růst a vývoj rostlin. Můžete si všimnout, že vegetace kolem mravenišť je hustší a zdravější. Kolem mravenišť se hromadí množství exkrementů, které slouží jako hnojivo pro vegetaci.
Užitečné při čištění lesa: shnilé pařezy se stávají útočištěm mravenců. Postaví si tam hnízdo a urychlí proces rozkladu mrtvého stromu. Lesní mravenci při stavbě domova sbírají z okolí listí, větve, stébla trávy a jehličí.
Výhody pro rostliny: výhody mravenců v přírodě jsou obrovské. Roznášejí semena po celém lese. Asi 3000 druhů rostlin šíří pracovitý hmyz. Patří sem: fialka vonná, vlaštovičník, husí cibule, corydalis, tymián a angrešt chlupatý. Všechny tyto bylinky a květiny nemohou růst bez mravenců, kteří nosí svá semínka do domu a některá cestou ztrácejí. Výhradně mravenci jsou přenášeny tyto rostliny: violka, kopytník, listnatec a další myrmekochorní rostliny.
Přínos v boji proti škůdcům: členovci čistí les od mrtvého hmyzu a škůdců. Je známo, že moli a pilatky ničí rostliny a tím způsobují obrovské škody v lese. Ale tam, kde je mraveniště, je počet těchto škůdců malý.
Článek v potravním řetězci: I zde mají mravenci určitý užitek. Pěvci a některá zvířata loví hmyz. Ptáci si rádi koupou peří v mravencích. Tímto způsobem se zbavují škůdců. Někteří vědci jsou si jisti, že ptáci jsou také léčeni mravenci, kteří je drtí pod křídly. Kyselina mravenčí totiž tělu prospívá.
2. Praktická část
2.1 Pozorování životní činnosti mraveniště v lese
Mravenci žijí ve velkých rodinách nejen v charakteristických budovách mraveniště, ale také v kmenech stromů, pod zemí. Ne každý ale ví, že se jedná o nejvyšší patro mraveniště. Jeho hlavní část jde hluboko pod zem.
Pozorování jsme prováděli za slunečného a zataženého deštivého počasí.
Před deštěm mravenci uzavřou vchody a východy a za příznivého počasí občas vytáhnou bílá varlata, aby je zahřáli. Ve skutečnosti se nejedná o vajíčka, ale o kukly, ze kterých vylézají dospělí mravenci. Z vajíček, která samička naklade, se líhnou zakřivené bílé červovité larvy. Pracovníci mravenci je krmí živnou hmotou, poté se larvy promění v kukly. Kukla leží v zámotku a je velmi podobná dospělému mravenci, jen je bílá a nehybná. Poté se z kukly vylíhne buď mravenec dělnice – nedostatečně vyvinutá samička – nebo okřídlení samci a samice. Věk okřídlených samců je krátkodobý. Vznesou se do vzduchu v zářivém roji, pak sestoupí na zem a zemřou.
A samice shazují křídla a až do konce života se usazují v hlubinách mraveniště, kde kladou vajíčka.
V lese jsme našli několik mravenišť, která jsou pod ochranou místního lesního odboru.
Po pečlivém prozkoumání mraveniště jsme viděli, že se skládá z jehličí, malých větviček, kousků kůry a rostlinných zbytků. Na první pohled se zdá, že všechny tyto odpadky jsou rozptýleny náhodně. Pracovníci mravenci vykonávají veškerou práci v mraveništi: staví, skladují jídlo, chrání. Někteří mravenci mají „vojáky“ – větší mravence. Mezi červenými mravenci pracují postarší mudrci v horní části svého domu jako pozorovatel. Staří mravenci jsou strážci informací v mraveništi.
Ukazuje se, že mravenci se nejrychleji učí najít
správnou cestu v bludišti. Pomáhá jim v tom kyselina mravenčí, kterou využívají i k obraně a útoku. Pokud si mladá samička mravence z nezkušenosti založí mraveniště ve vlhké půdě, její chytří obyvatelé postaví cestičku z jehličí, aby si nenamočili tlapky.
Pokud si dáte mravence na ruku, po pár sekundách ucítíte na kůži pálení. Mravenec vypustil na obranu kyselinu mravenčí. Pokud si mladá samička mravence z nezkušenosti založí mraveniště ve vlhké půdě, její chytří obyvatelé postaví cestičku z jehličí, aby si nenamočili tlapky. Tento hmyz miluje nejen práci, ale také odpočinek. Mravenci spí asi tři hodiny, zalezou do díry v zemi a přitisknou končetiny těsně k tělu. Když se probudí, protahují se a zívají jako lidé.
Pokud jim vezmete potravu pinzetou a dáte ji na určitou dobu na jedno místo, výsledky ukážou, že mravenci do hnízda zatáhnou především housenky štípačky, larvy pilatek, různé brouky a motýly, kteří jsou řazeni mezi lesní škůdce.
Rozhodli jsme se vzít červeného lesního mravence a prozkoumat ho pod digitálním mikroskopem. Ukázalo se, že má 6 nohou, s jejichž pomocí se mravenec rychle pohybuje.
V tomto projektu jsme zkoumali tak naléhavý problém, jako jsou výhody lesních mravenců.
Po prozkoumání mnoha zdrojů jsme zjistili, kdo jsou mravenci a jejich odrůdy. Ukazuje se, že existuje několik druhů tohoto hmyzu a mají podobnosti i rozdíly. Každý druh mravence je prospěšný, ale ne všechny druhy jsou pro člověka bezpečné.
Studovali jsme život a chování mravenců v mraveništi. Mraveniště je komplexní systém bydlení pro mravence. Věříme, že mravenci jsou pracanti, protože
vybudovat něco takového je velmi obtížné. Jsou také velmi chytří, protože je velmi těžké vymyslet a vyvinout tak složitý systém vstupů a výstupů. Každá chodba plní specifickou funkci.
Po prostudování a rozboru velkého množství literatury jsme byli schopni odpovědět na otázku, k čemu slouží mravenci v lese? Výhody tohoto hmyzu jsou velmi velké. Hrají důležitou roli při tvorbě půdy, při čištění lesů, pro rostliny, při hubení škůdců, jako článek v potravním řetězci.
Po pozorování života mraveniště jsme se mohli osobně přesvědčit o důležitosti role mravenců v lese. Lesní červení mravenci prospívají lidem tím, že jim pomáhají ničit nebezpečné škůdce na stromových plantážích. To není těžké ověřit, pokud provedete velmi jednoduchý experiment. Při pozorování mraveniště si můžete okamžitě všimnout, že z něj vedou do všech stran cesty, po kterých mravenci pobíhají; někteří utíkají z hnízda při hledání potravy, zatímco jiní se vracejí s kořistí. Kromě toho ničí slimáky, kteří poškozují listí stromů. Tito pracovníci také rozšiřují semena bylin a květin. Kopáním podzemních chodeb uvolňují půdu, mísí ji a obohacují ji organickými hnojivy. Místo žížal přeměňují půdu. Červený lesní mravenec požírá mnoho hmyzu, který lesu škodí. Stromy kolem mraveniště jsou zelenější a vyšší, protože je mravenci chrání před škůdci. Za den mravenčí hnízdo zničí až 100 tisíc škodlivého hmyzu. Přítomnost mravenců v lese je zárukou jeho zdraví a rozvoje flóry a fauny. Mravenci jsou velmi užitečný hmyz. Ochranou mravenišť šetříme naše lesy!