IVOT MRAVENČÍ RODINY: NAHLÉDNĚME DOTŘ – Start in Science (vědecký časopis pro školáky)

1. Grebennikov V.S. Tajemství světa hmyzu / V.S. Grebennikov. – Novosibirsk: Novosibirské knižní nakladatelství, 1990. – 272 s.

2. McGavin D. Pro mladé znalce přírody. Hmyz. Školní průvodce / D. McGavin. – Petrohrad: Timoshka, 1997. – 80 s.

3. Maurice, Ting Ants. Grasshoppers. Spiders / T. Maurice; překlad z angličtiny O. Chibisova. – M.: Makhaon, 2008. – 95 s.

4. Klub milovníků mravenců. – Způsob přístupu: http://www.antclub.org/lib.

Minulý rok jsem psal výzkumnou práci na téma „Obyvatelé mraveniště“. V jehličnatém lese jsem pozoroval lesní mravence rudé (Formika rufa). Při této práci jsem narazil na problém: nebylo možné nahlédnout do mraveniště, aniž bychom ho zničili. A opravdu jsem chtěl vědět, jak mravenci žijí uvnitř mraveniště, vidět královnu a její družinu, pozorovat, jak se mravenci vyvíjejí a co dělají ve svém podzemním domově.

Při čtení knih jsem našel řešení tohoto problému: umělé mraveniště doma. Nejjednodušším umělým mraveništěm je formikárium, které popsal V. Grebennikov a které se skládá z třílitrové skleněné nádoby, skleněné trubice ve tvaru U a dvou kartonových disků zavěšených na provázku. Slavný entomolog P. I. Marikovskij měl doma také mravence. Své neobvyklé mazlíčky miloval natolik, že jim dokonce dovolil chodit po svém bytě. Moji rodiče samozřejmě nebyli z myšlenky usadit mravence u nás doma nadšení. Mámu a tátu obzvlášť děsila představa, že by mravenci mohli utéct a chodit po celém bytě.

Když jsem se podíval na internet, k mému překvapení jsem zjistil, že mnoho lidí má zájem pozorovat mravence doma a existuje obrovské množství různých formikárií, ve kterých je pravděpodobnost úniku mravenců vyloučena. Zvážili jsme všechna pro a proti a rodiče souhlasili s neobvyklými domácími mazlíčky.

Je téměř nemožné usadit lesní mravence v domech. Podle mnoha autorů tento druh mravenců vyžaduje speciální podmínky a ani v laboratořích není vždy možné chovat kolonii v umělém formikáriu, navíc je tento druh velmi svobodomyslný a neustále nachází skuliny, jak uniknout na svobodu. Ale tyto argumenty nejsou nejdůležitější, loni v létě jsem na vlastní kůži zažil, jak bolestivě lesní mravenci kousají! Který druh mravenců si tedy vybrat pro svá pozorování?

Každý ví, že existuje obrovské množství různých druhů mravenců. Na první pohled jsou všichni mravenci stejní! Jak myrmekologové rozlišují mravence patřící k různým druhům? Jsou všichni mravenci stejně užiteční jako lesní mravenci? Zajímalo by mě, jestli se mravenci různých druhů chovají stejně?

Pro svá pozorování jsem si vybral známé zahradní mravence (Lazius Niger). Tento druh mravenců je nejzajímavějším způsobem popsán v knize „Tajemství světa hmyzu“. Bohužel k tomuto tématu existuje jen velmi málo literatury. Všechny knihy Marikovského, Grebennikova a dalších autorů jsou k dispozici v knihovnách našeho města pouze v rezervacích. Proto jsem četl knihy v elektronické podobě a využíval internetové zdroje.

terčPozorování života mravenců rodu Lasius Niger.

Úkoly:

1. Prostudujte si literaturu a internetové zdroje k tomuto tématu.

2. Zjistěte, kde v přírodě žijí zahradní mravenci.

3. V létě odchytejte mravenčí královnu Lazius Niger a pozorujte její vývoj.

4. Proveďte experimenty a sledujte, jak se mravenci rodu Lasius Niger chovají v různých situacích.

Předmět výzkum. Umělá formikária pro mravence a přirozené prostředí zahradního mravence.

Zařízení výzkum: zahradní mravenec – Lasius Niger

HypotézaV mravenčím hnízdě můžete vidět královnu, plod a dělnice mravenců

Metody výzkum: pozorování, experiment, měření, počítání, fotografování, natáčení videa.

Materiály použité k výrobě formikária: plastová nádoba, zkumavky, injekční stříkačky, vata, mopová houba.

Vnější struktura mravence

Při studiu vnější stavby těla mravenců mi došlo, proč jsou si mravenci různých druhů na první pohled podobní. Všichni mravenci mají stejnou obecnou vnější stavbu. Z knih jsem se dozvěděl, že tělo všech mravenců se skládá ze tří částí: hlavy, hrudníku a břicha.

Mravenec má složitou strukturu. Obsahuje tykadla, oči a ústa. Mravenec má dvě tykadla a ty se nazývají tykadla. K mému překvapení jsem se dozvěděl, že mravenec má pět očí: pár složených očí a tři jednoduché oči. Mravenec má hlodavý ústrojí. Tlama mravence je obklopena čelistmi – kusadlami, v některých zdrojích se jim také říká kusadla.

Hrudník se skládá ze tří částí: přední, střední a zadní. Ke každé části hrudníku je připevněn pár nohou. Všichni mravenci mají šest nohou. Na konci každé nohy jsou drápy.

Na břiše je žihadlo a některé druhy mohou mít na břiše i výrůstky.

Mravenci mají složitou vnější strukturu. Pro detailní zkoumání mravenců používají myrmekologové speciální dalekohledy a mikroskopy.

Tito známí cizinci jsou zahradní mravenci

Zahradní mravenec: Lazius Niger

Nikdy předtím jsem si nevšiml, že by nám tito malí dělníci pořád pobíhali pod nohama. Ukázalo se, že mravence tohoto druhu lze nalézt téměř všude! Podařilo se mi najít jejich hnízda ve městě na chodníku a na trávníku, v lese na louce a dokonce i na záhonu (viz Dodatek 4). Protože jsou tito mravenci často nezvanými hosty zahradních pozemků, nazývají se zahradní mravenci. Například moje babička s nimi svádí nerovný boj na naší dači. Tvrdí, že jsou to škůdci zahrady a zeleninové zahrady. Zda je to pravda, nebo ne, to budu muset zjistit.

Ano, samozřejmě, tito mravenci se živí medovicí – sladkým sekretem mšic a své “krávy” přenášejí na mladé šťavnaté rostliny. Ale lesní mravenci se s mšicemi také kamarádí! Proč jsou tedy někteří lesní sanitáři a je třeba je chránit, zatímco jiní jsou škůdci a je třeba proti nim bojovat!

Při zkoumání této problematiky jsem si přečetl názory mnoha autorů knih a internetových zdrojů. A toto se mi podařilo zjistit o zahradních mravencích.

Zahradní mravenci jsou rozšířeni od Portugalska a Anglie přes celou Evropu až po střední Sibiř a Mongolsko. Tito mravenci jsou velmi nenároční a snadno se přizpůsobují měnícím se životním podmínkám.

Své jméno Niger dostali podle barvy těla. Jsou skutečně černí. Ve srovnání s červenými lesními mravenci jsou malí. Dělnice jsou 3–5 mm dlouhé. Královna je 7–10 mm. Kolonie zahradních mravenců se skládá z dělnic a královny. Tento druh mravenců má jednu královnu.

Mravenec prochází ve svém životě několika fázemi: vajíčko, larva, kokon. Z kokonu se vynoří nový mravenec.

Zahradní mravenci se živí stejnou potravou jako lesní mravenci: larvami, housenkami, hmyzem, medovicí mšic, ovocnými a bobulovými šťávami.

Zahradní mravenci jsou dobří „farmáři“. Pilně spásají své „dámy“ – mšice na šťavnatých mladých rostlinách. Dozvěděla jsem se, že zahradní mravenci staví pro mšice úkryty. Hned si jich nevšimnete! Vypadají jen jako hrouda hlíny přilepená ke stonku rostliny, ale když ji utrhnete, uvidíte, že se uvnitř schovávají pastýři se svým hejnem. Bohužel se mi je zatím nepodařilo vidět.

V naší oblasti jsou zimy poměrně chladné. V tomto nepříznivém období pro mravence hibernují. Na zimování se uchylují do hlubších pater svého mraveniště.

Tito malí neposedníci mohou zahradním pozemkům opravdu způsobit škody:

• šíří mšice a poskytují jim v zimě úkryt v mraveništi

• živí se sladkým nektarem a ničí květní pupeny

• vychutnejte si sladké bobule

Ale kromě škody tito mravenci přinášejí i výhody:

• pomáhají uvolňovat půdu, naplňují ji kyslíkem a užitečnými látkami;

• ničit škodlivé larvy a housenky;

• jsou lapači – důležitý článek v koloběhu látek v přírodě.

Ukazuje se, že tito mravenci se provinili pouze tím, že si pro svůj domov vybrali stejnou oblast, jakou jsme si vybrali my pro naši dachu. A pokud se na naší dači usadí rudí lesní mravenci, budeme s nimi muset také bojovat.

Roky – zrození nové rodiny

Když jsem se rozhodl pro druh mravenců, které budu pozorovat, stál jsem před otázkou: kde sehnat mravenčí rodinu pro svá pozorování?

Možnost popsaná v knize „Hmyz“ mi nevyhovovala. Autor knihy navrhuje jednoduše vykopat část mraveniště a umístit ji do umělého formikária. Nechtěl jsem napadnout mravenčí rodinu. Takový krok by mohl ublížit mravencům, jejich plodu i samotné královně. A možná by dokonce vedl k úhynu celé rodiny. Navíc jsem opravdu chtěl na vlastní oči vidět, jak dochází k vývoji nové rodiny.

Zbývala už jen jedna věc: chytit královnu včas na léto. Ale když jsem loni v létě pozoroval mravence, ať jsem se sebevíc snažil, okřídlené mravence jsem neviděl. Ačkoli mnoho autorů popisuje tuto fázi života mravenčí rodiny.

Tato událost se obvykle koná jednou ročně. Rodina se na ni předem připravuje: v mraveništi se objevují okřídlení samci a samice. Právě tyto okřídlené samice musí dát vzniknout novým rodinám a stát se královnami. Ale v jejich rodném mraveništi už královna je! Aby tedy mohli začít nový samostatný život, musí odletět. Okřídlení mravenci, samci i samice, vzlétají! Osud samců je smutný. Jsou potřeba pouze k tomu, aby budoucí královně poskytli možnost klást oplodněná vajíčka. Ihned po létě samci uhynou. Nejčastěji se stávají potravou pro ptáky.

Z internetových zdrojů jsem se dozvěděl, že let mravenců probíhá podle harmonogramu pro každý druh.

Mravenci rodu Lazius Niger obvykle létají na konci

Červen, začátek srpna.

Pár dní před létem lze v mraveništi spatřit okřídlené mravence. To je první známka toho, že se blíží léto.

Let mravenců rodu Lazius Niger nastává po dešti, odpoledne a pokračuje až do západu slunce.

1. Prozkoumal obecnou vnější stavbu mravenců

Hlavní části těla mravence jsou jasně viditelné pouhým okem. Vidíte také šest nohou a tykadla. (Viz Dodatek 1) Ne všechny strukturální prvky jsou viditelné pouhým okem. Čelisti a složené oči se mi podařilo vidět pouze s pomocí USB mikroskopu.

2. Moje pozorování mravenců rodu Lazius Niger v přírodě:

• Nalezli jsme v přírodě mraveniště Lazius Niger. (Viz dodatek 2) Pozorovali jsme, jakou potravu si mravenci Lazius Niger nosí do svého domova: larvy hmyzu, zbytky lidské potravy. Pozorovali jsme, jak mravenci „dojí“ mšice.

• Pozoroval let mravenců. (Dodatek 3).

Datum, čas, místo konání

Léto bylo spatřeno ve 14:20

Velké shromáždění mravenců poblíž mraveniště. Aktivní, chaotický pohyb mravenců. Zpočátku bylo v mraveništi vidět pouze samce. Pak se objevily samice. Samotný let nebyl dlouhý. Všechno se odehrávalo hned vedle mraveniště. Pak jsem pozoroval královny s jedním křídlem i zcela bezkřídlé. Bezkřídlé královny se daly najít i den po létě.

Léto spatřeno v 16:45

3. Moje pozorování mravenců rodu Lazius Niger v umělém formikáriu

• Pozorování odchycené mravenčí královny a plodu.

Chytil jsem 5 samic. Jedna ze samic měla neobvykle tvarované břicho a krátce poté uhynula (viz Dodatek 4).

Samice byly umístěny do oddělených zkumavek (viz dodatek 4)

K pozorování byla vybrána jedna samice, která nakladla vajíčka.

• Pozorování vývoje mravenčí kolonie (viz Dodatek 5).

Odchyceno v létě v Permu

Snesla první snůšku vajec

Je těžké určit datum

Objevil se první kokon

Objevil se první dělnický mravenec

• Pozorování kolonie mravenců Lazius Niger v umělém formikáriu (viz Dodatek 6)

Abych mohl pozorovat zralejší kolonii, zakoupil jsem si ve specializovaném obchodě rodinku zahradních mravenců (2017 let starých).

Pozorování zahájena: 23. června 2018.

Populace mravenců se mezi červnem a listopadem zvýšila z přibližně 30 na 70 dělnic.

Při pozorování vývoje mravenců se zjistilo, že je to larva, která se sama splétá z nití a vytváří kuklu. (Viz dodatek 6). Někdy se kukly nevytvoří, pak se larva promění v kuklu (viz dodatek 6).

Zahradní mravenci jsou vynikající lovci. Všechny jejich činnosti jsou koordinované. Pokud se poblíž hnízda objeví něco chutného, mravenec okamžitě předá informaci ostatním mravencům. Předníma nohama si tře tykadla. Byl zaznamenán jeden hlavní mravenec (měl poraněnou nohu). Byl to on, kdo pravidelně hlídkoval v okolí hnízda. Dokud je rodina malá, hnízdo neopouští více než 5 mravenců. S rostoucí velikostí rodiny je mravenců více.

Je zajímavé pozorovat tyto mravence, jak pijí cukrový sirup. Světlé pruhy na jejich břiše se rozšiřují a plní se sirupem. Tento sirup nosí do hnízda a krmí ostatní mravence a královnu. Kromě cukrového sirupu dostávali mravenci také bílkovinnou potravu: octomilky, šváby a larvy černého brouka.

Ve stresu (při častém rušení nebo vibracích) se mravenci usazují kolem vajec a kokonů. U vchodu do hnízda se nachází ochránce 3–5 mravenců. Hlavní sběrač potravy je obvykle nejblíže východu.

Tato mravenčí kolonie momentálně zimuje v lednici. Mravenci nejsou během zimování příliš aktivní. Během tohoto období nic nejedí.

Provedené experimenty jsem prezentoval ve formě tabulky.