О пчелах, осах и поиске разума в микровселенной, ч.1
Уважаемые инсектофобы! Все картинки закрыты под кат. Ничего не бойтесь (и не открывайте )

09.03.2020 в 22:47

Пишет  Мошка*:

Осы, часть I

Начало моего большого семинара с Треккона-2019 про инопланетных инсектоидов ос, пчел, шмелей и поиски критериев разумности.
Первая часть посвящена биологии летающих перепончатокрылых на примере ос, как наиважнейших соседей треккеров на трекконах ))). Вторая часть будет про поведение ос, пчел и шмелей в природе и в экспериментах.

Пол Стамец, наш любимый миколог из Дискавери, по-прежнему с нами! Он много работает с пчелами, делает для них какое-то лекарство из грибов.

Под катом пчелы!

Осы, пчелы, шершни, шмели – систематика, общая характеристика. читать дальше
Сначала давайте посмотрим, какие все осы красивые и разные. Осы бывают Бумажные, Дорожные, Настоящие, Пилюльные, Осы-блестянки, Осы-немки, Песочные, Цветочные, Роющие, Сфециды, Сколии, Тифии и Шершни.



Некоторые осы окрашены совсем непривычным для нас образом. Некоторые достигают длины в 6 см!



Некоторые виды вовсе не имеют крыльев. Есть осы-паразиты, осы-вегетарианцы, осы-хищники.



Есть осы, яд которых с некоторой вероятностью убивает человека, а есть осы, неспособные даже проколоть человеческую кожу.
Осы очень разные.

Осы не имеют строгого научного определения, «осой» считается любое жалящее насекомое отряда перепончатокрылые, которое не является муравьем или пчелой )))
Все как в прошлом году с грибами – некоторые на вид осы на самом деле не совсем осы, а некоторые не-осы очень даже осы.

Осы, пчелы и муравьи относятся к отряду перепончатокрылых класса насекомых. На сегодняшний день ос разделяют на несколько семейств и групп, представители которых, в зависимости от новых проведенных исследований, иногда перемещаются из одной группы в другую.



Считается, что современные, привычные нам пчелы и муравьи – это потомки древних ос, которые в одном случае потеряли крылья и стали вести строго наземный образ жизни (стали муравьями), а во втором случае перешли полностью на питание нектаром и его запасание на зиму в виде меда (и стали пчелами или шмелями). Про пчел и шмелей сегодня я буду говорить еще много, потому что некоторые интересные данные по интеллекту летающих перепончатокрылых в литературе описаны только для пчел, их больше и чаще изучают. И в некоторых случаях очень интересно сравнить этих близких друг к другу насекомых.

Все осы живут по-разному, кто-то выживает в одиночку, кто-то образует небольшие колонии, кто-то собирается огромными семьями. Для биологов осы являются очень удобными объектами для изучения перехода животных от одиночного независимого существования сперва к простой колониальной жизни, а затем и к общественному сотрудничеству с кастовой структурой семьи и настоящей эусоциальностью.

Давайте сразу уточним, что такое эусоциальность.

"Эусоциальным считается вид, представители которого живут группами, состоящими из нескольких поколений, в которых члены группы действуют альтруистично по отношению друг к другу в соответствии с регулярным разделением труда" (Эдвард Уилсон)
В масштабе эволюционного древа эусоциальность — в общем-то нечастое явление. На данный момент насчитано всего 19 независимых событий возникновения эусоциальности у животных, включая человека, 16 из которых относятся к членистоногим. Во всех без исключения известных случаях необходимым предварительным условием для эусоциальности было защищенное гнездо, в котором постоянно живет и размножается группа особей одного вида.
К социальности ос мы еще вернемся, и надолго, а пока давайте просто познакомимся с ними поближе.

Знакомые нам осы обычно объединяются названием «бумажные» или «общественные». Самых распространенных видов настоящих ос всего три:

Оса обыкновенная



Очень похожая на нее оса германская



Обыкновенный шершень



Главное отличие шершня от осы – его большие размеры. Если обычные осы имеют длину всего 1-2 см, то европейских шершень достигает 3,5 см. Вот на слайде можно оценить различие.



Кроме того, шершни имеют характерные темно-красные пятна на голове там, где у бумажных ос находятся черные участки. И еще шершень от осы отличается более мирным нравом – он значительно реже кусает человека. Однако люди боятся шершней из-за размера и опасного вида, уничтожают их при любой возможности, плюс вырубают леса, где они гнездятся. Поэтому сейчас шершень – очень охраняемый вид, вернее все виды шершней, а их много, сейчас охраняемые. О степени серьезности проблемы можно судить по тому, что в Германии за уничтожение гнезда шершней положен штраф 50 тыс. евро.

Есть и более крупные шершни, до 5,5 см, но у нас они не водятся, живут южнее и восточнее.



Отличия и сходства осы с пчелой:



Видно, что тело обыкновенных ос не имеет такого огромного количества волосков на теле, как у пчел и шмелей. Связано это с тем, что пчелы и шмели являются типичными опылителями, и волоски помогают им увеличивать количество собранного на цветах. У ос же – в подавляющем большинстве – необходимости в таком покрове тела нет, только лишь некоторые паразитические виды имеют густое опушение, спасающее их от атак хозяев заражаемых гнезд.

Вот лохматая пчела на макросъемке с боковым/контровым освещением, и видно, что волоски растут даже на глазах!





Строение и органы чувств читать дальше



Осы относятся к подотряду стебельчатобрюхих отряда перепончатокрылых. Понятно, почему подотряд получил такое необычное название: между грудью и брюшком этого насекомого расположена узкая «осиная талия», напоминающая у некоторых ос длинный тонкий стебелек. Благодаря этой особенности осы могут без особого труда почти вдвое складывать своё тело и жалить свою жертву практически под любым углом – это позволяет им побеждать в схватках с другими, порой даже большими по размерам насекомыми.На фотографии четко видно, что тело осы делится на три части: голову, грудь и брюшко. Все части покрыты прочным хитиновым покровом. Крыльев четыре, а не два, как кажется обычно. Ножки осы заканчиваются крючочками, а на коленках есть специальные шпоры. На передних ножках шпора превращается в чистящий аппарат для усиков, там еще обычно волоски есть, типа щеточки.



Голова всех перепончатокрылых очень подвижна и увенчана двумя усиками, выполняющими множество функций: они улавливают вкус еды, запахи и звуки, тепло от нагретых предметов, ими можно даже измерять длину соты в гнезде. Полностью функции усиков еще не изучены, но и того что есть достаточно, чтоб сказать – это универсальный инструмент, мультитул. У ос и их родственников мощные и подвижные челюсти. Они могут быть орудиями при постройке жилищ, они используются для прогрызания ходов в дереве (пишут, что прогрызали и свинцовые листы), приготовления пищи для личинок, убивания добычи, таскания строительных и питательных материалов.

Как и у нас, у ос них есть зрение, слух, обоняние, вкус, осязание. Вот про зрение я хочу рассказать поподробнее.
Давайте посмотрим в лицо осы немного поближе.



У осы имеется пять глаз: два основных фасеточных, расположенных по бокам головы и обеспечивающих широкий угол зрения, и три маленьких глазка-оцеллия на лбу.Основные глаза имеют сложное строение, и состоят из великого множества отдельных элементов. Они фокусируются слабее, чем, например, у человека, но отлично фиксируют любые движения объектов в поле зрения. Осы способны оценивать форму предметов, но на небольших расстояниях от них для этого требуется, чтобы очертания объектов вмещались в поле зрения фасеточного глаза.



Что касается дополнительных глаз оцеллий, то каждый из них более похож на человеческий и даже имеет свой собственный зрачок, однако по их строению понятно, что это видоизмененная единичная фасетка.



Такие глазки есть не только у ос, шершней и пчел, они есть у большинства летающих насекомых. Их основная функция, вероятно, заключается в оценке освещённости и её изменений.



Вот так вблизи выглядит фасеточный глаз, видны маленькие роговицы каждого отдельного куска глазной мозаики. А вот схема строения сложного глаза:



Видно, что фасеточные глаза состоят из особых структурных единиц — омматидиев, узких сильно вытянутых конусов, сходящихся своими вершинами в глубине глаза, а своими основаниями образующих его сетчатую поверхность. Каждая фасетка имеет очень ограниченный угол зрения и «видит» только тот крошечный участок находящегося перед глазами предмета, на который направлено продолжение оси данного омматидия; но так как фасетки тесно прилегают друг к другу, а при этом их оси расходятся лучеобразно, то сложный глаз охватывает предмет в целом, причем изображение предмета получается мозаичным (то есть составленным из множества отдельных кусочков) и прямым (а не перевёрнутым, как в глазу человека).



В отличие от человека, глаза насекомых не обладают аккомодацией: радиус кривизны светопроводящей линзы у них не меняется. В этом смысле насекомых можно назвать близорукими: они видят тем больше деталей, чем ближе к объекту наблюдения находятся. Площадь поверхности фоторецепторной мембраны зрительной клетки осы срав­нима с таковой для позвоночных, а эффективность ис­пользования примерно в два раза лучше из-за ее бОльшей глубины. Скорее всего этим и объясняется быстродейст­вие глаза насекомых по сравнению с нашими глазом: мы можем различать 40-45 вспышек в секунду, а пчела - 300 вспышек в секунду. Такое свойство жизненно важно для быстролетающих насекомых, которым нужно принимать решения непосредственно в полете, основываясь на информации о быстродвижущихся объектах.



Наиболее интенсивно на Землю падают лучи в диапазоне 300–900 нм с пиком около 500 нм. Это, по-видимому, и определило ширину спектра цветовосприятия у многих животных, и в частности, у человека (400–800 нм). На графике — спектры чувствительности фоторецепторов разных организмов

Считается, что осы и пчелы «не видят» красный цвет, который в «чистом виде» и встречается в природе чрезвычайно редко (исключение — тропические растения, опыляемые колибри и несколько красноватых наших цветов, опыляемых обычно бабочками). Цветы, с нашей точки зрения окрашенные в красный цвет, часто содержат и другие пигменты, способные отражать коротковолновые излучения. А если учесть, что многие из насекомых способны воспринимать не три основных цвета, как человек, а больше (иногда пять), то их зрительные образы должны представлять собой просто феерию красок.



К примеру, цветок, кажущийся нам белым или желтым, часто имеет в своих лепестках множество пигментов, способных отражать ультрафиолетовый свет. И в глазах насекомых-опылителей он выглядит совершенно по-другому. На нем есть контрастные рисунки, которые указывают путь к нектару.



Чистый красный цвет они скорее всего видят как черный, то есть так, как мы видим, в смысле НЕ видим, инфракрасный цвет. Пчеловоды, однако, пишут, что красный вызывает у пчел агрессию. А вот какого цвета для них ультрафиолетовые цвета, которые они видят, да и все остальные цвета спектра – это конечно интересная задача, решить которую пока мы не знаем как.

У человека молекулы зрительного пигмента располагаются на сетчатке глаза хаотично, а у насекомых они ориентированы в одном направлении, в результате каждое кусочек рабдома приобретает дихроизм — способность к различному поглощению света в зависимости от его поляризации. Это позволяет перепончатокрылым знать, где именно на небе находится источник света. То есть ориентироваться по Солнцу, даже если его не видно. Кроме того, свет, отраженный с глянцевой поверхности листьев или водной глади, тоже частично поляризуется и образует то, что мы называем бликами. В этом случае мозг может ошибиться в оценке окраски либо формы такой поверхности, а оценка может быть жизненно важной. Насекомые научились справляться с этим так, что часть фасеток воспринимает только цвет, часть – поляризацию, причем каждый участок настроен на определенный поляризационный угол. Разными частями глаза осы видят разное!

Так же как мы не очень можем представить себе цвет ультрафиолета, который видят пчелы и осы, мы с трудом можем представить пока, что такое их поляризационное зрение. С его помощью насекомым удается увидеть в окружающем мире то, о чем человек получает лишь слабое представление с помощью специальных оптических фильтров. Осы и пчелы же таким способом могут безошибочно определять местонахождение солнца на закрытом небе, используя поляризованный свет в качестве компаса. А водные насекомые в полете обнаруживают водоемы по частично поляризованному свету, отраженному от поверхности воды.

В начале второй части семинара будет небольшой видеоролик, в котором в том числе будет интересное про зрение пчел.

Слух. Отдельных слуховых органов в привычном нам понимании у ос нет. По крайней мере, еще не нашли. Но звуки сами осы и пчелы издают, и слышать они их умеют. В первую очередь, конечно, они ощущают вибрацию всем своим телом, а более тонкие моменты - с помощью ног и усиков. Возможно, в ощущении вибрации участвуют некоторые чувствительные волоски на теле. Вибрация – это один из важных параметров пчелиного танца. Скорее всего слух у ос и пчел не главное в жизни, но все же он есть. На форумах пчеловодов пишут, что пчелы очень не любят металлические звуки, и когда рядом с ульем что-то шумит, и еще беспокоятся от ультразвука. Зато любят спокойную человеческую речь. Опытные старые пчеловоды по звукам, издаваемым пчелами в улье, определять, здорова или больна семья, и всегда разговаривают с пчелами.

Вкус и запах осы различают не только ртом, но и антеннами и даже лапками! На всем есть рецепторы. Осязание - как и у нас, лапками и усиками лучше, но могут всем телом. Температурная чувствительность на усиках, ими же они могут измерять размер предметов, как я говорила.

Экологическая ниша. Взаимоотношения с другими видами. Питание. читать дальше

Как вы думаете, это оса?



В первый момент глаза фиксируют желто-черные полоски, крылья и большие глаза, и нам на долю секунды кажется, что оса. Вот и хищникам так кажется А потом, когда мы сообразим, она уже улетела )
Именно осы имеют наибольшее число насекомых-имитаторов, которые копируют их окраску и внешний вид для защиты от хищников. Отличным примером служит муха журчалка, внешне очень похожая на осу. Птицы и млекопитающие, зная, что тело насекомого в черную и желтую полоску обычно имеет опасное жало, обходят его стороной. Сама же такая муха абсолютно безобидна.

Какова роль ос в природе? Осы всеядны, то есть одновременно могут добывать и животную и растительную пищу. Хищные животные вообще всегда являются важнейшими регуляторами численности организмов, которыми они питаются. Мелкие гусеницы бабочек и пядениц, и сами бабочки, пауки, мухи, слизни, тараканы, клопы, многие вредители наших посевов, личинки жуков, а крупные шершни могут даже мышей и ящериц убивать. Осы - это мелкие санитары леса, которые с удовольствием съедят дохлую рыбу, насекомое, или подберут мясо умершего животного.
Осы - не самые главные опылители цветов, конечно, они сильно уступают в этом пчелам и шмелям. Есть виды ос, которые на этом специализируются, но не привычные нам бумажные осы. Однако иногда и они опыляют цветы, залезая в них в поисках нектара, так что как опылители они тоже играют какую-то роль.

Несмотря на, казалось бы, высокую защищенность и способность ос к коллективной обороне гнезда, у них существует множество врагов. Главные из них – это паразиты. В осиных гнездах живут многочисленные клещи, жуки, некоторые наездники и даже определенные виды паразитических ос. Все они питаются личинками, успешно защищаясь от рабочих насекомых с помощью своего жала, мелких размеров или умелой маскировки. Ос едят медведи, росомахи, ежи и многие другие дикие звери, которым не страшны укусы обороняющихся насекомых. Некоторые птицы также едят ос.



Например, щурки в совершенстве освоили искусство охоты на этих насекомых: птица захватывает жертву поперек тела, бьет ею по ветке, а затем раздавливает и глотает.



Европейский осоед выслеживает ос в лесу, находит их гнезда и уничтожает полностью, выедая из него всех личинок. Может поймать и взрослую осу, кружащуюся рядом. Прежде чем съесть ее или скормить своим птенцам, аккуратно отрывает жало. Интересно, что острота зрения осоеда такова, что он может следить за своей жертвой в летнем лесу с расстояния в несколько сотен метров. И еще он интересен тем, что может замирать в неудобной позе в процессе выслеживания гнезда, орнитологи зафиксировали рекорд - 2 часа 47 минут неподвижности!

И все же, несмотря на довольно большое количество естественных врагов, главной угрозой для многих ос в природе является сокращение пригодных для их жизни мест обитания. Вот шершень обыкновенный, про которого я уже говорила, обычно устраивает гнезда в дуплах деревьев, но из-за безмерной вырубки лесов уже не находит достаточного количества дупел. Некоторые виды ос вообще могут нигде не встречаться в количествах, необходимых для сохранения популяции, поэтому, например, перепашка даже небольшого склона или луга может привести к их исчезновению в этой местности. Учитывая достаточно печальную мировую статистику, правительства некоторых стран уже сейчас проводят специальные природоохранные мероприятия, направленные на защиту отдельных видов ос.

Почему нельзя ничего менять в уже работающих экосистемах. Осы-бластофаги, опылители инжира. Не "вредные" и "полезные" насекомые, а шестеренки в механических часах.

По поводу питания ос еще несколько слов. На первый взгляд может показаться, что осы питаются всем подряд – от винограда до мяса и соленой рыбы, в действительности же эти насекомые очень разборчивы в еде. Бумажные осы во взрослом состоянии не способны переваривать твердую мясную пищу, а их личинки, наоборот, как раз питаются мясом и относительно твердой белковой пищей. Ложное впечатление о том, чем питаются осы, складывается из-за того, что пищу собирают именно взрослые насекомые – и для себя, и для личинок.



Строгое разделение рациона у взрослых насекомых и молодых – очень эффективное эволюционное приспособление, позволяющее избегать конкуренции за пищу между особями одного вида на разных стадиях развития. Когда личинка питается пищей, которую не в состоянии потреблять взрослое насекомое, не может создаться ситуация, в которой из-за ограниченности пищевых ресурсов все особи просто погибнут от голода.





Основа рациона взрослых особей – это соки различных ягод и плодов. Эти продукты очень питательны, легко доступны в период жизни рабочих насекомых и не требуют серьезных энергетических затрат на поиски.



Так что осы едят клубнику, виноград, арбузы, малину, ежевику, сливы. Несколько реже осы едят яблоки или груши – эти фрукты значительно более тверды, но если они спелые, то тоже подходят.



Осы крайне неравнодушны к забродившему соку. Они особенно активно слетаются на опавшие виноград или абрикосы, часто делают небольшие отверстия в кожуре виноградин, а через несколько дней возвращаются и пьют сок из мест, где мякоть начала бродить.





Помимо натуральных сладостей по возможности осы едят различные сиропы, варенья, просто намокший и отсыревший сахар, мед.



А вот для своих детей они ловят насекомых, пережевывают их мягкие ткани и передают личинке получившуюся белковую кашицу. Но перед транспортировкой добычи оса, только-только поймав жертву, прогрызает у нее покровы тела и слизывает гемолимфу – аналог крови у насекомых. Гемолимфа богата белками и разными нужными взрослой осе минералами.



Интересно, что после того как кормилица доставляет «обескровленную» жертву личинке и кормит её, она получает питательное «вознаграждение» в виде слюны, которую выделяет в большом количестве сама личинка. Это – ещё один источник пищи для взрослых ос, называемый трофоллаксисом, обменом пищей между личинкой и взрослым насекомым.

Живущие рядом с человеком осы предпочитают не охотиться на насекомых, а использовать человеческую еду. Особенно им нравится рыба, которую осы могут обгрызть буквально до скелета.

Укусы и жало читать дальше

Жало. Это та часть осы, которую мы не любим сильнее всего )) В подавляющей большинстве случаев при охоте или обороне общественные осы пользуются челюстями, а жало используют только для защиты своей жизни, для защиты гнезда и для убивания особо крупной добычи, которую она потом скормит детям. То есть жало у них, как и ядовитые зубы у змей - для исключительных случаев. Эволюционно у предков ос жало образовалось из яйцеклада, и у некоторых видов земляных ос оно до сих пор в разных ситуациях работает то как оружие, то как яйцеклад.



Отсюда внезапный вывод: жало есть только у самок. Самцу осы нечем нападать на вас )) Другое дело, что отличить самца от самки и понять, кого можно не опасаться, довольно трудно. Да и не так часто самцы встречаются в природе.



Осиное жало и пчелиное, хотя и отличаются немного, во многом очень схожи. И у того, и у другого на конце есть два зазубренных стилета, которые движутся туда и обратно, чтобы удобнее было проколоть поверхность тела. С помощью компьютерной микротомографии удалось обнаружить в осином и пчелином жалах пустоты, которые позволяют уменьшить его вес, но одновременно cохранить прочность.



Но самое интересное – жало у вершины в пять раз мягче и в семь раз эластичнее, чем у основания. Кончик жала, мягкий и гнущийся, входит в тело без особой боли, и потому осу и пчелу никто сразу не смахивает и не старается раздавить, так что они успевают ввести яд. Кроме того, эти насекомые вводят жало не прямо сверху вниз: у пчелы угол, под которым входит жало, составляет 6°, у осы – 10°; так больше гарантий, что жало не сломается раньше времени.



Жало пчелы и швейная игла. Видно, что пчела покруче будет ))

А вот на фото показано жало обыкновенной осы:





А здесь видно, как выглядит жало шершня на большом увеличении:



Жало находится в задней части брюшка, у большинства ос в спокойном состоянии оно втягивается внутрь, а при укусе выводится за счет сокращений особых мускулов.



Жало связано с ядовитой железой в брюшке осы. При ужаливании яд вытекает из канала между остриями. После введения яда в тело жертвы оса без труда вынимает жало и, в зависимости от ситуации, либо прячет его и улетает, либо жалит ещё раз. Подряд оса может ужалить до 5 раз. Именно своей гладкостью жало осы и шершня существенно отличается от жала пчелы: у пчелы на жале имеются многочисленные зазубрины. Из-за наличия таких зазубрин пчелиное жало прочно удерживается коже жертвы, подобно гарпуну. Будучи не в силах его достать, пчела улетает с частично вырванными внутренними органами и впоследствии быстро погибает:



Если вас укусила пчела и жало однозначно осталось в теле, то самый безопасный способ удалить жало – аккуратно извлечь его иглой. Пчела оставляет в ранке свое жало вместе с ядовитой железой (и частью кишечника), причем стенки мешочка с ядом продолжают сокращаться, вводя под кожу все новые порции токсинов. Поэтому чем быстрее получится извлечь жало, тем менее выраженными будут последствия укуса. Можно достать жало пинцетом или ногтями, но так вы выдавите в ранку дополнительное количество пчелиного яда – как из самого жала, так и из соединенного с ним мешочка с ядом. Но если уж под рукой не оказалось острого предмета, то можно просто захватить жало ногтями как можно ближе к поверхности кожи и вынуть.



Практически всегда осы и пчелы жалят человека в порядке самообороны или при защите гнезда. Будучи потревоженными, эти насекомые в первую очередь стараются улететь, и только оказавшись в критическом положении (особенно придавленными), прибегают к крайним мерам и жалят. Кроме того, если насекомым кажется, что человек подошел слишком близко к их гнезду, они могут коллективно напасть, чтобы прогнать потенциального обидчика. Именно поэтому на природе или дачном участке для того чтобы не оказаться ужаленным, достаточно проявлять внимательность, не делать в присутствии ос и шершней резких движений и смотреть по сторонам. Если рядом оказалось гнездо, следует обойти его, а если насекомое случайно село на тело – просто смахнуть его, но ни в коем случае не прихлопывать. Такой аккуратности в большинстве случаев бывает вполне достаточно, чтобы избежать укусов.

Яд ос представляет собой опасную смесь из большого количества разнообразных веществ: одно из них, например, вызывает сильное раздражение нервных окончаний, другое – приводит к разрушению клеток, третье – отвечает за развитие аллергической реакции и т. д. При этом у разных представителей семейств соотношение компонентов яда является строго индивидуальным, потому и последствия их укусов различаются.

Семейная жизнь, социальность и гнездо читать дальше

Существует множество видов ос, но все они делятся на две большие группы: осы общественные и осы-одиночки. Общественные осы живут колониями, наподобие пчел и муравьев, строят себе сложно устроенные гнезда из древесной бумаги.



Осы-одиночки предпочитают другой строительный материал и другую архитектуру. Они различаются между собой по способу строительства своих домиков.



Песочные осы выкапывают длинные узкие норы в земле. Единственные из всех ос они используют при строительстве инструмент – берут в челюсти крошечные камешки, прихлопывают ими землю и закрывают домики.



Другие осы строят красивые домики из глины. Вот оса несет влажный катышек для гнезда, накатала где-то возле воды





Пилюльные (гончарные) осы живут и откладывают яйца в маленьких, похожих на кувшинчики домиках-ячейках, делая их тоже из глины,



прикрепляя их к веткам или к камням или в человеческих жилищах.



У разных видов - домики разной формы. Я видела такие гончарные кувшинчики в Крыму. Они выглядели очень ровными и аккуратными, тем более что положила их оса очень уместно - на кухне в шкафу для посуды



У одиночных ос вариантов социального поведения немного, чаще всего самец и самка встречаются на время размножения, при этом самцы живут всего неделю-две, спариваются и умирают. Самка приносит в домик обездвиженное насекомое, откладывает туда же яйца и домик закрывает, на этом ее участие в жизни детей обычно заканчивается.

А вот по-настоящему сложные варианты эусоциального поведения наблюдаются у общественных ос семейства Vespidae, которые живут колониями с тысячами особей, подчиняясь строгой кастовой иерархии. В каждой колонии имеется одна или несколько маток, чья работа сводится только к откладке яиц, большого войска рабочих ос (бесплодных самок) и нескольких трутней (самцов), единственная задача которых - спаривание с маткой.
Главное в жизни общественных ос – это гнездо.



Вот самое начало строительства, ножка гнезда и первые ячейки.



Каждый год общественные осы сооружают новое гнездо. Весной перезимовавшая матка ищет удобное место и закладывает основу новой колонии. Выстроив первые ячейки, она откладывает в них яйца и начинает активную охоту, чтобы снабдить личинок пищей. Как видите, осиная матка выглядит как обычная оса, немного больше по размеру только. Поймав муху или гусеницу, матка пережевывает добычу в кашицу и кормит ею личинок. На этой стадии она в одиночку трудится за всю колонию, продолжая строить и расширять гнездо и выкармливать подрастающих личинок.



Вышедшие из первых куколок рабочие осы заметно уступают размерами не только матке, но и последующим поколениям - возможно, потому, что на личиночной стадии получали меньше пищи. Появившись на свет, осы-работницы немедля принимаются добывать провизию для новых личинок и расширять гнездо.



В большой колонии матка может отложить более 2000 яиц, из которых вылупятся личинки рабочих ос. Эти личинки потом преобразуются в куколки, куколки – во взрослое насекомое. На протяжении всего цикла за потомством ухаживают рабочие осы, а матка занята откладыванием новых яиц.

Шершни и осы селятся в дуплах деревьев, под балками кровли, под карнизами и на чердаках, под землей в пустотах, совершенно свободно чувствуя себя как в лесу, так и среди людей. Хотя иногда место для гнезда выбирается ну очень странное ))



Строительным материалом служит своеобразная бумага, нажеванная из древесных волокон.



Необходимое для строительства сырье осы находят в трухлявых древесных стволах, старых заборах, досках, телеграфных столбах и стенах. Разжевывая древесину в мелкую кашицу, они смешивают ее со слюной и скатывают в шарики, а когда строительный материал достигает необходимой консистенции, оса садится на край одной из ячеек гнезда, прижимает к нему комок пережеванной древесины и, пятясь назад, растягивает его в тонкую полоску, после чего берет челюстями за край и раскатывает материал в перпендикулярном направлении. Таким образом, получается тончайшая бумажная стенка очередной ячейки. Осы могут производить бумагу различной плотности – и очень тонкую, практически прозрачную, и довольно крепкую, схожую с картоном!



Молодые рабочие осы остаются в гнезде, принимая от снабженцев добытый корм и порции бумажной кашицы. В обязанности ос-домоседов входит также охрана входа, очистка ячеек и поддержание оптимальной температуры в гнезде.



В случае похолодания рабочие осы начинают быстро сокращать мускулы, приходя в мелкую дрожь. Вырабатываемое при этом тепло согревает гнездо. Осы и пчелы - это единственные беспозвоночные, способные круглый год поддерживать температуру гнезда около 35 градусов.



Если же внутри становится слишком жарко, рабочие осы охлаждают его, принося капельки воды.



А вот конкретно на этой фотографии оса не принесла воду, а уносит ее из гнезда.



Если слишком влажно и высушить гнездо потоком воздуха от крыльев не удается, осы высасывают жидкость и по каплям уносят ее из гнезда. Это редкое явление, кажется, что оса пускает пузыри, вот его засняли красиво так.
При строительстве гнезда оса добавляет в материал немного гидрофобного вещества из своей слюны, поэтому в целом осиные гнезда не очень боятся дождя. Но бывает, что приходится сушиться.

Осы никогда не спят, хотя в темное время суток их активность существенно снижается. Ночью они находятся в гнезде и обычно пережевывают собранную за день кору. Возле гнезда шершней шум от такого жевания иногда бывает отчетливо слышен даже на расстоянии в несколько метров.



Шершни чаще строят гнезда не из мягкой древесины, а из достаточно грубой затвердевшей коры, которую они тоже пережевывают своими мощными челюстями. В этом случае их гнезда легко отличить по цвету от осиных гнезд.



Вот такой получается красивый волнообразный рисунок серо-коричневого цвета. Кроме того, гнезда шершней обычно крупнее, до 70 см в поперечнике. Соты располагаются горизонтально – этажами, при этом ячейки смотрят только вниз. Это строящееся гнездо на этапе второго яруса сот.



Вскрытые большие гнезда, вид на соты изнутри.





А вот человек пытается зайти в дом, но увы, он слишком долго отсутствовал:



Подобно многим общественным насекомым шершни способны мобилизоваться целым гнездом и жалить врага в целях собственной защиты. Это может представлять опасность для человека. Обнаружив угрозу, шершень выпускает химический сигнал тревоги — особый феромон, активизирующей других шершней для нападения. Поэтому очень нежелательно убивать шершня вблизи от гнезда, поскольку сигналы бедствия могут поднять всю семью для нападения на своего обидчика.
Толчком для нападения могут также послужить различные материалы, которые по своим химическим свойствам легко вступают в контакт с феромоном, в том числе одежда, кожа, мёртвые шершни и их добыча, некоторые приправы к пище, например, банановая и яблочная отдушки, содержащие C5 спирты и C10 эфиры.



***

Некоторые бумажные осы демонстрируют нам интересный промежуточный этап возникновения социальности у насекомых: их рабочие заботятся не только о яйцах королевы, но и о своих собственных, и они всё ещё в состоянии уйти из гнезда и основать собственную колонию. Иногда осы прибиваются к чужому улью и даже помогают растить там чужое потомство.



В отличие от многоклеточного организма, в семье ос нет единого координационного центра, подобного мозгу. Иногда говорят, что семьей управляет матка — царица. Это неверно, влияние матки и рабочих — взаимное, и каждый из элементов необходим, но недостаточен, примерно как содружество органов в нашем организме. Пожалуй, рабочие отличаются даже большей свободой выбора, чем матка, которая всю свою жизнь только и делает, что откладывает яйца и ест. При этом общественные осы обычно моногинны, то есть в гнезде живет только одна матка. Но есть и исключения, когда в гнезде уживаются две и более царицы, что приводит к интересным последствиям.



В начале сезона из отложенных самкой яиц появляются на свет только самки-рабочие с недоразвитыми яичниками, под конец сезона выводятся полноценные самки и самцы, которые покидают гнездо и спариваются. Обычно к концу сезона в гнезде бывают десятки, иногда сотни, редко тысячи особей. Молодые матки зимуют, а все остальные погибают. Цикл повторяется, он примерно одинаковый у общественных ос и у шмелей. Но однажды с этими насекомыми произошел незапланированный эксперимент.



Обычных обитателей Европы - германскую осу, обыкновенную осу и земляного шмеля случайно завезли в разные теплые страны. Случайно завезти куда-либо общественное насекомое вообще не так просто, для этого надо переселить оплодотворенную матку. Но люди сумели ))
Для ос это имело просто фантастические последствия. В мягком климате Гавайев, например, без холодной зимы, осиные семьи стали многолетними (видимо, фактически с неограниченным временем жизни как семья, хотя это пока только пердположение) и с миллионной численностью!
В апреле 1969 года на территории фермы в Новой Зеландии было найдено гнездо германской осы диаметром 1,75 м. Длина его окружности составляла около 5,5 м. Оно было таким тяжёлым, что упало с дерева, на котором было построено, и раскололось надвое.
Такая огромная семья производит периодически молодых маток и самцов, которые разлетаются; но это вовсе не приводит к завершению цикла развития семьи. То есть у ос нет генетически заложенного конца существования семьи, в отличии от многих других насекомых. И это еще не все. Строго моногинные на родине, в теплом климате эти виды ос становятся полигинными — в большой семье хватает места, и в ней уживаются две, а то и несколько маток!



А вот у шмелей это эксперимент с теплыми странами ничего не поменял в жизни. У них конец существования семьи генетически предопределен, даже в теплом климате они погибают осенью после размножения.

***

Интересны еще момент про завезенных в Новую Зеландию ос. Оказалось, что их антенны чувствительны к запаху местных муравьев, они способны хорошо улавливать феромоны определенного муравьиного вида. И теперь осы там охотятся очень неожиданно: они выслеживают муравьев по запаху, следят, когда муравей найдет добычу, после чего хватают муравья челюстями и аккуратно относят на некоторое расстояние! Муравей физически не страдает, но тратит некоторое время на то, чтоб прийти в себя после дезориентации и вернуться к еде, но еды к тому времени уже на месте не бывает. ))
Один из авторов этого исследования написал: «Насколько нам известно, такое поведение никогда не наблюдалось раньше. Наши результаты показывают, что эти насекомые могут оценить степень и тип конкуренции, с которыми они сталкиваются и адаптировать свою тактику. Это новое взаимодействие между родным и инвазивным видом и прекрасный пример поведенческой пластичности.»
Лично мне очень интересно, почему осы не убивают муравьев при этом. Сомкни челюсти чуть посильнее и лететь никуда не надо, да и личинок наверное можно покормить этими же муравьями, но тем не менее в данном случае полет используется как несмертельное оружие. Может быть осы понимают, что если они перебьют всех муравьев, указывать на еду им будет некому?

tbc

URL записи

Не свое | Не Бест? Пришли лучше!