Насекомые, ведущие общественный образ жизни

Самоубийственное  поведение и другие формы альтруизма и сотрудничества между рабочими перестают вызывать удивление, как только мы согласимся с тем, что они стерильны. Тело нормального животного управляется таким образом, чтобы обеспечить выживание его генов, как в результате рождения потомков, так и в результате заботы о других индивидуумах, содержащих те же самые гены. Самоубийство в заботе о других индивидуумах несовместимо с рождением в будущем собственных потомков. Поэтому самоубийственное самопожертвование возникает в процессе эволюции редко. Но у рабочей пчелы никогда не бывает собственных потомков. Все ее усилия направлены на сохранение своих генов путем заботы о других родственных индивидуумах, не являющихся ее собственными потомками. Гибель одной стерильной рабочей пчелы наносит ее генам не более серьезный урон, чем сбрасывание одного листа — генам дерева. Рабочие, очевидно, стараются сдвинуть соотношение полов в пользу самок. Взяв расчеты Фишера для оптимального соотношения полов оказалось, что стабильное отношение вклада для матери составляет, как обычно, 1:1. Однако стабильное соотношение для сестры равно 3:1 в пользу сестер, а не братьев. Для самки перепончатокрылых наиболее эффективный способ воспроизводства своих генов состоит в том, чтобы воздерживаться самой от размножения, предоставив своей матери производить для нее репродуктивных сестер и братьев в соотношении 3:1. Если, однако, самка должна иметь собственных потомков, то лучшее, что она может сделать для блага своих генов, это рожать репродуктивных сыновей и дочерей в равном соотношении.

 Как уже  было показано, различие между   маткой и рабочими не является  генетическим. В том, что касается  генов, эмбрион  самки может  стать либо рабочей  особью, которая «желает» соотношения   полов 3:1, либо маткой, «желающей»  соотношения 1:1. Что же означает  это «желание»? Оно означает, что  ген, находящийся в теле матки,  воспроизводит себя наилучшим  образом, если это тело вносит  равные вклады в производство  репродуктивных сыновей и дочерей.  Но тот же самый ген, если  он находится в теле рабочей  самки, будет воспроизводиться  лучше всего, если он заставит  мать этого тела рожать больше  дочерей, чем сыновей. В действительности  здесь нет парадокса. Ген должен  наилучшим образом использовать  имеющиеся в его распоряжении  рычаги власти. Если он может  оказать влияние на развитие  тела, которому суждено превратиться  в матку, то он, чтобы использовать  это влияние, прибегнет к одной  оптимальной стратегии. Если же  он в состоянии повлиять на  способ развития тела рабочего, то он использует для этого  другую стратегию.

Это означает, что  на «ферме» перепончатокрылых  существует столкновение интересов. Матка  «старается»  вносить равные вклады в самцов и  самок. Рабочие пытаются сместить соотношение  репродуктивных особей так, чтобы на каждого самца  приходилось по три самки. Если мы вправе представить  рабочих как фермеров, а матку  — как племенную кобылу, то следует  предполагать, что рабочие успешно  достигнут желательного для них  соотношения 3:1. Если же нет, если матка  и в самом деле «царица», а рабочие - ее рабы и послушные няньки в  царских яслях, то следует ожидать  соотношения 1:1, которое «предпочитает» матка.

 Среди соотношений  полов интерес представляет соотношение  репродуктивных самцов и самок.  Периодически из гнезд муравьев  происходят как бы выбросы  крупных  крылатых форм, отправляющихся  в брачные  полеты, после чего  молодые матки  предпринимают  попытки основать новую семью.  Эти-то крылатые формы и надо  подсчитывать, чтобы оценить соотношение полов.

Глава III . Значение общественных насекомых  

Медоносная  пчела издавна используется человеком  для получения меда. Это отражено и в видовом названии этого  насекомого, как русском, так и  латинском (mellifera — приносящая мед или mellifica — делающая мед).

В древности  для многих народов мед был  единственной сладкой пищей. Но и  сейчас, несмотря на то, что научились получать сахар из сахарной свеклы, пчелиный мед не утратил своего значения. Все шире используется в медицине издавна известные целебные свойства меда. Его применяют при лечении простудных, желудочно-кишечных заболеваний, для заживления ран. Бактерицидные свойства меда обусловлены присутствием в нем ничтожно малого количества каких-то веществ, выделяемых пчелами. Искусственный мед, составленный из смеси различных сахаров, такими свойствами не обладает, хотя по вкусу он почти не отличается от натурального. Пчелиный яд, также обладающий ценными лечебными свойствами, издавна используется для лечения ревматизма радикулита и других болезней.

 Издавна в  народе используется как прекрасное  средство для заживления ран  пчелиный клей - прополис, которым  пчелы замазывают щели в стенках  улья. Прополис - это смола, собираемая  пчелами с почек различных  растений, в которую они, видимо, добавляют какие-то бактерицидные вещества. Пчелы также дают нам воск. Он идет на нужды электротехнической промышленности, на покрытие форм для точной отливки чугунных изделий, на изготовление лаков, красок, некоторых смазочных составов и т. д. И наконец, пожалуй, самая важная сторона деятельности пчел — опыление культурных растений.

И сейчас кое-где  можно найти дикие  гнезда пчел в дуплах, расщелинах скал. В древности  люди занимались не пчеловодством, а  «охотой» на пчел. Они находили пчелиные гнезда, уничтожали пчел и забирали мед и воск. В одной из пещер  Испании найдено изображение  такой охоты, сделанное древним  художником 15-20 тыс. лет назад. Впоследствии пчел стали переносить из леса в  колодах, а потом и строить  ульи из колод, коры, обожженной глины  и заселять их роями. Чтобы забрать  мед и воск, пчел «закуривали» серой, а ульи разламывали. Настоящий переворот  в пчеловодстве сделал выдающийся русский  пчеловод П. И. Прокопович, создавший  в конце XVIII - начале XIX в. первые рамочные ульи. В этих ульях соты заключены  в подвижную рамку, которую можно  легко вынимать и менять, не уничтожая  ни пчел, ни расплода.

Шмели сейчас по праву считаются лучшими опылителями  этого растения. Для этой цели их пытались искусственно разводить и  поселять на клеверищах. Большие успехи в искусственном разведении шмелей были достигнуты в СССР благодаря  работам энтомолога-любителя Г. С. Вовейкова. Испытания созданных им «шмелевников» на опытном участке показали, что урожай семян красного клевера увеличился на 71% по сравнению с контролем.

 Экономическое  значение муравьев чрезвычайно  велико. Многие земляные муравьи  являются полезными почвообразователями, перемешивающими, рыхлящими и удобряющими почву. Некоторые виды, например рыжие лесные муравьи, муравьи-портные и др., используются с большим эффектом для борьбы с вредителями растений. Семена некоторых растений (такие растения носят название мирмекохоров) расселяются исключительно муравьями. Среди растений наших лесов это копытень, марьянники, фиалки, пролеска и многие другие. Эти семена имеют специальные мясистые придатки, которые муравьи охотно поедают, а сами семена выбрасывают. В степях и пустынях семена многих растений разносятся муравьями-жнецами.

 Большинство  муравьев наших лесов охотятся  на малоподвижных насекомых, собирают  их трупы. Эта пища служит  главным образом для выкармливания  личинок. Но сами взрослые муравьи  питаются обычно углеводной пищей.  Основным источником углеводной  пищи для них служат содержащие  большое количество сахаров экскременты  тлей - падь. Симбиоз муравьев с  тлями возник, видимо, очень  давно.  В балтийском янтаре обнаружены  муравьи вместе с тлями. На  это указывает и целый ряд приспособлений тлей, служащих для облегчения питания муравьев падью, и сложные инстинкты муравьев, связанные с заботой о тлях. За сладкие экскременты муравьи охраняют тлей от вредителей, уносят самок на зиму в муравейники, переносят тлей на наиболее сочные молодые побеги. В результате скорость развития и размножения колоний тлей, охраняемых муравьями, гораздо выше, чем в колониях того же вида без муравьев.

 Помимо  тлей, муравьи могут разводить  червецов, щитовок или цикадок. Некоторые виды, как, например, среднеазиатский остробрюхий муравей (Crematogaster subdentata) или обычный на лугах желтый земляной муравей (Lasius flavus), используют тлей не только как источник углеводной пищи, но и как источник белка, поедая избыток этих насекомых в тех колониях, где они их разводят и охраняют.

Там, где есть много муравейников, никогда  не будет вспышек массового размножения  большинства вредных насекомых, обгрызающих хвою и листья деревьев, - пилильщиков, совок, пядениц. Семья  из одного муравейника средних размеров защищает лес на площади четверть гектара, а из крупных муравейников, которые иногда достигают в высоту двух метров, - на площади 'больше гектара. Для защиты лесов, где муравьев раньше не было, их переселяют туда искусственным  путем. Но рыжие лесные муравьи не только уничтожают вредных насекомых, но и разводят тлей для получения  пади, причем разводят в больших  количествах. В наших лесах они  разводят тлей-лахнид (Lachnidae) которые сосут сок из сосудов стволов и ветвей деревьев. Вред от этих тлей незначителен и с лихвой окупается той полезной работой, которую муравьи делают в лесах. Но в садах, например, они разводят тлей, вредящих растениям, в частности яблоневую тлю (Aphis pomi). Поэтому переселение рыжих лесных муравьев в сады, которое иногда по незнанию делают любители-садоводы, может принести саду только вред.

Список  использованной литературы: 

  1.  Вилли К. Биология. М.: Мир, 1968 – 808 с.

2.  Винников Я. А. Эволюция рецепторов. Цитологический, мембранный и молекулярный уровни. – Л.: Наука, 1979 –140с.

3.  Винников Я. А. Цитологические и молекулярные основы рецепции. Эволюция органов чувств. – Л.: Наука, 1971 –372с.

4.  Жизнь животных. В 7 тт. Т.3 Насекомые. М.: Наука, 1981 – 720 с.

5.  Мак-Ферланд Д. Поведение животных: психобиология, этология и эволюция: Пер. с англ.  – М.: Мир, 1988. –520с.