Курсовая работа: Комахи-запилювачі
Після медоносних бджіл основними комахами-запилювачами вважаються джмелі, тому що саме вони, завдяки будівлі хоботка, здатні запилювати червону конюшину, що недоступний бджолам (крім грузинських). Важливими запильниками посівної люцерни є також деякі види самотніх бджіл.
Мухи не є цінними запилювачами, тому що, насамперед, запилюють квітки з неприємним запахом, і вони не мають на тілі волосків, що служили б надійними переносниками пилку. Метелики, на відміну від бджіл, можуть запилювати квітки з дуже довгим віночком. Різні дрібні комахи (клопи, трипси, жужелиці й ін.) в основному шкодять квіткам, а не сприяють їхньому запиленню.
При вивченні природних біоценозів досить продуктивні дослідження взаємин між фіто- і зоокомпонентами. Одним з важливих, але мало досліджених питань є вивчення взаємин рослина-запилювач. Необхідно відзначити, що біологія, екологія і навіть систематика багатьох груп запильників вивчені слабко. Фактично відсутні методики кількісного обліку чисельності, не говорячи вже про екологічні і етологічні особливості (Banaszak, 1991). Тому будь-які дані, що стосуються цих питань, є внеском у заповнення пробілів у дослідженнях.
Величезна кількість зоофільних рослин (запилюваних тваринами) не може бути запліднене без їх допомоги. Близько 80% диких і культурних рослин має потребу в комахах-запильниках - метеликах, бджолах, джмелях, жуках, мухах, комарах. А тому квітки рослин володіють цілим поруч способів залучити запильників і спеціальних пристроїв для автоматичного захоплення пилка комахами. Вони волочуть до себе запильників своїми фарбами, малюнком, формою будівлі квітки, запахами, достатком пилка і нектару. Навіть пилок зоофільних рослини роблять особливу - звичайно вона велика з нерівної і часто липкою поверхнею. Це допомагає пилкові утримуватися на тілі тварини. А комахи, у свою чергу, мають потребу в нектарі і пилку. Перелітаючи при їхньому зборі з квітки на квітку, вони здійснюють перехресне запилення рослин. Для цього комахи забезпечені не тільки визначеною будівлею організму, взаємозалежним із процесами запилення, але і доцільним харчовим, репродуктивним і іншим видами поводження. І все це існує з метою створення просто унікальної співдружності комах-запилювачів і рослин.
Найважливіша функція комах - це запилення квіткових рослин. Квіткові рослини - це основне джерело і їжі і вологи для більшості комах. І в той же час більшість квіткових рослин (саме - володіють перехресним запиленням) залежить від комах-запильників.
Усі яскраві, здалеку помітні квіти - це "оголошення", якими рослини залучають комах. Залучає також комах і їхній аромат.
У кожнім віночку квітки є в середині маточка, а довкола нього - тичинки, кінці яких (пильовики) набиті пилком. Щоб рослина з перехресним запиленням дало свої плоди, його потрібно запилити: зробити так, щоб пилок однієї квітки потрапив на рильце (верхню частину маточки) іншого. І саме відвідують квіти комахи забезпечують таке запилення.
Комахи відвідують квітки для збору пилка (деякі жуки, багато перетинчастокрилих) або заради солодкого нектару (мухи, метелика, багато перетинчастокрилих).
Іноді комахи використовують віночки квіток як притулок або забираються в суцвіття для прибудовування там свого потомства. І всі типи відвідування квіток комахами використовуються рослинами для забезпечення запилення.
Багато рослин розмножуються тільки завдяки запиленню комахами.
1.2 Характеристика комах-запилювачів з ряду Перетинчастокрилих
1.2.1 Медоносна бджола (Apis mellifera)
Медоносна бджола (Apis mellifera) (рис.1.1.) — вид комах, яких людина одомашнила. Бджолина родина складається з матки, робітників і самців-трутнів. Після спарювання трутнів не пускають у вулик тому вони гинуть або їх вбивають бджоли робітники.
 |
???. 1.1. ?????? ?????????
Бджолині — родина комах ряду Перетинчастокрилих (частина цієї родини відноситься до суспільних комах), споріднена з осами і мурашками. Існує близько 20 тисяч видів бджіл. Їх можна виявити на всіх континентах, окрім Антарктиди. Бджоли пристосувалися харчуватися нектаром і пилком, використовуючи нектар головним чином як джерело енергії, а пилок для отримання білків та інших живильних речовин.
Бджоли мають довгий хоботок, яким вони користуються для висмоктування пилку рослин. У них також є вусики (або сяжки), кожен з яких складається з 13 сегментів у самців і 12 сегментів у самок. Усі бджоли мають дві пари крил, задня пара за розміром менша від передньої; тільки у декількох видів у однієї касти крила дуже короткі, що робить політ бджоли важкою або неможливою справою.
Багато видів бджіл маловивчені. Розмір бджіл коливається від 2,1 мм у карликової бджоли (Trigona minima) до 39 мм у виду Megachile pluto, що мешкає в Індонезії.
Бджоли відіграють важливу роль в запиленні квітучих рослин, будучи найчисленнішою групою обпилювачів в екосистемах, пов'язаних з квітами. Залежно від поточної потреби, бджоли можуть концентруватися як на зборі нектару, так і на зборі пилку. В обох випадках бджоли сприяють запиленню рослин, але при зборі пилку цей процес проходить набагато ефективніше.
Тіло більшості бджіл покрите численними електростатичними гіллястими ворсинками, що сприяють прилипанню та перенесенню пилку. Періодично вони зчищають з себе пилок, збираючи його щіточками (щетинкоподібними волосками, у більшості видів розташованими на лапках, а у деяких на черевці) і потім переносять її в спеціальні кошики для пилку (corbicula), розташовані між задніми лапками. Багато видів бджіл схильні збирати пилок тільки з певних видів, інші в цьому питанні не так категоричні і користуються великою різноманітністю квітучих рослин. Невелика кількість рослин замість пилку виробляє живильну квіткову олію, на зборі якої спеціалізуються тільки певні види бджіл. Невелика підгрупа нежалячих бджіл (Meliponini) пристосувалася на поїданні падалі — це єдині бджоли, що не харчуються продуктами рослин. Пилок і нектар змішуються разом, утворюючи в'язку живильну масу, яка складається в невеликі осередки (соти). Поверх маси відкладаються яйця майбутніх бджіл, після чого осередок герметично закривається так, що згодом дорослі бджоли та їх личинки не контактують разом.
Бджоли як запилювачі дуже важливі в сільському господарстві, і це призводить до того, що фермери в багатьох країнах домовляються з бджолярами про взаємовигідне розведення бджіл поблизу сільськогосподарських угідь. Монокультура (тобто тривале і безперервне вирощування рослин одного виду на одній і тій же ділянці) і скорочення чисельності запилюваних рослин призводить до сезонної міграції бджолярів на території, де в потрібний час потрібно запилити певні рослини. Бджоли також грають дуже важливу, хоч і не до кінця вивчену, роль в прогодуванні птахів та інших представників дикої природи. Багато диких бджіл живуть далеко від сільськогосподарських угідь і іноді стають жертвами спеціальних програм по знищенню комарів, непарного шовкопряда (Lymantria dispar) та інших комах-шкідників.
Усаджуючись на квітку, бджола може стати жертвою тих, що ховаються: тріатомових клопів (Triatominae) або павуків-бокоходів (Thomisidae). На льоту її можуть зловити птахи. Інсектициди (препарати, що використовуються для знищення шкідливих комах) можуть знищити велику кількість бджіл — як безпосередньо, так і забруднюючи квітки рослин. Бджолина матка у весняний період відкладає до 2 000 яєць на день, а в період медового збору від 1 000 до 1 500 яєць на день, тільки відновлюючи чисельність родини замість загиблих особин.
Приріст чисельності бджіл залежить як від ефективності самих бджіл, так і від їх чисельності. Наприклад, ефективність диких джмелів зростає приблизно в 10 разів поблизу рослин родини гарбузових (Cucurbitaceae), а сукупна ефективність колонії медоносних бджіл підвищується зважаючи на велику популяцію. Із зворотнього боку, під час раннього весняного цвітіння садових рослин популяція маток у джмелів обмежена декількома особинами, по цьому вони не грають істотної ролі в запиленні ранніх фруктів.
Бджоли, як і мурашки, є спеціалізованою формою ос. Хоча вік найбільш ранніх скам'янілих знахідок оцінюється тільки в 40 млн років, дослідження генетики бджіл і частково скам'янілостей указує, що вони з'явилися набагато раніше, разом з появою квіткових рослин 140 млн років назад. Предки сучасних бджіл відносилися до родини пісочних ос (Crabronidae) і були хижими комахами. Їх жертвами ставали інші комахи, які самі відвідували квітки і тому частково покривалися пилком. Таким чином, в результаті еволюції бджоли перешли від хижого способу життя до живлення пилком рослин. Така сама еволюція відбулася з квітковими осами (Masarinae), підродиною родини складчатокрилих.
Найдавніші запилювані рослини запилювалися іншими комахами, наприклад жуками (магнолія), так що перед появою бджіл синдром квіткового запилення в природі був добре відомий. Новим стало те, що бджоли стали спеціалізуватися на запиленні, у них відбулися поведінкові і фізичні зміни, що безумовно збільшили запиленість рослин, і вони стали набагато ефективнішими запилювачами, ніж жуки, мухи, метелики, квіткові оси та інші комахи. Вважають, що поява таких квіткових фахівців привела до адаптивної радіації (адаптації до систематичних нерізких односпрямованих змін умов навколишнього середовища) як квіткових рослин, так і самих бджіл.
Бджоли — високоорганізовані комахи. Частково, бджоли спільно здійснюють пошук їжі, води, житла (при необхідності), спільно захищаються від ворогів. У вулику бджоли спільно будують стільники, доглядають за потомством, маткою. Кожна бджола виконує свою роботу, яка змінюється з віком бджоли. Молоді робочі бджоли годують молодняк, оскільки у них добре розвинене маткове молочко. Старші бджоли займаються спорудою житла — у них посилено працюють воскові залози. Бджоли середнього віку виконують роль санітарок, немолоді бджоли — вентиляторщиць. І лише старі бджоли займаються тим, що носять мед. У літню пору бджола живе всього місяць.
Бджоли можуть жити як незалежно одна від одної, тобто вести відокремлений спосіб життя, так і існувати в різноманітних колективних утвореннях. Найбільш просунутими в цьому відношенні є еусоціальні (суспільні) колонії, рої, в яких живуть медові бджоли, джмелі і нежалячі бджоли. Вважається, що суспільний характер бджіл еволюціонував багато разів і незалежно у різних груп.
У деяких видів самки однієї групи є між собою сестрами; і, якщо у групи бджіл є певний розподіл праці, то така група називається напівсуспільною. Якщо, на додаток до розподілу праці, група складається з матері та її потомства-самки (дочок), то така група називається суспільною. У такій структурі бджолу-матір називають маткою (або царицею), а її дочок — робочими бджолами. Якщо розділення обмежується лише поведінкою бджіл, то така організація називається примітивно-суспільною групою (як у підродини полістів, Polistinae); якщо між кастами існує морфологічна відмінність (різна будова), то така організація називається високо-суспільною групою.
Кількість видів з примітивно-суспільною поведінкою значно більша, але вони мало вивчені, й біологія більшості з них майже невідома. Переважна більшість таких видів належать до родини галіктидів (Halictidae). Рої у таких бджіл зазвичай невеликі, число робочих бджіл не перевищує дюжини, і єдина відмінність робочих бджіл від маток, якщо таке взагалі є, полягає в розмірах. Рої у більшості видів цих бджіл мають однорічний цикл, і лише плодовиті самки (майбутні матки) переживають зиму. У деяких видів рої багаторічні, а кількість особин в них досягає декількох сотень. Подібну біологію мають деякі види бджіл роду еуглоссини (Euglossini). Незвичайні рівні стосунки між дорослими бджолами і личинками спостерігаються у певних видів бджіл роду allodapini — в них їжа личинки поставляється поступово з її розвитком; таку організацію називають «прогресивним забезпеченням». Така система також спостерігається у медових бджіл і деяких джмелів.
Високо-суспільні бджоли живуть у роях, у кожному із яких є одна матка, робочі бджоли і, на деяких стадіях розвитку, трутні (тобто самці). Спеціальне житло для бджіл називається вуликом. Кожен вулик може містити у пік сезону, що припадає на весну, до 40.000 особин.
Більшість інших бджіл, включаючи види мегахила округла (Megachile rotundata), Xylocopa virginica, Osmia lignaria і Osmia cornifrons є одиночними бджолами в тому сенсі, що у них існує тільки один тип самок, який і розмножується, і запасає їжу для потомства. У цих бджіл немає спеціальної касти робочих бджіл. Як правило, такі бджоли не виробляють ні меду, ні воску. У цих видів є імунітет від кліщів, але вони мають власних унікальних паразитів, шкідників і хвороби.
Одиночні бджоли — важливі запилювачі рослин, здобутий ними пилок іде на годування потомства. Часто пилок змішується з нектаром, утворюючи таким чином пастоподібну масу. Багато видів одиночних бджіл мають складні пристосування на своєму тілі для транспортування пилку. Тільки деякі види одиночних бджіл розлучаються для цілей запилення рослин, інші зустрічаються тільки в дикому вигляді.
Одиночні бджоли часто харчуються тільки певними видами рослин (на відміну, наприклад, від медових бджіл або джмелів). В деяких випадках тільки один певний вид бджіл може бути запилювачем такої рослини, і якщо ці бджоли з якої-небудь причини гинуть, рослина знаходиться під загрозою зникнення.