Шмель насекомое. Образ жизни и среда обитания шмеля

Строение жилок

Предлагаем поближе познакомиться с рассматриваемым насекомым и для начала узнать, как оно выглядит. Шмель входит в одно семейство с медоносными пчёлами — настоящих пчёл, и отряд перепончатокрылых. У него толстое мохнатое тело со средними или крупными размерами.

Знаете ли вы?Шмели считаются наиболее холодостойкими насекомыми. Густой мохнатый покров тела и способность быстро и часто сокращать мышцы позволяют им в короткие сроки разогревать тело до температуры 40°С, поэтому они могут жить высоко в горах и в тундре.

Самки достигают в длину 1,3–2,8 см, самцы — 0,7–2,4 см. Самый большой шмель — представитель вида азиатский гигантский. Он обитает в восточных районах Азии и в Японии. Его огромное тело вырастает до 5 см, а размах крыльев составляет 8 см.

Строение и параметры тела самки и самца несколько отличаются. У самок вытянутая голова с закруглением на затылке, верхняя губа в виде прямоугольника. У них блестящая и гладкая наружная сторона задних голеней, которые образуют «корзинку» для сбора пыльцы и нектара.

У самцов голова по форме напоминает треугольник или овал, имеет тонкую пунктировку. Задние голени расширены на вершине. У насекомых пара глаз, расположенных по бокам головы на одной линии. Ротовой аппарат имеет длинный хобот — от 7 до 19 мм, и крепкие челюсти. Жало есть лишь у самок. Цвет тела у шмелей чаще всего жёлто-чёрный, с полосами, нижняя часть — белая.

Однако есть виды, имеющие в окраске красные и оранжевые полоски или полностью чёрный корпус. Агрессия у этих насекомых, в отличие от их родственниц — медовых пчёл, практически отсутствует. Жалить они могут, однако делают это крайне редко — при угрозе их гнезду либо причинении вреда. Но их укус переносится человеком намного болезненнее. Жало у шмелей гладкое, может использоваться многократно.

Важно!Чтобы избежать укуса шмеля, необходимо избегать приведения его в возбуждённое состояние. Не стоит резко махать руками, бить его, отгонять, убегать.

Шмель на цветке крокуса, в его пыльце

Шмель на цветке

крокуса

, в его пыльце

Средних и крупных размеров перепончатокрылые; самка длиной от 13 до 28 мм, а самец — от 7 до 24 мм[4].

Шмели — одни из самых холодостойких видов насекомых: они способны, быстро и часто сокращая мышцы груди, ускоренно разогреть своё тело до необходимых 40 °C. Это позволяет им вылетать рано утром и собирать первый нектар, когда воздух ещё недостаточно прогрелся. К тому же быстрое повышение температуры тела даёт шмелям определённое конкурентное преимущество перед другими видами насекомых[9].

Окраска

Окраска шмелей, как правило, жёлто-чёрная, часто в полоску. Кроме того, встречаются виды шмелей с красными или оранжевыми полосами, а некоторые виды окрашены в сплошной чёрный цвет. Предполагается, что окрас шмелей связан с необходимостью баланса между мимикрией (маскировочной или предупреждающей) и терморегуляцией[10].

Голова самки слегка удлинённая, широко закруглённая на затылке. Верхняя губа прямоугольная, жвалы сильноизогнутые, при сближении перекрываются, наружная их поверхность с тремя выпуклыми бороздками.
Брюшко не подогнуто на вершине, шестой брюшной стернит всегда без валиков по бокам. Наружная поверхность задних голеней блестящая, гладкая и образует «корзиночку» для сбора пыльцы — площадку, окружённую жёсткими прямыми волосками[4].

Голова самца треугольная или почти округлая, с тонкой пунктировкой, которая особенно заметна на лицевой части и темени. Скапус равен трети или половине длины жгутика усиков[4].

Брюшко не подогнуто на вершине, второй стернит брюшка без срединного возвышения. Гениталии сильно хитинизированные, тёмно-коричневые. Задние голени обычно расширены на вершине, наружная поверхность варьирует по выпуклости и густоте опушения (дистальная треть обычно гладкая и менее волосистая, слегка блестящая)[4].

Матка шмеля и рабочие шмели могут жалить. Шмели не агрессивны, но могут жалить при защите своего гнезда, либо если им был причинён вред. В отличие от пчелиного, жало шмеля не имеет зазубрин, поэтому насекомое может многократно применять его, не причиняя себе вреда; по этой же причине после укола жало не остаётся в ране.

Жилками называются трубчатые утолщения различного диаметра, расположенные по поверхности крыльев насекомых (между верхним и нижним слоями крыловой пластинки). Они представляют собой каналы, заполненные гемолимфой, в которых находятся нервы и трахеи, выходящие из внутренней полости тела.[2]

Жилки являются каркасом крыла, его опорной системой; пространства между ними называются ячейками. Ячейки выполнены особой субстанцией – кутикулой, которая тоже находится между слоями. Наиболее крупные жилки расположены в основании крыльев, а ближе к их краям они ветвятся и становятся мельче.[2] В зависимости от расположения, их разделяют на продольные и поперечные; вторые меньше первых по диаметру, они предназначены для соединения продольных жилок.[1]

У большинства насекомых они расположены на крыльях определенным образом. Главными называют продольные жилки, лежащие по длиннику крыла:

  1. костальную (Costa, C) которая находится вдоль его переднего края. Она самая мощная из всех, может доходить до вершины или огибать крыло по всему периметру.
  2. субкостальную (Subcosta, Sc), лежащую сразу за костальной (ниже). Она более короткая и тонкая, сливается с костальной у вершины крыла.
  3. радиальную (Radius, R) – эта жилка следует за субкостальной и часто делится на две ветви:
    • продолжение радиальной и
    • заднюю ветвь радиальной;
  4. медиальную (medialis, M) – находится в области середины крыла, соединяется поперечными анастомозами с ветвями радиальной жилки.
  5. кубитальную (Cubitus, Cu) – пятую по счёту. Она располагается ближе к задней части крыла и по ходу делится на 2-3 ветки.
  6. анальные жилки (Analis, A) – несколько жилок, расположенных ниже кубитальной; они могут проходить по крылу в виде одного канала, но иногда разветвляются и дают до 5 веточек.[1](фото)

На жилках могут появляться дополнительные ветви, которые обозначают номерами (например, R3 – обозначение для третьего ответвления радиальной жилки). У прямокрылых насекомых между основанием крыла и анальными жилками выделяют югальные жилки (Ju), а между передним краем и костальной жилкой может находиться прекостальная. Промежутки между продольными утолщениями называют полями, каждое поле называют по имени жилки перед ним.

Предлагаем ознакомиться:  Впадают ли хомяки в спячку признаки и действия || Впадают ли хомяки в спячку признаки и действия

Полный набор жилок представлен не во всех систематических группах. Например, у мелких перепончатокрылых они практически полностью редуцируются.[1]

Шмель насекомое. Образ жизни и среда обитания шмеля

В сравнении с предковыми формами насекомых, современные имеют костализированные крылья. Костализацией называется процесс, в ходе которого жилки смещаются в направлении переднего, костального края крыла. Это способствует его укреплению и помогает достичь более совершенных аэродинамических свойств.[1]

Особое расположение и направление жилок обусловлено тем, что во время полета разные участки крыла выполняют неодинаковые функции, а нагрузка ложится на соседние области неравномерно. У представителей каждого вида имеются собственные особенности жилкования. Это играет большую роль как для самих насекомых, которые получают возможность максимально использовать свои крылья, так и для исследователей, определяющих виды по жилкованию.[2]

Систематика

Классификация

В мире известно около 300 видов шмелей из примерно 50 подродов[5][6].
Шмели-кукушки Psithyrus иногда ранее рассматривались как отдельный род, но в последнее время они включаются в состав Bombus (в одном или нескольких подродах), а общее число подродов сокращается до 15, которые считаются монофилетическими, диагностируются по морфологии, поведению и экологии[6][7].

Bombus

Mendacibombus, 12 видов

Bombias, 3 вида

Kallobombus, 1 вид

Orientalibombus, 3 видов

Subterraneobombus, 10 видов

Pyrobombus, 50 видов

Alpinobombus, 5 видов

{amp}lt;i{amp}gt;Bombus{amp}lt;/i{amp}gt; (подрод), 5 видов

Alpigenobombus, 7 видов

Melanobombus, 17 видов

Филогения

Шмели (триба Bombini) это одна из четырёх групп пчёл с «корзиночками» (пыльцевыми корзинами на задних ногах, окружёнными жёсткими прямыми волосками) в составе семейства Apidae, вместе с Apini (медоносные пчёлы), Euglossini (орхидные пчёлы) и Meliponini (безжальные пчёлы), которые являются монофилетической группой.

Продвинутое эусоциальное поведение, предположительно, эволюционировало дважды в группе. В настоящее время считается, что медоносные пчёлы (Apini с продвинутым социальным устройством колоний) и орхидные пчёлы (Euglossini) эволюционно тесно связаны, в то время как примитивные эусоциальные Bombini гораздо ближе к безжальным пчёлам (Meliponini), которые имеют несколько более развитое эусоциальное поведение[8]. Исследования и анализ, проведённые с учётом всех молекулярных, морфологических и поведенческих данных, суммированы на кладограмме:[8]

Характерные черты

Шмели в большинстве случаев имеют схожие внешние данные, отличаясь только размерами и цветом полосок. Длина тела самки шмеля 1,3—2,8 см, самца – 0,7—2,4 см. Исключение составляет азиатский гигантский шмель, проживающий в Восточной Азии. Этот огромный шмель вырастает до 5 см при размахе крыльев 8 см.

Туловище насекомых покрыто щетиной, а корзиночки для сбора пыльцы окружены прямыми жесткими волосками. В этих корзинках рабочие особи переносят пыльцу, равную их собственному весу. Общее количество лапок у насекомых 6. Брюшко насекомых, как у всех пчел не подогнуто.

Шмель насекомое. Образ жизни и среда обитания шмеля

Со своим массивным туловищем и маленькими крыльями шмель выглядит так, будто летает вопреки законам аэродинамики. Но это мнение сложилось тогда, когда летали лишь самолеты с неподвижными крыльями. Сейчас точно выяснено, что эти насекомые вполне «законопослушны». Фото шмеля наглядно демонстрирует его строение и размеры тела по отношению к крыльям.

Внешний вид шмеля
Внешний вид шмеля

Вопрос, сколько глаз у шмеля, очень интересный, так как это зависит от того, что говорящий понимает под словом «глаз». В нашем обычном понимании: «орган, который видит картинку», — глаз у шмеля два. Но если считать глазами органы, которые воспринимают только наличие/отсутствие освещения, то добавляется еще три. Расположены они между основными глазами на затылке насекомого. На фото шмеля крупным планом хорошо видны теменные «фотоэлементы».

У насекомых мощные челюсти, которыми они могут больно укусить. Ротовой аппарат также оборудован длинным хоботком, с помощью которого насекомые добывают нектар из цветов с очень глубокой чащечкой. На фотографии хорошо различим сосущий хоботок.

Предлагаем ознакомиться:  Череп лошади строение анатомия

Питаются шмели нектаром, при отсутствии медоносов обходится соком растений, который они добывают с помощью челюстей: прогрызают в стебле дырку. При благоприятных условиях летом шмели едят нектар и пыльцу, иногда полностью вымазываясь в ней.

Шмели имеют хозяйственное значение как опылители. Для опыления овощей в теплицах и оранжереях могут быть использованы шмелиные семьи[16].

Существует распространённое заблуждение, что шмель летает вопреки законам аэродинамики. Вероятно, оно возникло в начале XX века при попытке применить к шмелю вычисления подъёмной силы, предназначенные для самолётов. Физик

(США) доказала, что полёт насекомых не нарушает физических законов. Для этого потребовалось много часов моделирования на

сложного движения воздуха вокруг быстро движущихся крыльев. Ван отмечает, что старый миф о шмеле — следствие плохого понимания авиаинженерами нестационарной вязкой газовой динамики, также известной как вихревая аэродинамика.

Шмель насекомое. Образ жизни и среда обитания шмеля

У разных насекомых жилки крыла могут неодинаково располагаться по поверхности крыловой пластинки. В зависимости от этого, выделяют несколько типов жилкования:

  • продольное: жилкование, характеризующееся большим количеством продольных жилок, развитых гораздо сильнее поперечных.
  • сетчатое: жилкование крыльев, при котором многочисленные поперечные и продольные жилки развиты одинаково (как у стрекоз).
  • ячеистое: малочисленные продольные и поперечные жилки образуют крупные ячейки (как у мух, пчёл, цикад и др). (фото)

Крылья могут быть либо только с продольными жилками, либо с продольными и поперечными.

Жилкование бывает густое (богатое) и негустое, и при этом образуются, соответственно, образуют более или менее крупные ячейки. Сами ячейки могут быть замкнутыми и незамкнутыми, дифференцированными (значительно различающимися очертаниями и размером) или почти одинаковыми.[3]

Шмель обладает довольно покладистым характером. В своей общине ведет себя спокойно. Между этими насекомыми не бывает конкуренции. Ученые выяснили, что именно шмели обладают интеллектом. Спокойно могут находиться возле человека.

Согласно фото, шмели – насекомые, которые постоянно, что и делают, так это опыляют цветы, поэтому человек им совсем не интересен. У них нет привычки жалить. Шмель может укусить только в том случае, если чувствует реальную опасность.

Если его потревожить, то он скорее просто слетит с цветка, чем будет пытаться ужалить. Но если таки шмель укусит, то человеку не поздоровится. Часто такие укусы приводят к аллергии и повышении температуры. Но длится это недолго. Яд шмеля – не сильный. Укуса шмеля стоит бояться только детям. У них на месте укуса обычно начинается сильный зуд и покраснение.

Развитие

Личиночных стадий четыре. Личинки развиваются от 10 до 14 дней, затем они плетут шёлковый кокон, где будут окукливаться. Куколка развивается 14 дней. Итого развитие инфраимагональных стадий продолжается 4—5 недель, в зависимости от температуры окружающей среды и достатка пищи[5].

Поведение

Шмели — общественные насекомые. У них имеется разделение самок на более крупных плодящих маток и мелких бесплодных рабочих, выполняющих все основные работы в гнезде. Обычно в крупных шмелиных гнёздах бывает 100—200 особей.

Шмели-кукушки (около 30 видов) отличаются паразитическим образом жизни и ранее выделялись в отдельный род Psithyrus[12] (ныне подрод в составе рода Bombus[13]).

Гнездо

Гнездо (бомбидарий) устраивают в почве, подстилке, дуплах, брошенных гнёздах грызунов или птиц[14].

Некоторые виды (Pollen-stores) откладывают пыльцу в ячейки, отделённые от пакета с личинками (Bombus lapidarius, terrestris, lucorum, pratorum, jonellus, lapponicus, soroensis, cullumanus), другие (Pocket-makers) делают их рядом, прикрепляя к кластеру с личинками. Эта вторая группа, либо (Pollen-primers) кладёт яйца в ячейки с пыльцой (ruderatus, hortorum, latreillellus, distinguendus), либо (Carder-bees) кладут мелкие округлые яйца прямо на земляное дно гнезда (agrorum, muscorum, sylvarum, derhamellus, helferanus)[15].

Экологическая роль

Bumblebee 2006.jpg

Шмелям принадлежит огромная роль в опылении различных растений, в особенности мотыльковых[источник не указан 1574 дня].

Белошапкин С. П., Гончарова Н. Г., Словарь-справочник энтомолога / Сост. Ю. А. Захваткин, В. В. Исаичев. — Москва: Нива России, 1992. — 334 с.

Свидерский В.Л. Полет насекомого. – Москва, «Наука», 1980 – 136 с., илл.

Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии. — М.Л. Советская наука. 1949.—900 с., ил.

Палеонтология

Ископаемый шмель †Bombus cerdanyensis Dehon et al., 2014 (~10 млн лет, миоцен, Испания)

Ископаемый шмель †

Bombus cerdanyensisDehon et al., 2014

(~10 млн лет,

миоцен

,

Испания

)

Ископаемый шмель †Bombus trophonius (миоцен, Чехия)

Ископаемый шмель †

Bombus trophonius

(миоцен,

Чехия

)

Самые ранние достоверные ископаемые окаменелости рода Bombus датируются миоценом (20—10 млн лет). Известны и более ранние находки, но они описаны недостаточно подробно, например, датированные олигоценом (33—23 млн лет) и эоценом (флориссант США, 37—33 млн лет), поэтому их отнесение к шмелям условно и время возникновения группы пока точно неизвестно[17][18][19].

изображение

Окаменелость шмеля — очень редкая находка, поскольку такому большому насекомому очень сложно попасть в смолу и оказаться полностью окутанным ею, чтобы отвердеть в янтаре. Находки указывают на то, что Азия была местом, где впервые появились шмели, и до сих пор в этой части света обитает наибольшее разнообразие шмелей. Вероятно, они распространялись на запад Азии, через Европу в Северную Америку и в конце концов — в Южную Америку[5][20].

  • Bombus vetustusRasnitsyn {amp}amp; Michener, 1991 (10 млн лет, миоцен, Россия)[21]
  • Bombus abavusHeer, 1867 (миоцен, Германия)
  • Bombus anacolusZhang et al., 1994 (15 млн лет, миоцен, Китай)[22]
  • Bombus cerdanyensisDehon et al., 2014 (10 млн лет, миоцен, Испания)[17]
  • Bombus coironensisRiou, 1999 (миоцен, Франция)[23]
  • Bombus crassipesNovák, 1878 (16 млн лет, миоцен, Чехия)[24]
  • Bombus dilectusZhang et al., 1994 (15 млн лет, миоцен, Китай)[22]
  •  ?†Bombus florissantensis(Cockerell, 1906) (37—33 млн лет, эоцен, США)[25]
  • = Calyptapis florissantensisCockerell, 1906
  • Bombus luianusZhang, 1990 (15 млн лет, миоцен, Китай)[26]
  •  ?†Bombus pristinusRogenhofer, 1867 (20 млн лет, миоцен, Греция)[27]
  • Bombus proavusCockerell, 1931 (15 млн лет, миоцен, США)[21][28]
  • Bombus randeckensisWappler {amp}amp; Engel, 2012 (10 млн лет, миоцен, Германия)[19]
  • Bombus trophonius (подрод Cullumanobombus) (миоцен, Чехия)[29]

Шмель в геральдике

Примечания

  1. 12345678910BioLib (чешск.) Profil taxonu — rod čmelák Bombus Latreille, 1802
  2. Горностаев Г. Н. Насекомые СССР. — Москва: Мысль, 1970. — 372 с. — (Справочники-определители географа и путешественника).
  3. Paul H. Williams.An annotated checklist of bumble bees with an analysis of patterns of description (англ.) // Bulletin of the Natural History Museum (Entomology) : journal. — 1998. — Vol. 67. — P. 79—152.
  4. 12345Определитель насекомых Дальнего Востока России. Т. IV. Сетчатокрылообразные, скорпионницы, перепончатокрылые. Ч. 1 / под общ. ред. П. А. Лера. — СПб.: Наука, 1995. — С. 552—553. — 606 с. — 3150 экз. — ISBN 5-02-025944-6.
  5. 123Dave Goulson. Bumblebees Behaveour and Ecology. — Oxford, New York: Oxford University Press, 2003. — ISBN 0-19-852607-5.
  6. 12Williams, Paul; Cameron, Sydney A.; Hines, Heather M.; Cederberg, Bjorn; Rasmont, Pierre.A simplified subgeneric classification of the bumblebees (genus Bombus) (англ.) // Apidologie : journal. — 2008. — Vol. 39. — P. 46—74. — DOI:10.1051/apido:2007052.
  7. Bombus. www.nhm.ac.uk
  8. 12Cardinal, Sophie; Danforth, Bryan N. The Antiquity and Evolutionary History of Social Behavior in Bees (англ.) // PLOS ONE : journal. — 2011. — June (vol. 6, no. 6). — P. e21086. — DOI:10.1371/journal.pone.0021086. — Bibcode2011PLoSO…621086C. — PMID 21695157.
  9. Фильм BBC «Жизнь в микромире. Взмывая ввысь»
  10. Paul H. Williams.The distribution of bumblebee colour patterns world-wide: possible significance for thermoregulation, crypsis, and warning mimicry (англ.) // Biological Journal of the Linnean Society (англ.) : journal. — 2007. — Vol. 92, no. 1. — P. 97—118. — DOI:10.1111/j.1095-8312.2007.00878.x.
  11. Molecular cloning and antibacterial activity of bombolitin isolated from the venom of a bumblebee, Bombus terrestris.
  12. Шмель // Малый энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 4 т. — СПб., 1907—1909.
  13. Psithyrus (англ.) на сайте Национального центра биотехнологической информации (NCBI).
  14. Прощалыкин М. Ю. и Купянская А. Н.Пчёлы семейства Apidae (Hymenoptera, Apoidea) Забайкалья (рус.). — Euroasian Entomological Jornal, 2009. — С. 59—68.
  15. Frederick William Lambert Sladen.The Humble-Bee. Its Life-History and How to Domesticate it, with Descriptions of All the British Species of Bombus and Psithyrus. — Cambridge University Press, 2014 (First in 1912). — P. 152—153. — 312 p. — ISBN 9781108075725.
  16. Технология промышленного разведения шмелей. Использование шмелей в современных тепличных предприятиях
  17. 12M. Dehon, T. De Meulemeester, and M. S. Engel. 2014. Taxonomic names, in Wing shape of four new bee fossils (Hymenoptera: Anthophila) provides insights to bee evolution. PLoS One 9(10):e108865 DOI:10.1371/journal.pone.0108865
  18. Zeuner, F. E. {amp}amp; F. J. Manning. 1976. A monograph on fossil bees (Hymenoptera: Apoidea). Bull. British Mus. (Nat. Hist.) Geol. 27: 149-268.
  19. 12Wappler T., De Meulemeester T., Murat Aytekin A., Michez D., Engel M.S. (2012). Geometric morphometric analysis of a new Miocene bumble bee from the Randeck Maar of southwestern Germany (Hymenoptera: Apidae). Syst Entomol 37: 784–792.
  20. (Williams, 1985a)
  21. 12A. P. Rasnitsyn and C. D. Michener. Miocene fossil bumble bee from the Soviet Far East with comments on the chronology and distribution of fossil bees (Hymenoptera: Apidae) (англ.) // Annals of the Entomological Society of America : journal. — 1991. — Vol. 84(6). — P. 583—589.
  22. 12J. Zhang, B. Sun, and X. Zhang. 1994. Miocene insects and spiders from Shanwang, Shandong 1—298
  23. Riou B. Descriptions de quelques insectes fossiles du Miocène supérieur de la Montagne d’Andance (Ardèche, France) // Travaux de l’École Pratique des Hautes Études, Biologie et Évolution des Insectes. — 1999. — Vol. 11/12. — P. 123-133.
  24. Novák O. 1878. Fauna der Cyprisschiefer des Egerer Tertiärbeckens. Sitzungsberichte der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Classe der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften 76:71-96
  25. Cockerell T. D. A. Fossil Hymenoptera from Florissant, Colorado // Bulletin of the Museum of Comparative Zoology, Harvard College. — 1906. — Vol. 50(2). — P. 33-58.
  26. Zhang J. F. New fossil species of Apoidea (Insecta: Hymenoptera) // Acta Zootaxonomica Sinica. — 1990. — Vol. 15. — P. 83-91.
  27. Rogenhofer H. 1867. Die Fossile Flora Von Kumi Auf Der Insel Euboea. Denkschriften der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften in Wien, Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Classe 27:33
  28. paleobiodb.org: †Bombus proavus Cockerell, 1931.
  29. Prokop, J.; Dehon, M.; Michez, D.; Engel, M. S. An Early Miocene bumble bee from northern Bohemia (Hymenoptera, Apidae) (англ.) // ZooKeys : journal. — Pensoft Publishers (англ.), 2017. — Vol. 710. — P. 43—63. — DOI:10.3897/zookeys.710.14714.
  30. http://www.aps.org/units/dfd/meetings/upload/JaneWang_DFD07.pdf
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Болезни животных
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector