Где зимуют осы, спят ли насекомые в холодный период года? Могут ли насекомые спать? Как спят насекомые

При всех очевидных различиях люди и пчелы находят некоторые точки соприкосновения. Так же, как и мы, эти трудолюбивые насекомые спят до 8 часов в сутки. Так же, как и мы, они необычайно социальны. Но если люди говорят и пишут, чтобы общаться, медоносные пчелы танцуют друг возле друга. Они наклоняют тельца под определенным углом, что служит сигналом для их собратьев. Так можно передать информацию остальным представителям улья о том, где искать самую лучшую цветочную пыльцу.

Так же, как и в человеческих популяциях, колония медоносных пчел разделена на различные сектора труда. Там есть свои уборщики, медсестры, охранники, рабочие пчелы, проводящие сбор нектара. Когда пчела стареет, ее карьера продвигается по нисходящей.

Сон необходим пчелам для восполнения сил

Разумеется, эти маленькие трудяги должны восполнять свои силы посредством сна. Природа позаботилась об их циркадных ритмах, поэтому ежедневно насекомые спят от 5 до 8 часов. Преимущественно они делают это по ночам, когда темнота препятствует поиску нектара. Но если основной целью всего улья является производительность, что же заставляет пчел тратить до одной трети своего времени на отдых? В чем преимущества сна для пчел? За последние несколько лет ученые задались целью открыть эту тайну. Зачем пчелы так много отдыхают, и почему их жизнедеятельность так напоминает нашу с вами? С каждым годом науке открывается все больше любопытных фактов

Еще в 3 веке до нашей эры Аристотель начал подробно изучать иерархию колоний медоносных пчел. С тех пор последующие поколения лучших ученых умов постоянно возвращались к этой теме в своих работах. Кажется, теперь науке известно все об этих удивительных созданиях. Однако каждое десятилетие для мира раскрывается новая грань медоносных пчел. Неужели они никогда не прекратят удивлять нас? «Жизнь пчел подобна белой магии. Чем больше вы изучаете ее, тем еще большим количеством фактов она наполняется», — так писал Карл фон Фриш, немецкий лауреат Нобелевской премии, еще в 1950 году.

Исследования Вальтера Кайзера

В 1983 году исследователь Вальтер Кайзер сделал новое открытие. Именно тогда мир узнал о том, что медоносные пчелы могут спать. В то время как ученый наблюдал за ульем, он обнаружил, что в какой-то момент у каждой пчелы начинают сгибаться конечности, затем к полу склоняется тельце, а после — и голова. В конце концов перестают шевелиться пчелиные усики. В некоторых случаях во время сна насекомые валились на бок, обессилев от усталости. Многие пчелы, отдыхая, держали конечности собратьев. Исследование Вальтера Кайзера было первым научным наблюдением сна у беспозвоночных, но далеко не последним.

Позднее ученые обнаружили, что сон не чужд тараканам и плодовым мухам. Даже медузы имеют в своем жизненном цикле временные периоды затишья. Все эти доказательства согласуются с общей идеей, настаивающей на том, что все виды животных имеют потребность во сне. В итоге ученые пришли к выводу, что указанная тенденция не имеет общепризнанного исключения. Сон распространен у большинства видов, он является неотъемлемой частью жизненного цикла.

Что будет, если пчел лишить привычного отдыха?

Чтобы понять, почему пчелы спят, ученые пошли на антигуманный эксперимент, намеренно заставляя насекомых бодрствовать в ночное время. Как они поведут себя, лишившись сна? Мы думаем, что ответ на этот вопрос не вызовет у вас удивления. Сонные пчелы становятся совершенно неаккуратными и не могут общаться друг с другом должным образом.

Теперь вместо виляющих танцев, с невероятной точностью указывающих направление полета, не отдохнувшие накануне насекомые совершали абсолютно нелепые и неуклюжие движения. Таким образом, их собратья не могли отыскать направления к источнику пищи. Дезориентированные пчелы сбивались с маршрута, при этом они тратили драгоценные силы и время. В результате из-за нескольких подопытных пчел страдала вся колония. Ну а лишенные сна насекомые были совершенно измотаны и, вероятно, подавлены своей неудачей. Они не могли найти обратную дорогу в улей, потеряв связь между небом и окружающими достопримечательностями. Выходит, пострадала не только точность движений, но и внутреннее чутье, и внимательность. Многие из них в этой ситуации теряются и никогда не возвращаются домой. Вот почему этот эксперимент признан жестоким.

Отсутствие полноценного сна заставляет забыть о привычной деятельности

Без полноценного отдыха ночью пчелам придется забыть о деятельности, ставшей для них второй натурой. Новое исследование Рандольфа Менцеля и его коллег из Свободного университета Берлина выявило причины происходящего. Для начала взглянем на организм человека, работающий, как точный и отлаженный механизм. Когда мы спим, мы проходим через три фазы сна. Во время фазы глубокого сна обрабатываются все наши воспоминания, а информация передается из краткосрочной в долгосрочную память. Немецкие ученые задались целью выяснить, работает ли этот принцип по отношению к пчелам. Если да, то эти удивительные насекомые могут видеть сны.

Для того чтобы проверить качество долгосрочного и краткосрочного сна, исследователи должны были научить пчел чему-то новому. Немецким специалистам не пришло в голову ничего лучшего, как избрать проверенную схему, ту, по которой в 1983 году действовал Менцель. При кормлении медоносные пчелы демонстрируют достаточно стереотипное поведение: они выставляют хоботок и увлеченно поглощают пищу. Любопытно, что специфический запах тела и оттопыренный хоботок могут присутствовать даже тогда, когда насекомое не занято кормлением. Это явление имеет схожий принцип с известным рефлексом собаки Павлова. Поначалу пчелы ассоциируют нектар с пищей, но они легко обучаются. Уже после третьих тестов они демонстрируют хорошие показатели. Насекомые настолько умны, что обучение проходит без использования вознаграждения. Хана Звака, один из авторов исследования, говорит: «Если вы работаете с ними, вы быстро понимаете, что они очень умные, а за их обучением так приятно наблюдать!»

Наблюдение за сном

После того как первый этап был пройден, пчелам разрешили спать в персональных пластиковых трубках. В это время на некоторых особях проводился эксперимент: ученые намеренно стимулировали активность их головного мозга специфическими запахами и теплом. Была создана контрольная группа, подвергавшаяся воздействию нейтральных ароматов. Вазелиновое масло должно было способствовать реактивации условных рефлексов.

На следующий день, когда пчелы просыпались, начинались тесты памяти. Еще с ночного времени у основной группы пчел (той, что стимулировали запахами еды) был заметен их условный рефлекс – торчащий хоботок.

Пчелы могут сохранять информацию в памяти

Если запах и тепло представлялись подопытным в фазе глубокого сна, это имело действенный эффект. А вот во время других, неглубоких стадий сна, эксперимент не оказал на пчел никакого влияния. Они не сохранили эту информацию в памяти. Как мы видим, прослеживаются прямые аналогии с механизмом сна у человека. Несмотря на то что тела насекомых во время фазы глубокого сна остаются неактивными, их мозг в это время усиленно работает. Активизируется деятельность предыдущего дня, стабилизируются последние, более хрупкие воспоминания и переносятся в долгосрочное хранилище памяти. Это значит, что в последующие дни новая информация сможет быть доступна для пчел в постоянной форме.

Эксперты квалифицировали исследование Менцеля и коллег как «прекрасно проведенную работу в отношении памяти». В дальнейшем они надеются повторить эксперимент с помощью более точных методов.

Заключение

Ранее считалось, что только люди могут видеть сны. Это ограничивало возможности млекопитающих, птиц, рептилий и других групп животных. Исследования последних десятилетий показали, что сновидения могут возникать не только во время фазы глубокого сна. Так, к примеру, люди более отчетливо помнят лица, животных, дома и цельные сюжетные линии благодаря фазе медленного сна, той, что предшествует пробуждению. Поэтому, если пчелы вообще могут спать, увидеть сон о желтых или синих цветках для них не является проблемой.

В конце лета назойливые, всюду снующие осы становятся настоящей проблемой для людей. Насекомые вьются созревшими плодами, залетают в открытые окна квартир, садятся на сладкие продукты. С наступлением холодов их активность заметно снижается. Что происходит с насекомыми после выпадения снега, где зимуют осы?

Разнообразие ос в природе

В мире существует огромное количество разновидностей ос. Все они принадлежат к отряду перепончатокрылых насекомых, имеющих две пары крыльев. Размеры взрослых особей от 10 до 55 мм, причем самцы меньше самок. Их ротовой аппарат состоит из крепких челюстей, способных разрывать добычу и сгрызать слой коры с деревьев. Отличительной чертой ос является тонкий стебелек между грудью и брюшком, своеобразная осиная талия.

Всех насекомых, принадлежащих к этому семейству, можно разделить на две основные группы: одиночные и общественные осы. Первые ведут уединенный образ жизни, часто строят гнезда в земле или совсем не строят, предпочитая откладывать яйца на личинок и пауков. Общественные или бумажные осы – это привычные полосатые особи, с жужжаньем летающие по садам и паркам. Они живут колониями от нескольких десятков до тысяч особей.

Бумажные осы

Особенности жизненного цикла настоящих ос

Рождение и устройство гнезда

Осы не заметны зимой и ранней весной, но с наступлением устойчивого тепла вылетают первые разведчики. Это будущие матки, которые с прошлой осени хранят в своем теле сперму оплодотворивших их самцов. Насекомые ищут первые цветы, чтобы подкрепиться нектаром. Молодой самке предстоит выполнить основную функцию своей жизни – дать начало новой семье. Она находит подходящее место и начинает строительство гнезда. Материалом служит пережеванная кора деревьев, обильно смоченная слюной. После высыхания субстанция становится похожа на плотную бумагу.

Размножение

Будущая царица строит соты, в ячейки которых откладывает яйца. Через несколько дней появляются плотоядные личинки, требующие мясной пищи. В этот период самка активно занимается уничтожением вредителей деревьев, они служат кормом подрастающим личинкам. Первые осы являются стерильными самками, они будут помогать матке в уходе за следующим поколением и строительстве гнезда.

В августе и сентябре появятся молодые матки и самцы готовые спариваться для размножения. После оплодотворения самок большинство мужских особей погибает. Старые царицы, потерявшие способность откладывать яйца не переживут вторую зиму. Они погибнут вместе с рабочими особями. Среди множества видов бумажных ос есть самки, жизненный цикл которых составляет 2-4 года. Они впадают в состояние зимнего сна несколько раз.

Информация. Чем питаются осы зимой? До наступления холодов самки стараются накопить больше питательных веществ в организме. После погружения в диапаузу они становятся настолько пассивны, что переживают зиму за счет накопленных веществ.

Как зимуют осы в природе?

Осенью с уменьшением светового дня и снижением температуры матки ос начинают искать убежище. Самый удачный выбор – закопаться поглубже под кору дерева. Здесь теплее и птицам сложнее добраться. Самки могут спрятаться в старых пнях, под кучей опавшей листвы, забиться в щели хозяйственных построек. Любители насекомых задаются вопросом – осы зимой спят или нет? В период, когда насекомые не могут удовлетворить свои потребности, они впадают в заторможенное состояние.

Обмен веществ практически замирает, тело становится нечувствительным к низким температурам. В организме зимующих маток вырабатывается компонент, схожий свойства с антифризом. Он помогает осам пережить морозы. Для благополучного пробуждения важно отсутствие резких колебаний температуры. Несвоевременное потепление губительно для самок. Изменяется химический состав клеток, из-за чего при последующем похолодание теряется механизм, предотвращающий кристаллизацию жидкости.

Информация. При аномально низких температурах, которые нехарактерны для умеренных широт, клетки тела ос кристаллизуются. Этот необратимый процесс приводит к гибели маток.

Опасности зимовки

Не все матки смогут встретить весну. Пока они спят, подогнув лапки и крылышки, их подстерегает опасность в виде животных и птиц, оставшихся зимовать в лесах. Эти природные враги ос находят и съедают насекомых.

Интересный факт. За летний период колония ос отстраивает большое гнездо, имеющее защитные оболочки и отличающееся низкой теплопроводностью. Но насекомые не остаются зимовать в своем доме, они никогда в него не возвращаются.

Профилактические меры против надоедливых соседей

Бумажные осы – хлопотные соседи. Они портят фрукты на деревьях, кусают людей, назойливо лезут на сладкую пищу. Чтобы сократить вероятность их поселения рядом с домом или под его крышей, желательно уничтожить гнездо. Зная, что делают осы зимой, можно без опасения срезать сооружение и сжечь его. В это время вы не рискуете получить укус жалящего насекомого. Самки не селятся в старом гнезде, но новое строят на привычном месте. Если обработать участок, где находилась постройка, неприятно пахнущим составом (керосин, машинное масло, дихлофос), то матка улетит искать более подходящее убежище.

Чтобы лишить зимующих ос укрытия на участке, следует проделать определенную работу:

• собрать и сжечь сухую листву;
• удалить сгнившие пни, срезанные деревья;
• не оставлять на земле доски, листы шифера, под ними насекомые ищут убежище на зиму;
• компостные кучи залить кипятком;
• можно начать подготовку материала для ловушек, которые будут необходимы для защиты урожая.

Борьба с жалящими насекомыми после наступления холодов абсолютно безопасна. Они в состоянии диапаузы пребывают до апреля-мая. Только с наступлением тепла (+14 0) матки проснутся и начнут создание новой колонии. Профилактические меры помогут сократить количество насекомых, доживших до весны.

Муравьи не спят всю жизнь? January 4th, 2016

Человеческая физиология – вещь крайне загадочная. Мы давно говорим о том, что сон – лучшее лекарство, но при этом даже не осознаём, насколько же сон полезен для нас и нашего иммунитета. Учёные до сих пор не могут разгадать загадку сновидений, которые часто сопутствуют сну. Ещё больше вопросов у учёного сообщества вызывают так называемые осознанные сновидения, которые человек силой своего сознания (или подсознания) может контролировать во время засыпания и различных стадий сна.

Особо выделяются исследования муравьиных маток. Первоначально также считалось, что они не спят. Но сложно себе представить живой организм, жизнь которого может длиться более 10 лет, без сна в течение всего этого времени. Так вот, было установлено, что и матки также переходят в обездвиженное состояние примерно на несколько десятков секунд. Видеокамера, размещённая в камере муравьиной матки, запечатлела то, что матка «засыпает» до 100 раз в сутки. Общая продолжительность суточного сна при этом сопоставима с продолжительность суточного сна человека – около 8 часов в сутки.

Именно поэтому и считается, что сну подвластны абсолютно все живые существа, только этот сон в каждом из случаев проявляется по-разному. К примеру, акула может переходить в состояние сна в движении. Однако её перемещение в воде в данный момент вовсе не означает, что она бодрствует.

И еще несколько особенностей сна животных.

1. Коты в среднем спят 13–14 часов днем, а ночью бродят по дому. Дело в том, что в дикой природе они, как правило, охотятся по ночам. Большие кошки, такие как тигры, тоже могут подолгу спать. Королям джунглей совсем не нужно быть постоянно начеку, чтобы защитить себя.

2. Дельфины могут дремать таким образом, что только одна половина их мозга будет оставаться во сне. Так в одном полушарии могут наблюдаться волны медленного сна, в то время как другая половина будет бодрствовать.

Фотография: Сергей Ляховец

3. Лошади и коровы могут спать стоя, но не могут видеть сны, пока не лягут.

4. Жирафы могут обходиться без сна неделями.

5. Пустынная улитка может проспать целых три года.