Sociální vosy (Hymenoptera: Vespidae) z Čuvašské republiky, Rusko

Poznámka: V současné době jsou odkazy na podsekce umístěny ve spodní části stránky.

Cyklus vývoje kolonie u vos v zemích s mírným klimatem – Evropa, Rusko, Kanada a části USA – začíná na jaře, kdy se v dubnu – květnu objevují přezimované samice. Nejprve se živí časnými jarními květinami, například vrbami (Salix, horní foto). Poté hledají vhodná místa pro hnízdění (pro některé druhy jsou to dutiny, pro jiné – díry v zemi, pro jiné – větve stromů a keřů). Královna staví malé hnízdo, zpočátku čítající o něco více než tucet buněk. Na takové malé kuličky jste pod střechami budov určitě narazili. V takových hnízdech je málo místa a královna se musí stočit do klubíčka kolem mízy. První vosy dělnice se objevují na konci jara (25. – 29. května v evropské části Ruska – termíny se mohou v jednotlivých zemích lišit) nebo na začátku léta. První dělnice vosy jsou velmi malé, v dalších generacích mohou být dělnice mnohem větší. Přes léto hnízdo roste, v tu dobu se vosy aktivně zabývají stavbou. V srpnu – začátkem září začíná královna klást neoplozená vajíčka, ze kterých se následně vyklubou samci. Obecná aktivita dělnic klesá blíže k podzimu – dokonce začínají jíst vajíčka nakladená samicemi. Ve speciálně stavěných mateřských plástech (od „pracovních“ plástů se liší větší velikostí buněk, mateřské plásty jsou vždy umístěny níže) se na podzim vyvíjejí mladé samice a samci. Nejprve jsou v hnízdě, a když zesílí, opouštějí kolonii a páří se. S nástupem chladného počasí umírají stará královna – zakladatelka hnízda, samci a dělnice. Na zimu chodí pouze samice. Na jaře začnou celý cyklus znovu. V evropské části Ruska mohou být hnízda sršňů, vos obecných a německých aktivní až do října. V podzemních koloniích vosy obecné i po prvních říjnových mrazících občas najdete živé vosy dělnice. Ale nikdy se nedožijí jara. Odlišný vývojový cyklus je pozorován u tropické polystenie v Jižní Americe – např. u některých vos rodu Polybia Lep. Polybia se vyznačuje tím, že hnízda nezakládají jednotlivé samice, jako je ta naše, ale celé roje, jako včely. Pokud hnízdo z nějakého důvodu zahyne, např. spadne z větví stromů nebo ho napadnou toulaví mravenci, vosy hnízdo opustí a najdou si nové na jiném místě. Pro srovnání, pokud je hnízdo našeho druhu zničeno, přeživší vosy si prostě začnou znovu stavět hnízdo nové na stejném místě. Díky tomuto cyklu mohou kolonie jihoamerické polybinie existovat řadu let.

Je třeba poznamenat, že mezi vespidy existují druhy, které si hnízda nestaví samy, ale zachycují kolonie jiných vos. Jedná se o tzv inquilines . Inquiliny jsou zpravidla příbuzné druhu vos, jejichž hnízda napadají. Od běžných vos se liší tím, že mají větší hlavu a silné žihadlo. Tyto druhy nemají dělnickou kastu. Samice vosích inquilin pronikají do hnízd hostitelských vos na začátku cyklu, ale po objevení se první vosy dělnice. Vajíčka zakladatelky jsou zničena a samice inquiline naklade svá vlastní vajíčka. Samotní zakladatelé jsou vyloučeni nebo zabiti. Z evropských druhů je inquiline Dolichovespula omissa (Bischoff, 1931) zachycující kolonie vosy lesní Dolichovespula sylvesris (Scopoli, 1763). Rakouská vosa Vespula austriaca (Panzer, 1799) napadá hnízda vosy červené Vespula rufa (Linnaeus, 1758). Samice sršně dybowského Vespa dybowskii Andre, 1884 v oblasti Dálného východu jsou schopny vyhnat ze zavedených hnízd samice sršně obecného Vespa crabro Linnaeus, 1758. V případě potřeby jsou však královny V. dybowskii schopny samostatně zakládat kolonie, které odlišuje ji od ostatních inquilines. V Jižní Americe jsou druhy inquiline známé mezi vosami rodu Mischocyttarus de Saus.

Při vývoji této stránky byly použity následující zdroje:

Kipjatkov, V.E. Svět sociálního hmyzu. L.: Leningradská státní univerzita, 1991. 408 s.

Hermes, G. M., Köhler, A. 2004. Rod Agelaia Lepeleiter (Hymenoptera, Vespidae, Polistinae) v Rio Grande do Sul, Brazílie. Revista Brasileira de Entomologia 48 (1): 135-138.

Zucchi, R., Sakagami, S.F., Noll, F.B., Mechi, M.R., Baio, M.V., Mateus, S. a Shima, S.N. 1995. Agelaia vicina, roj zakládající Polistinae s největší velikostí kolonie mezi vosami a včelami (Hymenoptera , Vespidae). Journal of the New York Entomological Society 103 (2): 129-137.

VII Mezinárodní soutěž vědeckovýzkumných a tvůrčích prací studentů
Začněte ve vědě

• Hlavní
• Seznam sekcí
• Biologie
• Chování papírové vosy

Chování papírové vosy

Schwartz M.S. 1
1 MAOU „Střední škola Sylvenskaya“
Renzhina S.V. 1
1 MAOU „Střední škola Sylvenskaya“

Autor práce byl oceněn diplomem vítěze II

Text práce je umístěn bez obrázků a vzorců.
Plná verze práce je k dispozici v záložce „Job Files“ ve formátu PDF

Život společenského hmyzu – mravenců, včel, vos, čmeláků, termitů – vždy přitahoval pozornost lidí. Tito úžasní tvorové žijí v rodinách, koloniích, často poměrně malých, ale často čítajících tisíce a dokonce miliony jedinců. Společně si staví domy, získávají potravu, vychovávají potomstvo, brání se před nepřáteli. Jejich hnízda často ohromují svou velikostí a složitostí. Dokážou spolu komunikovat, přenášet složité informace, jasně si mezi sebou rozdělují společenské povinnosti, řídí vývoj mláďat, udržují ve svém domově mikroklima. Vosy mají širší jídelníček: navštěvují květiny, živí se mízou stromů, dužinou ovoce, loví hmyz a nepohrdnou ani mršinami. Setkávají se s rozmanitějšími životními situacemi než včely. Chování vos je flexibilnější, obsahuje více dovedností získaných během života. Proto jsou „inteligentnější“ než včely. Začali jsme se zajímat o pozorování vos v jejich přirozeném prostředí.

Účel: studium chování papírové vosy a jejích biologických charakteristik.

Prozkoumejte informační zdroje.

Zjistit biologické vlastnosti papírových vos.

Pozorování chování vos v přírodních podmínkách.

Proveďte chemickou analýzu hnízda.

Předmětem studie je vosa papírová, předmětem studie jsou biologické vlastnosti a chování.

Práce má aplikovaný charakter.

Metody: analýza, zobecnění, srovnání.

1. Literární přehled

1.1 Historie a vývoj

Evoluce umožnila každému druhu hmyzu přizpůsobit se měnícím se podmínkám prostředí svým vlastním způsobem. Změnil se nejen jejich vzhled, ale i jejich chování (kolektivní chování členovců). To umožnilo zvířatům žít a bránit se společně a chránit si životy své i svých potomků. Nyní se zvířata v jedné kolonii začala dělit o odpovědnost za péči o potomky, hledání potravy a stavbu hnízd [1;8].

Druhy hmyzu byly rozděleny do kast, z nichž každý zástupce měl svou vlastní funkci. Úkol samice se po vybudování samostatného hnízda omezil na kladení vajec a péči o ni a její potomstvo převzaly vosy [3].

Dělnice vos během svého života několikrát změní svou specializaci. Struktura čeledi vos, na rozdíl od samotářského hmyzu, jim umožňuje progresivnější vývoj a udržení většího počtu potomků naživu, což pomáhá v boji o existenci.

Zbarvení vos, které indikuje toxicitu jejich nositele, se nazývá signalizace. Ve světě hmyzu se však mnoho lidí naučilo toto zbarvení přijmout. Některý hmyz se naučil vosy napodobovat. Patří sem již známý brouk Staphalinus magnificus a moucha – její jasně žluté břicho s černými pruhy, podobné břichu vosy. Jakmile si ale moucha sedne na květ, okamžitě uvidíte hlavu mouchy, která hmyz prozrazuje. Vosy jsou v mnoha ohledech jedinečným hmyzem, počínaje způsobem krmení a rozmnožování a konče složením jedu a schopností se bránit. Všechny vosy patří do řádu blanokřídlých, kam patří včely, mravenci, čmeláci, vosy a pilky. Mnoho let studia zástupců tohoto řádu vedlo většinu evolučních vědců k závěru, že jedna část hmyzu (například vosy a pilky) jsou nezávislé skupiny vyvíjející se paralelně, zatímco druhá (včely a mravenci) jsou již potomky starověkých vos. V určité fázi evoluce si vyvinuly schopnost živit a krmit své potomstvo pouze květovým nektarem (což je pro včely typické), nebo ztratily křídla a jejich způsob života se stal pozemským či stromovým [4;7].

Vosy jsou hmyz, mezi kterým jsou téměř rovnoměrně zastoupeny jak samotářské, tak i společenské druhy. Pro biology jsou proto velmi vhodným objektem pro studium přechodu zvířat od samotářského nezávislého života k jednoduchému koloniálnímu životu a následně k sociální interakci.

Vědci se dosud neshodli na stabilní a jednoznačné klasifikaci vos. Dnes jsou rozděleny do několika čeledí a skupin, jejichž zástupci v závislosti na nových výzkumech někdy přecházejí z jedné skupiny do druhé.

První úroveň takové klasifikace rozděluje čeledi vos na samotářský hmyz a společenský hmyz. Mezi samotářské patří následující čeledi vos: vosa hrabající se, písečná, květinová, silniční, německá vosa, lesklá vosa, skolie, typhia [2;9].

Do skupiny společenského hmyzu patří čeleď vos pravých (patří sem i některé druhy vos písečných). Vynikajícím příkladem hmyzu žijícího v rodině jsou v první řadě vosy papírové (příloha 1) [11] – s těmi se letní obyvatelé setkávají nejčastěji.

1.2. Anatomická struktura a biologické vlastnosti papírové vosy

Superříše: Eukaryota = Jaderné organismy nebo eukaryota

Království: Animalia, Zoobiota = Zvířata

Podříše: Eumetazoa = Praví mnohobuněční živočichové

Sekce: Bilateria = Bilaterálně symetrická

Pododdělení: Protostomia = Protostomes

Supertyp: Polymera = Vícesegmentový, polymerní

Typ: Arthropoda von Siebold et Stannius, 1845 = Členovci

Podkmen: Tracheata = Tracheální

Třída: Insecta = Hmyz

Podtřída: Pterygota = Okřídlený, vyšší hmyz

Nadřád: Neoptera = Noví pterani

Řád: Hymenoptera = Hymenoptera (hmyz)

Podřád: Apocrita = Hymenoptera

Čeleď: Vespidae = Pravé vosy [společenské, se složenými křídly]

Papírová vosa (Dolichovespula saxonia) [12].

Vosy patří do podřádu blanokřídlých (Hymenoptera). Stačí jeden pohled na stavbu těla vosy a je jasné, proč podřád dostal tak neobvyklý název: mezi hrudníkem a břichem tohoto hmyzu se nachází úzký „pas“, který připomíná dlouhý tenký stonek u některých vos.

Díky této vlastnosti mohou vosy snadno složit svá těla téměř napůl a bodnout své oběti z téměř jakéhokoli úhlu – to jim umožňuje vyhrávat souboje s jiným, někdy i větším hmyzem.

Tělo vosy je rozděleno do tří segmentů – hlavy, hrudníku a břicha, a má silnou vnější chitinovou kostru. Hlava vosy je velmi pohyblivá a je zakončena dvěma tykadly, které plní mnoho funkcí: zachycují pachy a vibrace vzduchu, s jejich pomocí může hmyz vyhodnotit chuť tekuté potravy a změřit délku plástve v hnízdě [11].

Každá vosa je vybavena silnými čelistmi – kusadly (dodatek 2) [11]. Slouží jak ke krmení rostlinnou potravou – měkkým ovocem, bobulemi, květinami – tak k zabíjení kořisti.

Rychlost letu vosy je poměrně vysoká, ale obecně se nejedná o rekordní počet hmyzu. Proto se i dobře vyzbrojení pruhovaní predátoři často stávají obětí – například velké dravé mouchy a vážky. Pokud jde o zbarvení, i zde vosy vynikají ze všech ostatních druhů hmyzu slušnou rozmanitostí. Například některé druhy papírových a květinových vos mají jasné kontrastní černé a žluté pruhy a vypadají tak, že je nelze nepoznát.

Jiné druhy mohou mít zcela odlišnou barvu: od tmavě černé po tyrkysovou a fialovou. V každém případě je barva těla tohoto hmyzu vždy snadno rozpoznatelná a umožňuje mu nestát se obětí náhodného útoku, čímž odradí mnoho savců a ptáků.

Je pozoruhodné, že tělo většiny vos nemá tak obrovské množství chloupků na těle, jako například včely a čmeláci. To je dáno tím, že poslední dvě skupiny hmyzu jsou typickými opylovači a chloupky jim pomáhají zvyšovat účinnost sběru nektaru na květech. V případě vos – v drtivé většině – není takový kryt těla potřeba, pouze některé parazitické druhy mají hustou pubertu, která je chrání před útoky hostitelů zamořených hnízd.

Některé druhy vos vůbec nemají křídla. Například německé vosy, parazitující v hnízdech svých papírových „bratrů“, jsou takové. Absence křídel jim však nebrání v tom, aby měly žihadlo a velmi silný jed.

Vosa má pět očí: dvě velké složené oči umístěné po stranách hlavy a poskytující široké zorné pole, a tři malé oči na čele (dodatek 3) [11]. Hlavní oči mají poměrně složitou strukturu a skládají se z velkého množství jednotlivých prvků, které tvoří mozaikový obraz. Zaostřují slaběji než například člověk, ale dokonale zaznamenávají jakýkoli pohyb objektů v zorném poli.

Velikosti vos se značně liší. Například obrovská skolia z jihovýchodní Asie dorůstá délky až 6 cm; asijský obrovský sršeň má asi 5-5,5 cm. Většina zástupců má však standardní velikosti. Zároveň velikost těla obvykle odpovídá stupni nebezpečnosti hmyzu.

Unikátní vlastností vos je charakter jejich výživy, který je určen jejich životním cyklem. Během svého vývoje prochází tento hmyz tzv. úplnou metamorfózou: larva má silné červovité tělo a vůbec se nepodobá půvabnému, rychlému dospělému hmyzu [5,6].

Larva vosy je predátor, živí se pouze živočišnou potravou, zatímco dospělý hmyz si většinou vystačí s květinovým nektarem, sladkými šťavnatými bobulemi a ovocem. V některých případech postoj k jídlu dosahuje dokonce extrémů: například u filantů, nazývaných také vlčí vlci, není larva fyzicky schopna trávit sacharidy [10].

Vosy pro své larvy získávají širokou škálu bílkovinné potravy a vždy si vybírají ty nejchutnější kousky podle svého názoru. Dospělé vosy chytají jiný hmyz nebo ukousávají kousky masa z mršiny či kazících se ryb, tuto potravu pak samy žvýkají, smíchají se svými trávicími enzymy a teprve poté výslednou směs krmí své potomstvo.

Životní styl. Jejich zakladatelka, královna, tráví zimu v bezpečném úkrytu (v dutině, pod kamenem nebo pod kůrou) a na jaře začíná stavět hnízdo a klade do něj první vajíčka. Mladý hmyz, který se z těchto vajíček vylíhne, přebírá všechny další starosti o stavbu hnízda a získávání potravy a úkol královny se pak omezuje na rozšiřování rodiny [7].

Samotné hnízdo si společenské vosy staví z kousků mladé stromové kůry, pečlivě rozkousaných a držených pohromadě slinami. Výsledkem je jakýsi papír, který slouží jako jediný stavební materiál pro tento hmyz.

Veškerý hmyz v hnízdě jsou sterilní samičky. Teprve na konci léta začíná královna klást vajíčka, z nichž se vylíhnou samice a samci schopní rozmnožování. Tito mladí jedinci se rojí, páří se a poté navždy opouštějí rodičovské hnízdo[1].

Oplodněné samičky brzy najdou úkryt na zimu, stejně jako jejich královna, a samci uhynou. Na konci sezóny umírají všechny dělnice spolu se starou zakladatelkou. S příchodem jara začíná životní cyklus vos znovu a vše se opakuje podle scénáře nastaveného přírodou.

2. Metodologie a podmínky výzkumu

2.1 Charakteristika studované oblasti

Obec Sylva je součástí Permského okresu Permské oblasti, ležící na levém břehu řeky Sylva, přítoku řeky Čusovaja.

Podnebí: mírné kontinentální. Hranice průměrné roční teploty vzduchu 1,5 °C vede podél jižního okraje regionu.

V zimě se teploty pohybují až 38 °C, v létě až +0 °C. V oblasti je silná sněhová pokrývka až 35–0 cm, která trvá v průměru 60–80 dní. Většina srážek spadne v teplé polovině roku. V chladném období převládají nad pevninou mlhy. Bouřky se obvykle vyskytují v létě a koncem jara. Převládají západní a jihozápadní větry. Severní větry se nejčastěji vyskytují v červenci a nejméně často v zimních měsících.

Záplavová terasa (osídlení Sylva na 5-6 terasách) je louka, bezlesá, téměř plochá rovina, protínaná roklemi, skloněná k řece Sylva pod úhlem 3-15 0 . Lesy byly vykáceny člověkem, většina z nich byla přeměněna na ornou půdu a pastviny. Zbývající lesy mají vodohospodářský význam. Na svazích roklí se nacházejí jehličnaté lesy s příměsí listnatých stromů (lípa, jeřáb, bříza, osika). Nachází se zde uměle vytvořená lesní plantáž – borový les.

2.2 Popis výzkumného místa (materiálů) a výzkumných metod.

Začátkem listopadu 2017 bylo na dači (na střeše na tmavším místě), která se nachází 2 km severozápadně od obce Sylva, objeveno prázdné hnízdo. Dača je jednopatrová (viz příloha 4). Pozorování probíhala od června do září 2018.

Metody pro studium vos: vizuální (pozorování na dači) a laboratorní (chemická analýza hnízda). Vybavení pro studii: hnízdo, zkumavky, držák, porcelánový hrnek, skleněná tyčinka, lihová lampa, činidla (roztok jodu, síran měďnatý, amoniak, kyselina octová, kyselina sírová, kyselina dusičná), deník a tužka.

3 Výsledky výzkumu

3. 1 Pozorování vosy v létě 2018.

Hnízdo, které je předmětem pozorování, bylo objeveno 5. června 2018 a jednalo se o šedou kouli o velikosti 20×20 cm pod stříškou v rohu (příloha 5, 6). Na dně hnízda byl jeden otvor, jehož vchod neustále střežily dvě nebo tři vosy, které se střídaly každých 5-10 minut. Papírové vosy jsou dlouhé 2-3 cm.

Chytili jsme vosu do sítě, vložili ji do válce a uzavřeli korkem. Hmyz se začal plazit ve válci pomocí silných nohou a pohybovat tykadly, přičemž jimi ohmatával povrch válce. Jakmile se vosa přiblížila k korku, velmi často zapojila své silné horní čelisti vybavené zuby; když jsme hmyz nechali ve válci 2 hodiny, objevili jsme spoustu ohlodaného korku (vosa byla vypuštěna).

Části těla vosy byly jasně viditelné: v první řadě velká hlava s poměrně dlouhými tykadly ohnutými v koleni, s velkýma očima (po stranách hlavy) a ústními orgány, z nichž byly jasně viditelné horní čelisti a méně jasně spodní čelisti a spodní pysk. Horní čelisti hrají v životě vosy velkou roli: s nimi sbírá materiál na stavbu hnízda (škrábe kůru stromů), okusuje části ovoce a někdy ho vydlabává napůl, přičemž ponechává pouze slupku (například u jablek), chytá kořist (různý hmyz, housenky) a brání se (může například bolestivě kousnout člověka). Spodní čelisti slouží ke žvýkání potravy a s pomocí spodního pysku vosa olizuje květový nektar nebo včelí med.

Vosa drží křídla složená do úzkého proužku podél těla a horní a dolní křídla k sobě přiléhají, takže se zdá, že vosa má pouze jeden pár křídel. Pro prozkoumání křídel je třeba hmyz uchopit pinzetou za hrudník a další pinzetou uchopit okraj předního křídla a roztáhnout ho a poté totéž udělat se zadním. Samotné břicho je k hrudní části připevněno tenkým stonkem a jednotlivé segmenty jsou na něm jasně viditelné. Na zadním konci břicha se čas od času objevovala tenká malá jehličkovitá žihadla (obranný orgán), která hmyz někdy vystrčil, někdy vtáhl do břicha, takže se stala nepostřehnutelnou. Samci žihadlo nemají, ale mají malé přívěsky ve formě kleští.

Samotný výskyt vosy je spojen s výběrem dobrého místa pro vytvoření hnízda královnou nebo jednou vosou. Důvod, proč si vosy vybírají tu či onu stavbu, může být různý. Domníváme se, že si vosy vybraly roh na půdě pod střechou, protože se tam lidé objevují jen zřídka. Na dači můžete najít další zdroje potravy (zbytky zeleniny, ovoce, masa atd.). Jednotlivé vosy se v domě objevují, domníváme se, v důsledku přirozené migrace. Vosy z tohoto úlu raději drží pohromadě a vylétají, aby doplnily zásoby potravy a materiálu pro stavbu úlu. Po objevení vos na půdě jsem si všiml, že tam bylo méně much a pavouků.

Také jsem si všiml zajímavého pozorování, že vosy mě ani mou rodinu nikdy nekously, a to ani když se blížily k hnízdu. A stávaly se agresivními, pokud k nám do chaty přišli cizí lidé. Zjistilo se, že vosy jsou aktivnější při teplotách od +12 do +26.

Při pozorování vos jsem si všiml, že ke konci léta se stávají pasivnějšími a agresivnějšími (když se k hnízdu přiblíží člověk). V polovině září jsou vosy již neaktivní. Úl byl vytažen koncem října a vydával silný zápach propolisu. Nyní zápach utlumil.

Vosy, dle mých pozorování, začínají létat kolem 9. hodiny ranní v závislosti na počasí a končí kolem 10. hodiny. V závislosti na počasí vylétají dříve nebo později. Vosy jsou aktivní za příznivých klimatických podmínek.

Pozorování chování vos (červen-září 2018).