Что едят муравьи в домашних условиях

Образ жизни

Мирмика – это вид маленьких рыжих муравьев, длина которых около четырех-пяти сантиметров. Тело имеет окрас от желтого цвета до красного и бурого. Этот вид наиболее распространен в Евразии. Такие лесные муравьи часто встречаются и на лугах, и на огородах, конкурируя с известными черными. Интересен тот факт, что ими освоена не только дикая природа, но и городские ландшафты.

Однако сами насекомые способны на агрессивное нападение лишь в том случае, если повредили их муравейник в лесу. Гнезда мирмики строят на земле, под камешками и в древесных пнях, моховых кочках. Их семейства насчитывают от 10 и до 12 тысяч особей. При этом яйцекладущих самок может быть до ста штук. Члены одной семьи обитают в нескольких гнездах, которые соединены между собой не только наземными тропами, но и подземными ходами.

Свои летние апартаменты мелкие муравьи используют для выращивания многочисленных личинок, куколок и прикорневых тлей.

Мирмики охотятся на маленьких беспозвоночных, поедают нектар цветов, выращивают колонии тлей на корнях растений. Поиском еды занимаются муравьи-разведчики. Найдя корм, они оставляют запаховые следы, затем возвращаются за подмогой в муравейник и правильно выводят собратьев по своим же пометкам.

Эта разновидность муравьев имеет средние размеры. Но рыжий лесной муравей вносит наибольший вклад в защиту лесов от вредителей. Их значение очень велико. Рыжие муравьи внесены в Красную книгу.

Насекомые строят свои дома в виде огромных конусообразных куч по всему лесу. Размеры рабочих муравьев достигают девяти миллиметров. У них черное брюшко и бурая голова. Муравейник они строят из хвоинок и маленьких веточек. Может показаться, что это хаотично разбросанный мусор, но это совсем не так. Представьте себе, что даже в сильнейшие дожди муравейник ни капельки не промокает, а все его внутренние ходы остаются целыми и сухими. Высота муравьиного домика достигает семидесяти сантиметров. А иногда даже и полутора метров. Строиться насекомые обычно начинают на старых пнях.

Внешняя часть домика сделана водонепроницаемой, но при этом влажность внутри самого муравейника остается неизменно высокой. Это дает возможность тлеть и разлагаться тем растительным элементам, из которых построена вся конструкция. Именно этот процесс и обогревает все жилище. В случае необходимости муравьи ремонтируют свой домик, вынося старые детали и заменяя их новыми, сухими. Муравейник регулярно убирается, из него наружу выносят ненужные остатки пищи, оболочки яиц и мертвых особей.

Синдром муравьев-кочевников проявляется в поведении и особенностях размножения насекомых. Его признаки:

  • коллективное фуражирование;
  • постройка временных гнез-бивуаков;
  • регулярная смена фаз оседлости и миграции;
  • подчинение репродуктивного цикла графику передвижения колонии.

Семья, численность которой достигает нескольких миллионов, требует огромного количества пищи. Добыть ее на одном месте нереально, поэтому насекомые постоянно мигрируют. Движение колонны насекомых похоже на бегущий ручей. Ее ширина 30-100 см, длина до 45 м. Кочевники на разных континентах отличаются скоростью движения. Африканские муравьи Dorylinae – 20 м/ч, американские Ecitoninae – 100-150 м/ч.

С наступлением сумерек начинается строительство бивуака. Временное гнездо в форме шара из тел рабочих особей строится в укромном месте. Внутрь помещается царица и потомство. Бивуак имеет несколько входов. Диаметр бивуака составляет около 1 метра, для постройки требуется 500-700 тысяч муравьев. Африканские муравьи сиафу роят гнезда в мягкой земле.

Что едят муравьи в домашних условиях

Муравьи-кочевники в любом возрасте питаются исключительно мясной пищей. Для маленьких личинок охотники добывают пауков, гусениц, жуков, саранчу, скорпионов. Жертвой хищников становятся птицы, устраивающие гнезда на земле, мелкие позвоночные (ящерицы, змеи, грызуны). Колония обчищает найденные трупы крупных животных, оставляя после себя только кости.

Этимология названия

Русское слово муравей восходит к праслав.*morvь(jь), которое продолжает пра-и.е.*morwis/*mormis (к тому же источнику восходят лат. formica и др.-греч.μύρμηξ). При этом фонетически закономерной формой в русском было бы моровей. Современная форма получилась из контаминации со словом мурава[7][8][9].

Описание

Paraponera clavata — один из крупнейших и самых опасных видов муравьёв, чей яд содержит нейротоксин и используется в болезненных обрядах инициации мальчиков у индейцев Бразилии
Paraponera clavata

 — один из крупнейших и самых опасных видов муравьёв, чей яд содержит

нейротоксин

и используется в болезненных обрядах инициации мальчиков у индейцев Бразилии

Все подсемейства муравьёв (кроме вымерших)

Все подсемейства муравьёв (кроме вымерших)

Муравьи — наиболее эволюционно продвинутое семейство насекомых[10] с точки зрения этологии, экологии и физиологии[11][12]. Их семьи представляют собой сложные социальные группы с разделением труда и развитыми системами коммуникации и самоорганизации, позволяющими особям координировать свои действия при выполнении задач, которые не по силам одному индивиду.

Преимущества, предоставляемые муравьям кооперацией, привели к тому, что на сегодняшний день они являются доминирующей по численности группой членистоногих. Так, на 1 км²саванны в Кот-д’Ивуаре (Африка) обитает почти 2 млрд особей муравьёв, образующих примерно 740 тысяч колоний[11]. Вместе с термитами (ещё одной крупной группой общественных насекомых) муравьи составляют треть общей биомассы наземных животных в тропическом лесу бассейна Амазонки.

Таким образом, при средней популяционной плотности 800 млн муравьёв и 100 млн термитов на 1 км² они в сумме весят лишь вдвое меньше, чем все прочие сухопутные животные этого дождевого леса[11]. В областях с умеренным климатом их меньше. На площади 8 км² во Флориде обнаружено 76 видов муравьёв из 30 родов, а на площади 5,5 км² в Мичигане — 87 видов из 23 родов[11].

Размеры представителей семейства разнообразны — от 1 до 30—50 мм и более. К одним из самых маленьких муравьёв относятся представители родов мономориум (рабочие особи 1—2 мм, самки и самцы 3—4 мм)[14], Mycetophylax(1—3 мм) и Cyphomyrmex(1,5—3 мм) и вид Leptothorax minutissimus — эндемикСША, паразитирующий в колониях муравьёв Leptothorax curvispinosus[15] и достигающий длины до 3 мм[16].

Одним из крупнейших представителей семейства является вид Camponotus gigas, размер рабочих особей которого составляет около 20 мм, самцов — 18,3 мм, солдат — 28,1 мм, матки — до 31,3 мм[17]. Также самыми крупными муравьями являются динопонера гигантская (Dinoponera gigantea)[18] и Paraponera clavata, достигающие длины 25—30 мм[19].

Самцы из африканского рода Dorylus могут достигать длины до 3 см, а матки (королевы) в оседлую фазу в момент созревания яиц имеют сильно увеличенное физогастрическое брюшко и общую длину до 5 см[20]. Однако крупнейшими в истории являются ископаемые муравьи рода Formicium. Их самки достигали 7 см в длину, а крылья имели размах до 15 см[21].

Несколько родственных групп настоящих муравьев объединяет сходный образ жизни, названный синдромом муравьев-кочевников. Их характерная черта – регулярные миграции. Многочисленные колонии насекомых, достигающие нескольких миллионов, перемещаются в течение 1-2 недель. С собой они несут яйца, личинки, царицу. Кочевые особи не строят муравейники, сцепляясь телами, они устраивают гнездо для многочисленных членов семьи и матки.

Взрослая особь

Тело взрослого муравья состоит из трех отделов: голова, грудь (мезосома) и брюшко. Стебелек, соединяющий грудные сегменты и брюшко называется петиоль. Хитиновый экзоскелет защищает и поддерживает тело насекомого. На голове муравья расположены усики, состоящие из 8-10 сегментов. Это органы чувств, улавливающие вибрации, химические запахи.

Верхние челюсти муравьев мандибулы отличаются размерами, но всегда хорошо развиты. У рабочих особей они предназначены для переноса яиц и личинок, пищи. Для солдат это мощное оружие. Сильные мандибулы помогают разрывать врагов. У насекомых 3 пары ног, на лапках имеются коготки, помогающие передвигаться по вертикальной поверхности. Брюшко некоторых видов оканчивается жалом.

Система общения

В теле муравья 75 желез, они выделяют различные вещества, в том числе феромоны и репелленты. Кочевые виды имеют десятки специальных сигнальных запахов, вырабатываемых в различных ситуациях. С помощью феромонов разведчики указывают направление движения всей колонне, сообщают о месте нахождения добычи.

Муравьиная иерархия

Семья муравьев кочевников состоит из сотен тысяч или миллионов особей. Все они подчиняются строгой иерархии и действуют как единый слаженный организм. Основу большой колонии составляют рабочие муравьи. Это бесплодные самки. Из них формируются специализированные группы: рабочие, фуражиры, разведчики, солдаты.

Что едят муравьи в домашних условиях

Значительной частью семьи составляет расплод – яйца, личинки, куколки. Заботу о нем берут на себя рабочие. В семье четко разделены обязанности, каждое насекомое занято своим трудом. Высокоорганизованная колония способна строить мосты и гнезда из тел муравьев, противостоять врагам, охотиться.

Семейный уклад

Процесс внутреннего тления не останавливается никогда. Благодаря этому внутри дома образуется зона с высокой температурой и влажностью. Здесь хранятся личинки, яйца и куколки. Тут же находятся жилище самой главной фигуры муравейника – матки, которая занимается откладыванием яиц, за которыми в дальнейшем присматривают няньки.

В каждом доме обитает одна матка муравья. Иногда случается так, что молодая самка превращает одно из летних гнезд в самостоятельный муравейник. При этом она уводит за собой часть рабочих муравьев, поскольку сама по себе она существовать не может. Так образуется совершенно новый дом со своими жителями.

Если размеры семьи достаточно велики, то матка муравья может стать еще одной царицей. Но это случается очень редко. В любом случае даже самые огромные муравейники не могут иметь более двух маток.

Возможна и такая ситуация, когда самка становится царицей в гнезде, оставшемся без матки. Однако такое явление случается очень редко, как правило, в лесу сложно найти бесхозный муравейник.

Систематика и эволюция

Семейство муравьёв относится к отряду перепончатокрылых, который также включает пилильщиков, пчёл и ос, и принадлежит к надсемейству Vespoidea или выделяется в отдельный таксон Formicoidea[23]. По данным филогенетического анализа муравьи произошли от каких-то веспоидных ос в середине мелового периода, примерно 110—130 млн лет назад, вероятно, на территории бывшего суперконтинентаЛавразии.

Ближайшие к муравьям семейства — настоящие осы и сколии (Scoliidae и Bradynobaenidae)[23][24]. По другим более современным филогеномным данным, основанным на исследовании нескольких сотен генов, веспоидные осы не являются родственниками муравьёв, а последние скорее сближаются со сфекоидными роющими осами (Sphecoidea, Apoidea)[12][25].

Подтверждением происхождения муравьёв от ос, помимо анатомического и поведенческого сходства, является обнаружение в 1967 году в мезозойских отложениях переходной формы между ними — ископаемого вида сфекомирма Фрея (Sphecomyrma freyi)[26]. Данный вид сочетает в себе как признаки муравьёв, так и признаки ос, и датируется концом мелового периода (80 млн лет назад). Впоследствии были обнаружены и другие виды, которые также были отнесены к подсемейству Sphecomyrminae.

Докембрий Фанерозой Эон
Палеозой Мезозой Кайнозой Эра
Кембрий Ордо
вик
Сил 
ур
Девон Карбон Пермь Триас Юра Мел Палео 
ген
Нео
ген
П-д
4570 541 485,4 443,4 419,2 358,9 298,9 252,2 201,3 145,0 66,0 23,03 млн
лет
2,588

Formicidae

Вероятно, сфекомирмы Фрея были наземными фуражирами, но, основываясь на строении и поведении современных представителей подсемейств Leptanillinae и Martialinae, некоторые учёные полагают, что примитивные муравьи были подземными хищниками[27]. После становления доминирующей роли цветковых растений, около 100 млн лет назад, муравьи начали эволюционировать быстрее, адаптируясь к различным экологическим нишам[28][29][30].

В меловом периоде численность муравьёв была невысокой и составляла около 1 % от общей численности насекомых. Муравьи стали доминировать после адаптивной радиации в начале третичного периода. Из всех насекомых, найденных в датированных олигоценом и миоценом ископаемых, от 20 до 40 % составляли муравьи.

Термиты, которых иногда и называют «белыми муравьями», муравьями не являются. Они принадлежат к инфраотряду Термиты (Isoptera) и находятся в более тесном родстве с тараканами и богомолами. Так же, как и муравьи, термиты — это общественные насекомые, но они имеют неполное превращение. Сходство социальных структур термитов и муравьёв объясняется конвергентной эволюцией[32]. Так называемые бархатные муравьи (Mutillidae), хоть и похожи на муравьёв, являются бескрылыми осами[33][34].

Ископаемые виды

Семейство муравьёв включает по разным оценкам от 4 до 5 вымерших подсемейств (Armaniinae, Formiciinae, Sphecomyrminae и другие), 5 вымерших триб, 121 вымерший род, около 600 вымерших видов. Первый мезозойский муравей был обнаружен в 1967 году, когда Эдвард Уилсон с коллегами описал ископаемые останки мелового муравья (сфекомирма Фрея) в куске янтаря с пляжа в Нью-Джерси (США).

Живые ископаемые

Обнаруженный в 2008 году в Бразилии примитивный слепой вид муравьёв Martialis heureka был признан обладающим уникальными признаками строения и выделен в отдельное новое подсемейство муравьёв Martialinae[27]. Другим примером живого ископаемого является «динозавровый муравей» Nothomyrmecia macrops из Австралии.

Систематика

Семейство муравьёв включает 21 современное и 5 ископаемых подсемейств (26 с учётом Armaniidae в статусе Armaniinae), 54 трибы, 378 родов[27][29][40], более 13 000 валидных видов[4].

Трудность классификации муравьёв связана с двумя феноменами — наличием видов-двойников и гибридов[11]. Существует довольно много видов, практически не различимых по внешнему виду. Таким образом, вид, описанный по анатомическим признакам небольшого числа особей, нередко разделяют на два или более самостоятельных, изолированных друг от друга репродуктивно.

Отличить их друг от друга можно по генетическим или ферментным особенностям. И напротив, два близкородственных вида муравьёв, которые легко различимы по внешним признакам, в местах совместного обитания нередко скрещиваются и дают гибридные формы. При плодовитости таких гибридов делается вывод о том, что виды не самостоятельные, а являются лишь различными расами одного вида, так как потомство от скрещивания разных видов не плодовито[11].

Филогенетические взаимоотношения подсемейств муравьёв показаны ниже по данным Brady et al. (2006), Moreau et al. (2006)[29], Ward (2007)[36], Rabeling et al. (2008)[27]. Недавно, в работе Kück et al. (2011)[41] было показано, что позиция подсемейств Martialinae и Leptanillinae должна быть пересмотрена, так как они близки к кладе, включающей Formicinae.

В 2014 году на основе молекулярно-филогенетического исследования кочевых и полукочевых муравьёв было предложено (Brady et al., 2014) снова объединить все дориломорфные подсемейства (Aenictinae, Aenictogitoninae, Cerapachyinae, Ecitoninae и Leptanilloidinae) в составе расширенного DorylinaeS.l., принимаемого в широком объёме (вместо одного рода Dorylus там теперь 18 родов и 797 видов)[42].

Чем питаются муравьи?

Лесные муравьи живут многочисленными семьями, причем каждая из них имеет свою территорию, которая тщательно охраняется. На свои земли чужаков не пускают.

Любое описание муравья всегда начинается с рассказа о его трудолюбии. И на это есть свои причины. Маленькие существа настолько сильны, что приносят в муравейник насекомых, которые превышают их по весу. А если уж добыча слишком велика, то ее доставляют коллективно. При наблюдении за муравьями может показаться, что они только мешают друг другу, однако это не так.

Fire ants02.jpg

Рацион муравьев составляют личинки соснового пилильщика, гусеницы совки, дубовые листовертки, куколки самых разных бабочек. Специалистами подсчитано, что жители одного муравейника способны защитить от вредителей до одного гектара леса. Вот такую огромную работу выполняют эти маленькие существа. Сложно недооценить их вклад в здоровье лесных насаждений.

Муравьи, приносящие еду, делятся ею с другими особями, которые трудятся уборщиками, няньками, строителями. У каждого свои обязанности, существует разделение труда. Кому какая учесть уготовлена, определяется при появлении на свет и зависит от потребностей муравейника.

Долгое время считалось, что муравьи – существа, похожие на роботов, хоть и трудолюбивые, поскольку их интересы сосредоточены исключительно их огромной семье. Однако последние исследования привели специалистов к выводу, что каждое маленькое существо имеет свой характер, они могут играть, сцепляясь друг с другом или просто катая шарик. Видимо, эти дисциплинированные малыши находят время не только для работы, но и для развлечений.

Морфология и анатомия

Голова муравья

Голова муравья

Муравьи отличаются по своей морфологии от других насекомых наличием коленчатых усиков, метаплевральной железой, а также сильным сужением второго абдоминального сегмента в узел-петиоль. Голова, мезосома и брюшко являются тремя различными сегментами тела. Петиоль — это узкая талия между мезосомой (три грудных сегмента, а также первый абдоминальный сегмент, который сливается с ними) и брюшком (абдоминальные сегменты после петиоля).

Как и другие насекомые, муравьи имеют экзоскелет — наружную хитиновую оболочку, которая обеспечивает поддержку и защиту тела. Нервная система состоит из брюшной нервной цепочки, которая расположена по всей длине тела, и нескольких нервных узлов, связанных между собой[45]. Наиболее важной частью нервной системы является надглоточный ганглий, в котором образуются временные связи. Его объём относительно наибольший у рабочих, меньше у цариц и самый маленький у самцов.

Wikispecies-logo.svg

Как и большинство насекомых, муравьи имеют сложные фасеточные глаза, состоящие из многочисленных крошечных линз. Муравьиные глаза хорошо различают движение, но не обладают высокой разрешающей способностью. Кроме сложного глаза, имеются три простых глазка на верхней части головы, которые определяют уровень освещённости и плоскость поляризации света[46]. По сравнению с позвоночными животными, большинство муравьёв обладают посредственным зрением, а некоторые подземные виды являются полностью слепыми.

Усики на голове являются органами чувств, служащими для обнаружения химических веществ, воздушных потоков и вибраций, а также используются для приёма и передачи сигналов через прикосновения.

Голова муравьёв имеет сильные мандибулы, которые используются для переноса пищи, манипулирования различными объектами, строительства гнезда и обороны[45]. У некоторых муравьёв эти жвалы открываются на 270° и защёлкиваются словно капканы, например, у таких родов, как Anochetus, Odontomachus, Myrmoteras, Strumigenys[47].

Крючковатый коготь на конце каждой лапки помогает муравью подниматься по вертикальным поверхностям. У большинства цариц и самцов муравьёв есть крылья. Царицы отгрызают крылья после брачного полёта[45].

В брюшке муравья расположены внутренние органы, включая репродуктивные, а также выделительные железы. У рабочих муравьёв многих видов на конце брюшка присутствует видоизменённый яйцеклад в форме жала, который используется для добывания пищи, а также защиты гнезда или нападения (например, у мирмицин, Myrmeciinae, Paraponerinae, понерин и др.)[45].

Commons-logo.svg

в голове и усиках (более 15), в груди и ногах (более 30), в брюшке (более 30)[50]. Они выделяют феромоны, участвуют в выработке широкого спектра других веществ, таких как ферменты, компоненты ядов, антибиотики, смазочные материалы и т. д.[51] У муравья Pachycondyla tridentata только в одном брюшке содержится не менее чем 28 желёз[52].

Метаплевральные железы выделяют антибиотические вещества (например, фенилуксусную кислоту), а иногда также феромоны тревоги и репелленты для защиты от врагов. Однако они отсутствуют у ряда видов, ведущих древесный образ жизни. Для защиты и нападения также используются половые железы, изменившие своё назначение у рабочих особей.

Среди них выделяют ядовитую железу, вырабатывающую кислотный экскрет, и железы Дюфура[49], вырабатывающие щелочной экскрет, разнообразные углеводороды, кетоны, спирты, сложные эфиры и лактоны. Основу яда многих нежалящих видов составляет муравьиная кислота. Такие муравьи выбрызгивают секрет на расстояние до нескольких сантиметров, одновременно выделяя «феромоны тревоги».

Наиболее токсичен яд некоторых жалящих видов, имеющий, как и большинство ядов животных, сложный состав[49]. Основное действующее начало яда огненных муравьёв — алкалоид из группы пиперидинов, соленопсин; в состав яда входят также несколько аллергенных белков. Наиболее токсичен яд некоторых видов муравьёв-жнецов рода Pogonomyrmex; LD50 яда P. badius для мышей при внутрибрюшинном введении — 0,42 мкг/г[53].

Пигидиальные железы открываются сзади протоками на верхней стороне брюшка. У ряда видов они вырабатывают феромоны тревоги и репелленты, других — следовые феромоны. Стернальные железы открываются протоками на нижней стороне брюшка и выделяют следовые и призывные феромоны. Мандибулярные железы открываются протоками на внутренней стороне жвал[49].

Ранее энтомологами считалось, что все муравьи способны выделять ядовитую муравьиную кислоту (откуда и произошло её название)[54], однако сейчас известно, что на это способны только представители подсемейства формицины[54].

Выделение шёлкоподобного вещества личинками муравьёв для создания защитного кокона зафиксировано в подсемействах Aneuretinae, Apomyrminae, Cerapachyinae, Ecitoninae, Formicinae, Myrmeciinae, Nothomyrmeciinae и Ponerinae[55].

Черные муравьи

Еще одним жителем лесов является большой черный муравей. В больших трухлявых еловых пнях постоянно кипит работа, в круглых дырочках коры то и дело появляются головы насекомых. Это и есть знаменитые черные муравьи. Их еще называют древоточцами.

Большой черный муравей всегда занят работой. Строительство внутри пней никогда не прекращается. Многочисленные галереи постоянно расширяются. Интересен тот факт, что представители одной семьи очень сильно отличаются друг от друга. Муравьи-строители имеют небольшие размеры, а вот солдаты достаточно крупные – некоторые особи достигают двух сантиметров.

Черные муравьи любят тепло, а потому устраивают свои дома в хорошо согреваемых солнцем пнях. Как и другие лесные муравьи, они заняты работой с утра до вечера. Большую активность проявляют в теплое время суток. В утренние часы они медлительны, поскольку озябли. Ночью весь муравейник засыпает, только крупные солдаты ползают по пню.

Структура семьи

Муравьи-листорезы. Рабочие разных каст (слева) и две матки (справа)

Муравьи-листорезы. Рабочие разных каст (слева) и две матки (справа)

Муравьиная семья — многолетнее, высокоорганизованное сообщество, состоящее из расплода (яйца, личинки, куколки), взрослых половых особей (самок и самцов) и, как правило, многочисленных рабочих особей (бесплодных самок)[49].

Муравьи образуют семьи, размеры которых варьируют от нескольких десятков особей до высокоорганизованных колоний, состоящих из миллионов особей и занимающих большие территории. Крупные семьи состоят в основном из бесплодных бескрылых самок, формирующих касты рабочих, солдат или другие специализированные группы.

«Муравей с Марса» Martialis heureka, слепое живое ископаемое, найденное в джунглях Бразилии в 2008 году

В муравьиных семьях существуют разделение труда, связи между особями и самоорганизация при решении сложных проблем. Такие параллели с человеческим обществом давно являются предметом исследований учёных[57].

Муравьиная матка

Муравьиная семья имеет одну (моногиния) или несколько (полигиния) репродуктивных самок, в зависимости от вида и размера семьи — называемых королевами или матками. Самки похожи на рабочих, но отличаются от них строением груди и, как правило, более крупными размерами. Имеют крылья, которые откусывают себе после оплодотворения.

У большинства видов царицы и рабочие развиваются из оплодотворённых яиц — у них имеется два набора хромосом, полученных от сперматозоида и яйцеклетки.

Самка спаривается только один раз во время «брачного полёта»[58], получая при этом запас спермы самца, расходуемый постепенно на протяжении всей её жизни. Продолжительность жизни муравьиной самки максимальна для мира насекомых и может составлять до 12—20 лет, в зависимости от вида[2] (рекорд для самок в 28 лет зафиксирован в лабораторном гнезде Lasius niger)[59].

Оплодотворённые самки сбрасывают крылья[2] и либо основывают новую семью, либо остаются в своём муравейнике. Иногда молодых самок принимают в другие, уже существующие семьи своего вида. В первом случае самка должна выбрать место для гнезда, подготовить первую камеру нового муравейника и приступить через некоторое время к откладыванию яиц.

Муравьиная царица роет нору, основывая новую семью

Муравьиная царица роет нору, основывая новую семью

У некоторых видов самки занимаются сбором пищи, и им приходится покидать гнездо. У других — они остаются в гнезде, поддерживая собственное существование и выращивая первых рабочих за счёт жировых запасов и подвергающихся гистолизу мышц крыльев. Царица кормит личинок специальным слюнным секретом[2] и/или особыми «кормовыми» яйцами.

Может показаться, что матка является центром муравьиной семьи, однако в действительности им являются рабочие муравьи. Чем больше в муравейнике самок, тем «непочтительнее» отношение к ним рабочих. Рабочие муравьи переселяют самок из одной части гнезда в другую, передают на обмен в другие гнёзда, убивают тех, чья плодовитость стала слишком низкой.

Будущие царицы и самцы перед «брачным полётом»

Будущие царицы и самцы перед «брачным полётом»

Самцы (за некоторыми исключениями) рождаются из неоплодотворённых яиц[60] и являются носителями только одного набора хромосом (гаплоидного), достающегося им от материнской яйцеклетки.

Обычно самцы имеют крылья, которые используют в период роения. У представителей рода Cardiocondyla, кроме крылатых, известны также и бескрылые самцы, ведущие конкурентную борьбу друг с другом (с летальным исходом) за молодых самок в материнском гнезде[61].

Роль самцов сводится к оплодотворению молодых крылатых самок. Самцы обычно появляются в муравейнике незадолго до брачного лёта и вскоре после спаривания погибают[49].

Муравьи-рабочие

Подавляющее большинство особей в муравьиной семье составляют рабочие, являющиеся самками с недоразвитой половой системой[49] (для сравнения, у термитов рабочими особями могут быть также и неполовозрелые самцы), основной ролью которых является забота о семье. Крылья у них отсутствуют, имеется упрощённое строение груди, глаза меньше, чем у самок, или редуцированы, а у части видов отсутствуют.

Для некоторых видов характерен полиморфизм — отличие в размерах, восприимчивости органов чувств и активности среди муравьёв одного вида в зависимости от задач, которые они выполняют в семье[49].

Часто муравьи-рабочие больших размеров имеют непропорционально большую голову и, соответственно, сильные мандибулы. Таких рабочих называют муравьями-солдатами, так как сильные мандибулы делают их очень эффективными в бою, но в то же время они по-прежнему являются муравьями-рабочими, и их «обязанности», как правило, незначительно отличаются от «обязанностей» других рабочих.

Помимо полиморфизма, рабочие муравьи могут делиться по специализации в семье (полиэтизм[65]). Одни муравьи ухаживают за молодью (няньки), другие — участвуют в строительстве гнезда, становятся фуражирами, третьи — чистят помещения, четвёртые хранят запасы жидкой пищи (медовые бочки) и т. д.

У некоторых видов муравьёв рабочие особи могут откладывать яйца[66].

Мощность рабочего муравья возрастает при работе в группе. Например, рабочий волосистого лесного муравья в одиночестве способен развивать мощность 24,2 эрг/сек, а в паре каждый рабочий развивает мощность до 31,6 эрг/сек[67].
У муравьёв рода Formica мозг занимает 0,57 % объёма тела[68].

Подземные дороги древоточцев

Пень, в котором обитают такие лесные муравьи, окружен свежими и старыми опилками, что свидетельствует о непрекращающейся работе. При этом вокруг самого жилища не видно ни одной особи. Создается ошибочное впечатление, что насекомые не покидают убежища. Это не совсем так. Просто снаружи не видны те тропы, которыми они пользуются.

Черные лесные муравьи прокладывают себе в поверхностном грунте подземные ходы, которые похожи на настоящие туннели. Куда они ведут? Все просто: сеть таких ходов тянется к ближайшим пням и елям, оттуда древоточцы доставляют насекомых, пыльцу. Подземные дороги – прекрасная альтернатива опасным наземным путям.

Развитие и размножение

Муравьи, как представители насекомых с полным превращением, в своём развитии проходят несколько стадий: яйцо, личинка, куколка и имаго. Цикл развития муравьёв, как и всех других перепончатокрылых, включает полное превращение (голометаболия). Из яйца вылупляется личинка — единственная растущая стадия насекомого.

Муравьи «спасают» куколок и личинок

Муравьи «спасают» куколок и личинок

Жизнь муравья начинается с яйца. Если яйцеклеткаоплодотворена, то из неё вырастет самка, а если нет, то самец. Обычно яйца хранятся не по отдельности, а небольшими «пакетами». После инкубационного периода из яйца выходит малоподвижная червеобразная личинка, кормлением и уходом за которой занимаются рабочие особи.

Наружные покровы личинки могут растягиваться только до определённых пределов, и в ходе роста происходят линьки. Соответственно принято различать несколько возрастных стадий личинки. Для муравьёв типичны четыре личиночные стадии, которые завершаются окукливанием, хотя у некоторых видов может быть три или пять личиночных стадий.

Кормление личинки осуществляется при помощи трофаллаксиса, когда муравей отрыгивает жидкую пищу из своего зоба — как и при обмене пищей между имаго, хранящими пищу в «общественных желудках». Личинки могут потреблять и твёрдую пищу, такую как кормовые яйца, куски добычи или семена, принесённые рабочими.

У некоторых видов личинок переносят непосредственно к месту, где была захвачена добыча. Перед окукливанием личинка перестаёт питаться и выделяет содержимое своего кишечника. У некоторых видов муравьёв (например, у представителей подсемейств формицины, понерины, Amblyoponinae личинки перед окукливанием плетут кокон.

Коконы муравьёв в народе неверно называют «муравьиными яйцами». Куколка свободная — придатки имаго внутри неё свободны и не слиты с телом[69]. В зависимости от питания, которое получает личинка, она может развиться в царицу или рабочую особь. Если у вида существует деление рабочих на касты, то питание также определяет, к какой касте будет относиться будущее имаго муравья.

Личинки и куколки должны находиться при определённой постоянной температуре, поэтому рабочие часто перемещают их из одной камеры муравейника в другую, с более подходящими условиями[70]. После завершения стадии куколки рабочие муравьи помогают новой особи выйти из неё, так как муравей самостоятельно не в состоянии вскрыть кокон.

Муравей переносит куколку

Муравей переносит куколку

Scheme ant worker anatomy-numbered.svg

Первые несколько дней жизни новые рабочие особи проводят, ухаживая за королевой и расплодом. Затем они обычно занимаются рытьём туннелей и другой работой внутри гнезда. Впоследствии муравей становится защитником гнезда и фуражиром. Эти изменения довольно внезапные и являются примерами временных каст. Объяснение такой последовательности связано с высокой смертностью среди фуражиров[71][72].

Брачный полёт муравьёв

Брачный полёт муравьёв

У большинства видов муравьёв способность к спариванию имеется только у самок (будущих цариц) и самцов. Вопреки распространённому мнению, в некоторых семьях муравьёв могут быть несколько королев (полигинность), а в других может не быть королевы вовсе. Рабочие, способные к размножению, называются гамэргатами (англ.

gamergates), а семьи, в которых нет королевы, — гамэргатными[73]. Крылатые самцы муравьёв выходят из куколок вместе с будущими царицами и на протяжении своей жизни только питаются и спариваются. Большинство муравьёв моновольтинны, то есть за год развивается только одно поколение[74]. В определённый момент времени, который зависит от вида, крылатые самки и самцы покидают гнездо и отправляются в брачный полёт (англ.).

Как правило, самцы взлетают раньше самок и выделяют феромоны, заставляющие их следовать за ними. Самки большинства видов спариваются только с одним самцом, но встречаются также виды, самки которых спариваются с десятью и более самцами[75]. После спаривания самка ищет подходящее место для создания нового муравейника.

Найдя таковое, она отгрызает себе крылья и роет первую камеру будущего гнезда, а затем начинает откладывать яйца и ухаживать за ними[2]. Царица хранит сперму, полученную во время брачного полёта, и оплодотворяет ею свои яйца. Первые рабочие в новой семье являются слабыми и мелкими по размеру в сравнении с более поздними рабочими особями.

Они увеличивают гнездо, добывают корм и ухаживают за расплодом. Так создаются новые семьи у большинства видов, однако существуют виды, у которых колонию образуют сразу несколько королев. В определённое время одна из королев со «свитой» покидает семью и переселяется на новое место[10]. Этот процесс сродни роению у медоносных пчёл.

Мандибулы муравья-бульдога

В тропиках муравьи активны круглогодично, а в более холодных регионах переживают зиму в состоянии покоя и бездействия. Формы бездействия разнообразны, и у некоторых видов даже личинки переходят в состояние диапаузы. Однако у большинства видов взрослые особи перезимовывают в состоянии пониженной активности[85].

Уникальный вариант естественного клонирования существует у малого огненного муравья[86], самцы и самки которого размножаются клонированием независимо, благодаря чему генофонды обоих полов не смешиваются. У данного вида рабочие особи развиваются из оплодотворённых яиц, матки — из неоплодотворённых диплоидных яиц. В некоторых яйцах, оплодотворённых самцами, все хромосомы матери разрушаются, и из таких гаплоидных яиц развиваются самцы.

Генетика

Диплоидный набор хромосом у муравьёв имеет самый большой диапазон среди всех насекомых. Он варьирует от двух хромосом у самок Myrmecia pilosula (2n = 2) до 120 хромосом у Dinoponera lucida (2n = 120). У самцов, имеющих гаплоидный набор, он в два раза меньше, то есть у представителей мужского пола Myrmecia pilosula всего одна хромосома[87].

Пути создания семьи

Размножение и расселение муравьёв происходит один раз в году (у некоторых видов — дважды за год).

Репродуктивная функция колонии возложена на матку царицу. У тропических муравьев кочевников одна королева, у других видов их может быть несколько. Крупная крылатая самка спаривается с самцом во время первого полета. До конца жизни она расходует запасенную сперму. Взрослая оплодотворенная царица сбрасывает крылья.

Куколка муравья в коконе (кокон частично вскрыт)

Муравья относятся к перепончатокрылым насекомым с полным превращением. Это означает, что их жизнь начинается с фазы яйца, затем появляется личинка. В имаго муравьи превращаются после окукливания. Образование яиц начинается в период оседлой жизни. Плодовитость самки составляет 200-300 тыс. штук. Эмбриональный период длится до трех недель. Ко времени новой миграции из яиц появляются личинки.

Этот процесс синхронизирован и развитием куколок, из коконов предыдущей кладки появляются имаго. Чтобы выкормить личинок, колония отправляется в путь. Ко времени их окукливания колонна находит место для стоянки.

Раз в год царица делает особую кладку, из которой появляются репродуктивные самки и самцы. С возрастом они покидают семью и образуют собственные колонии.

Польза, приносимая лесныи муравьями

Жители селений, расположенных в тропических лесах, отлично знают о возможностях муравьиной орды. Если их жилища оказываются на пути насекомых, они забирают домашний скот и покидают деревню на время. После нашествия тропических кочевников исчезают все паразиты в домах. Уничтожаются мухи, блохи, тараканы, пауки, крысы. Муравьи не питаются растениями, поэтому поля безопасно освобождаются от вредителей-фитофагов.

Полезные действия бродячих насекомых не исключают опасности для людей. Оказавшись на пути колонии, человек рискует быть искусанным сотнями особей. Кочевые муравьи не кусают жертву сразу. Они заползают под одежду в большом количестве и действуют по сигналу. Для людей склонных к аллергии такая атака заканчивается анафилактическим шоком.

Муравьи – очень полезные существа. Они выделяют вещество под названием муравьиный спирт, применяемый в медицине для лечения артритов, ревматизма, гепатита, туберкулеза, сахарного диабета, почечной недостаточности. Помогает такое средство и при излишнем выпадении волос.

Лесные муравьи благотворно влияют на почвенные покровы, поскольку рыхлят их, обогащая тем самым кислородом. Кроме того, они являются кормом для ряда лесных птиц: дятла, глухаря, синицы, тетерева. Сами муравьи уничтожают значительное количество вредителей, чем помогают сохранить лесные насаждения.

Вредное влияние насекомых

Трофаллаксис между двумя рабочими азиатского муравья-портного

При всей своей полезности насекомые наносят и вред, разводя многочисленную тлю. Однако для лесных насаждений это не так страшно, польза от муравьев перевешивает отрицательное влияние. А вот садам и огородам скопление тли может нанести значительный урон.

Опасными являются укусы лесных муравьев, поскольку при этом происходит выделение кислоты. Вещество в незначительных количествах не опасно, но способно вызвать аллергические реакции в виде зуда, покраснений, припухлостей. А вот многочисленные укусы вызывают общую интоксикацию организма с головокружением, тошнотой, болевым синдромом. У аллергиков может отекать лицо и горло, страдает речь, меняется давление. В самых сложных ситуациях возможен анафилактический шок.

Муравьиная кислота опасна для глаз, поскольку вызывает химические ожоги. Для снижения болевых ощущений на место укуса прикладывают лед и принимают антигистаминное средство.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Про насекомых
Добавить комментарий

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

Adblock detector