Угощаются муравьи других профессий а. «Распределенный мозг» муравьиной семьи. Общественная организация муравьев

Муравьи являются настолько многочисленными насекомыми на нашей планете, что их видов насчитывается несколько тысяч. Отдельно взятый муравей не кажется сложным и опасным существом, имеющим интеллект. Но это впечатление обманчиво, так как муравьи не живут поодиночке, а в группе и в системе взаимодействия этих насекомых можно поразиться их высокой организации и четкому разделению обязанностей. По сути, муравьев можно сравнить с людьми, только нам еще можно поучиться их терпимости, трудолюбию и слаженности в работе. «Пашет, как муравей» — говорим мы о трудолюбивом человеке, представляя себе маленькую букашку, которая тащит предмет в несколько раз превышающий его вес и размер.

Эти насекомые живут большими семьями, которые сохраняются на протяжении нескольких лет, по сути все муравьи в такой колонии являются родственниками с биологической точки зрения, а с социальной – это город, население которого строго поделено на касты и жестко организованно. По сути можно сказать, что под нашими ногами бурлит и развивается параллельная цивилизация.

Мы взаимодействуем с помощью речи, жестов и мимики, а муравьи общаются с помощью обмена пищей и через запахи, каждый муравей имеет свой неповторимый запах, а каждая семья – свои неповторимые оттенки запахов, благодаря которым насекомые чувствуют, что в их жилище проник чужак. Также их взаимодействие осуществляется с помощью феромонов, используя которые насекомые сообщают друг другу о местонахождении еды или об опасности.

О том, как устроен муравейник и как в нем все сложно мы знаем еще со школы, а вот более серьезными исследованиями муравьиного социума занимаются ученые-мирмекологи.

Устройство муравейника

Муравейник с виду напоминает обычную гору веток, травинок, кусочков земли, но на самом деле это тонко и грамотно продуманное жилище, внутри которого все гораздо интереснее, чем снаружи.

Муравьиный домик имеет форму конуса неспроста, благодаря ей дождик скатывается по травинкам и хвоинкам почти не попадая внутрь. Муравейник возвышается над уровнем травы, чтобы внутрь проникали солнечные лучи, которыми муравьи прогреваются, а также греют свои личинки и куколки. А более глубокие слои муравейника является убежищем для насекомых в холодные дни. Благодаря хитрому проекту, лето муравьи проводят в летнем конусе, а зимуют в земляных ходах.

Части муравьиного жилища

Взглянув на картинку, можно разглядеть различные части муравейника, ниже описано для чего каждая из них служит:

1. Верхнее покрытие, состоящее из хвои, травинок и веточек – защищает муравьиный дом от погодных явлений.
2. Камера, нагреваемая солнечными лучами – здесь муравьи греют себя и свое потомство.
3. Один из многочисленных входов, охраняемый солдатами, помимо роли двери служит еще и каналом для вентиляции.
4. Склад для мусора и умерших муравьев.
5. Камера для зимовки, где муравьи в полусонном состоянии пережидают холода.
6. Камера для хранения зерен.
7. Камера царицы, где проживает и откладывает яйца матка, за которой ухаживают рабочие муравьи.
8. Камера для яиц и личинок.
9. Камера для тлей.
10. Кладовка для гусениц и другой «мясной» добычи.

Это интересно! Самый большой муравейник в мире расположен в Томской области в районе села Заварзино. К этому выводу пришли томские краеведы, которые произвели замеры этого сооружения. Для того, чтобы выстроить такой муравьиный дом, у муравьиной семьи, по подсчетам ученых, ушло не менее 20 лет. Рекордные параметры – 3 метра высота и 5 метров диаметр. По словам краеведов, данный муравейник зарастает, но его жители уже занялись строительством нового жилища рядом. Возможно, что оно не будет уступать в размере старому.

Как устроена муравьиная колония? Жизнь муравьев в муравейнике

Для того, чтобы разобраться как живут муравьи в муравейнике, начнем с самого рождения. Раз в год из яиц вылупляются самцы и самки, которые готовы к продолжению рода, они имеют крылья и разлетаются в разные стороны для спаривания. Самцы после выполнения своего основного предназначения – оплодотворения, погибают, а самки улетают в поисках места для новой колонии. Найдя его, самка отгрызает себе крылья с целью получения дополнительных питательных веществ и начинает активно откладывать яйца.

Первое время ее ожидают голодные времена, она выживает только за счет накопленной жировой прослойки, но потом, когда вылупляются первые представители потомства, они начинают обеспечивать ее и личинки всем необходимым. Муравьиная королева-мать спаривается лишь один раз, при этом запаса сперматозоидов ей хватает на всю ее долгую (до 20 лет) жизнь для воссоздания потомства.

Данные насекомые относятся к перепончатокрылым, особи мужского пола развиваются из неоплодотворенных яиц и имеют одинарный набор хромосом, а особи женского пола наделены двойным комплектом. При таком положении дел, дочери приобретают от отца весь геном, а от матери – половину. При этом сестры становятся друг другу более близкими родственниками, чем дочери для матери. Несмотря на то, что слово «муравей» мужского рода, все рабочие муравьи самки – дочери королевы-матки, которые не могут спариваться и остаются неоплодотворенными всю свою жизнь.

Муравьи и их личинки

Муравьиные социальные слои

У муравьев как у людей существуют социальные отношения и иерархия. У каждого есть набор качеств: интеллект, агрессивность, скорость реакции, предприимчивость, умение общаться с другими. В зависимости от того, какие качества у каждого доминируют, муравей получает определенную профессию:

• воины-захватчики – основной задачей захватывание новых территорий и нападение на другие муравейники с целью похищения личинок и коконов для того, чтобы в дальнейшем сделать из них рабов, трудящихся на благо чужого муравейника;
• строители – старательно поддерживают устройство и состояние муравейника, создают новые тоннели и коммуникации по мере роста численности жильцов, каждый день сотни муравьев-строителей перетаскивают хвоинки и веточки сверху в глубокие слои муравейника, а с нижних этажей – наверх. Таким образом поддерживается стабильный режим влажности и именно поэтому купол муравейника не загнивает и не плесневеет;
• санитары – изолируют больных муравьев от общества, при повреждении конечности у пациента ампутируют ее, отгрызая своими мощными челюстями;
• няньки-сиделки – заботятся о потомстве и занимаются воспитанием;
• добытчики – добывают и складируют пищу;
• охранники – защищают входы в муравейник от чужаков и обеспечивают безопасность царицы с личинками;
• пастухи или доильщики – у муравьев есть свои домашние животные. Тли поедают растительность и выделяют капельки сладкой жидкости, которая называется падью. Между насекомыми налажено взаимовыгодное сотрудничество. Муравьи щекочут тлей и получают падь — для них это вкуснейшая и питательная еда, которая является основным источником углеводов. А в виде ответной услуги пасут и защищают своих дойных коровок от нападения хищников;
• транспортировщики – переносят падь в муравейник;
• труженики роддома – разносят яйца по специально отведенным отсекам и отвечают за поддержание необходимого температурного режима;
• хранители нектара — необходимы в муравейнике на случай, если вдруг в нем возникнут голодные времена, и муравьи-добытчики не смогут находить пищу. Тогда пригодятся продукты, которые всегда есть у запасливых хранителей;
• разведчики – ищут новые места, где можно добыть пищу.

В зависимости от того, сколько муравьев в муравейнике, идет разделение труда. В небольшой муравьиной семье все ее участники могут заниматься разными видами деятельности, соблюдая принцип взаимозаменяемости. А вот в большом сообществе появляются специализации и за отдельными муравьями закрепляются свои роли.

Муравьи, так же, как и люди, рождаются не равными, с разной генетической предрасположенностью и главная задача сообщества – эффективное использование потенциала каждого члена семьи. Так к примеру, те, кто становятся охранниками и воинами изначально проявляют агрессивный нрав и не рассуждая бросаются в бой, они немного крупнее остальных сородичей и имеют сильные щупальца. Такая же история с интеллектуальной элитой муравьиного сообщества – разведчиками. Умные муравьи имеют способность запомнить последовательность поворотов по пути к месту с новым питанием и передать эту информацию добытчикам пищи.

Вопрос престижа профессии

В юном возрасте муравьи могут менять профессию и ищут себя в разных видах деятельности, для тех же, кто не определяется со специализацией уготована роль разнорабочих. Новички как ни стараются, справляются с обязанностями хуже более взрослых и опытных соплеменников. По мнению ученых в мире муравьев имеет место такое понятие, как престижность профессии. Например, низшей касте – рабам, муравьи не дают перетаскивать личинки и даже в случае опасности отнимают их и переносят сами. Для них это вопрос престижа! Рабам отводится роль строителей, видимо, эта профессия у муравьев не котируется.

Самоутверждение: «поза чемоданчика»

Чтобы закрепить за собой свое место под солнцем насекомые вынуждены показывать свой жесткий нрав. Ведут они себя порой агрессивно по отношению к соплеменникам: наскакивают друг на дружку, приподнимаются выше противника, демонстративно идут на высоких и напряженных ножках, больно кусаются. Победитель в споре может схватить побежденного и заставить скорчится в «позе чемоданчика», затем утаскивает его с поля битвы, может донести до муравейника и забросить его туда, чтобы не мешал карьере и не приближался больше к победителю.

Удивительно, что муравьи живут так слаженно и работают как единый механизм на благо своего семейства, не имея при этом одного «мозгового центра». Более того, анатомические особенности одного муравья не позволят ему быть единоличным управляющим – слишком маленькие возможности его нервной системы для такого большого объема программ и информации, которые необходимы для управления жизнью целого муравейника.

Жизнь муравьев в муравейнике уникальна, очень интересна и требует длительного изучения для постижения новых секретов этих крохотных, но сильных насекомых.

На первый взгляд муравейник может показаться беспорядочным нагромождением хвойных иголок, веток, земли и травы. На самом же деле внутри этой неприглядной кучи своей жизнью живет настоящий город. Каждый его житель знает свое место, здесь все подчинено строжайшему распорядку. Эти крошечные насекомые, не имеющие высокоразвитого интеллекта, захватывают любые пригодные для их существования территории.

Муравьи: общая характеристика

Муравьи - насекомые, которые живут практически во всех уголках нашей планеты, за исключением Гренландии и Антарктиды, а также некоторых океанических островов. Они заселили не только степи, леса, но и пустыни. Насчитывается 13,5 тысячи 300 из них распространены на территории нашей страны.

Муравьи относятся к отряду перепончатокрылых, типу членистоногих, классу насекомых, семейству муравьев. Это общественные насекомые, имеющие четкое разделение на три касты: самцы, самки, а также рабочие особи. Эти маленькие трудолюбивые существа не могут жить в одиночестве, поэтому всегда создают колонии.

Физиологические особенности

В строении тела этих насекомых выделяют три части, покрытые хитиновой оболочкой: голову, а также соединенные тонкой талией грудь и брюшко. Глаза, которые состоят из множества линз, различают движение, но четкого изображения не дают. Передвигаются муравьи при помощи шести тонких лапок с коготками на концах, которые позволяют насекомому карабкаться вверх.

Усики, сегментарно устроенные, располагаются на голове. Это органы осязания, которые не только улавливают запахи, но и чувствуют вибрацию почвы и движение воздушных потоков. Особенности строения насекомого и размер муравьев зависят от их вида, а также статуса, занимаемого в колонии. В среднем он колеблется от 1 мм до 3 см.

Самыми крупными особями у некоторых видов являются самки, у других их размер не больше размера рабочих особей. Самки имеют крылья, которые после брачного сезона отпадают. Окрас муравьев может быть различным — от черного, красного, желтого и коричневого до необычного зеленого или синеватого. Муравьи трудно поддаются классификации, поскольку в природе распространены виды-двойники и многочисленные гибриды. Различить их по внешнему виду смогут только специалисты.

Это зависит от целого ряда факторов. Вид насекомого и касты, среда обитания, сезон — вот основные причины, влияющие на то, сколько живут муравьи в естественных условиях. Рабочие муравьи в среднем живут от года до трех. У более мелких видов продолжительность жизни меньше, чем у их более крупных сородичей. Удивительно, но муравьи в холодных регионах живут дольше, чем их тропические родственники.

Самцы живут несколько недель. За этот период они приносят популяции единственную пользу: принимают участие в спаривании. Затем их уничтожает колония или они становятся жертвой хищников. Самой долгоживущей особью в муравьином царстве является матка. У некоторых видов продолжительность ее жизни достигает 20 лет.

Этапы строительства муравейника

Строительство муравьиного дома начинается с появления половозрелого поколения. При благоприятных условиях королева (матка) откладывает муравьиные яйца. В дальнейшем рабочие особи ухаживают за ними. Половозрелые самки и самцы покидают свой муравейник, чтобы строить новую колонию и размножаться.

Интересно наблюдать, как муравьи строят муравейник. Вначале они находят и тщательно обследуют место для нового дома. Для них важно, чтобы на выбранном участке не было мертвых муравьев, желательно, чтобы там была «загнанная» добыча (большая гусеница, лягушка, жук, кучка сахара, семена и грибы). Место должно находиться в тени, иметь нормальную влажность и вентиляцию.

Строят общий дом муравьи из различных травинок, листочков, земли, коры. Строительный материал тщательно измельчается и склеивается муравьиным клеем. Работа ведется очень аккуратно и основательно, на века. Строительство продолжается круглосуточно, поскольку колония муравьев быстро растет. Практически всю свою жизнь эти трудяги строят свое жилище, увеличивая его и в глубину, и в высоту.

Внешний вид муравьиного дома

Муравейник внешне напоминает гору травинок, веточек, кусочков почвы, но в действительности это грамотно организованное жилище, внутри которого кипит интересная жизнь. Сверху устройство муравейника представляет собой насыпь конусообразной формы с небольшими отверстиями-входами. Такая форма неслучайна — она позволяет муравейнику хорошо прогреваться солнцем, не промокать при дожде, получать необходимый доступ кислорода.

С годами муравейник вырастает до нескольких метров в высоту. Капли дождя, которые попадают на внешний слой, не проникают внутрь. Открытые входы, которые охраняются многочисленным войском солдат, являются вентиляционными шахтами, через которые в муравьиный дом постоянно поступает воздух. В учеными был обнаружен огромный муравейник высотой 3 метра и в диаметре около 5 метров. Специалисты считают, что это сооружение строилось около 20 лет.

Внутреннее устройство

Изнутри муравейник поражает продуманностью, отлаженной работой строителей. Внутри это сооружение представляет собой совокупность ходов - муравейник, имеет множество выходов, различных камер. Строение углубляется под землю, делится на две части и вмещает целую колонию трудолюбивых обитателей.

Большую часть времени насекомые проводят в верхнем ярусе, живут здесь в теплый сезон. Камеры отлично прогреваются, здесь созданы все условия для выращивания потомства. Нижняя часть, уходящая под землю на полтора-два метра, имеет аналогичные строения. Она предназначена для зимовки насекомых, которые пережидают под землей холодное время, складывают запасы пищи.

Каждая эта часть поделена на камеры, которые выполняют определенные функции:

1. Комната царицы. В ней проживает матка, там же она откладывает яйца. Ухаживают за ней рабочие муравьи, которые перекладывают яйца.
2. Хранилище для яиц. Сюда муравьи приносят яйца, следят за обеспечением условий для их развития.
3. Камера для личинок. Вылупившиеся муравьи по форме напоминают червей и отличаются ненасытной прожорливостью. Их размещают по несколько штук в одной камере и обеспечивают пищей.
4. Предусмотрена в устройстве муравейника и камера хранения продуктов. Причем имеются отдельные помещения для зерен, семян, частей насекомых, тли.
5. Склад для хранения мусора.
6. Помещение для зимовки.

Камеры соединены многочисленными ходами, которые тщательно охраняют муравьи-солдаты. С наступлением холодов или приближением опасности отверстия муравьиного дома закрываются.

Есть ли у муравьев враги и кто разрушает муравейники в лесу? Врагов у этих насекомых предостаточно. Если в городе урон муравейнику могут нанести даже домашние любимцы - собаки или кошки, то в лесу большую опасность для них представляют медведи. Косолапый хозяин тайги когтистой лапой разгребает муравейники, чтобы полакомиться личинками и муравьями. Ежи, как и мыши, не откажутся от легкого перекуса, если на их пути встретится муравейник.

Об устройстве муравьиного жилища многим из нас известно еще со школьной скамьи, и большинство знает, что разрушать их нельзя. К сожалению, на деле все обстоит иначе.

Серьезными исследованиями жизни этих трудолюбивых насекомых занимаются ученые-мирмекологи.

Как появляется колония?

Чтобы выяснить, как протекает жизнь муравьев в муравейнике, необходимо начать с рождения нового потомства. Один раз в год из яиц появляются самцы и самки муравьев, готовые к продолжению рода. Самки имеют крылья и для спаривания они разлетаются в разные стороны.

Самцы после оплодотворения погибают, а самки отправляются в поисках места для создания новой колонии. Обнаружив его, самка отгрызает свои крылья для получения необходимых питательных веществ и приступает к активному откладыванию яиц.

Вначале она выживает благодаря внушительной жировой прослойке, но когда на свет появляются первые представители потомства, они обеспечивают матку всем необходимым. Муравьиная королева спаривается только один раз, но при этом ей хватает запаса сперматозоидов на всю жизнь для воспроизведения потомства.

Муравьи живут большими колониями, которые в течение нескольких лет сохраняются. Все члены такой колонии являются родственниками. С социальной точки зрения, муравейник для муравьев можно считать городом, население которого разделено на касты и прекрасно организованно. Специалисты считают, что у нас под ногами развивается параллельная цивилизация.

Если люди взаимодействуют посредством речи, мимики и жестов, то муравьи общаются, обмениваясь пищей и при помощи запахов: каждый муравей имеет неповторимый запах, а каждая колония - особые оттенки ароматов. Благодаря им насекомые могут чувствовать, что в их дом проник чужак. Кроме того, муравьи взаимодействуют при помощи феромонов. Так они сообщают сородичам об опасности или месте, где находится еда.

Деление на касты

Большую часть колонии составляют рабочие муравьи. Половина из них обеспечивает уют и комфортное проживание внутри сооружения, другая — заботится о запасах пищи, занимается наружным строительством дома. Возглавляет иерархию самка, которую чаще называют маткой или королевой. Именно она, оплодотворившись в молодом возрасте, дает потомство всю свою жизнь и находит место для муравейника.

Через две недели появляются муравьи, как правило, рабочий клан. Они-то и принимаются за строительство. Небольшую часть колонии составляют молодые самцы. Их участь незавидная — после оплодотворения самки они погибают в течение двух недель.

Муравьиные «профессии»

Таковых насчитывается немало. Среди них:

1. Воины-захватчики. Их основная задача — захват новых территорий и нападение на соседние муравейники для похищения коконов и личинок, которые в дальнейшем становятся рабами, трудящимися на процветание чужого муравейника.
2. Строители. Поддерживают состояние и устройство муравейника, строят новые коммуникации и тоннели. По мере увеличения численности колонии, ежедневно сотни муравьев-строителей переносят веточки и хвоинки сверху в более глубокие слои своего дома, а с нижних этажей поднимают наверх. Так поддерживается стабильная влажность. Благодаря этому купол муравейника не плесневеет и не загнивает.
3. Санитары. Изолируют от общества больных муравьев, при повреждении лапки у пациента санитары ее ампутируют - просто отгрызают.
4. Добытчики. Их главная задача - найти, а затем аккуратно складировать пищу.
5. Охранники. Эти особи надежно защищают от чужаков входы в муравейник и обеспечивают безопасность личинок и царицы.
6. Пастухи (доильщики). Муравьи имеют «домашних животных». Тля питается растительностью и выделяет сладкую жидкость, которую называют падью. Муравьи щекочут тлей и собирают сладкий нектар, который является для них питательной и вкусной пищей и источником углеводов.
7. Транспортировщики - переносят в муравейник падь.
8. Работники роддома. Переносят яйца в специальные отсеки и отвечают за поддержание нужной температуры.
9. Хранители нектара. Эти работники необходимы на случай голода в муравейнике, когда муравьи-добытчики не смогут приносить пищу. В этом случае используются продукты, которые всегда в изобилии хранятся у запасливых хранителей.

В зависимости от количества насекомых, проживающих в муравейнике, происходит разделение труда. В небольшой семье практикуется принцип взаимозаменяемости. В большой колонии появляются специализации, и за муравьями закрепляются определенные обязанности.

• Несмотря на свои миниатюрные размеры, муравьи могут переносить предметы, которые весят в пять тысяч раз больше насекомых.
• Это одни из наиболее умных насекомых: их мозг насчитывает 250 тысяч клеток.
• Некоторые виды муравьев ядовиты, их укусы смертельно опасны для человека.
• Это самые древние насекомые на нашей планете — ученые считают, что более ста миллионов лет назад на Земле появились первые особи.
• Муравьи передвигаются только строем; эти насекомые могут проявлять как агрессию по отношению друг к другу, так и трогательную заботу. После ранения какой-то особи родственники на протяжении всего времени болезни ухаживают за ним и даже приносят пищу.
• Муравьи могут на протяжении нескольких суток находиться под водой, и это не грозит им негативными последствиями.
• Кроме матки, в муравейнике живут и другие самки, но ни одна из них не может давать потомство.

Трудность классификации муравьев связана с двумя феноменами – наличием видов-двойников и гибридов. Мирмекологи (зоологи, специализирующиеся на изучении муравьев) знают, что первых, т.е. видов, практически не различимых по внешнему виду, среди муравьев довольно много. В результате описанный по анатомическим (морфологическим) признакам небольшого числа особей вид нередко приходится разделять на два или более самостоятельных – изолированных друг от друга репродуктивно. Отличить их друг от друга можно на основе статистического анализа промеров очень больших количеств (крупных выборок) индивидов, по хромосомным (генетическим) или биохимическим (ферментным) особенностям. И напротив, два близкородственных вида муравьев, которые легко различимы по внешним признакам, в местах совместного обитания нередко скрещиваются и дают гибридные формы. Если эти гибриды плодовиты, значит речь идет не о самостоятельных видах, а лишь о разных расах одного и того же (по определению, потомство от скрещивания разных видов неплодовито.)

Обилие.

Муравьи – общественные насекомые, обитающие на земле и деревьях по всему миру, кроме Антарктики, Исландии, Гренландии и некоторых удаленных от континентов островов. Благодаря такому космополитному распространению, обилию и своим хорошо заметным колониям муравьи известны повсюду.

Муравьи – самое эволюционно продвинутое семейство насекомых с точки зрения поведения, экологии и физиологии. Их колонии представляют собой сложные социальные образования с разделением труда и системами коммуникации, позволяющими особям координировать свои действия при выполнении задач, которые не по силам одному индивиду. Кроме того, многие виды муравьев поддерживают высокоразвитые симбиотические отношения с другими насекомыми и растениями.

Преимущества, даваемые муравьям кооперацией, привели к тому, что на сегодняшний день это доминирующая по численности группа членистоногих. Так, на 1 акре (0,4 га) саванны в Кот-д"Ивуаре (Африка) обитает 8 млн. муравьев, образующих примерно 3000 колоний. Вместе с термитами (еще одной крупной группой общественных насекомых) муравьи составляют треть общей биомассы наземных животных в тропическом лесу бассейна Амазонки. Другими словами, при средней популяционной плотности 3,25 млн. муравьев и 0,4 млн. термитов на 1 акр они в сумме весят лишь вдвое меньше, чем все прочие сухопутные животные этого дождевого леса. В областях с умеренным климатом их меньше, но цифры все равно впечатляют. На площади 8 кв. км во Флориде обнаружено 76 видов муравьев из 30 родов, а на площади 5,5 кв. км в Мичигане – 87 их видов из 23 родов.

Экологическое и экономическое значение.

Такие многочисленные и к тому же колониальные животные не могут не изменять, причем существенным образом, населяемую ими среду. В лесах умеренного пояса они перемещают и аэрируют грунта не меньше, а в тропических лесах – больше, чем земляные черви. В дождевых тропических лесах 99,9% питательных веществ оставалось бы в верхних 5 см почвы, если бы не переносилось вглубь животными. Муравьи-листорезы из рода Atta заносят там растительный материал на глубину до 6 м. Муравьи, питающиеся семенами, способствуют расселению многих растений. На юго-западе США муравьи-жнецы из рода Pogonomyrmex относятся к основным зерноядным животным и успешно конкурируют за корм с млекопитающими. Многие муравьи предствляют собой важные звенья пищевых цепей как хищники беспозвоночных (других насекомых и т.д.), причем некоторые их виды специально используются человеком для борьбы с сельскохозяйственными вредителями.

Однако жизнедеятельность муравьев иногда противоречит интересам людей. Так, муравьи-листорезы из родов Acromyrmex и Atta – самые злостные вредители культурных растений в Центральной и Южной Америке. Виды Solenopsis richteri и S. invicta , случайно интродуцированные в США из Южной Америки примерно в 1918 и 1940 соответственно, сейчас заселили ок. 105 млн. га сельскохозяйственных площадей в девяти юго-восточных штатах. Они не только вредят культурам, но и могут больно искусать человека и скот, убивают диких животных, повреждают дороги, делая ходы под их покрытием, и электрооборудование, например в светофорах (по непонятным причинам их привлекают электрические поля.)

Вид S. geminata родом с юго-востока США и севера Южной Америки проник с коммерческими грузами в Индию, на Тайвань, Малайский архипелаг, в Полинезию и ряд областей Африки. Такие виды, называемые заносными, в новых для себя регионах часто поселяются в сильно измененных человеком местообитаниях, например в городах. Один из них, фараонов муравей (Monomorium pharaonis ), стал космополитом, обжившим пространства внутри стен зданий. Он наносит существенный вред, проникая в стерильные помещения больниц и загрязняя их. Аргентинский муравей (Iridomyrmex humulis ) – еще один хорошо известный заносный вид, бывший на юго-востоке США сельскохозяйственным вредителем до тех пор, пока его численность там по неясным причинам не сократилась. Занесенный на острова Галапагос вид Wasmannia auropunctata стал угрозой для уникальной фауны этого архипелага.

Эволюция.

Муравьи – близкие родственники ос, и некоторые исследователи даже считают их своего рода высокоспециализированными осами. Известны как крылатые муравьи (самцы и царицы), так и бескрылые осы (самки немок). Однако в целом муравьи внешне отличаются от ос присутствием перед брюшком хорошо заметного стебелька из одного-двух узловато расширенных члеников, где часто находится торчащий вверх выступ. Другая их отличительная черта – парная метаплевральная железа, расположенная непосредственно перед стебельком в задних углах мезосомы (части тела между головой и брюшком, которая у большинства насекомых называется грудью) и часто заметная там по вздутиям – «буллам».

Хотя анатомическое и поведенческое сходство муравьев с осами уже давно приводило к тому, что последних считали их предками, эта точка зрения была научно подтверждена лишь в 1967, когда в янтаре из Нью-Джерси были найдены два ископаемых образца, соответствующих, так сказать, «осомуравью», т.е. переходной форме между двумя группами. Ее назвали Sphecomyrma freyi . Этот вид датирован концом мелового периода (примерно 80 млн. лет назад) и почти идеально подходит на роль звена, связующего муравьев с одиночными осами надсемейства Vespoidea. В его анатомии мозаично сочетаются муравьиные и осиные признаки, но таксономически вид относится к муравьям, поскольку обладает метаплевральными железами.

С тех пор обнаружено множество других ископаемых экземпляров, помещенных в роды Sphecomyrma и Cretomyrma , которые объединяют в подсемейство Sphecomyrminae. Судя по этим находкам, в среднем – позднем мелу несколько видов примитивных муравьев было широко распространено по Лавразии – суперконтиненту, разделившемуся впоследствии на Евразию и Северную Америку. По меньшей мере 65 млн. лет назад они начали эволюционно дивергировать, адаптируясь к различным местообитаниям (экологическим нишам). Одновременно происходила дивергенция покрытосеменных, или цветковых, растений, становившихся доминантами сообществ, и скорее всего тогда же начали складываться их симбиотические взаимоотношения с муравьями.

ОБЩЕСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ МУРАВЬЕВ

Насекомые, образующие крупные скопления, не обязательно являются эвсоциальными, т.е. истинно общественными. Социобиологи различают несколько уровней организации групповой жизни. Насекомых называют коммунальными, если особи одного поколения занимают одно составное гнездо, но каждая заботится только о собственном потомстве. У полусоциальных видов существует репродуктивное разделение труда между половой кастой и стерильными рабочими особями, однако все они относятся к одному поколению. В гнездах эвсоциальных таксонов, кроме различных каст, присутствует несколько рабочих поколений: старшие заботятся о своих младших братьях и сестрах. Эвсоциальность известна только в двух отрядах насекомых – у термитов (Isoptera) и перепончатокрылых (Hymenoptera). Все муравьи эвсоциальны, тогда как у пчел и ос встречаются разные уровни социальной организации.

Муравьи в колонии делятся на четыре основные категории: 1) самцы и девственные самки, ожидающие брачного лета (который у них наступает не всегда); 2) плодущая царица, или матка (в некоторых случаях их несколько); 3) рабочие, иногда составляющие несколько субкаст; 4) расплод (яйца, личинки и куколки).

Самцы.

Сообщество муравьев состоит в основном из самок. Немногочисленные самцы, за редким исключением, не принимают участия в жизни колонии. Они остаются в гнезде до брачного лета, а после него оказываются бездомными и не способными о себе заботиться. В принципе, их единственная функция – спаривание, и, выполнив ее, они быстро умирают. За небольшими исключениями, самцы развиваются из неоплодотворенных яиц, т.е. генетически гаплоидны – обладают только одним набором хромосом, достающимся им от материнской яйцеклетки.

Самки.

Неразмножающиеся рабочие, как и плодущие царицы, по генотипу самки, однако их половая система обычно недоразвита. И те и другие развиваются из оплодотворенных яиц, т.е. являются диплоидными – у них два набора хромосом, полученных от сперматозоида и яйцеклетки. Эту на первый взгляд универсальную систему усложняет присутствие телитокии, т.е. развития самок из неоплодотворенных яиц, например у Pristomyrmex pungens , наличие диплоидных самцов, в частности у S. invicta и Formica exsecta , и откладка у некоторых видов жизнеспособных яиц рабочими особями.

Хотя все оплодотворенные яйцеклетки по своему генетическому потенциалу способны развиться в цариц, у большинства видов основная их часть дает рабочих. Физиологические механизмы, определяющие, будет ли яйцеклетка оплодотворена и представитель какой касты получится в случае ее оплодотворения, окончательно не выяснены. Ясно только, что, в отличие от медоносных пчел, это определяют не выкармливающие личинок рабочие. В то же время развитие царицы зависит от особенностей питания и температурного режима. Известно также, что у родов Solenopsis , Monomorium и Myrmica некая пороговая пропорция девственных самок в гнезде подавляет их дальнейшее возникновение.

Рабочие.

Каста рабочих обычно делится на три различающиеся размерами субкасты – мелких, средних и крупных особей. У большинства видов переход между ними постепенный, и это деление отчасти условно, но в некоторых случаях существуют две четко выраженные группы – мелкие и крупные рабочие. Первые у ряда видов в основном или полностью выполняют защитные функции и называются солдатами. У зерноядных форм они часто занимаются также помолом, т.е. очисткой семян от оболочек и измельчением их питательной части, эндосперма. Мелкие и средние рабочие выполняют различные задачи, которые меняются с возрастом. Сначала они работают няньками, кормя и чистя расплод, затем становятся строителями, расширяющими и ремонтирующими гнездо, а самые старые (и чаще прочих гибнущие) выполняют опасную роль фуражиров, т.е. собирают и приносят в муравейник еду. Объем рабочей силы, доступной для каждой конкретной задачи, оптимизирован – он устанавливается и поддерживается в наиболее эффективных пределах путем регулирования периода жизни, в течение которого особи выполняют ту или иную функцию.

Расплод.

Цикл развития муравьев, как и у всех перепончатокрылых, включает полное превращение (голометаболию). Из яйца вылупляется личинка – единственная растущая стадия насекомого. Ее кутикула, т.е. наружный покров, растягивается только в определенных пределах, поэтому в ходе роста несколько раз сменяется – происходят линьки. Соответственно различаются несколько возрастных стадий личинки: первая – от вылупления до первой линьки, вторая – до второй линьки и т.д. Для муравьев типичны четыре личиночные стадии, которые завершаются окукливанием, хотя у некоторых видов их три или пять.

Перед тем как превратиться в куколку, личинка прекращает питаться, отрыгивает меконий (содержимое своего кишечника) и, у большинства муравьев, окружает себя шелковым коконом (именно эти коконы называют в народе муравьиными яйцами). Внутри куколки происходит радикальная перестройка тела насекомого – безногая мешковидная личинка превращается в морфологически сложную взрослую особь (имаго). Все предшествующие стадии жизненного цикла муравьев объединяют под названием «расплод».

РАСПОЗНАВАНИЕ СОРОДИЧЕЙ

Сохранение сложной структуры муравьиной колонии, т.е. связи всех особей со своей группой и их способности распознавать прочих ее членов, обусловлено двумя феноменами – трофаллаксисом (обменом проглоченной жидкой пищей) и химической коммуникацией.

Трофаллаксис.

В простейшем случае корм, например семена или кусочки насекомых, приносимый в гнездо фуражирами, распределяется между всеми рабочими. Трофаллаксис же – это специализированная форма такого обмена, для которого используется жидкая пища, накопленная в зобу муравьев. Оттуда она либо отрыгивается (стомодеальный трофаллаксис), либо экскретируется через анус (проктодеальный трофаллаксис).

Хорошо изучены питание и трофаллаксис у вида S. invicta . Используя фильтр из тонких щетинок, рабочие отделяют в своей глотке пищевые частицы диаметром более 0,88 мкм от жидкости. Твердые частицы скапливаются в особом кармане – инфрабуккальной (подротовой) полости, где склеиваются в комок. Затем муравей «выплевывает» его и скармливает личинке четвертого возраста (а некоторые виды просто выбрасывают). Мандибулы (жвалы, или нижние челюсти) этой личинки склеротизированы (покрыты твердым покровом); она пережевывает ими и съедает пищевой комок, удерживая его в преподиуме («хлебной корзине») – своего рода кормушке, образованной жесткими щетинками на ее «груди». Все прочие жизненные стадии этого муравья питаются только жидкой пищей. Личинкам первых трех возрастов рабочие отрыгивают ее в отфильтрованном виде из зоба, пропуская небольшую часть его содержимого в среднюю кишку для переваривания и поддержания собственной жизни.

Химическая коммуникация.

Способность муравьев отличать членов собственной колонии от всех прочих насекомых – основа их общественной жизни. При встрече муравьи ощупывают (фактически – обнюхивают) друг друга своими антеннами, проводя безошибочную идентификацию. Муравья, пытающегося проникнуть в гнездо муравьев другого вида, хозяева немедленно убивают. Исход встречи с особями своего вида из других колоний варьирует от постепенного признания до смертельной схватки. В первом случае новичка могут изредка подкармливать, пока он не приобретет запах хозяев. Рабочие рода Solenopsis из моногинных (т.е. содержащих одну царицу) колоний всегда убивают чужих рабочих и цариц, но легко «усыновляют» расплод. Те же муравьи из полигинных колоний, в которых цариц несколько, относятся терпимо и к имаго. Несмотря на высоко развитую способность муравьев различать своих и чужих, их вводит в заблуждение запах многих других членистоногих, которые поселяются в муравейнике, становясь муравьиными симбионтами и даже нахлебниками.

По-видимому, у каждой колонии есть неповторимый запах, свойственный всем ее взрослым особям и обусловленный специфической смесью углеводородов, секретируемых их кутикулой. Различия в составе этой смеси могут объясняться, по крайней мере частично, неодинаковым рационом насекомых.

Феромоны.

У муравьев высоко развита коммуникация с помощью особых сигнальных веществ. Те из них, которые используются в рамках одного вида, называются феромонами. Так, испуганный муравей предупреждает прочих членов колонии об опасности, выделяя феромон тревоги. Все уловившие его запах или вкус особи того же вида также теряют покой. Поднявший тревогу муравей может одновременно выделить ориентационный феромон, привлекающий к нему сородичей и тем самым помогающий им организовать оборону. Явившиеся «по вызову» рабочие, ознакомившись с первичным стимулом (источником опасности), выделяют такие же феромоны, усиливая первоначальный сигнал, однако особи, еще не столкнувшиеся непосредственно с этим раздражителем, сами тревожных сигналов не посылают. Когда опасность миновала, химическое оповещение о ней прекращается и соответствующее вещество вскоре рассеивается в воздухе, прекращая оказывать возбуждающее действие.

Феромоны используются также для «провешивания» троп. Длинные цепочки муравьев, снующих взад-вперед между гнездом и источником пищи, идут по химическому следу, проложенному первыми нашедшими данный корм фуражирами и закрепленному их последователями. Когда еда кончается, фуражиры перестают выделять соответствующий феромон, их запах над тропой быстро выветривается, и на нее больше не обращают внимания. Кстати, муравьи идут не по жидкому следу на земле, а ориентируются по шлейфу распространяющихся в воздухе паров специфического вещества, улавливая градиент их концентрации, который и позволяет выбирать нужное направление.

Феромоны очень эффективны в том смысле, что требуемую реакцию вызывают минимальные их количества. Например, 1 мг следового феромона вида Atta texana при оптимальном распределении хватило бы на «провешивание» тропы длиной 120 000 км!

Другие феромоны используются для распознавания царицы и расплода, их кормления и чистки, а также для простого привлечения друг к другу рабочих особей.

Приведенные выше примеры относятся к т.н. феромонам-релизерам, запускающим специфическую поведенческую реакцию у воспринимающего их организма. Другая категория феромонов называется праймерами – они вызывают перестройку не поведения, а физиологического состояния. Так, праймеры, выделяемые уже находящимися в гнезде девственными царицами, подавляют появление новых фертильных самок, а праймеры размножающейся царицы стимулируют развитие стерильности у рабочих особей. Еще один праймер тормозит деалацию, т.е. сбрасывание крыльев у девственных цариц до брачного лета, – освободиться от них они могут, только достаточно удалившись от гнезда, а значит, и от источника соответствующего феромона.

Другие сигнальные вещества.

Выделяют еще две категории сигнальных веществ. Алломоны используются для межвидовой коммуникации и полезны только тому, кто их выделяет. К ним относятся, например, химические приманки для добычи. Кайромоны также служат для межвидового общения, но полезны, наоборот, воспринимающему их организму. Так, муравьи идентифицируют по кайромонам других насекомых.

Некрофорез.

Муравьи обязательно убирают из гнезд разлагающиеся остатки, в том числе мертвые тела своих сородичей. Стимуляцию некрофореза (переноски трупов) нельзя назвать коммуникацией в строгом смысле слова, однако и она связана с хеморецепцией. Некрофорическое поведение у муравьев запускается олеиновой кислотой – одним из многих продуктов распада насекомых. Особь, испачканная этим веществом, с точки зрения других рабочих мертва, даже если она активно сопротивляется «выносу тела».

Нехимическая коммуникация.

Хотя коммуникация муравьев осуществляется главным образом с помощью сигнальных веществ, эти стимулы по сравнению с физическими (например, слуховыми и зрительными) обладают весьма существенным недостатком – они медленно исчезают. Физические сигналы могут использоваться муравьями в сочетании с феромонами для модуляции (тонкой настройки) смысловой нагрузки последних. Установлено, что муравьи общаются с помощью осязания (тактильных стимулов), например при выпрашивании еды, и звуков. Существование зрительной коммуникации у них не установлено, хотя у многих муравьев глаза хорошо развиты и видят они прекрасно (рабочие особи некоторых видов слепы).

Муравьи почти глухи к распространяющимся в воздухе звуковым волнам, однако весьма чувствительны к вибрациям твердых тел. Сами они вызывают такие колебания путем стридуляции или постукивания. Стридуляция, т.е. генерирование звуков за счет трения друг о друга двух поверхностей, производится муравьем при неоднократном поднимании и опускании брюшка, в результате чего кутикулярный «смычок» (обычно на заднем сегменте стебелька) движется взад-вперед по кутикулярной «струне» (обычно на передней поверхности брюшка). Постукивание свойственно, например, муравьям-древоточцам (род Camponotus ), которые барабанят по деревянным стенкам своих гнездовых камер и туннелей жвалами или брюшком. В зависимости от вида вибрационная коммуникация служит для поднятия тревоги, мобилизации помощников, прекращения спаривания (самка сигнализирует, что уже оплодотворена) или модулирования действия феромонов.

Железы.

Сигнальные вещества продуцируются специальными железами, которых у разных видов муравьев обнаружено не менее десяти. Эти железы в зависимости от рода насекомого варьируют по форме, функции и количеству и никогда не встречаются сразу все у одного вида. Часто их бывает у особи шесть, но функции определяются ее таксономической принадлежностью.

Пигидиальные железы открываются сзади на верхней стороне брюшка. У некоторых видов они вырабатывают феромоны тревоги и/или репелленты, используемые для защиты от врагов. У других они выделяют следовые феромоны или вещества, стимулирующие «тандемный бег» – примитивную форму следования друг за другом.

Стернальные железы открываются на нижней стороне брюшка около ануса. Это неоднородная группа органов, обычно продуцирующих следовые и призывные феромоны.

Мандибулярные железы открываются на внутренней стороне жвал. Их секреты многочисленны, разнообразны и зависят от вида насекомых, но в большинстве случаев служат главным образом для поднятия тревоги и защиты. У некоторых муравьев они мелкие и выделяют в основном мощные феромоны тревоги; у других крупные и образуют токсины. Мандибулярные железы рабочих Camponotus saundersi сильно увеличены и тянутся через все тело. Если схватить такого муравья, его брюшко резко сократится и лопнет, разбрызгав кругом липкий защитный секрет этих желез, а сам муравей погибнет, так что его реакцию можно назвать суицидальной.

Дюфурова железа мелкая; она тесно связана с ядовитой железой и секретирует разнообразные углеводороды, спирты, кетоны, сложные эфиры и лактоны. Специфические функции этих веществ большей частью неизвестны, но в целом они участвуют в поднятии тревоги.

Ядовитая железа продуцирует яд, используемый для нападения и защиты. Однако у некоторых видов определенные компоненты этого токсина служат феромонами тревоги и привлечения сородичей, а у других он выполняет роль репеллента. Муравьи рода Solenopsis применяют свой яд как антимикробное дезинфицирующее средство: они распыляют его в виде аэрозольной взвеси, покачивая вверх-вниз брюшком. Когда-то считалось, что все муравьи выделяют ядовитую муравьиную кислоту (откуда и ее название), однако сейчас ясно, что это свойственно только представителям подсемейства Formicinae. Как ни странно, у более примитивных по строению муравьев, например бродячих, ядом служит не эта простейшая органическая кислота, а белки, среди которых обнаружены разрушающие нервную систему нейротоксины и вызывающие неизбирательный распад тканей гистолитики. У Solenopsis яд содержит алкалоиды, что вообще не свойственно животным, и пептиды (мелкие белковоподобные молекулы), являющиеся аллергенами.

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ КОЛОНИИ

Основание колонии.

В областях с умеренным климатом брачный лет происходит в теплые весенние дни, обычно после дождя. В тропиках его, вероятно, стимулирует начало сезона дождей. У каждого вида брачный лет приурочен к определенному времени суток и контролируется биологическими часами; например у Atta texana он происходит с 3.00 до 4.15, а у Myrmica americana – с 12.30 до 16.30.

Самки видов, живущих маленькими колониями, спариваются только один раз, а у видов с крупными колониями их оплодотворяет несколько самцов (полиандрия) – так они получают достаточно спермы для оплодотворения всех яиц, которые будут отложены в течение жизни. (За год царица откладывает от 400 яиц у Myrmica , до 50 млн. у Dorylus nigricans. ) В отличие от спермы млекопитающих, которая в половых путях самки жизнеспособна обычно лишь несколько дней, муравьиная хранится в сперматеке (семеприемнике) царицы пять и более лет. Самцы способны лишь к единственному в жизни спариванию. Они выходят из куколки, уже выработав весь возможный запас спермы (их семенники к этому моменту дегенерировали), который тратится за один прием.

Спарившись, самка «спускается с небес на землю» и, поскольку праймер, подавляющий деалацию, больше не действует, сбрасывает крылья. После этого она прячется в подземную камеру и приступает к основному в жизни занятию – откладке яиц. Чтобы выжить, самка-основательница должна вырастить достаточное количество рабочих нужного размера, которые возьмут на себя функции фуражировки, ухода за расплодом и расширения гнезда. У некоторых видов царицы поначалу занимаются сбором пищи, однако это опасно, так как приходится покидать гнездо. У других муравьев они остаются в нем, поддерживая собственное существование и выращивая первых рабочих за счет запасов своего жира и подвергающихся гистолизу (разжижению) летательных мышц. Царица кормит личинок специальным слюнным секретом и/или особыми «кормовыми» яйцами.

Независимо от того, занимается она фуражировкой или нет, количество доступного корма сначала весьма ограниченно, поэтому между числом и размером первых рабочих ищется компромисс. Все они мелкие или даже карликовые и составляют своего рода временную субкасту.

Иногда гнездо основывают несколько занимающихся фуражировкой или не покидающих своих камер цариц, однако, если вид не полигинный, рабочие в конечном итоге оставляют в живых только одну из них. Такие колонии называются плеометрозными – в отличие от гаплометрозных, основанных одной царицей. В гнездах родов Camponotus и Iridomyrmex иногда живут несколько цариц, которые «не терпят» друг друга и занимают внутри муравейника отдельные территории. Такая ситуация называется олигогинией – в отличие от полигинии и моногинии (присутствия только одной плодущей самки).

Эргономическая стадия.

Когда первые мелкие рабочие приступают к своим обязанностям, колония вступает в стадию экспоненциального роста, называемую также эргономической. Теперь молодая царица полностью посвящает себя откладке яиц. Муравьям несвойственны развлечения, но жизнь в колонии не складывается исключительно из работы. В любой отдельно взятый момент трудятся лишь немногие рабочие особи. Уровень общей активности колонии, по-видимому, циклически колеблется, но даже в периоды ее пика многие муравьи чистятся, стоят на месте или слоняются без дела, ничем конкретным не занимаясь. Возможно, это отдыхающая смена.

Младшие рабочие заботятся о расплоде и царице: они их кормят, чистят (вылизывают) и дезинфицируют антибиотическими выделениями метаплевральных желез или ядом. Кроме того, они сортируют расплод по жизненным стадиям (яйца, личинки, куколки), а у некоторых видов даже по возрастным стадиям личинок. Они (как и личинки) способны отличать кормовые яйца, которыми питается расплод, от фертильных, а рабочие рода Monomorium даже могут определить, из каких вылупятся самцы, а из каких – самки. Иногда они переносят расплод в участки муравейника с оптимальными температурой и влажностью или прячут его в глубь гнезда при появлении опасности. Они помогают личинкам линять, а имаго – выходить из куколок и коконов.

В обслуживании колонии могут участвовать и личинки. Сообщалось, что у некоторых видов они служат специализированной «пищеварительной» кастой и отрыгивают частично переваренный корм или продукты биосинтеза, а у муравьев-портных выделяют шелк для строительства гнезда.

Поскольку большинство муравьев изменяет местоположение гнезда в зависимости от погодных условий, нарушений или доступности пищи, строительные работы практически никогда не завершаются. Муравьи-листорезы могут оставаться в одном гнезде лет десять – это огромное сооружение, достигающее в глубину и ширину 6 м и требующее значительных усилий по уходу и ремонту. Эмиграция начинается с рабочих и напоминает их циркуляцию между муравейником и источником пищи. Отличие лишь в том, что в движение приходят все члены колонии (расплод переносят жвалами). Разведчики, отыскав подходящее место, феромонами призывают к себе остальных и указывают им дорогу.

Фуражировка – дело опасное. Фуражиры всех муравьев, кроме бродячих, выходят на поиски пищи в одиночку и могут столкнуться с множеством хищников (прежде всего – пауков и мух-ктырей), враждебно настроенных муравьев собственного и других видов, а также с неблагоприятными погодными условиями. Продолжительность жизни фуражира измеряется днями; это работа для самых старых рабочих, которым «все равно скоро умирать».

Как и для брачного лета, у каждого вида муравьев есть четкий график фуражировки, несколько меняющийся в голодные периоды. Разные часы сбора пищи помогают свести к минимуму число конфликтов и оптимизировать разделение ресурсов между таксонами, занимающими одно и то же местообитание. Одиночные фуражиры расползаются от гнезда к источникам корма в пределах колониальной территории. В зависимости от вида они просто движутся в знакомом направлении, следуют по подземным туннелям или по следу, оставленному феромонами на поверхности. В местах фуражировки они ориентируются по заученным зрительным стимулам. Показано, что муравьи способны запоминать путь в лабиринте, где приходится выбирать из шести направлений, и хранить эту информацию в течение недели.

Зрелая фаза.

Колония становится зрелой, когда в ней появляются дочерние репродуктивные касты. Между ее окончательным размером и климатическими условиями корреляции не отмечено; некоторые самые крупные муравейники существуют в средней полосе. Продолжительность жизни моногинной колонии в принципе такая же, что и у ее царицы, а у полигинной (по крайней мере там, где спаривание происходит внутри гнезда) теоретически неограниченна. Царица живет многие годы (18–20 лет у Lasius и Formica , менее 10 у Solenopsis ), рабочие – намного меньше. Срок жизни самцов самый короткий – меньше года, считая от откладки яйца до брачного лета.

Гнездо.

Гнезда муравьев совершенно не такие, как у медоносных пчел и общественных ос. Это не симметричные структуры из геометрически правильных ячеек, а сложные сети из неодинаковых по размеру туннелей и камер. Будь это подземные это лабиринты или, у древесных видов, «картонные» сооружения из растительных волокон и частиц почвы – общее устройство их одинаково. В гнезде у муравьев должно быть тепло и влажно. Насыпаемые видами Solenopsis земляные холмики служат для улавливания солнечного тепла и функционируют как миниатюрные парники. Некоторые муравьи собирают мелкие камешки, кусочки древесного угля и мертвых растений и укладывают их на поверхность гнезда в качестве солнечных коллекторов.

Муравьи строят гнезда в местах, выбираемых, по крайней мере частично, с учетом их теплового режима. Например, в прохладную погоду их может привлечь прогреваемая солнцем скала. Зимой виды Solenopsis сосредоточивают свои гнезда на южных склонах насыпей идущих в широтном направлении дорог и возводят высокие холмики; летом они перемещаются на северную сторону насыпей, а холмики строят низкие или вообще их не возводят.

Муравьи могут отчасти оптимизировать температурные условия своего существования, перемещаясь внутри гнезда вверх-вниз или даже переходя в гнездо-спутник. Рабочие ряда пустынных видов, напившись воды, отрыгивают ее в муравейнике для поддержания необходимой влажности.

Симбиоз

Комменсализм.

К мирмекофилам относятся также жуки, являющиеся по способу питания падальщиками, выпрашивателями и «внутренними» хищниками. Жук Myrmecophodius excavaticollis из семейства пластинчатоусых (Scarabaeidae) живет в гнездах муравьев Solenopsis и на имагинальной стадии, по крайней мере изредка, поедает куколок хозяев. Его личинки – предположительно падальщики. Взрослые жуки покидают гнездо хозяина и в ходе расселительного лета ищут новые его колонии. Проникнув в них, они прижимают ноги и антенны к прочно защищенному телу и, сохраняя неподвижность, подвергаются атакам рабочих, пока не приобретают их запах. Муравьи, не в силах прокусить жуков и не видя с их стороны никакой реакции, вскоре теряют к пришельцам интерес.

Полученные с помощью газовой хроматографии «отпечатки пальцев» любого M. excavaticollis такие же, как у его хозяев. Если перенести жука в другую колонию того же или иного вида муравьев, его запах соответствующим образом изменяется. Если затем вернуть жука назад, он вновь подвергнется атакам, пока не восстановит прежние «отпечатки пальцев».

Самое крупное и неоднородное семейство мирмекофильных жуков – стафилины, коротконадкрылые, или жуки-хищники (Staphylinidae): 19 их родов сожительствует с бродячими муравьями, 17 – с видами Solenopsis и 15 – с представителями подсемейства Formicinae. Стафилины выпрашивают у хозяев корм, прикасаясь к их нижней губе, а в случае нападения защищаются, секретируя репелленты. Стафилины, сожительствующие с бродячими муравьями, очень похожи на хозяев формой и окраской тела. Это – пример бейтсовской мимикрии, т.е. подражания опасному виду. В данном случае она призвана вводить в заблуждение не муравьев-хозяев, а многочисленных хищников, которые, надеясь помародерствовать, сопровождают этих прожорливых насекомых в их походах.

Мутуализм.

В мутуалистических симбиозах муравьев с растениями последние обеспечивают партнеров специализированными камерами, в которых они устраивают гнезда, и кормом. Со своей стороны муравьи защищают эти растения от фитофагов, распространяют их семена и обогащают окружающую почву. Наиболее известны два примера такого мутуализма.

Муравьи Pseudomyrmex ferruginosa – облигатные (обязательные) симбионты нескольких видов акаций, питающиеся главным образом их тельцами Бельта (шишковидными выростами у вершин листочков) и нектаром. Они активно защищают партнеров от растительноядных насекомых и, возможно, даже млекопитающих, уничтожают вокруг основания «своего» дерева траву и нападают на любые растения, листья или ветви которых касаются его кроны. Если убить этих муравьев инсектицидом, лишенные симбионтов акации будут расти гораздо хуже.

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ЖИЗНЕННЫЕ СТРАТЕГИИ

У многих муравьев в ходе эволюции сформировались формы поведения, очень похожие внешне на некоторые занятия цивилизованного человека.

«Скотоводство».

Муравьи из эволюционно продвинутых подсемейств Formicinae, Myrmicinae и Dolichoderinae «пасут» насекомых из отряда равнокрылых – тлей, цикадок и червецов. Этот тип симбиоза называется трофобиозом и является видоспецифичным мутуализмом. Охраняемые муравьями равнокрылые выделяют т.н. медвяную росу, или падь, – насыщенный раствор сахаров, содержащий также аминокислоты, белки, витамины и минеральные вещества. Собирая падь, муравьи защищают симбионтов от хищников, а иногда даже переносят их на свежие побеги кормового растения. Последнее, в свою очередь, тоже может извлечь из этого пользу: некоторые муравьи-«скотоводы» нападают на гораздо более вредных, чем тли, насекомых-фитофагов.

Крайнего своего выражения трофобиоз достигает у кочевых муравьев, которые, переселяясь сами, перегоняют на новые «пастбища» и «стада» тлей. Этот симбиоз облигатен – партнеры не могут жить друг без друга. В принципе, падь не содержит всех необходимых муравьям питательных веществ, поэтому они вынуждены разнообразить свой рацион. Считается, что кочевые муравьи-«скотоводы» (а возможно, и другие виды, когда это необходимо) поедают часть своих тлей.

Трофобиотические тли морфологически и поведенчески адаптированы к «выпасу» – иногда они даже утрачивают способность прыгать. Некоторые их виды, по-видимому, сигнализируют муравьям о своем присутствии особыми позами, прикосновениями и выделяемыми алломонами.

«Рабовладение».

В разной степени выраженная зависимость от труда «рабов» свойственна многим видам муравьев. В своей простейшей форме рабовладение является необязательным побочным результатом территориальных конфликтов или набегов на мелкие колонии в поисках корма. Мертвые и раненые соперники съедаются победителями, а уцелевшие рабочие и расплод могут быть «угнаны в рабство»: остаток своей жизни они будут обслуживать гнездо хозяев, относящихся к другому или к тому же виду. Впрочем, об истинном рабовладении логично говорить только в последнем случае, а в первом скорее подходит аналогия с использованием человеком вьючных животных.

Для муравьев-амазонок (Polyergus ) рабовладение – единственный способ существования. Эти крупные муравьи – прирожденные воины, отлично знающие свое дело десантники, вооруженные мощными жвалами. Ни строить, ни собирать корм они не могут. Единственная их работа – нападать на гнезда муравьев других видов и уводить их в рабство. Рабы кормят и чистят хозяев, выращивают их расплод и строят для них гнездо – по образу и подобию собственного.

Муравьи-портные.

Эти древесные муравьи названы так, поскольку строят гнезда из листьев, соединенных шелковыми волокнами, причем из «сшитых» таким образом зеленых листьев и стебельков делается каркас, а некоторые стены и галереи целиком шелковые. Источник нитей – личинки с крупными прядильными железами.

В отличие от муравьев, живущих в камерах, предоставляемых им растениями-хозяевами, портные сами определяют размер и местоположение своих гнезд. Поскольку пространством они не ограничены, колония может объединять более 500 000 особей (причем рабочие – довольно крупные) и занимать несколько деревьев. Фактически, это самые многочисленные общественные насекомые Старого Света. Муравьи-ткачи – активные хищники, и поскольку гнездятся они практически везде, где есть деревья, в свое время их использовали (и даже продавали) для борьбы с вредителями цитрусовых и какао.

Грибоводство.

Грибы разводят и едят примерно 190 видов главным образом тропических муравьев Нового Света. Более примитивные из них используют как субстрат для грибниц кусочки насекомых и фекалии, а два наиболее эволюционно продвинутых рода, муравьи-листорезы Atta и Acromyrmex , – части листьев, срезанные с живых растений. Они переносят в гнездо кусочки листьев, как бы прикрывшись ими, поэтому иногда их называют зонтичными муравьями.

В гнезде листья еще более измельчаются и пережевываются в кашицу, которая «заправляется» капельками прозрачной жидкости, выделяемой муравьями из ануса и содержащей ферменты. Некоторые из них синтезируются грибами – они проходят через тело муравья, не разрушаясь, и помогают им переваривать пищу, поскольку собственных пищеварительных ферментов листорезам не хватает. Готовый субстрат помещается в специальную камеру («грибной сад»), и на него переносится кусочек грибницы (мицелия). Муравьи непрерывно заботятся о своих плантациях, обновляя и засевая «грядки», «пропалывая» их и обрабатывая антибиотиками и ростовыми гормонами.

Вершины растущих грибных волокон (гиф) расширяются в овальные тельца, называемые гонгилидями, – их-то и поедают муравьи. Однако с питанием у листорезов далеко не все так просто. Личинкам, по-видимому, хватает грибов, рабочие только разнообразят ими своей основной рацион из растительного сока, а царица поедает в основном кормовые яйца, откладываемые рабочими. Грибы обеспечивают муравьев пищеварительными ферментами и расщепляют целлюлозу листьев до растворимых сахаров, которыми питаются грибоводы.

Бродячие муравьи.

Американские и африканские бродячие муравьи (подсемейства Ecitoninae и Dorylinae соответственно) – хищники, массами выходящие на охоту и проводящие жизнь в дороге с недолгими привалами. Колонии некоторых их видов огромны, а последствия набегов часто катастрофические. Обитают бродячие муравьи главным образом в тропиках, но виды Neivamyrmex , Nomamyrmex и Labidus встречаются на территории США.

Самые большие колонии известны у Dorylus wilverthi – в них до 22 млн. особей. Муравьи крупные, с мощными режущими жвалами, способными убивать даже мелких позвоночных. Однако походы этих насекомых не вызывают особого ужаса – скорость движения колонны всего ок. 20 м в час. Кочевка длится несколько дней, стоянка – от недели до трех месяцев. Во время оседлой фазы муравьи живут в гнездах под землей, откуда ежедневно выходят отряды фуражиров. Царицы D. wilverthi – самые крупные муравьи в мире: их длина более 5 см. Этот вид местами очень обилен в Африке; его максимальная популяционная плотность – примерно три колонии на гектар.

У бродячих муравьев Нового Света, относящихся к роду Eciton , оседлая и кочевая фазы циклично чередуются; каждая длится две-три недели. Смена их определяется репродуктивным циклом. Когда колонна останавливается, яичники царицы начинают заполняться яйцами. За несколько дней в середине оседлой фазы откладывается 100 000–300 000 яиц, из которых ближе к концу фазы вылупляются личинки, а через несколько дней вслед за ними из коконов предыдущего репродуктивного цикла выходят молодые имаго. Пополнившись тысячами новых взрослых членов, колония резко активизирует ежедневную фуражировку и выступает в поход. Миграция продолжается, пока не выкормлены все личинки. Когда они окукливаются, движение замедляется, и колония переходит к оседлой фазе.

Мигрируя, эти муравьи движутся в светлое время суток, проходя в час 100–300 м колонной, состоящей из «головы» шириной 10–15 м и длиной 1–2 м и сужающегося хвоста, который растягивается иногда на 45 м. Солдаты концентрируются на периферии колонны, а более мелкие рабочие – в ее внутренней части. Первые охраняют сородичей, а вторые несут в жвалах расплод, ловят и перетаскивают добычу, выбирают место для привала. Пищу составляют беспозвоночные; эти муравьи могут убивать рептилий и гнездящихся на земле птиц, но лишены свойственных африканским Dorylidae режущих жвал, поэтому разделать и съесть крупных жертв не в состоянии.

Ночью колонна останавливается. От 150 000 до 700 000 рабочих сцепляются коготками на лапках, образуя живое гнездо, которое растет слой за слоем, как снежный ком, превращаясь в цилиндрическую или яйцевидную массу диаметром до одного метра. В центре гнезда находятся единственная царица и расплод. В сухой сезон появляются тысячи разлетающихся в поисках «невест» крылатых самцов и всего несколько бескрылых самок. Спаривание происходит внутри колонии. Для привалов обычно выбираются места между досковидными корнями лесных деревьев и под упавшими стволами.



Муравей ползёт по лесу.
Нелегко тяжеловесу -
Он несёт тростинку в дом,
Залатать все дыры в нём.

Обитающие на нашей планете живые существа подразделяются на две большие группы или два мира: растительный мир и животный. В свою очередь, принадлежащие к каждой из этих двух миров живые существа подразделяются на множество более мелких отрядов, классов. Так, животный мир подразделяется на следующие классы: млекопитающие, птицы, рыбы, пресмыкающиеся, насекомые. Вероятно, видов насекомых несколько миллионов, хотя описано пока примерно 900000. Среди такого многочисленного класса «насекомые» встречаются существа полезные и вредные. Но как понимать «полезные» и «вредные» насекомые? Ведь с экологической точки зрения ничто в мире живых существ не может быть лишним, и потому не может быть ни полезным, ни вредным. Уничтожение же какого-нибудь вида может привести к дисбалансу экосистемы. Так вот, говоря о таких понятиях, как «вредные» и «полезные» насекомые, мы подразумеваем приносимые ими пользу человеку. При этом полезных мы стараемся охранять.
С давних времен жизнь трудолюбивых муравьев была для людей предметом постоянных наблюдений и живейшего интереса. В древних сказаниях, поэтических произведениях и даже в Библии уделялось внимание этим насекомым. Однако, несмотря на это, мы еще многого о них не знаем, а некоторые тайны их жизни приоткрылись ученым совсем недавно.
Семейство Муравьи (Formicidae) это самое многочисленное по количеству особей семейство насекомых. Да и по количеству видов немногие семейства могут поспорить с ним. Сейчас насчитывается примерно 8000 тонкому стебельку из одного или двух члеников, соединяющему грудь и брюшко. У остальных представителей отряда брюшко непосредственно прикрепляется к груди.
Самый обычный и часто встречающийся в России - рыжий лесной муравей (Formica rufa). Но, как оказалось, польза этого вида чрезвычайно велика.
Данная работа посвящена исследованию роли этого вида муравьев в жизни леса и человечества.

Актуальность темы исследовательского проекта
Рыжие муравьи оказывают существенное влияние на лесную экосистему. Всем известно, что лес-это «легкие» Земли, которые дарят нам свежий воздух. С исчезновением муравьев, санитаров леса, может возникнуть экологическая катастрофа - опасность разрушения лесной зоны, как основного источника сохранения всего живого на Земле.

Цель исследовательского проекта
Привлечение внимание учащихся и местного населения к лесным муравьям, повышение знаний о полезных свойствах рыжих лесных муравьев.

Задачи исследовательского проекта
Теоретические
Собрать и изучить информацию по данной теме.
Найти способы привлечения внимания к проблеме исчезновения лесов.

Практические
Провести опрос и выяснить, что учащиеся знают о муравьях и их пользе для леса и человека.
Изготовить и установить таблички "об охране лесных муравьев".
Изготовить макет муравейника в разрезе для наглядного представления школьникам внутреннего строения муравейника.
Создать сайт в сети Интернет по адресу муравьишка.рф с более подробной информацией о муравьях и проекте.

Этапы проекта
Сбор информации
Анкетирование школьников
Обработка материала
Выбор дизайна, оформление проекта и презентации
Изготовление и установка информационно-охранных табличек
Изготовление макета муравейника в разрезе
Создание сайта муравьишка.рф
Защита проекта

Практическая значимость исследовательского проекта
Практическая значимость проекта заключается в предприятии попытки по сохранению численности этих насекомых. Кроме того, материалы проекта могут быть использованы на уроках окружающего мира и во время внеклассной работы, тем самым расширяя круг людей, прилагающих усилия для сохранения окружающей нас среды.

Продуктами проекта являются анкетирование учащихся, макет муравейника, установленные охранные информационные таблички, размещение информации об исследовании в сети Интернет на сайте муравьишка.рф

Общие сведения о муравьях

В лесу мурашки - муравьи
Живут своим трудом
У них обычаи свои
И муравейник-дом.
Миролюбивые жильцы
Без дела не сидят:
С утра на пост бегут бойцы,
А няньки - в детский сад.
Рабочий муравей спешит
Тропинкой трудовой,
С утра до вечера шуршит
В траве и под листвой.

В тайге, сосновых борах, в густых лиственных и смешанных лесах бурые муравьиные кучи, округлые или островерхие купола муравейников еще более обычны, чем дятлы, тетерева, дрозды, серая ящерица, заяц или бурундук. Муравьиные кучи — это небезразличная к лесу деталь пейзажа.
Еще в 1836 году видный русский лесовод Петр Перелыгин в книге «Лесоохранение или правила сбережения растущих лесов» писал о муравьях, что «они суть первые неприятели личинок насекомых… Они неустанно преследуют всякого рода личинок на дереве, у корня коего находится муравьиная куча». Муравьи, разъяснял далее лесовод, «даже препятствуют вылуплению личинок из яиц. Оттого посреди поврежденного какого-либо места леса подобные, близко к муравейнику расположенные, деревья остаются свежими и зелеными». Это муравьи из группы формика, то есть рыжие лесные муравьи.
А сколько между тем муравейников разоряется людьми сплошь и рядом без всякого смысла, без цели и нужды, просто для того, чтобы поглазеть на суматоху, охватывающую развороченное гнездо. Восстановление разрушенного муравейника отнимает у муравьиной семьи много сил и затрат, и при сильных разрушениях они могут не справиться с этим, и семья в итоге погибнет.

Строение муравья
Строение муравья, как и любого живого организма, сложное. Каждая часть тела или орган выполняют свою функцию.
Тело муравья состоит из трех основных частей - брюшко, грудь, голова.

Стадии развития муравьев
Муравей - насекомое с полным превращением (голометаболия). То есть в своем развитии он проходит следующие стадии:
Первая стадия развития муравья - яйцо.
Вторая стадия развития муравья - куколка.
Третья стадия развития муравья - личинка.
Четвертая стадия развития муравья - имаго.

Строение муравейника
Из чего же строят рыжие лесные муравьи свой дом?
Строительного материала в лесу достаточно. У рыжих лесных муравьев муравейник построен из кусочков коры, веточек, хвоинок, почвы. Они как дворники, стаскивают все в одну кучу, отчего и в лесу становится чище, и дом растет на глазах. Такая крыша надежно защищает насекомых от дождя, снега, ветра и жары.
Несмотря на внешнюю симметричность муравьиной кучи, она внутри таковой не является: это сложнейшая сеть лабиринтов и камер. Некоторые из них уходят на глубину 3-4 метра! Поэтому даже небольшое нарушение целостности надземной части муравейника (например, если поворошить муравейник палкой) полностью разрушает структуру муравьиного жилища, и на ее восстановление требуется немало времени.
Над землей мы видим только большую кучу, но как выглядит муравейник внутри?
Дом муравьев пронизан множеством ходов и камер, причем большая его часть находится под землей.
Покрыт муравейник слоем из иголок и веточек, он защищает жилище от превратностей погоды.
В самой верхней части муравейника находится “Солярий” - камера, нагреваемая лучами солнца. Весной обитатели забегают сюда погреться.
В муравейнике несколько входов. Они охраняются солдатами и служат вентиляционными каналами.
Есть в муравейнике и “Кладбище”. Сюда рабочие муравьи относят умерших собратьев и мусор.
Когда наступает зима, муравьи под землей сбиваются в плотный, неподвижный клубок в «Зимовальной камере». Температура в зимовальной камере не опускается ниже +5. А весной, лишь только солнце прогреет купол муравейника, на его поверхности появляются первые разведчики. Вслед за ними оживает и вся семья.
Муравьи очень хозяйственные. У них есть “Хлебный амбар” здесь муравьи хранят зерна; «Мясная кладовка», куда фуражиры приносят гусениц и другую добычу; “Коровник”, где муравьи содержат тлей.
И самое защищенное место в муравейнике, находящееся, как правило, под землей - «Царская камера», где живет матка, откладывающая до полутора тысяч яиц в день и камеры с яйцами, личинками и куколками.
В таком сооружении, возведенном на старом пне, могут жить до полутора миллионов муравьев.
Запутанная система ходов и камер позволяет насекомым регулировать температуру и влажность внутри муравейника. Закрывая или открывая вентиляционные отверстия, они создают необходимый микроклимат внутри всего сооружения.
Муравьи постоянно перемещают хвоинки и веточки на крыше муравейника, подсушивая их, потому плесени на муравейнике не бывает. Свой дом муравьи содержат в чистоте, все лишнее выносят и выкидывают на свалку в определенное место.

Профессии муравьев
В муравейнике можно встретить и крылатые и бескрылые особи. Крылья имеются у самцов и самок только в период вылета из гнезда во время размножения. У рабочих муравьев крыльев не бывает, они не способны к размножению и заняты различными работами. У каждого рабочего муравья есть своя "профессия". Обычно самые молодые становятся няньками, то есть ухаживают за расплодом. Немного повзрослев, они становятся строителями, а затем фуражирами (добытчиками пропитания). Самые старые муравьи, которые не способны к добыванию пищи, становятся хранителями продовольственных запасов, сторожами или наблюдателями. Они не бегают на охоту, не носят хвоинок и веточек. Находясь на куче муравейника, они оттуда следят за тем, что происходит вокруг. Наиболее крупные особи защищают муравейник от всевозможных атак извне, их называют солдатами. Также обязательно в муравьиной семье есть «хранители» нектара. Они нужны на тот непредвиденный случай, если в муравейнике случится голод и рабочие муравьи больше не смогут добывать корм. Еще в муравейнике есть свои больницы, где работают врачи, например, хирурги. И в случае, если кто-то их жителей повредил себе конечность, то есть руку или ногу, то хирурги ампутируют ее (отгрызают).

Интересные факты о муравьях
Муравьи - самые многочисленные насекомые на Земле.
У муравьев есть свой язык, который пока ученым не удалось расшифровать. Однако они прекрасно понимают сигналы, и мгновенно включаются в совместную работу, когда это касается переправы через природные преграды или массового сбора в муравейнике для укрепления жилища или спасения потомства во время стихии или перед ней.
Муравьи имеют своих «домашних животных». В качестве них выступает тля. Ее пасут муравьи-пастухи, тля выделяет нектар, который муравьи употребляют в пищу, а когда приходит время, тлю поедают. То есть все происходит так же, как у человека, который содержит коров или коз.
Муравьи тяжеловесы и трудяги: они поднимают груз, приблизительно в сто раз тяжелее собственного веса, постоянно занимаются общественно-полезной работой: заготавливают корм, ухаживают за потомством.
Во время сильных дождей и наводнений, чтобы спасти своих маток и яйца муравьи из собственных тел строят мосты и плоты. И это не означает обязательную гибель “строительного материала” - муравей способен провести под водой четверо суток без ущерба для здоровья.
Муравьи потребляют огромное количество пищи, они прожорливы и всеядны. За сто дней лета муравейник может уничтожить до 2 млн. вредителей.
Также ученые предполагают что муравьи могут уметь считать и регулировать рождаемость, так чтобы в семье было достаточно муравьев каждой профессии. Однако эти предположения пока не доказаны, но заставляют нас задуматься о том, как мало мы знаем об окружающем мире.

Польза муравьев для здоровья человека
Существенное значение имеют муравьи и в медицине. “Яд” рыжих лесных муравьев - муравьиная кислота, с успехом применяется при различных болезнях суставов, как противовоспалительное и болеутоляющее средство. В яде муравьев содержатся антибиотики, эффективно убивающие грибы и бактерии, в том числе стрептококки и стафилококки-возбудители тифа, холеры, туберкулеза.
Некоторые люди, также как и животные, используют муравьиные укусы в «народных» методах лечения.

Способы защиты муравейников
Рыжие лесные муравьи включены в “Красный список угрожаемых видов” международной Красной книги Всемирного союза охраны природы, как близкий к переходу в группу угрожаемых. Также включены в некоторые региональные Красные книги и списки редких животных, например в Красную книгу Москвы, Красную книгу Воронежской области. В Челябинской области рыжие лесные муравьи не только занесены в Красную книгу. В Брединском районе создан единственный на Урале мирмекологический заказник “Белый колок” для охраны крупной колонии рыжих лесных муравьев, служащий резерватом материала для расселения муравьев в лесах области.
Необходимо беречь муравьев и в первую очередь, их жилища - муравейники. Там, где в лесу бывает много посетителей, работники лесного хозяйства специально огораживают муравейники.
Человек и без направленного вредительства невольно причиняет природе вред. Это происходит из-за хозяйственной деятельности, в ходе которой вырубаются леса и гибнут их обитатели.
Ежегодно, количество муравьиных гнезд в Подмосковье сокращается.
На 1 га леса должен быть минимум один муравейник. Если его нет, этот участок леса погибнет от вредителей, не будет птиц, засохнут деревья.
Поэтому давайте бережно относиться к оставшимся очагам нетронутой природы, ведь от этого напрямую зависит и наша с вами жизнь.

Что мы можем сделать для сохранения муравьиных гнезд:

• Не поджигать старую траву.
• Не разорять муравейники.
• Не загрязнять лес мусором.
• Не разжигать костер вблизи муравейника.
• Огораживать и оберегать муравейники.
• Совместно со взрослыми проводить работы по расселению муравьев.
• Объяснять полезность муравьев.Тогда все вместе мы сохраним русский лес!

Муравьи – одни из самых древнейших насекомых на земле. Ученые посчитали, что этому виду уже около 100 млн. лет. Особи входят в семейство насекомых, отряд – перепончатокрылые. В мире насчитывается более 14 000 видов этих насекомых.

Видео про муравьев:

Описание и иерархия муравьев в колонии

Эти насекомые живут большой семьей в насыпных домиках – муравейниках. В природе не существуют муравьев-одиночек или отшельников. Как построена жизнь в муравейнике:

• Каждая особь имеет определенную задачу и свою значимость;
• Главная и общая миссия для каждого насекомого – жизнеобеспечение муравейника;
• По распределению обязанностей и функций особи делятся на виды (это солдаты, рабочие муравьи и матка).

Коммуникация между этими трудолюбивыми насекомыми происходит в виде физических сигналов и феромонов. Физические сигналы оповещают про опасность и проишествие, феромоны необходимы для разработки маршрутов для добычи пропитания.

Мир муравьев:

Продолжительность жизни муравья зависти от его обязанностей.

• Матка живет до 20 лет;
• Рабочие муравьи – 3 года;
• Активные самцы не больше нескольких недель.

В каждом домике построена четкая и точная иерархия обязанностей. Кто и какие функции выполняет:

1. Матка. Это самая крупная особь в муравейнике. Ее главная функция – приносить потомство методом кладки яиц;
2. Рабочий муравей. Добывает пищу, ухаживает за маткой, ремонтирует муравейник, воспитывает молодняк. Все рабочие особи – это самки без функции воспроизводства;
3. Солдаты. Обеспечивают охрану муравейника, матки, яиц и куколок;
4. Самцы и самки. Выполняют функции воспроизводства.

СПРАВКА: Если рабочий муравей несколько раз приходит обратно без пищи, его казнят (собратья его просто сгрызают).

Солдаты

Размер взрослого насекомого – 1,5 см. Как выглядят особи?

• Окрас темно-коричневый, тело покрыто мелкими волосинками;
• Большие и мощные жвала на конце головы;
• На голове находятся глаза, но солдат при этом ничего не видит.

Основные функции этой группы – защита муравейника и помощь рабочим муравьям в разделении на части крупной добычи.

Рабочий муравей

Эта группа составляет основную часть жителей муравейника. Рабочие муравьи – это самки с неполовозрелой системой. Крылья у них отсутствуют, строение груди упрощенное, глаза маленькие или совсем отсутствуют. Рабочие муравьи дополнительно делятся на классы по своей специализации:

• Няньки – следят за молодняком, яйцами, куколками;
• Скотоводы – занимаются выпасом тли;
• Фуражиры – добывают необходимое пропитание;
• Строители – прорывают новые ходы, занимаются ремонтом муравейника.

Конкретная специализация может меняться по мере старения особи. Если в результате природного или техногенного фактора погибает значительное число насекомых, все существующие обязанности перераспределяются среди оставшихся особей.

Матка

Другие названия – муравьиная королева, царица. Она похожа на муравья-солдата, но отличается от него более крупным строение груди. Также у нее есть крылья, которые она отгрызает после своего оплодотворения. В муравейнике может быть как одна матка – моногиния, так и несколько – полигиния.

Особенности жизни маток:

• Матка спаривается с самцом 1 раз во время брачного периода (делает это в воздухе);
• Она накапливает сперму самца и использует ее для оплодотворения в течение всей жизни;
• После оплодотворения самка начинает активно выстраивать гнездо, выращивать первых рабочих особей;
• Продолжительность жизни матки около 20 лет, за это время она откладывает около 500-600 000 яиц.

ВНИМАНИЕ: Рабочие муравьи могут переносить матку в другое, более удобное или благополучное место. Также рабочие насекомые могут убить матку, если она приносит недостаточное потомство.

Какой вес могут поднять?

По данным ученых, муравьи могут поднять и перенести предметы, которые превышают их собственный вес в 50 раз. Конкретные примеры и факты:

• Муравей-листорез поднимает 100 г листья за 1 раз;
• При совместном поднятии какого-либо груза продуктивность особей повышается в несколько раз;
• Мощность 1 муравья составляет – 24,2 эрг/сек, 2 – 63,2 эрг/сек (в 2 раза больше);
• Кроме способностей к высокой грузоподъемности, особи также могут строить живые мосты, изгороди и пирамиды.

Муравьи – самые организованные и трудолюбивые из всех насекомых. Это позволяет им выживать в самых разнообразных условиях. Из-за своей живучести и точной иерархии обязанностей муравьи заселили практически все уголки нашей планеты.