Муравей это животное или насекомое: это животное или насекомое, виды, строение и описание

это животное или насекомое, виды, строение и описание

Муравей относится к типу членистоногие, классу насекомые, семейству муравьи, отряду перепончатокрылые (на латыни Formicidae). По своей организации их можно отнести к группе общественных насекомых с определенным делением на 3 различные касты: самцы, самки и рабочие особи.

Все о муравьях: строение муравья, характеристика, описание

В строении тела этого насекомого определяют три основные составные части: брюшко и соединенные друг с другом тонкой талией грудь и голова. Глаза, которые состоят из большого количества линз, дают возможность различать движение, однако четкого изображения не дают. Сверху головы расположены еще три простых глаза. Муравьи передвигаются с помощью 6 лапок, которые вооружены коготками, дающие возможность карабкаться насекомому вверх. Сегментарные усики, которые находятся на голове, это органы осязания и дают возможность улавливать вибрацию почвы, потоки воздуха и запахи.

В жизни муравьев запах играет немаловажную роль: при помощи запаха они различают членов своего сообщества от иных насекомых, дают сигнал призыва или тревоги к оказанию помощи, узнают о месте нахождения корма. От врагов они защищаются, используя яд или муравьиную кислоту, вырабатывающиеся специальными железами.

Особенности строения и размер муравьев будет зависеть от вида, а также от статуса, который он занимает в колонии, и может варьироваться в пределах 1-30 мм. У определенных видов самки являются наиболее крупными особями, у некоторых размер самок не больше рабочих особей. Самки имеют крылья, отпадающие после брачного сезона. Также про муравьев можно сказать, то, что их цвет бывает совершенно различным, начиная от желтого, красного, коричневого, черного и завершая синеватыми и зелеными расцветками.

Названия и виды

На сегодняшний день изучено более 15000 видов муравьев, из них на нашей территории проживают приблизительно 400. Данные насекомые сложно классификации поддаются. Это обусловлено тем, что есть многочисленные гибриды и виды-двойники, сложно отличающиеся по внешнему виду.

Самыми интересными являются такие виды:

• Рыжая мирмика — вид муравьев, который распространен на Урале, в странах Европы, на Дальнем Востоке и Сибири. Рыжеватые самки могут вырастать в длину до 6 мм, самцы черные, размером до 5 мм. Свои жилища насекомые строят под поваленными деревьями, камнями и в земле.
• Черный садовый — самый распространенный вид, его представители встречаются в изобилии в Великобритании, Португалии, в средней полосе нашей страны. Рабочие особи могут иметь размер тела до 4,6 мм, самки вырастают от 8 до 10 мм, самцы – до 5,6 мм. Темно-коричневое или черное туловище усеяно небольшими волосками. Эти насекомые гнезда устраивают в трухлявой древесине, под камнями и в земле. Основная еда – это сладкая падь, которая выделяется тлей, поэтому с этим насекомые причиняют значительный ущерб сельскохозяйственным угодьям, охраняя и разводя основной источник пищи, тлю. Вид характеризует рекордная длительность жизни матки, достигающая практически 35 лет.
• Фараонов муравей выходец из Египта, который со временем расселился по всем континентам. Рабочие особи в длину вырастают не больше 2,5 мм, не имеют крыльев, желтого цвета. Самцы длиной 3,2-3,6 мм, почти черные, крылатые. Самки размером до 4,6 мм, желто-коричневого цвета, крылатые изначально, однако рабочие муравьи после спаривания им крылья откусывают. Этот вид обитает во влажных темных местах, делая муравейники в фундаменте, простенках, за внутренней отделкой, плинтусами и даже в бытовой технике и платяных шкафах.
• Лесной малый муравей проживает в умеренных климатических лесах на территории всей Северной Евразии – от Германии, Бельгии и Испании до Швеции, Финляндии и России. Этот вид имеет размер тела 8-15 мм, черное брюшко, рыжие щеки и красно-бурый цвет. Их муравейник высотой до 2,5 метров и состоит из хвои и веток.
  Данный вид муравьев занесен в Красные книги большинства стран Европы, а в определенных регионах его относят к группе редких животных.
• Азиатского муравья-портного можно встретить в субтропическом и тропическом поясах на территориях Вьетнама, Австралии, Южной Индии, Бангладеш и Таиланда. Представители данного вида муравьев имеют красно-оранжевое брюшко с бежевыми конечностями, окрашены в ярко-зеленый цвет. Размер рабочих особей не более 9 мм, матки вырастают до 14 мм, самцы до – 11 мм. Свои жилища они сооружают на деревьях, закрепляя паутинными выделениями личинок к листве, за это и имеют название “портные”. Колония, которая вмещает до полумиллиона особей, располагается одновременно на десятке деревьев. Куколки и личинки муравьев применяются в качестве корма для домашней птицы, в народной и традиционной медицине, а также в кухне Таиланда и Индии.
• Динопонера гигантская – это в мире самый большой муравей, который может вырастать в длину до 36 мм и имеет черный цвет туловища. Проживает гигантский муравей только в саваннах Южной Америки и влажных лесах. Отличительной характеристикой вида являются полное отсутствие маток и крылатые самцы. Роль маток играют рабочие особи – самки, которые способны к оплодотворению. Жилища находятся под землей, на глубине до полуметра, и могут помещать всю небольшую семью, которая состоит из 25-40 особей.
• Кроваво-красный муравей распространен широко в средней полосе России, в Европе, встречается в Монголии и Китае. Рабочие особи достигают размера до 9 мм и имеют оранжевую голову с черным телом. Матка может достигать до 11 мм и отличается оранжевого цвета грудью и красной головой. Летние гнезда находятся под камнями, в земле и в полусгнивших пнях, зимой семья переходит в другое гнездо, которое находится возле основания деревьев.
• Восточный лиометопум — это житель дальневосточных районов России, находится в Красной книге в качестве исчезающего вида. Рабочие особи в длину 4-6 мм, темно-коричневого цвета. Самки и самцы полностью черные и имеют размер 10-12 мм. Гнезда находятся в древесине пихты, корейской сосны, березы, липы и монгольского дуба.
• Муравьи-легионеры – подгруппа кочевых муравьев, которые обитают только в субтропической зоне и тропиках. Особенно распространен этот вид в Южной и Центральной Америке, может встречаться на территории Африки. Проживают большими колониями, главную часть составляют рабочие особи. Невзирая на приблизительные размеры в 2,5-4,5 мм, этот вид муравьев «берет» своей большой численностью, при нашествиях истребляя посевы культурных растений.
• Желтый муравей-амазонка – вид, который отличается довольно большими размерами: самки могут достигать практически сантиметровой длины, самцы немного скромней – 6,5-8 мм, «солдаты» еще меньше и нечасто растут больше 4-6 мм. «Солдаты» и самки имеют желто-красные оттенки, тельце, как правило, покрыто волосками черного цвета. Самцы черные, усики и конечности бурого оттенка. Вид проживает на западе Сибири, в западных районах Азии, в странах Европы. Насекомое предпочитает проживать во влажных лесах, для постройки муравейника подбирая опушки и просеки.

Где проживают?

Данных насекомых можно увидеть на всех континентах, в любых климатических зонах и областях. Их нет лишь в знойных пустынях, на холодных островах Исландии и Гренландии, а также в суровом климате Антарктиды и Арктики. В регионах с холодным и умеренным климатом насекомые в зимнее время впадают в спячку.

Как правило, данные насекомые себе сооружают жилища-муравейники в гнилой или прелой древесине, под мелкими камнями или в земле. Определенные виды живут рядом с человеком или захватывают чужие гнезда.

Что едят?

Пища разнообразна и будет зависеть от вида. Дневное меню многих видов состоит из животной и растительной пищи, при этом каждая особь питается по нескольку раз в день.

• Основу углеводного рациона составляют падь и медвяная роса — сладкие выделения насекомых, тем более тли. Муравьи – для себя выращивают тлю, пасут ее, защищают от остальных муравьев.
• Источником белка являются останки животных, мертвые насекомые, трофические яйца, которые откладывает матка во время переизбытка пищи, полупереваренная еда взрослых муравьев и яйца насекомых-вредителей. Личинки домашних насекомых довольствуются остатками яичных блюд, желатином и молочными продуктами. Питание матки тоже состоит из белковых продуктов, которые пережевывают специально ухаживающие муравьи за ней.
• В зимнее время насекомые впадают в спячку, при которой голодают. Многие виды в то же время зимой ведут в герметичном муравейнике активный образ жизни, питаясь различными запасами.
• Муравьи-жнецы употребляют зерновые культуры, сухие плоды и сухие семена растений. Они могут запасти килограмм сырья, это позволяет зимой прокормиться целой колонии. Муравьи-листорезы в муравейник приносят частички листьев, пережевывают и оставляют на хранение в камерах-теплицах. Через время из данных кусочков вырастают грибы в хранилище, которые являются главным кормом. Муравьи-центромирмексы употребляют в пищу только термитов. Муравей-Дракула употребляет сок, который выделяют личинки, а для личинок используется питание насекомыми. Домашние муравьи совершенно всеядны.
• Дополнительными компонентами пищи могут являться древесные соки, орехи, корни и семена растений.

Размножение

Все размножение производится несколькими способами и происходит дважды ежегодно.

• Во время первого способа матка с определенным количеством рабочих особей от общества отделяется и создает новый муравейник.
• Другой вариант – брачный полет, при котором самка из чужого муравейника оплодотворяется несколькими самцами. Затем она откладывает яйца, из них рождаются рабочие муравьи. Самцы погибают через определенное время. Пока рабочие особи не появятся, самка питается остатками мускулатуры крыльев. На свет из оплодотворенных яиц рождаются самки и рабочие муравьи, а из неоплодотворенных – самцы.

Данные насекомые совершенно невредны, естественно, когда они для своего места жительства не приглядывают человеческое жилье. Потому их просто так истреблять не нужно: все же, муравей – немаловажное звено экологической цепи.

Устройство муравейника

Образ жизни этих насекомых значительно напоминает человеческое общество: как и у людей, у муравьев, существуют свои профессии:

• Солдаты или военные захватывают территории и защищают муравейник от врагов.
• Муравьи-инженеры и строители строят коммуникации и тоннели, обустраивают жилище.
• Сиделки смотрят за личинками.
• Врачи изолируют больных особей, занимаются лечением, а, если необходимо, то производят хирургические вмешательства – отгрызают поврежденные конечности.
• Животноводы или фермеры разводят цикад, тлю, червецов, медяниц.
• Добытчики собирают пищу и кладут ее в специальные комнаты муравейника.
• Жнецы собирают семена растений.
• Листорезы собирают, а также скручивают листья, после на их основе выращивают колонии грибов, служащие для муравьев пищей. Также существуют муравьи-грибководы, которые используют кусочки фекалий или насекомых для выращивания грибов.
• Могильщики усопших собратьев доставляют на кладбище.
• Древоточцы собирают камедь, выделяющуюся из растений.

Интересные факты

Существуют и удивительные факты о муравьях:

• Матка, которая является основательницей колонии, как правило, живет 6-7 лет. Но отмечены случаи, когда она доживала до 15 лет – это рекорд среди насекомых.
• Муравьиные «яйца» в свое меню включают с удовольствием жители азиатских стран и Африки. Считается, что этот деликатес повышает потенцию и богат белками. Мексиканцы употребляют данное блюдо по праздникам, намазывая на кукурузные лепешки яйца.
• Муравей-пуля, который обитает в тропиках, имеет сильный яд, который во время укуса у жертвы вызывает ощущения, значительно превышающую боль от укуса осы или пчелы. Определенные индейские племена применяют данный муравьиный яд во время обряда инициации мальчиков: на руку надевают пакет, заполненный данным видом муравьев, вследствие укусов рука напухает и очень болит. Вероятно, таким образом, вожди пытаются воспитывать стойкость в мальчиках.

Выше описаны только некоторые удивительные факты о муравьях. В биологии любого вида данных насекомых можно отыскать что-то оригинальное и уникальное. Именно за счет этой уникальности и обилию различных приспособительных характеристик они смогли стать одной из наиболее продвинутых и многочисленных групп членистоногих в целом.

Муравьи | Энциклопедия животных | Энциклопедия животных

Муравьи — одни из самых многочисленных и известных насекомых. Они отличаются чрезвычайно сложной общественной организацией, биологией и поведением. В мире насчитывается 12 000 видов муравьев. Наряду со своими ближайшими родственниками, осами, эти насекомые входят в отряд Перепончатокрылых, но при этом настолько своеобразны, что выделяются в отдельное надсемейство.

Тело муравья разделено на три отдела: крупную голову, сравнительно небольшую грудь и объемистое брюшко.

Лапки сравнительно тонкие, но они вооружены цепкими коготками. Отличительной особенностью этих насекомых является тонкий перехват между грудью и брюшком и различные железы, выделяющие пахучие вещества (у каждого вида свои), которые в известной степени заменяют этим насекомым язык. С помощью пахучих меток муравьи сигнализируют об опасности, отличают своих от чужих, оповещают о начале сезона размножения, наличии корма и даже… о необходимости вынести мусор. У пахучих муравьев-древоточцев запах настолько сильный, что его без труда может ощутить человек, а пахнут эти насекомые геранью. Кроме того, железы могут выделять муравьиную кислоту или яд (у некоторых видов для этих целей есть маленькое жало). Впрочем, главным органом защиты у муравьев являются жвала. Они довольно большие, острые и способны защелкиваться с феноменальной скоростью —  120-230 км/час! Поэтому укус даже крохотного муравьишки очень чувствителен и способен отпугнуть сравнительно крупного хищника.

Головной мозг муравья в отношении к массе тела —  один из самых крупных в мире животных, однако представление о незаурядном уме этих существ сильно преувеличено. На самом деле муравьи не обладают высоким интеллектом, поскольку все их реакции носят исключительно врожденный характер. Но сложность и многообразие этих инстинктов не имеют аналогов в природе и, действительно, поражают воображение.

Как и у всех общественных насекомых, особи одного вида у муравьев разделены на три касты: самки, откладывающие яйца (королевы или матки), самцы и бесплодные самки (рабочие). Принадлежность к касте обусловлена генетически и не может быть изменена ни при каких обстоятельствах. Королевы по размерам самые крупные, в начале жизни они крылатые, но после брачного лета отгрызают себе крылья. Самцы самые мелкие в колонии, они также крылаты. Рабочие муравьи всегда бескрылые, они крупнее самцов, но существенно мельче королевы. Только у самых примитивных видов все рабочие муравьи выглядят одинаково, но чаще всего внутри этой касты существуют свои морфологические разновидности. Такое деление обусловлено «профессиональной» специализацией рабочих муравьев. В целом окраска этих насекомых невзрачная: черная, рыжая, бурая. Самые крошечные муравьи-дацетины в длину не превышают 1 мм, а самые крупные виды, гигантская динопонера и гигантский кампонотус, достигают 3 см!

Гигантский кампонотус (Camponotus gigas).

Муравьи населяют все континенты, климатические пояса и природные области. Их не найдешь только в приполярных областях и в центре обширных пустынь. В тропиках муравьи активны круглый год, в умеренной зоне они зимуют в оцепеневшем состоянии. Практически везде плотность муравьиных поселений очень высока. Даже в умеренном поясе на нескольких квадратных километрах обитает несколько десятков видов этих насекомых, в сумме составляющих 10-20% биомассы. В тропиках доля муравьев в общей биомассе живых существ может доходить до 30%, на 1 км² территории там может жить до 2 миллиардов муравьев! Такой успех объясняется сложной организацией муравьиных сообществ.

Крошечные колонии примитивных видов муравьев способны уместить свое гнездо в скорлупке ореха или пустом желуде.

Все виды этих насекомых являются колониальными. У самых примитивных видов размер колонии может исчисляться несколькими десятками рабочих муравьев, а самые большие семьи могут включать до 22 миллионов особей. Большинство видов оседлы, они создают для жилья специальные гнезда — муравейники. Обычно главная часть муравейника погружена в почву, где образует разветвленную систему ходов, иногда доходящих до глубины 4 м. Здесь находится королева, яйца и личинки. Вид наружной части муравейника может варьировать от простого отверстия в земле до громадной кучи из веточек и хвои.

Муравейники рыжих лесных муравьев (Formica rufa) — самые большие в мире, их высота может достигать 2 м!

Необычно смотрятся гнезда пещерных муравьев из Австралии. Они располагаются в земле, а вход в гнездо муравьи окружают довольно высоким барьером из сухих листьев и веточек.

Гнездо пещерных муравьев (Polyrhachis macropa) окружено листьями безжилковой акации (Acacia aneura).

Так называемые спиральные муравьи выстраивают вокруг входа настоящие лабиринты из засохшей глины.

Гнездо спиральных муравьев.

Но самые удивительные муравьиные гнезда находятся над поверхностью. Красногрудые муравьи-древоточцы ведут себя как настоящие короеды. Они выгрызают ходы в трухлявой древесине и устраивают свои гнезда в стволах старых деревьев.

Ячеистое гнездо пахучих муравьев-древоточцев (Lasius fuliginosus).

Родственные им пахучие муравьи-древоточцы не выгрызают ходы, а строят  в дуплах гнезда из картона.

Гнездо остробрюхих муравьев можно перепутать с грибом-трутовиком.

Наконец, остробрюхие муравьи сооружают в кронах настоящие гнезда из бумаги, похожие на осиные.  Вершиной строительного искусства можно считать жилища муравьев-портных или муравьев-ткачей. Они создают гнезда из листьев деревьев, причем делают это, не отрывая их от ветвей. В процессе строительства рабочие муравьи хватаются лапками за край одного листа, а жвалами удерживают край другого, их собратья в это время подносят к краям листьев собственные личинки, выделяющие клейкие нити.

Зеленые муравьи-ткачи (Oecophylla smaragdina) сооружают гнездо.

Расположение групп насекомых зависит от конфигурации листьев и не меняется до тех пор, пока не закончится процесс сшивки гнезда.

А так выглядит результат труда муравьев-ткачей. Основу гнезда составили живые (зеленые) листья с нескольких веток. Там, где материала не хватило, муравьи умело залатали прорехи опалыми (коричневыми) листьями.

Некоторые виды муравьев не имеют постоянных гнезд и все время кочуют. Но движение колонны не может длиться вечно, насекомые вынуждены периодически останавливаться для размножения. В этом случае они создают временное гнездо из собственных тел. Множество муравьев сплетаются в ажурные сети, из которых формируется огромный шар. В самом его центре находится королева, откладывающая яйца.

Гигантское живое гнездо, состоящее из муравьев-кочевников, или эцитонов Бурчелла (Еciton burchellii).

Взаимоотношения муравьев в семье чрезвычайно сложны и разнообразны. Только у самых примитивных видов королева может выходить из гнезда и участвовать в сборе корма. В большинстве случаев матка занимается только откладкой яиц, а все остальные виды работ выполняют рабочие муравьи. Но это не значит, что их каста находится в угнетенном положении. Ведь именно рабочие муравьи зачастую определяют судьбу королевы: если она кладет мало яиц, ее могут заменить на более плодовитую матку, а неугодную убивают. В свою очередь благополучие королевы зависит от того, насколько обильно ее будут кормить, а значит и от числа рабочих особей. Если рабочие муравьи погибают, оставшаяся без ухода королева, яйца и личинки также гибнут. Поэтому молодая матка в первую очередь заботится о преумножении числа своих «подданных».

Некоторые виды наращивают число рабочих особей просто путем откладки яиц, а некоторые практикуют временный социальный паразитизм. Суть этого явления заключается в том, что молодая матка, еще не имеющая собственной «свиты», поселяется в гнезде другого вида муравьев. Она обманывает их, издавая привлекательный запах, поэтому чужие рабочие начинают ее кормить и обслуживать. По мере того, как королева откладывает яйца, из них выводятся ее собственные рабочие, которые со временем заменяют муравьев приютившего ее вида. Муравьи-амазонки и кровавые муравьи-рабовладельцы не довольствуются паразитизмом временным и переходят к паразитизму настоящему. Они регулярно совершают набеги на гнезда близких видов и воруют чужих куколок и яйца. Из этого расплода выводятся рабочие муравьи, до скончания века работающие на похитившую их семью. У эпимирмы Ванделя паразитизм зашел так далеко, что собственных рабочих особей у этого вида никогда не бывает. Матка проникает в чужое гнездо и откладывает яйца, из которых выводятся только новые матки и самцы, а обслуживают ее чужие  рабочие. В то же время муравьи-темнотораксы, часто выступающие в роли рабов, не сдаются без боя и убивают в отместку куколок поработивших их хозяев.

Муравей-рабовладелец несет личинку. Челюсти этих насекомых приспособлены для захвата и удержания добычи.

Профессиональные обязанности рабочих муравьев обусловлены потребностями вида. У всех видов муравьев молодые рабочие особи начинают свою «карьеру» в муравейнике с работы «няньками» и «сиделками»: они переносят яйца и куколок из одной камеры муравейника в другую, защищают их от расхищения, помогают новому поколению вылупиться. В их обязанности входят также работы по расширению ходов, чистка гнезда, удаление трупов погибших сородичей. Со временем они начинают все дальше удаляться от гнезда и переходят к сбору корма. Интересно, что «карьерный рост» напрямую зависит от успехов первых походов. Особи, приносящие мало корма, так и остаются на всю жизнь «няньками», а те, кто особенно удачлив в поисках пищи, в ранг фуражиров переходят очень быстро.

Профессия фуражира самая распространенная в муравьиной семье, но не единственная. Поскольку рабочие муравьи подвергаются нападениям хищников, а иногда и собственных собратьев, то для их защиты у многих видов есть рабочие-солдаты. Они крупнее обычных особей и вооружены мощными жвалами. Поведение солдат различно: у кочующих муравьев они движутся в главе и по краям колонны; у муравьев-жнецов выстраиваются почетным караулом на обочине тропы, по которой следуют сборщики корма; у муравьев-листорезов солдаты едут на кусочках листьев, переносимых фуражирами, и охраняют их от нападения сверху; у европейского пробкоголового муравья солдаты имеют тупо срезанную голову, которой они затыкают ходы в муравейнике и впускают в него только особей, имеющих «свой» запах.

Рабочий-солдат эцитона Бурчелла вооружен огромными жвалами.

Среди муравьиных профессий есть и совсем экзотические. Например, австралийские медовые муравьи заготавливают пищу… в телах собственных сородичей! Для этого у них есть специальные рабочие особи, которые никогда не покидают гнезда. Всю жизнь они проводят, уцепившись лапками за потолок камеры, главной их обязанностью является поглощение корма, приносимого фуражирами. От постоянной кормежки эти муравьи неимоверно раздуваются и становится огромными, если такая особь случайно сорвется с потолка ее брюшко лопается и она погибает. Когда возникает необходимость в пище, другие члены семьи приходят к этим «живым бочкам» и выпрашивают у них корм. Впрочем, способность кормить членов семьи характерна для всех видов муравьев, она называется трофаллаксис. Благодаря ей сытый муравей способен быстро передать часть накопленной энергии голодным и слабеющим особям, выживаемость семьи в целом при этом увеличивается.

«Живые бочки» австралийских медовых муравьев висят на потолке муравейника.

Запах является главным маркером, определяющим поведение особи и отношение к ней собратьев. Муравья из чужого гнезда (даже если он принадлежит к тому же виду) в муравейник не впустят. По запаху муравьи определяют где и какой корм был найден: они следуют по пахучим меткам, оставленным счастливчиком, к источнику пищи. Именно поэтому часто можно видеть этих насекомых, движущихся цепочкой друг за другом. Согласованные усилия позволяют муравьям переносить добычу и строительные материалы, во много раз превышающие их в размере. Раненный муравей также начинает выделять особые вещества, которые буквально призывают его собратьев прийти ему на помощь. Мертвые муравьи выделяют олеиновую кислоту, которая побуждает рабочих особей вынести труп из гнезда. Помимо запаха могут использоваться контакты усиками, у некоторых видов стрекотание и постукивание брюшком. Таким образом, примитивные инстинкты в разных сочетаниях формируют очень сложные типы поведения.

Благодаря цепким лапкам муравьи с одинаковой легкостью передвигаются по горизонтальным и вертикальным поверхностям. Особенно быстро бегают муравьи-бегунки (муравьи-фаэтончики), обитающие в пустынях Африки. Стремительный бег помогает им заготавливать корма в полдень, не обжигаясь о раскаленную землю. Древесные муравьи могут планировать, меняя направление полета, некоторые виды способны прыгать. Благодаря взаимовыручке муравьям не страшны даже непреодолимые для одиночек препятствия.

Муравьи образовали живой мост через расщелину между камнями. Ни один из них не смог бы преодолеть такое расстояние самостоятельно.

Огненные муравьи во время наводнений образуют плоты из собственных тел, эти плавучие скопления способны преодолевать реки.

На поверхности живого плота видны белые яйца и личинки, которых огненные муравьи особенно тщательно оберегают от намокания.

Среди муравьев встречаются растительноядные, хищные и всеядные виды.

Европейский, или степной муравей-жнец (Messor structor) заготавливает корм.

Растительноядные муравьи-жнецы во время цветения злаков в пустынях и степях ударными темпами ведут заготовку семян, запасов которых им хватает на весь год. Муравьи-древоточцы поедают мертвую древесину и камедь деревьев.

Муравьи-листорезы с таким же старанием отгрызают кусочки листьев и уносят их в муравейник. Правда, сами листья они не едят, а только пережевывают и складируют эту влажную массу в подземных камерах. Там, в сырости и темноте на этом «силосе» начинают расти грибы, которые муравьи и поедают.

Рабочий муравей-листорез несет кусочек отрезанного листа, на котором восседает солдат.

Всеядные виды собирают трупы беспозвоночных, сладкие выделения тлей и других растительноядных насекомых.

Муравей доит горбатку, которая отделывается от надоедливого «пастуха» капелькой сладкой жидкости.

Муравьи настолько любят эти сахаристые выделения, что тщательным образом охраняют тлей и всячески заботятся о них: переносят на здоровые растения, прячут на ночь в муравейник, пасут и защищают от нападения хищников, например, божьих коровок.

Муравьи кампонотусы и опекаемое ими скопление тлей.

Хищные и, частично, всеядные виды нападают на живых насекомых и их личинок. Особой беспощадностью славятся муравьи-кочевники, обитающие в Южной Америке. Это крупные и очень агрессивные насекомые, бесстрашно атакующие на своем пути все живое. Их укусы и многочисленность способны обратить в бегство и людей, и даже таких грозных зверей как ягуары. Если бегство невозможно (например, животное привязано), то муравьи, кусая, доводят его до болевого шока и смерти, а затем общими усилиями съедают жертву. Ни одно животное в джунглях не пытается оказывать им сопротивление, а сразу убегает, завидев движущуюся колонну.

Муравьи окружили яйцо бабочки морфо Пелеида (Morpho peleides), не дожидаясь, пока мать улетит.

Все виды муравьев размножаются в строго определенное время 1-2 раза в год. Простейшим способом размножения является так называемое почкование. При этом в материнской колонии рождается молодая королева, которая переселяется с частью рабочих особей в отдельный муравейник. Но чаще муравьи совершают брачный лет, во время которого молодые самцы и самки поднимаются в небо. Здесь особи из разных муравейников перемешиваются друг с другом и образуют пары. Молодые королевы с одним или несколькими самцами садятся на землю и начинают строить гнездо. Вскоре после оплодотворения самцы погибают, а самки откладывают яйца, из которых впоследствии вылупятся рабочие особи. До того момента, пока рабочие особи не начнут добывать корм, королева ничего не ест. Этот период иногда может длиться до года, а пережить голод самке помогают… крылья. После брачного полета она их отгрызает, а оставшаяся мускулатура растворяется в ее теле, высвободившиеся питательные вещества идут на формирование яиц и поддержание жизни матки.

Яйца муравьев образуют липкую массу, что облегчает их переноску рабочими. Под брюшком взрослой особи видны безногие личинки — от яиц они отличается темной головой, слабой сегментацией и крошеными ворсинками.

У всех видов муравьев из оплодотворенных яиц рождаются самки (рабочие или молодые королевы), а из неоплодотворенных — самцы. Таким образом состав семьи саморегулируется: чем меньше самцов, тем выше вероятность их рождения. Удивительное исключение представляет собой малый огненный муравей, у которого все происходит с точностью до наоборот. Из неоплотворенных яиц у него рождаются исключительно самки-королевы, из оплодотворенных — рабочие особи. В части яиц отцовские гены приводят к уничтожению материнских хромосом, и тогда из них рождаются самцы. Таким образом самки этого вида всегда наследуют только материнские гены, а самцы — только отцовские, то есть оба пола размножаются по сути независимо друг от друга клонированием.

Несмотря на свой крошечный размер муравьи живут очень долго: рабочие особи — 1-3 года, а королевы — до 20 лет! И только  возраст самцов обычно не превышает нескольких недель.

Рабочий муравей смотрит на королеву, изнуренную брачным полетом.

Естественных врагов у муравьев много. Взрослых особей поедают различные птицы, жабы, лягушки, ящерицы, землеройки, хищные осы, пауки. В поисках яиц и куколок муравейники разоряют кабаны и медведи. Муравьеды, трубкозубы, ящерицы молохи, муравьиные львы питаются исключительно этими насекомыми. При нападении на муравейник инстинкт побуждает муравьев не прятаться, а сообща нападать на врага. Таким образом колония выживает за счет гибели отдельных особей.  У цилиндрических кампонотусов инстинкт самопожертвования настолько развит, что в случае атаки они буквально делают себе харакири. Из вспоротого брюшка изливается липкая жидкость, склеивающая врага.

Массовость муравьев привлекает не только хищников, но и всевозможных нахлебников-паразитов, желающих поживиться за чужой счет. В муравейниках обитают личинки бронзовок, особые виды сверчков и жуков, имитирующие запах личинок муравьев. Обманутые взрослые муравьи кормят этих сожителей и даже перетаскивают в новое гнездо. Не все сожители столь безобидны: жуки ломехузы опьяняют муравьев особой жидкостью и поедают муравьиные яйца и куколок. Некоторые живые организмы пользуются помощью муравьев, не причиняя им вреда. Это 250 видов мелких птиц, регулярно принимающих «ванны» в муравейниках. Распушив перья, пернатые позволяют муравьям выпускать в себя струйки муравьиной кислоты, которая дезинфицирует оперение.

Неоценимую услугу оказывают муравьи различным лесным цветам. Этим растениям трудно распространять свои семена, поскольку они маленькие, а ветра в лесу не бывает. Поэтому у пролески, фиалки, марьянника, копытня, чистотела, кандыка семена имеют крохотный сочный придаток, привлекающий муравьев. Сорвав семя, муравей тащит его в гнездо и лакомится сочным придатком, а само семя выбрасывает. Таким образом эти насекомые ежегодно растаскивают миллиарды семян по всему лесу. В тропиках некоторые растения привлекают муравьев для защиты своих листьев от поедания другими насекомыми. Для этого они обеспечивают своих стражей бесплатным жильем. Например, африканские акации имеют полые шипы, а мирмекодия — толстые клубни со множеством ходов и полостей. В этих готовых муравейниках и поселяются их охранники.

Клубневая мирмекодия (Myrmecodia tuberosa) на ветке дерева. На разрезе клубня видны полости и ходы для муравьев.

Люди используют муравьев различным образом. В Мексике и Таиланде большие питательные яйца некоторых видов собирают и используют в кулинарии как заменитель икры. Крупных муравьев обжаривают, а хватких муравьев-ткачей применяют для наложения швов в полевых условиях. Для этого муравья подносят к краям раны и дают ему ухватиться за кожу, после чего тело отрывают, а голову оставляют. Жвалы муравья действуют как степлер, прочно сшивая края на несколько дней до полного рубцевания раны. В средней полосе муравьев иногда привлекают для защиты лесов и садов, но нужно учитывать, что привычка этих насекомых разводить тлей может быть и вредной. В тропиках большой вред плантациям фруктов наносят муравьи-листорезы. Крайне опасны агрессивные огненные муравьи. Они при укусе выделяют в тело жертвы яд. Он хотя и не смертелен, но вызывает сильные болевые ощущения, подобные ожогу, а в ряде случаев — опасную аллергическую реакцию.

Польза муравьев значительно превышает вред, который они способны нанести, поэтому у людей эти насекомые издавна пользовались любовью. Они являются образцом трудолюбия и взаимопомощи. В то же время ряду эндемичных видов угрожает исчезновение. Сейчас в Красный список Международного союза охраны природы внесены 146 видов муравьев.

Почитать о животных, упомянутых в этой статье: божьих коровках, бронзовках, морфо, горбатках, жабах, лягушках, ящерицах, кабанах, медведях, муравьедах, ягуаре.

Единый разум улья. Муравьи и другие социальные животные | Наука

Alicia Fagerving [CC BY-SA 3.0]

Социальных насекомых много. Но мало кто представляет себе, насколько. Общая масса термитов больше, чем всех сухопутных позвоночных — зверей, птиц, рептилий — вместе взятых. А муравьёв и их родственников — ос, пчёл, шмелей — ещё больше, чем термитов. В сумме общественные насекомые образуют свыше половины всей биомассы животных. Это великая, почти космическая сила. И нам есть чему у них поучиться.

Вместе мы сила

В обычае паучих и самок богомолов поедать своих женихов нет ничего странного. Просто большинство хищных насекомых распознают только два класса объектов. «Маленькое и движется» — еда. «Большое и движется» — враг. Самец меньше. Он — еда

Выгоды сотрудничества несомненны. Но для объединения сил многих особей необходим альтруизм, готовность жертвовать личным во имя общего. Основано это удивительное побуждение на инстинкте продолжения рода. И в простейшем случае запрещает поедать собственное потомство. Надо заметить, что, к примеру, у большинства хищных рыб, даже живородящих, никаких комплексов на сей счёт нет. Малёк, едва появившись на свет, тут же вынужден спасаться бегством от матери. Впервые способность помимо «врагов» и «добычи» распознавать ещё и третью категорию объектов — «свои» — появилась около 200 миллионов лет назад. Вероятно, именно у насекомых, стремительно образующих новые виды, а значит, и быстрых на выдумки.

От терпимости к собственному потомству всего один крошечный шаг до заботы о нём. Если молодым особям не нужно спасаться бегством от взрослых, ничто не мешает им оставаться поблизости, автоматически получая некоторую защиту (что для них «враг», то для матери «добыча») и даже питание — в виде объедков со стола старших.

Следующим шагом к образованию «сверхорганизма» может стать совместное проживание нескольких поколений уже зрелых особей. Однако совершается этот шаг редко, ведь скученность означает лишь конкуренцию за пищу. Другое дело, если существа догадаются искать и захватывать добычу объединёнными силами. Но для этого сначала надо изобрести какой-то способ обмена информацией.

Химические сигналы муравьёв, живущих огромными семьями, чрезвычайно сложны и разнообразны, но главный из них — наиболее очевидный. Стоит одному муравью пустить в ход оружие, как прочие тут же бросаются на запах муравьиной кислоты. И даже если «часовой» столкнулся с существом, подпадающим под определение «враг», велика вероятность, что враг сам станет добычей, когда прибегут остальные муравьи.

Муравьи — абсолютные рекордсмены среди беспозвоночных по соотношению массы мозга и тела. Сложные совместные действия требуют развитого интеллекта

Но на пути к социальному образу жизни встаёт ещё одно препятствие — генетика. Если потомство, взрослея, остаётся в одном гнезде, неизбежно близкородственное скрещивание. Поэтому дальше строить идеальное государство в отдельно взятом трухлявом пне возможно, лишь если старшая самка выделяет специальный феромон — летучее вещество, подавляющее сексуальное влечение у прочих обитателей гнезда. Так устроено, например, сообщество шмелей. Все самки в гнезде одинаковы и потенциально способны размножаться, но яйца откладывает только одна. В случае гибели королевы выделение асексуального феромона прекратится, и плодовитой станет другая самка.

Шмелиный подход к проблеме надёжен, как и всё примитивное, но не лишён недостатков. Одна обычная самка не может восполнить потери семьи, если они свыше нескольких десятков особей. Путь к процветанию и, фактически, к мировому господству общественным насекомым открывает лишь физическая специализация — деление на касты. Крылатые особи нужны для расселения, обмена генами и основания гнёзд, где затем превращаются в стационарные фабрики по производству яиц.

Тайны муравейника

Термитники и муравейники — чрезвычайно сложные сооружения. Трудно представить, как крошечные насекомые, не имея единого плана и общего руководства, могут их возвести. Это позволяет паранауке невозбранно использовать жилища общественных насекомых как доказательства существования телепатии, информационных полей и дорогого сердцу фантастов «коллективного разума». Однако план не передаётся муравьям откуда-то снаружи — его действительно нет.

В природе вы не найдёте двух одинаковых термитников или муравейников. Расположение ходов и камер в каждом уникально. Ибо организация работ предельно проста. Муравьи, орудующие снаружи кучи, наращивают её, неутомимо закапывая собратьев, оставшихся внутри. Те, в свою очередь, откапываются, расчищая ходы на поверхность. Камеры для грибных плантаций, яиц и личинок создаются по необходимости в глубине кучи путём расширения коридоров.

Так же действуют и термиты — с той лишь разницей, что их крепость возводится изнутри. Внешний слой сооружения пронизан беспорядочными «техническими» ходами. Главные коридоры, вентиляционные шахты и залы не планируются заранее, а выдалбливаются в толще термитника, когда и где нужно.

Кстати, если суета муравьёв и термитов кажется вам хаотической и бестолковой, вы совершенно правы. Примерно 80% усилий насекомые тратят впустую, мешая друг другу или строя то, что немедленно будет разобрано.

Касты

Деление общественных насекомых на «касты» в простейшем случае обеспечивается всё теми же выделяемыми королевой феромонами, но только действующими радикальнее: досрочно останавливающими развитие личинки. Рабочие муравьи и пчёлы — не достигшие зрелости самки. Раз в год матка прекращает химические атаки, и из куколок вылупляются «доделанные» особи — крылатые и способные к размножению.

Зергов из вселенной StarCraft многие считают лучшей из игровых рас. Их создатели явно вдохновлялись примером общественных насекомых

Так что и каст в простейшем случае всего две: знать и рабочие. Обязанности рабочих определяются их возрастом. Только что вылупившиеся муравьи остаются в гнездовых камерах, выполняя роль нянек. Потом они переключаются на строительные работы внутри муравейника. Позже начинают выходить наружу, становятся собирателями, охотниками и носильщиками, доставляют стройматериалы. Затем превращаются в солдат, стерегут входы, патрулируют основные «дороги» и окрестности гнезда. Наконец, состарившийся или получивший увечья муравей переквалифицируется в мусорщика и выносит из гнезда отбросы.

Удивительно, но рабочие особи общественных насекомых, как правило, умирают своей смертью, до конца прожив отмеренный природой срок. Риск погибнуть у муравья есть только на одном этапе карьеры: когда он собирает еду. Солдаты же реально рискуют только у муравьёв-кочевников. В остальных случаях они, как правило, наблюдатели и часовые — на гнездо либо никто не нападает, либо это медведь, и тогда всем конец. Интересно и другое. Муравьи, хотя обычно в пище не разборчивы, не съедают умерших собратьев («своих» нельзя трогать!), а иногда даже предают их тела земле.

Есть ли в муравейнике воры и тунеядцы? Как ни странно, да. А из-за симбионтов, вырабатывающих опьяняющие вещества, в муравьиной среде существует и наркомания

Следующий этап социализации технически намного сложнее и потому недоступен осам и пчёлам, которые перешли к общественному образу жизни недавно. На этом этапе рабочая особь всё-таки продолжает развиваться, но не превращается в «королеву», а лишь растёт и отращивает жвалы. На ранних этапах карьеры муравей мал, что удобно для работ внутри гнезда. В период физического расцвета он охотится. Перейдя на военную службу, муравей уже обладает внушительным вооружением, а уволившись в запас, превращается в «мельника», дробящего огромными челюстями твёрдую пищу.

Минус подобного подхода в том, что погибших собирателей некем заменить — когда ещё мелкие рабочие подрастут! Как следствие, у термитов и наиболее продвинутых муравьёв появляются настоящие «касты». Особь с нужными характеристиками появляется сразу из куколки. Как правило, служебных «каст» три или четыре: мелкий рабочий (прислуга и строитель), крупный рабочий (добытчик) и солдат. Нередко встречается ещё и мелкий быстроногий солдат — «разведчик». Иногда, впрочем, номенклатура сокращается. Широко известны амазонки — «муравьи-рабовладельцы», которые ограничиваются кастой солдат, а рабочих захватывают. Есть и паразитические виды, которые обходятся вообще одними «королевами» — просто присваивающими чужой муравейник целиком. Матка такого вида мастерски умеет притворяться «своей», и рабочие не препятствуют её проникновению в гнездовую камеру. Там она убивает истинную хозяйку гнезда и занимает её место, начиная откладывать яйца, из которых выводятся лишь новые «короли» и «королевы».

Попадаются и экзотические «касты». Например, «медовые бочки» — несамоходная каста рабочих, у которых в раздутых брюшках хранится концентрированный сироп. Но самое гениальное изобретение принадлежит термитам, у которых, помимо «солдат-пробок» (затыкающих проход собственной огромной головой), есть ещё и солдаты, которые плюются мгновенно застывающим клеем. Или даже взрываются, разбрызгивая клей. Казалось бы, это слабое оружие, если сравнивать с ядом или кислотой. Но только клей может остановить неудержимых бродячих муравьёв. Не считая огня и текущей воды, единственная непреодолимая для них преграда — перекрывающая тоннель баррикада из живых, но слипшихся тел собратьев. Ведь своих-то нельзя растерзать.

Разделение труда есть у всех социальных насекомых, но главное достижение муравьёв носят «экономический» характер. Муравьи открыли производящее хозяйство. Древнейшая и благороднейшая из рас — термиты — знамениты своей кишечной микрофлорой, позволяющей усваивать любую органику. Но в том-то и дело, что на «любую» они не претендуют, ограничиваясь лишь худшей — отмершей растительностью. Это позволяет создавать огромную биомассу (ведь пищи в избытке), нисколько не вредя окружающей экосистеме. Чтобы не отставать от термитов, некоторые виды муравьёв научились разводить грибы и тлей. Экосистему их методы напрягают довольно сильно, но муравьи выходят из положения, комбинируя (что для насекомых уникально) несколько способов добычи пищи. То есть дополняя грибные сады и дойные стада охотой и собирательством.

И другие звери

В мире насекомых социальный образ жизни даёт несомненные преимущества перед одиночками. Главный секрет успеха муравьёв и термитов заключается в сведении детской смертности к минимуму. Потомство насекомого-индивидуалиста — предоставленные своей судьбе кладки яиц, крошечные личинки, беззащитные куколки — может уцелеть, только если его никто не найдёт. И даже изобретательная забота о приплоде мало помогает делу. Кто защитит норку осы-одиночки, пока хозяйка на охоте? И кто накормит личинок, если оса погибнет? А яйцам, отложенным «королевой» муравейника или улья, ничто не помешает развиться до полноценной особи. Потомство, неусыпно опекаемое няньками, надёжно укрыто в подземных казематах под охраной тысяч неустрашимых солдат. Даже гибель большинства рабочих никак не скажется на численности следующего поколения. Поэтому не имеет значения, что взрослые муравьи в основном бесплодны. Одной «королевы» вполне достаточно.

Прогрессивную и плодотворную концепцию «сверхорганизма», конечно, взяли на вооружение не только насекомые. Обнаружены и общественные позвоночные — голые землекопы. Есть даже крошечные социальные креветки, устраивающие гнёзда внутри губок. В будущем, если, конечно, биосфера переживёт господство человека, число социальных видов должно увеличиться.

Гиеновидные собаки с настоящими гиенами в очень далёком родстве. Но, помимо внешнего сходства, они ведут и подобный им социальный образ жизни / Bart Swanson [CC BY-SA 3.0]

Но пока что социальную организацию по муравьиному образцу выбрали считанные виды млекопитающих. И эти виды нельзя назвать процветающими. Рыб, птиц и рептилий коллективные методы выживания просто не заинтересовали. Причина кроется в самой формуле успеха общественных насекомых — «неприступная цитадель плюс многочисленный гарнизон». Существам, обитающим в толще воды, не из чего строить крепость. Для большинства других видов строительство долговременных сооружений означает отказ от миграций, от возможности покинуть местность, если запасы пищи истощатся. А для птиц и зверей миграция крайне важна. Во-первых, по сравнению с насекомыми они велики, а во-вторых, теплокровны и, как следствие, прожорливы. Гарнизон крепости, которого хватило бы для строительства, охоты, обороны и выкармливания потомства, окажется под постоянной угрозой голодной смерти.

Наконец, у млекопитающих и птиц проблема детской смертности успешно решается иными путями. Особых успехов в этом плане добились копытные. Уже через час новорождённый телёнок может уверенно ходить. На следующий день — бегать. Через неделю он не отстаёт от взрослых и всё время находится под присмотром. Его кормят, предупреждают об опасности, а главное, его защищает бык, который сильней большинства хищников.

Опыт разделения труда между «кастами», от рождения оптимизированными для своих обязанностей, позвоночные уже давно взяли на вооружение, и учиться тут у муравьёв и пчёл просто нечему. Другой вопрос, что опыт этот звери перенимали с учётом своей специфики. Поэтому у львов, например, только две касты. Самки — рабочие особи. Самец — «король», он же и «солдат». Разделение функций налицо: львицы охотятся, самец охраняет львят, добычу и охотничий участок. С физической оптимизацией тоже всё в порядке: самец крупнее и обладает гривой — на охоте она бесполезна, но защищает шею в бою с другими хищниками. А то, что вместо «королевы», спаривающейся с несколькими самцами, у львов «король», оплодотворяющий нескольких самок, с точки зрения генетики ничего не меняет. Совершенно естественно и то, что «солдат» в львином «муравейнике» так мало. Царь зверей и один в поле воин.

Взрослые львы, даже потеряв гарем, всё равно почти не охотятся сами, предпочитая отбирать добычу у других хищников / Benh LIEU SONG [CC BY-SA 3.0]

Гиены слабее. Поэтому «королеву» окружает как минимум десяток «солдат» — самцов и самок. А поскольку и этого против льва с тремя львицами маловато, то и самих «королев», как и в некоторых муравейниках, у гиен может быть несколько. Но в целом для млекопитающих характернее именно «короли». Ведь если производство яиц легко поставить на поток, то с крупными детёнышами, которых нужно сначала выносить, а потом ещё и выкормить, всё сложнее. А значит, одной плодовитой самкой на стаю не обойтись.

Голый землекоп

Голый землекоп неизменно попадает в топ-10 самых уродливых животных. Но и там призовых мест не занимает. Слишком противный / Roman Klementschitz, Wien [CC BY-SA 3.0]

Самым ярким примером общественного позвоночного считается африканский роющий грызун — голый землекоп. Эти крошечные — массой около 30 граммов — зверьки питаются корнями растений и не покидают тоннелей, которые сами же строят. Колония из нескольких десятков особей состоит из мелких рабочих, более крупных солдат и единственной плодовитой самки — королевы. Помимо общественной организации, у землекопов есть ещё ряд уникальных особенностей. Они не чувствуют боли, устойчивы к кислоте и, главное, отличаются удивительно медленным метаболизмом. Благодаря чему переносят концентрацию углекислого газа, для прочих млекопитающих смертельную, и живут невероятно долго для своих размеров — более 20 лет. Но постоянную температуру тела поддерживать не способны. По организации семья землекопов подобна семье шмелей. «Рабочие» и «солдаты», обороняющие гнездо от змей, различаются лишь возрастом. И все — как самцы, так и самки, — сохраняют способность к размножению. В случае гибели, болезни или старения «королевы» новая определяется серией поединков (обычно со смертельным исходом). Кроме того, любой из обитателей подземного города имеет право уйти, чтобы основать собственную колонию.

Муравей разумный

Как видите, у насекомых нет каких-то уникальных ноу-хау. Сверхорганизмы образует не только многоногая мелочь. Разница между фантастическими «зергами», «ордами» и реальными львиным прайдом лишь одна: фантасты обычно копируют муравейник бездумно, в лоб, увеличивая во столько-то тысяч раз, населяя немыслимыми чудовищами и сикось-накось прилаживая где-нибудь сбоку разум. Звери же с мудрой осторожностью ищут баланс между возможным и желаемым.

Кстати, о разуме. В разумных социальных животных нет ничего фантастического — ведь именно такой образ жизни способствует увеличению интеллекта. По всем признакам Homo Sapiens — куда более характерный пример социального вида, чем любые из насекомых. Мы живём в огромных сообществах, разделяя обязанности между особями. Недаром же термины для обозначения «каст» у насекомых (да и саму идею кастового деления) мы взяли из своего обихода. Только в человеческом обществе разделение труда разнообразнее и глубже.

Да, у нас нет физической специализации, у солдат не вырастают огромные челюсти или когти. Но лишь потому, что вид, производящий орудия труда, не приспосабливается к среде путём изменений тела. И да, у людей процесс размножения не централизован. Каждый справляется с этой задачей, как умеет. Но и здесь срабатывают естественные для крупных млекопитающих ограничения плодовитости отдельной самки.

Нет, это не поцелуй. Трофаллаксис — обмен пищей и выделениями желёз. А также информацией

С другой стороны, человеческое общество куда лучше организовано и централизовано намного больше, чем улей или муравейник. Отдельный муравей не управляется извне, а только получает химические сигналы от других особей. Но он и сам распространяет такие сигналы, информируя других о присутствии пищи или об опасности.

Муравей, как существо менее социальное, свободнее в принятии решений. Например, по сигналу «опасность» 85% насекомых бросаются к его источнику. Остальные 15% бегут прочь. Это логично. Ведь если героями будут все, то после первой же неудачной битвы работать станет некому. Трусы (как залог сохранения популяции) в той же пропорции предусмотрены эволюцией и среди людей: каждый седьмой солдат считает своё личное выживание приоритетной задачей… Но кто ж его спросит-то?

Казалось бы, всё просто. Реакции муравейника как единого целого не могут быть сложнее реакций отдельного муравья. Значит, добиться от муравейника разумных реакций можно, лишь населив его разумными существами. Этот способ работает — мы сами тому свидетельство. Но фантасты не ищут лёгких путей, рассуждая о «коллективном разуме» как о чём-то противоположном «индивидуальному» человеческому сознанию. Интеллект «улья» представляется как сумма интеллектов отдельных существ, каждое из которых само по себе неразумно. Или же супермуравейник получает центральный мозг, дистанционно управляющий множеством тел.

Технически это вполне реализуемо даже без телепатии. Достаточно биологической радиосвязи, в которой нет ничего невозможного. С точки зрения эволюции вполне естественно совершенствовать коммуникации между особями в улье и даже превратить интеллект в «кастовую» специализацию и создавать наряду с «матками», «солдатами» и «рабочими» ещё и «философов». Но есть ли в этом какой-то смысл — вот в чём вопрос.

«Сверхорганизм» из миллиона отдельных тел — не предел. Есть ещё и сообщества муравейников — до десятков тысяч гнёзд! Внутри такой «республики» семьи, основанные тысячи лет назад потомками одной праматери, обмениваются как колоннами рабочих, так и королевами / Benjamint444 [CC BY-SA 3.0]

«Распределённый» супермозг из мелких, поддерживающих между собой связь ячеек будет неэффективен. Без единого координирующего центра, который собирает и перераспределяет информационные потоки, не обойтись. Именно поэтому, кстати, на эволюционном пути за примитивными организмами с множеством нервных узлов, равномерно распределённых по телу, быстро последовали более совершенные — с центральной нервной системой.

Но справится ли мозг одного «философа» с управлением тысячами солдат и рабочих? Наверняка нет, если нужно объяснять каждому, куда ставить ногу. В идеале рабочие должны обходиться инструкциями стратегического толка и сами выбирать оптимальные способы выполнения поставленных задач. А в таком случае не нужна никакая телепатия. Бумажные циркуляры — достаточно эффективный способ передачи приказов.

Расхожие представления о «разуме улья» абсурдны. Но не потому, что он невозможен. Напротив, именно коллективный разум — реальность, тогда как индивидуальный, описанный, например, Станиславом Лемом в романе «Солярис», — чистая фантастика.

Разум — сугубо социальный феномен. Как доказали примеры детей, воспитанных животными, вне общества не развиваются не только мышление и речь, но и такие фундаментальные способности, как использование рук и прямохождение. По мере увеличения интеллекта происходит постепенный отказ от врождённых, инстинктивных знаний в пользу приобретаемого опыта. Но хранитель опыта — общество. Именно для обработки чужого опыта, в сотни раз большего, чем можно приобрести за одну жизнь, и предназначен огромный человеческий мозг.

Несмотря на коллективную природу человеческого разума, нет ничего странного в том, что каждый из нас считает себя индивидуальностью и говорит, как правило, от собственного имени. Лишь изредка — от имени «вселенского сознания», «закона», «государства» или иной сущности, не умещающейся между ботинками и шляпой. А от чьего имени будет говорить, допустим, мозговая крыса из вселенной Planescape, обретающая разум в стае? Наверняка она станет считать появившиеся в её тесном черепе мысли, мнения, убеждения, желания, предрассудки своим личным имуществом. Хотя, как и в случае людей, это будет отчасти самообманом.

* * *

Разница между человеческим обществом и «коллективным разумом» такая же, как между колонией зергов и львиным прайдом. Природа и фантасты действуют в рамках одного замысла, но писатели предпочитают самое эффектное его воплощение, эволюция же — практически выполнимое. Иногда у неё получается так себе. Но всё можно доработать в процессе. Например, чтобы не терять данные со смертью живого носителя, нам пришлось изобрести письменность. А чтобы упростить доступ к чужому опыту — интернет. По сравнению с телепатией — примитивно. Зато действует!

Окружающий мир в 1-м классе «Кто такие насекомые?»

Цели: Сформировать у детей элементарное понятие о том, что насекомые — это маленькие животные, имеющие части тела, шесть ног, у многих есть крылья.

Задачи:

• Познакомить детей с насекомыми.
• Показать их многообразие и красоту.
• Совместно с детьми выявить важнейший признак насекомых.
• Научить пользоваться им для определения принадлежности животного к данной группе.

Планируемые достижения учащихся: усвоить, что насекомые -это животные, у которых шесть ног; научить приводить примеры насекомых.

Ход урока

1. Организационный момент.

С нами на уроке присутствуют и наши герои. -Кто догадался? (Мудрая Черепаха и Муравей Вопросник)

У. Мудрая Черепаха предлагает вспомнить предыдущий урок и выполнить задание в тетради «Проверим себя» (с.9 )

У. Мудрая Черепаха интересуется, как выполнено задание, были ли трудности. Обменяйтесь тетрадями и проверьте.

У. Однажды кто-то сказал Муравью Вопроснику, что он — насекомое — Кто такие насекомые?- заинтересовался Муравьишка. -И правда ли ,что я -насекомое ?

С этими вопросами он и обращается к нам.

Презентация.

У. (выслушав произвольные ответы детей) В своих путешествиях по родному лесу, по берегам чистой речки, на зеленых полянах Муравей Вопросник нередко встречал удивительных животных (слайд №1) — Как вы думаете, какое из них — насекомое? (могут оказаться в затруднении,

поскольку большинству из них неизвестен общий признак насекомых — шесть ног)

У.Тогда Муравей спросил у Мудрой Черепахи: «Как же узнать, какое их животных -насекомое?» Их разговор услышала бабочка. Она сказала « Посмотри на меня. Я -насекомое».Давайте и мы рассмотрим бабочку. (слайд №2)

У. А теперь в группах рассмотрите бабочку и найдите части тела, кто

умеет писать, те могут на карточках подписать (Выполнение КОЗ).

Давайте посмотрим, что у вас получилось (сверяемся со слайдом №2)

Дети находят у бабочки голову, грудь, брюшко. На голове они видят усики, глаза, хоботок, с помощью которого бабочка пьет нектар. На груди бабочки дети находят крылья и ноги)

Бабочка говорит: «Посмотрите на мои красивые крылья. Обо мне сочинили загадку:

Шевелились у цветка
Все четыре лепестка.
Я сорвать его хотел, —
Он вспорхнул и улетел.

У. — С чем сравнили крылья бабочки?

Д. -Крылья бабочки сравнили с лепестками цветка.

У -Сколько их?

Д. -Их у бабочки четыре.

У.-А мы сколько видим?

Д.-Мы видим два крыла.

У.-Почему ?

Д. -Потому что крылья сложены.

У.-А теперь посчитаем, сколько у бабочки ног.

Д -У бабочки шесть ног.

У. -Посмотрите , кто к нам еще прилетел?

Д.-Стрекоза и божья коровка.

У -«Мы тоже насекомые, -сказали они. -Рассмотрите и нас».

-Давайте рассмотрим и их.

-Как мы будем рассматривать или что мы будем находить?

Д -Будем находить части тела.

У. -Значит будем у них находить те же части тела, что и у бабочки

(можно пояснить, что вместо хоботка у них челюсти, потому что они питаются

другой пищей)

У -Сколько у стрекозы ног?

Д.-У стрекозы шесть ног.

У. -А у божьей коровки?

Д. -И у божьей коровки тоже шесть ног.

У. -Так кто же заметил общий признак животных этой группы?

Д. -У этих насекомых по шесть ног.

У.- Делаем вывод

Хотя насекомые очень разные, у них одни и те же части тела, и у всех насекомых шесть ног. Значит, чтобы узнать какое животное — насекомое, а какое -нет , надо посчитать его ножки.

У. — Откройте учебник на с.20 и прочитаем вывод, который предлагает автор данного учебника.

— Совпал ли наш вывод с выводом учебника?

Д.-Совпал .

У.-Кто же из этих необычных животных -насекомые , а кто — нет ? (возвращаемся к слайду №1)

Пусть дети самостоятельно найдут ответ и обоснуют его.(работа в парах)

Д-Многоножка, рак, паук — не насекомые , а вот последний насекомый, потому что у него шесть ног.

У -А кто знает, как называется это насекомое? (может кто-нибудь и назовет, что это богомол)

У. -Тогда где мы можем посмотреть и определить это животное?

Д. -Использовать атлас- определитель «От земли до неба»

На с.158 заранее сделана закладка. Найдя такое насекомое в атласе —

определителе, дети узнают, что это богомол.

У.-А теперь найдем информацию о богомоле (с.159) (читаю я или кто-либо из читающих детей)

(Ни с кем не спутаешь богомола! Его передние ноги с шипами и зубчиками приспособлены для захватывания и удержания добычи.)

У.-Кто же такие насекомые?

Д.-Животные, у которых шесть ног.

У. -Обратите внимание на Муравья. Что он делает?

Д.-Муравей считает свои ножки.

У.-А зачем он это делает?

Д.-Потому что, ему однажды сказали, что он насекомое. Вот поэтому он считает свои ножки. Он же обратился к нам с таким вопросом : «Правда ли, что я -насекомое ?

У. -И что же мы можем сказать про Муравьишку?

Д -Муравей -это насекомое.

У. -Давайте еще раз прочитаем вслух слова Мудрой Черепахи о том, что у всех насекомых шесть ног.

У.-А кузнечик — это насекомое?

Д. -Да.

У -Почему?

Д.-Потому что у него шесть ног.

У. -Каким общим признаком мы должны пользоваться для определения принадлежности животного к данной группе?

Д -Посчитать количество ножек.

У.-А кто может назвать других насекомых?

Д-Муха. ( если не называют, то предлагаю я :оса, шмель, комар и каждый раз доказывают, что он принадлежит к насекомым)

У.-Мы можем сказать, что как многообразен мир насекомых.

-Значение насекомых в жизни природы и человека огромно. Некоторые из них опыляют растения (пчела, шмель, бабочка), что помогает их размножению. Насекомые, живущие в почве, способствуют улучшению ее состава и плодородия. Огромная масса насекомых является санитарами в природе (навозник, мертвоед), так как живет за счет падали. Насекомые в свою очередь питаются другие животные.

Вместе с тем некоторые насекомые приносят большой вред сельскому и лесному хозяйству (тля, саранча, непарный и кольчатый шелкопряды, короед) , являются вредителями животноводства (слепень), переносчиками многих болезней (муха, комар).(показ слайдов с № 7 по №22)

У.-Мудрая Черепаха предлагает такой вопрос: «Почему кузнечик зеленый, а шмель пестрый?»

После ответов детей я даю более или менее развернутое пояснение:

«Безобидного кузнечика не видно в зеленой траве, а вооруженный жалом шмель не прячется, яркой окраской он как бы предупреждает врагов: не прикасайся, а то хуже будет!»

Дети раскрашивают рисунок на с.21, выбрав карандаши соответствующего цвета (учебник)

Затем сравнить, как с работой справился сосед по парте.

У. -Рассмотрите рисунок с муравьем и бабочкой на с.21 и придумайте сказочную историю о том, как бабочка собиралась на бал.

Обратите внимание на то, сколько туфелек Муравьишка принес бабочке.

У. -Что вас больше всего удивило на уроке?

Д. -Что насекомые- это животные.

У. -А что интересно было?

Д. -Информация о богомоле, работа с карточкам

У. -С каким настроением заканчиваем наш урок?

У. — Так кто же такие насекомые? (показ слайда №23)

Лучшие тяжелоатлеты животного мира и их рекорды

• Элла Дэвис
• BBC Earth

6 декабря 2016

Автор фото, NAturepl.com

Глядя на спортсменов-тяжелоатлетов, мы удивляемся тому, насколько большие веса они могут поднимать. Однако природа создала животных, демонстрирующих еще более поразительные чудеса силы, и именно о них рассказывает обозреватель BBC Earth.

Пол Андерсон был одним из самых сильных мужчин в истории человечества. Он мог унести на спине восемь человек и одним ударом пробивал гвоздем насквозь две доски.

Говорят, что в 1957 году Андерсон поднял на спину груз массой 2,8 тонны. Какое-то время это достижение считалось мировым рекордом, но впоследствии его аннулировали из-за отсутствия доказательств.

Хотя некоторые спортсмены и подбирались довольно близко, превзойти рекорд Андерсона не удалось никому. По крайней мере, человеку.

Тем не менее в природе есть и другие живые существа, которые могут похвастаться недюжинной силой.

Для транспортировки различных грузов люди уже очень давно используют вьючных животных.

Автор фото, NAturepl.com

Подпись к фото,

Шайрская лошадь (английский тяжеловоз) — одна из самых сильных

На Западе этот метод перевозки тяжестей по пересеченной местности был известен еще в каменном веке.

В исследовании, датированном 2008 годом, говорится, что лошадям легких пород следует носить грузы, не превышающие 20% от массы их тела. А вот тяжелых лошадей специально вывели для того, чтобы пользоваться их силой.

Путем отбора были созданы такие породы, как шайрская и клейдесдальская. Из-за удивительной тягловой силы этих лошадей называют тяжеловозами.

Они сыграли немалую роль в промышленной революции, сначала тягая телеги и повозки, а затем — баржи и вагоны с материалами для строительства железных дорог.

И даже когда появились паровые двигатели, их мощность сравнивали с тягловой силой лошади.

Автор фото, NAturepl.com

Подпись к фото,

Шайрских лошадей уже давно используют для перевозки тяжелых грузов

Понятие «лошадиная сила» придумал шотландский инженер Джеймс Уатт, наблюдая за работой лошади на мельнице в пивоварне. Он подсчитал, что за минуту лошадь поднимает груз массой 15 тонн на высоту 30 см.

Некоторые считают, что средняя лошадь все же обладает меньшей силой, однако авторы исследования 1993 года под названием Horsepower from a horse пришли к выводу, что Уатт был близок к истине.

Как бы то ни было, эта единица измерения прижилась и до сих пор используется для обозначения мощности двигателей.

Тяжеловозы до сих пор работают на некоторых традиционных пивоварнях, перевозя повозки; кроме того, их очень любят туристы. Их труд также применяется в лесном хозяйстве, так как они причиняют окружающей среде намного меньший вред, чем тяжелая техника.

«Строение скелета и мышц у шайров такое же, как и у всех других лошадей», — говорит Энджела Уайтуэй из Общества шайрской лошади, г. Маркет Харборо, Великобритания.

«Тем не менее считается, что если у лошади задние ноги расположены ближе друг к другу, она может эффективнее использовать их силу, чем лошадь с широко разведенными задними ногами», — поясняет она.

По словам Уайтуэй, считается, что рабочие шайрские лошади могут без труда тащить груз, в два раза превышающий массу их тела.

Это означает, что средняя лошадь массой в одну тонну может тащить две тонны груза.

Это впечатляет, но другие животные способны даже на большее.

Автор фото, NAturepl.com

Подпись к фото,

Азиатских слонов (Elephas maximus) используют на лесозаготовках

На Востоке на протяжении нескольких тысячелетий для транспортировки людей и товаров используют азиатских слонов.

Исторически они играют очень важную роль в лесозаготовительной промышленности, помогая перевозить тяжелые бревна по густым зарослям джунглей.

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, среднестатистический слон, работающий на лесозаготовке в Шри-Ланке, за день перевозит от 3 до 4 тонн древесины.

Джон Хатчинсон из Королевского ветеринарного колледжа в Лондоне, изучил, как передвигается азиатский слон. Он считает, что его сила обусловлена несколькими особенностями.

У многих животных масса скелета не превышает 10% от массы тела, однако у слонов этот показатель достигает 20%. Это означает, что их скелет обладает высокой прочностью.

Кроме того, по словам Хатчинсона, конечности у слонов прямые, что позволяет им противостоять силе притяжения и служить надежной опорой не только для тела слона, но и для находящегося на нем груза.

А еще у слонов есть такой уникальный орган, как хобот. В нем нет костей и хрящей, но зато есть до 150 000 пучков мышечных волокон.

Это универсальное приспособление помогает слонам общаться на расстоянии, срывать с деревьев отдельные веточки, поддерживать социальные связи и поднимать тяжелые грузы.

Как и в случае с силовыми рекордами у людей, определить максимальный вес, поднятый слоном, довольно трудно. Тем не менее считается, что крупный взрослый самец способен поднять до 300 кг только при помощи хобота.

Африканские слоны в среднем весят на тонну больше, чем азиатские, и поэтому могут быть еще сильнее.

Автор фото, NAturepl.com

Подпись к фото,

Азиатские муравьи-портные (Oecophylla smaragdina)

Если принимать в расчет только массу поднимаемого груза, слоны вполне могут претендовать на звание самых сильных животных на планете. Понятное дело, что их размер также очень велик.

На самом деле сильнейшими животными вполне могут оказаться самые маленькие.

Муравьи давно известны как выдающиеся тяжелоатлеты животного мира. Способности у разных видов могут отличаться, однако некоторые могут поднимать груз, масса которого от 10 до 50 раз превышает массу тела.

В 2010 году ученым из Кембриджского университета удалось сфотографировать азиатского муравья-портного, поднимающего груз в 100 раз больше массы своего тела.

В то время как люди полагаются на силу мышц спины, а слоны — на хобот, муравьи поднимают тяжести при помощи своих мощных челюстей.

У муравья рода Odontomachus челюстные мышцы настолько сильные, что он может взлететь в воздух, просто резко сомкнув челюсти и оттолкнувшись ими от земли.

Талант к поднятию тяжестей есть и у другой группы насекомых — жуков.

Автор фото, NAturepl.com

Подпись к фото,

Жук-геркулес (Dynastes hercules)

От насекомого, названного в честь древнегреческого полубога Геркулеса, вполне можно было бы ожидать богатырской силы.

Однако распространенный миф о том, что жук-геркулес (Dynastes hercules) может поднять груз, в 850 раз превышающий массу его тела, так же бездоказателен, как и упомянутый нами в начале этой статьи рекорд Пола Андерсона.

Жук-геркулес относится к группе насекомых, известных как жуки-носороги. Специалист в области изучения передвижения животных Роджер Крам из Университета Колорадо в Боулдере решил выяснить правду и провел эксперимент с участием другого вида жуков-носорогов.

Он обнаружил, что они могли носить грузы лишь в 100 раз больше массы их тела.

В 2010 году звание самого сильного в мире жука перешло к другому виду.

Известно, что многим выдающимся спортсменам из рода человеческого до того, как они прославились, приходилось жить в очень скромных условиях.

То же самое можно сказать о жуке под названием калоед-бык (Onthophagus taurus). Среда его обитания малопривлекательна — это навоз.

Тем не менее этот жук может поднимать груз, в 1141 раз превышающий массу его тела.

Роб Кнелл из Лондонского университета королевы Марии обнаружил эту способность навозных жуков, изучая их тактики размножения.

Особи мужского пола при помощи рогов борются с соперниками, выгоняя их из тоннелей подальше от самок.

С учетом размеров тела конкуренцию рогатому навозному жуку может составить только панцирный клещ (Archegozetes longisetosus), микроскопическое насекомое массой всего 100 мкг, живущее в лесной почве.

В 2007 году исследователи обнаружили, что он может удерживать груз, в 1180 раз превышающий массу его тела, и тащить груз, в 540 раз превышающий массу его тела, при помощи своих лапок.

Выдающуюся силу этих крошечных существ легко объяснить с точки зрения физики.

Автор фото, NAturepl.com

Подпись к фото,

Калоед-бык (Onthophagus taurus), навозный жук

Галилео Галилей, ученый-первопроходец во многих областях знания, в своей книге «Две новые науки», вышедшей в 1638 году, писал, что небольшие животные пропорционально сильнее и выносливее, чем крупные, и был прав. Все дело в отношении силы к массе.

У крупного животного больше мышц, но существенная часть его силы уходит на поддержание собственной массы, и на поднятие дополнительных грузов ее остается немного.

А у крошечных существ, напротив, тело очень легкое, и поэтому они могут направить оставшуюся силу на поднятие тяжестей.

Кроме того, в пользу небольших животных играют и некоторые биологические факторы. Например, чем крупнее животное, тем больше энергии ему требуется для поддержания таких функций организма, как дыхание и кровообращение.

В то же время маленькие насекомые вроде жуков могут тратить больше энергии, полученной из пищи, на построение прочных экзоскелетов, поддерживающих массу лучше, чем мягкие ткани.

Это означает, что если насекомых, демонстрирующих невероятную пропорциональную силу, увеличить до человеческих размеров, они не смогут сохранить свои способности.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Чем больше муравей, тем меньше у него шансов сохранить свою знаменитую силу

При увеличении масса муравья будет возводиться в кубическую степень, а площадь поверхности его мышц (от которой и зависит сила) — лишь в квадратную.

«Муравей, увеличенный до размеров человека, будет очень слабым, потому что площадь поперечного сечения его лапок увеличится намного меньше, чем объем его тела», — объясняет биолог и обозреватель BBC Earth Клэр Ашер. — Он даже не сможет устоять на ногах».

«Что еще хуже, он не сможет дышать. Кислород попадает в организм муравья через крошечные отверстия — дыхальца. Если увеличить их пропорционально размеру человека, они будут слишком малы, чтобы обеспечивать организм достаточным количеством кислорода», — добавляет она.

Эти принципы применимы ко всем животным, так что каждый вид организмов жизнеспособен только в пределах определенных размеров.

«Ни Кинг-Конг, ни гигантские муравьи убийцы не имеют ничего общего с действительностью», — говорит Ашер.

Из этого можно сделать вывод, что сильнейшие животные, живущие на планете сегодня, дают нам неплохое представление о силачах-рекордсменах, когда-либо существовавших на Земле.

Наша планета когда-то была домом для существ, по размеру намного больших, чем слоны. В сравнении с самым крупным динозавром слон показался бы просто крошечным.

Тем не менее эти огромные создания, скорее всего, не смогли бы поднимать тяжести, намного большие, чем это делают современные слоны.

По-видимому, сила имеет свои пределы.

Муравьи оказывают ″скорую помощь″ | Культура и стиль жизни в Германии и Европе | DW

Муравьи обитают на Земле с мелового периода (около 130-110 миллионов лет назад) и по праву считаются непревзойденными мастерами в вопросах выживания. Известно, что эти насекомые живут колониями, которые могут насчитывать до нескольких миллионов особей. В такой массе отдельный муравей, казалось бы, ничто. Но, как выяснили немецкие ученые, это не так.

Муравьям важен каждый

Несколько сотен крупных африканских муравьев Megaponera analis отправляются в рейд. За особую воинственность этот вид еще называют матабеле — в честь народа, проживающего на юго-западе Зимбабве и покорившего два века назад многие другие племена. Цель матабеле — термиты. Эти насекомые для них — особое лакомство, которое достается им отнюдь не просто. Лишь после схватки с термитами-солдатами доступ к добыче, простым термитам-рабочим, открыт. При этом муравьи рискуют: защищаясь, проворные термиты способны покалечить врага, например, отсечь ему конечности.

В ходе исследования, которое было проведено учеными Вюрцбургского университета, стало известно, что примерно каждый 50-й или 100-й муравей покидает поле брани покалеченным. Но настоящим открытием для исследователей стало наличие своего рода санчасти в муравейнике. По их наблюдениям, в качестве сигнала SOS раненые насекомые выделяют пахучий секрет. Приняв этот молекулярный сигнал, соратники спешат на помощь пострадавшему, тащат его в муравейник и оказывают «медицинскую помощь«.

Таким образом, роль индивидуума в четко отрегулированном муравьином государстве приобретает совершенно иное значение, отметили ученые. Казалось бы, что значит гибель нескольких десятков муравьев в многомиллионном муравейнике? Для матабеле это может довольно быстро обернуться гибелью целой популяции — ведь на охоту они выходят по несколько раз в день. И чем больше «воинов» в группе, тем успешнее исход операции.

Муравьиный «суперорганизм»

На удивление организованных муравьев трудно сравнивать с кем-либо еще. Ученые предполагают, что отдельных насекомых можно рассматривать как клетки некоего «суперорганизма», способного мгновенно передавать на дальние расстояния нужную информацию, анализировать ситуацию и принимать решения. Это, впрочем, еще предстоит научно доказать. Однако очевидно, что муравьи, сплоченные одной целью, способны на невероятное.

Например, во время наводнения эти маленькие насекомые, собравшись воедино, образовывают подобие плота. В 2011 году ученые-мирмекологи обнаружили такой «плот», сооруженный красными огненными муравьями. Он спас их от верной гибели.

Известно и то, что едва заметного размера муравьи — настоящие силачи. Они способны перемещать грузы, превышающие их собственный вес в десять, а иногда и в 50 раз! Рыжий лесной муравей, например, способен тащить на себе несоразмерно тяжелую осу.

Бегунами-марафонцами можно назвать муравьев-листорезов: они переносят на себе срезанные ими листья, чтобы позже использовать их для разведения гриба, которым питаются. Для нарезки одного квадратного метра листьев муравьям необходимо проделывать путь длиной три километра.

Одним из решающих факторов, способствующих выживанию муравьев, ученые считают их высокую организованность и четкую иерархию муравейника. Некоторые виды муравьиных колоний выращивают сверхсолдат. Такие охранники способны, например, своими огромными головами заслонять вход в муравейник.

Муравьи «доят» тлю

Бесперебойно функционирует и система коммуникации: феромоны, выделяемые муравьями в определенных ситуациях, являются своего рода сообщениями. Это может быть зов о помощи, предупреждение или приглашение к брачным играм. Со своими собратьями муравьи общаются и с помощью усиков, ощупывая друг друга. Но усики нужны не только для этого. С их помощью муравьи «доят» тлю, которую даже специально разводят. Это обстоятельство мало радует садоводов.

Во всем мире насчитывается около 16 тысяч видов муравьев. Кое-что об их способностях нам уже известно. Но, как признаются сами ученые, это только начало, впереди ждут еще сотни удивительных открытий, связанных с самыми трудолюбивыми обитателями нашей планеты. 

Смотрите также:

• Микромир крупным планом

  На макроснимках Валентина Гутекунста крошечные насекомые производят большое впечатление.

• Микромир крупным планом

  Цветы — нередкий мотив, как, например, эта осенняя анемона. Свои снимки биолог из Штутгарта размещает на сайте Makro-Treff. Этот экологический фотопроект, основанный им, привлекает десятки тысяч любителей и профессионалов.

• Микромир крупным планом

  Снежные кристаллы могут быть размером всего пару миллиметров. Но сложность сфотографировать их заключается еще и в том, чтобы найти отдельно лежащую снежинку на подходящей поверхности. Кроме того, часто хлопья начинают таять, еще не долетая до земли.

• Микромир крупным планом

  В макрофотографии снимки объектов делаются в натуральную величину (то есть 1:1) или еще крупнее.

• Микромир крупным планом

  Гутекунст считает, что чем больше человек видит фотографий насекомых, тем больше он хочет о них знать, а значит, тем меньше их боится.

• Микромир крупным планом

  Проект Гутекунста был отмечен ООН в рамках программы сохранения биоразнообразия.

• Микромир крупным планом

  Объекты для съемки фотограф находит спонтанно. По словам Гутекунста, чтобы увидеть восхитительную природу, достаточно выйти за дверь дома.

• Микромир крупным планом

  Автор проекта Makro-Treff увлекся макрофотографией, когда увидел снимок такого же паука-скакуна в журнале. Тогда студент-биолог решил, что хочет его повторить.

• Микромир крупным планом

  В макрофотографии важен не только момент съемки, но и процесс обработки. Чтобы получить одно резкое изображение насекомого, часто приходится объединять несколько кадров с разным фокусом. На фото — ногохвостка.

• Микромир крупным планом

  Еще один портрет ногохвостки. Этим насекомым студент из Штутгарта собирается посвятить свою дипломную работу.

  Автор: Виктория Взятышева

Самоотверженные муравьи-жнецы вырвали сестер из лап пауков. Но за этим может крыться не благородство, а прагматические соображения — Наука

Жертвы несчастных случаев и нападений хищников в животном мере редко могут рассчитывать на чью-то помощь, но только если они не живут в обществе. Муравьи неоднократно показывают пример такой взаимопомощи — в частности, они стараются откопать свою сестру (все рабочие муравьи — самки), попавшую под завал или выручить ее из ямы, выкопанной муравьиным львом. Недавнее исследование показало, что существует еще один пример: муравьи-жнецы спасают своих родичей, угодивших в паутину, да еще и разрывают саму сеть.

Насекомые, о которых идет речь, — это обитающие в североамериканских пустынях Мохаве и Сонора муравьи-жнецы Veromessor pergandei. В длину они достигают около пяти миллиметров. Жнецами называют тех муравьев, которые не занимаются охотой, а собирают для прокорма семена растений. Veromessor pergandei не любят жару, поэтому выходят из гнезда на рассвете, пока солнце не поднялось высоко, и колонной идут в поисках пищи, иногда удаляясь даже на 70 метров. Они собирают добычу и несут ее обратно.

Рядом с муравьями часто селятся пауки родов Steatoda и Asagena, которые ставят на пути насекомых сети. Те попадаются в паутину и могут угодить к хищнику на завтрак (ну или на ужин). Но, как показали наблюдения биологов из США и Германии, иногда члены семьи не остаются в стороне: они подбегают к паутине и растаскивают ее по ниточке, высвобождая таким образом пленницу. Далее ее относят к гнезду и чистят от паутины. Если хищник не успел укусить муравья, то в дальнейшем с ним все будет в порядке. Таким образом, муравьи не только спасают сестру, но еще и очищают дорогу.

На этом видео можно посмотреть, как муравьи чистят друг друга от паутиныScience Magazine / YouTube

Во время спасательной операции муравьи рискуют собой: подсчеты ученых показали, что 6% муравьев, которые приходят на помощь, погибает.

Ученые провели эксперимент в лаборатории, где использовали пауков с сетями, просто паутину без пауков, мертвых замороженных муравьев, которых ученые завернули в паутину, и замороженных мертвых муравьев, завернутых в паутину и обработанных выжимкой из нижнечелюстной железы насекомого. Считается, что эта железа вырабатывает химический сигнал тревоги, на который сбегаются спасатели.

В ситуации с пауками и паутиной муравьи вели себя как обычно — рушили и спасали. Ученые решили проверить, не реагируют ли муравьи на паутину как на обычный мусор, не связанный с попавшими в беду сородичами, и просто бросали ее туда, где бегали рабочие особи. Насекомые остались равнодушны к клочьям паутины.

Тогда ученые использовали замороженные трупики муравьев, обработанные и не обработанные секретом железы. Необработанные также не вызвали у муравьев интереса, зато обработанных насекомые пытались всячески спасти, оттаскивая к гнезду и распутывая. Это значит, что они реагируют на паутину только тогда, когда чувствуют запах сестры, попавшей в беду.

Ученые считают, что спасательно-очистные работы, которые проводят муравьи, попросту экономически выгодны, ведь подсчеты показали, что один рабочий муравей приносит 65 700 семян за год, и потеря каждой сестры для общества — большой удар.

 Максим Абдулаев

Животные и растения в зоопарке Сан-Диего

Многолюдный дом. Большинство колоний муравьев живут в гнездах на земле или под землей или на деревьях, но некоторые виды муравьев живут группами, не строя вообще никаких гнезд. В большинстве муравьиных колоний есть королева, большое количество муравьев-рабочих, а иногда и самцы. Единственная работа королевы — откладывать яйца, и она делает это на протяжении всей своей жизни. Но как она начинает свое «правление»?

Королева на день (или намного дольше). Молодая крылатая королева покидает свою родовую колонию в своем первом и единственном полете с несколькими крылатыми самцами.Самцы производятся только для спаривания и не выполняют никакой другой работы, кроме оплодотворения девственных маток. Брачные полеты обычно включают соседние колонии муравьев, и сигналы этого скоординированного брачного роя до сих пор полностью не поняты. После спаривания матки и самца самцы умирают.

Теперь молодая королева находит хорошее место, чтобы свить гнездо и основать свою колонию. Она сгребает крылья со своего тела, так как они больше не нужны ей для ее новой жизни. Королева начинает там свою новую колонию, откладывает яйца и остается с колонией до конца своей жизни.

В некоторых колониях муравьев вообще нет королев, а некоторые типы используют другую стратегию для создания новой колонии в дополнение к наличию королевы-основателя. У многих примитивных видов муравьев некоторые рабочие становятся несушками и спариваются с самцами внутри гнезда, чтобы продолжить колонию после смерти королевы. А у многих муравьев есть несколько маток либо на стадии основания гнезда, либо на протяжении всей жизни колонии.

Родился работать. Муравьиная царица откладывает тысячи, а иногда и миллионы яиц за свою жизнь.Рабочие перемещают каждое яйцо в камеру для расплода в гнезде, где из него вылупляется личинка и кормится, пока оно не превратится в куколку. Процесс, определяющий, каким муравьем становится молодая личинка, до сих пор полностью не изучен, но считается, что на него влияют как рабочие, так и матка, и он включает такие аспекты, как выборочное выращивание на основе пола и химические сигналы.

Разговор о командной работе: муравьи действительно умеют хорошо работать вместе. Исследования показали, что муравьи в гнезде регулярно меняют работу, а некоторые проводят много времени вообще ничего не делая! Работа в колонии одинакова для всех видов муравьев.Рабочие должны кормить и заботиться о молодых и первостепенных маточах, кормить колонию, защищать свои ресурсы и содержать гнездо. Содержать гнездо в чистоте от мусора и тел погибших членов важно для здоровья всех.

Вызов кавалерии. В то время как все рабочие защищают гнездо по мере необходимости, у многих видов есть специальные рабочие, называемые майорами, также известными как солдаты. Эти муравьи крупнее других рабочих и имеют специальные челюсти для борьбы, перемещения больших предметов и измельчения твердых продуктов питания, таких как семена.

Однако у некоторых видов было показано, что вид муравьев, посланных для защиты гнезда, зависит от типа злоумышленника. Вторжения других видов муравьев аналогичного размера заставляют мелких рабочих бегать, но беспокойство от более крупных диких животных вызывает солдат, которые лучше оснащены, чтобы колоть нежную плоть, и побуждают хищника искать пищу в другом месте!

Факты, информация и изображения о муравьях

Муравьи живут на Земле более 100 миллионов лет.Их можно встретить практически в любой точке планеты. По состоянию на 2006 год известно 11 880 видов муравьев, большинство из которых проживают в жарком климате.

Муравьи являются членами семейства социальных насекомых, что означает, что они живут организованными колониями. Семейство муравьев известно как Formicidae из отряда:

Hymenoptera (отряд высокоспециализированных насекомых с полным метаморфозом, который включает пчел, ос и муравьев, которые часто объединяются в большие колонии со сложной социальной организацией).

Характеристики муравьев

Муравьи отличаются большим разнообразием поведения. Размер муравьев составляет от 2 до 25 миллиметров (от 0,08 до 1 дюйма). Их цвет может быть разным, большинство из них красные или черные, но можно увидеть и другие цвета, в том числе некоторые тропические группы с металлическим блеском.

Поведение муравьев

Муравьи — одна из самых успешных групп насекомых в животном мире. Они представляют особый интерес, потому что являются социальными насекомыми и образуют высокоорганизованные колонии или гнезда, которые иногда состоят из миллионов особей.Колонии инвазивных видов муравьев иногда работают вместе и образуют суперколонии, охватывающие очень обширную территорию. Колонии муравьев иногда называют суперорганизмами, потому что они действуют как единое целое.

Муравьи колонизировали почти все суши на Земле. Они могут составлять до 15% от общей биомассы животных тропических лесов; в Амазонке общий вес муравьев в четыре раза больше, чем у четвероногих в той же местности. Также было подсчитано, что общий вес всех муравьев превышает вес человечества.

Муравьи и тли

Многие муравьи едят сладкую жидкость, которую выделяет тля, называемая «медвяной росой». Некоторые виды содержат и охраняют тлей — иногда даже в их собственных гнездах. Муравьи переносят тлю с растения на растение и переносят яйца в свою колонию на зиму. Муравьи также защищают тлей от насекомых-хищников, таких как божьи коровки и златоглазки, нападая на них в больших количествах. Тля — любимая еда муравьев!

Муравьиные гнезда

Муравьи — чистые и аккуратные насекомые.Некоторым рабочим-муравьям поручают вывозить мусор из гнезда и складывать его на специальной свалке. У каждой колонии муравьев свой запах. Таким образом можно сразу же распознать злоумышленников. Многие муравьи, такие как обычные красные виды, имеют укус, которым они защищают свое гнездо.

Известно, что некоторые виды муравьев нападают и захватывают колонии других видов муравьев. Другие менее экспансионистские, но, тем не менее, столь же агрессивны; они нападают на колонии, чтобы украсть яйца или личинки, которых они либо едят, либо выращивают как рабочие.Некоторые муравьи, такие как амазонские муравьи, не могут питаться сами, но вынуждены полагаться на пойманных муравьев-рабочих, которые заботятся о них.

Связь муравьев

Связь муравьев осуществляется в основном с помощью химических веществ, называемых феромонами. Поскольку большинство муравьев проводят время в прямом контакте с землей, эти химические сообщения более развиты, чем у других перепончатокрылых. Так, например, когда собиратель находит пищу, по дороге домой он оставляет след феромона по земле.Дом обычно определяется с помощью запоминаемых ориентиров и положения солнца, определяемого сложными глазами, а также с помощью специальных волокон в глазах, определяющих поляризацию неба.

Муравьи и люди

Муравьи полезны для уничтожения насекомых-вредителей и аэрации почвы. С другой стороны, они могут стать вредителями, когда вторгаются в дома, дворы, сады и поля. Муравьи-плотники повреждают древесину, выдалбливая ее для гнездования. Гнезда можно разрушить, проследив следы муравьев до гнезда и затем облив их кипятком, чтобы убить королеву.

Обычный мел можно использовать для отпугивания муравьев; нанесение линии или круга вокруг защищенной зоны может помешать им войти.

В некоторых частях света большие муравьи использовались в качестве швов (швов), прижимая рану вместе и накладывая на нее муравьев. Муравей в защитной позиции захватывает края своих челюстей и фиксируется на месте. Затем тело отрезают, и нижние челюсти могут оставаться на месте до трех дней, закрывая рану.

Некоторые виды, называемые муравьями-убийцами, имеют тенденцию нападать на гораздо более крупных животных во время кормления или защиты своих гнезд.Человеческие нападения редки, но укусы и укусы могут быть довольно болезненными и в больших количествах могут вывести из строя.

Муравейник

Муравейник в своей простейшей форме представляет собой груду земли, песка, сосновых игл, глины или смеси этих и других материалов, которые накапливаются у входов в подземные жилища колонии муравьев по мере их развития. Колония строится и поддерживается легионами рабочих муравьев, которые несут крошечные кусочки земли и растений в своих челюстях и откладывают их возле выхода из колонии.

Муравьи обычно откладывают грязь или растительность на вершине холма, чтобы они не соскользнули обратно в колонию.

Однако у некоторых видов они активно лепят материалы в определенные формы и могут создавать гнезда внутри насыпи.

Колония муравьев — подземное логово, где живут муравьи. Колонии состоят из серии подземных камер, соединенных друг с другом и с поверхностью земли небольшими туннелями. Есть комнаты для питомников, хранения продуктов и вязки.

Еще больше интересных животных, чтобы узнать о них

AntWatch Biology

У муравьев очень сложная и разнообразная биология. Однако все муравьи — настоящие социальные насекомые. К другим настоящим социальным насекомым относятся социальные пчелы, социальные осы и термиты. Это означает, что они живут колониями, в которых только одна или несколько особей могут воспроизводить или откладывать яйца, и много бесплодных рабочих особей. Эта социальная организация означает, что колония муравьев работает вместе для достижения общей цели роста и воспроизводства колонии.Социальные муравьи могут вместе охотиться и подчинять добычу, вербовать сородичей к богатому источнику пищи, выращивать выводок и ухаживать за ним, среди других функций. Посмотрите на цикл колоний, наблюдаемый у многих видов муравьев. Королева в колонии завезенного красного огненного муравья Solenopsis invicta (фото Барта Дреса) Если социальность дает так много преимуществ, почему другие насекомые не эволюционировали в социальную жизнь? Очень сложно ответить на вопросы «почему» в биологии, особенно в эволюционной биологии.Социальность развивалась в этих конкретных группах и ни в каких других, но мы не можем знать, почему этого не произошло в других группах. Эволюция происходит во многом случайно. Генетическая мутация возникает случайно. Большинство мутаций вредны или нейтральны. Если мутация кодирует благоприятное изменение, особи могут расти или воспроизводиться лучше или быстрее, чем люди без признака, таким образом, благоприятствуя этому признаку в популяции. Скоро в продаже: упражнение, демонстрирующее этот механизм естественного отбора с использованием желейных бобов. Существует более 10 000 видов муравьев, многие из которых развили необычайно разнообразные жизненные стратегии.Среди наиболее известных — армейские муравьи, муравьи-листорезы, муравьи-погонщики, муравьи-ткачи и муравьи-рабовладельцы. Муравьи могут тесно взаимодействовать с другими видами, как растениями, так и животными. Многие муравьи будут ухаживать за насекомыми, питающимися листьями, такими как тли или щитовки, из-за их сладких, богатых углеводами выделений. Муравьи получают пищу и энергию, а насекомые, питающиеся растениями, получают грозную защиту муравьев от других хищников. Муравьи также установили тесные отношения с растениями, так что ни один организм не выживает в отсутствие другого.Муравьи защищают растения от браузеров или кормящихся насекомых, а растения предоставляют место для жизни и даже производят белок или сладкие пищевые тела. Во всех этих отношениях участвующие виды взаимовыгодны друг для друга. Муравьи встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды, и считается, что они составляют около 10% всей биологической массы животных во всем мире. В тропических лесах Амазонки муравьи — еще более крупный компонент, составляющий почти треть биомассы животных.Однако на Гавайских островах нет ни местных видов муравьев, ни каких-либо социальных насекомых! Основываясь на этих данных о важности муравьев в мировых экосистемах, что вы можете предсказать, что может произойти, когда муравьи колонизируют Гавайи? Да, муравьи сильно повлияли на других насекомых на Гавайях. Местные насекомые эволюционировали в отсутствие муравьев, и поэтому многие из них утратили генетически обусловленное, инстинктивное защитное поведение, которое сводило бы к минимуму их воздействие. Интродуцированные муравьи, вероятно, вызвали на Гавайях много вымирания, с потенциалом еще большего, но чрезвычайно сложно задокументировать и доказать факт вымирания! На этом сайте просмотрите инструкции по сбору муравьев на школьном дворе или в доме, просмотрите несколько изображений обычных муравьев на Гавайях и узнайте, как определить несколько видов с помощью ключей.

10 интересных фактов про муравьев!

Ознакомьтесь с нашими десятью любимыми фактами о муравьях, которые наверняка поразят вас…

1. В мире насчитывается более 12 000 видов муравьев

Начиная от муравьев, бегущих по вашему пикнику, и заканчивая муравьями, строящими подземные крепости в тропических лесах, и летающими муравьями!

2. Говорят, что муравей-пуля получил самое болезненное укус в мире!

Живя во влажных условиях джунглей, таких как Amazon , их укус сравнивают с попаданием пули — ой!

3.Огненные муравьи наносят ущерб на сумму более 3 миллиардов фунтов стерлингов в год!

Красный импортированный из Северной Америки огненный муравей может быть немного, но у крошечных тварей есть болезненный укус , который вызывает ощущение жжения — отсюда и название «огненный муравей», который стоит миллионы США в ветеринарных и медицинских счетов каждый год! Известно также, что они наносят ущерб сельскохозяйственным культурам.

4. Муравьи — самые долгоживущие насекомые

В отличие от некоторых клопов, которые могут жить только дни или даже часы, королева муравьев одного конкретного вида — Pogonomyrmex Owyheei — может дожить до 30 лет — так что будьте осторожны, чтобы не стоять на ней!

5.Муравей — одно из самых сильных существ в мире по сравнению с его размером

Один муравей может нести в 50 раз больше собственного веса, и они даже будут работать вместе, чтобы перемещать более крупные объекты как группа!

Муравьи несут листья и веточки обратно в свои гнезда!

6. Муравьи — рекордсмены по скорости передвижения в животном мире

Метко названный вид муравьев-ловушек, может смыкать челюсти на скорости 140 миль в час , которую он использует, чтобы убивать свою добычу или ранить хищников. Image if that укусил тебя за задницу!

7.Муравьев можно найти на всех континентах, кроме Антарктиды

Действительно иронично, если учесть название…

8. Муравьи — социальные насекомые, живущие колониями

Колония, также называемая формикарием , состоит из одной или нескольких маток-яйцекладок и большого количества самок муравьев-рабочих, которые ухаживают за ней, строят и содержат гнезда, добывают пищу и ухаживают за ними. молодой.

Муравьи-самцы имеют крылья, и их единственная функция — спариваться с маткой.

9. У муравьев нет ушей, а у некоторых нет глаз!

Муравьи «слушают», ощущая вибраций от земли через свои футов , и муравьи без глаз, такие как водитель-водитель видов, могут общаться, используя свои антенны !

Кроме того, они могут посылать химических сигналов (называемых феремонов ), выпущенных через их тело, для отправки сообщений другим муравьям! Они посылают предупреждения, когда опасность близка, оставляют следы из фермонов, ведущие к источникам пищи, и даже используют их для привлечения партнера — своего рода любовное зелье для муравьев!

10.Самое большое из когда-либо обнаруженных муравейников было шириной более 3700 миль!

Найденная в Аргентине в 2000 , огромная колония вмещала 33 популяций муравьев, которые объединились в одну гигантскую суперколонию с миллионами гнезд и миллиардами рабочих!

Изображения ⓒ Getty Images: Муравьи на листе (483596365), Муравей, несущий лист (157168347). Нравится

Взаимодействие видов и муравьи · Границы для молодых умов

Аннотация

Все живые существа существуют в экологических сообществах, и на протяжении всей своей жизни они имеют важные взаимодействия с другими существами.Муравьи — одни из самых интерактивных существ на Земле: они живут в очень социальных обществах и участвуют в разнообразных взаимодействиях с животными, растениями, бактериями и грибами. Эта статья познакомит вас с основными типами взаимодействий, которые происходят между видами в природе, называемыми паразитизм , конкуренция и мутуализм , и предоставит реальные примеры из увлекательного мира муравьев.

Введение

Подумайте обо всех ваших взаимодействиях с живыми существами в течение дня.Вы общаетесь с другими людьми, такими как ваши друзья, семья, соседи и одноклассники. Может быть, вы играете с домашними животными или другими животными и обязательно едите пищу, полученную из растений или животных. Как и вы, все живые существа взаимодействуют с другими организмами, включая растения, животных и микроорганизмы в своей среде. Эти взаимодействия могут происходить между людьми одного и того же вида — например, ваше взаимодействие с друзьями и семьей — или с разными видами, например, ваше взаимодействие с животными и растениями.Но одни организмы взаимодействуют больше, чем другие. Муравьи — одни из самых интерактивных организмов в мире, и один муравей может иметь тысячи взаимодействий за один день [1]. Муравей может общаться со своими сестрами о местонахождении пищи, он может кормить королеву своей колонии или заботиться о молодых растущих муравьях в своей колонии, и он может даже сражаться с соседними колониями муравьев за территорию (рис. 1). Все это примеры внутривидовых взаимодействий , то есть в них участвуют особи одного вида.Но муравей также взаимодействует с различными видами организмов — с растениями, другими насекомыми, грибами, людьми и даже бактериями! Взаимодействия, которые происходят между людьми, принадлежащими к двум или более видам, называются межвидовыми взаимодействиями .

• Рисунок 1 — Одинокий муравей не может выжить самостоятельно; она должна взаимодействовать со своими товарищами по гнезду и многими другими организмами.

Биологов интересует, как виды взаимодействуют друг с другом, потому что эти взаимодействия могут влиять на то, как виды живут и изменяются с течением времени, а также потому, что эти взаимодействия могут влиять на экосистемы, в которых они встречаются [2].В природе существует множество различных видов взаимодействия, поэтому биологи классифицируют их в зависимости от того, сколько видов вовлечено (например, внутривидовые или межвидовые взаимодействия), и имеет ли взаимодействие положительные, отрицательные или нейтральные последствия для взаимодействующих организмов. В этой статье будут использоваться муравьи в качестве примеров, чтобы продемонстрировать основные типы взаимодействия видов, которые происходят вокруг нас, каждый день, повсюду в мире.

Взаимодействие отрицательных видов

Во многих взаимодействиях между видами есть победители и проигравшие: один получает выгоду, а другой страдает.Это называется отрицательным видовым взаимодействием. Например, хищник — это тип взаимодействия видов, при котором один организм (хищник) поедает другой организм (добычу) — это хорошо для хищника, но очень плохо для жертвы! Различные виды муравьев могут есть много разных вещей, и некоторые муравьи являются важными хищниками. Хищные муравьи часто едят других насекомых, таких как термиты и гусеницы, в то время как другие муравьи едят только растения или грибы. Megaponera муравьи имеют только одну пищу — термиты — и эти муравьи организуют огромные охоты, в ходе которых рабочие муравьи проникают в колонии термитов, захватывают столько термитов, сколько могут унести, и приносят термитов обратно в муравейник, чтобы кормить их личинок [3 ] (Фигура 2).Но даже несмотря на то, что многие муравьи являются хищниками, они также могут быть добычей для других животных. Многие животные любят есть муравьев: птицы, муравьиные едоки, даже люди в некоторых частях мира! Животное, которое ест муравьев, называется животным-мирмекофагом . Авторы этой статьи съели специально приготовленных личинок муравьев, и мы можем подтвердить, что они вкусны и питательны.

• Рисунок 2 — Муравей Megaponera был на успешной охоте и набил себе рот термитами, чтобы накормить своих сородичей.

Другой тип отрицательного взаимодействия называется паразитизм . Так же, как и хищничество, у паразитизма есть победители и проигравшие, но проигравшие обычно переживают взаимодействие. Паразитизм возникает, когда организм крадет ресурс у другого организма. Например, некоторые виды муравьев, называемые муравьями-рабами, паразитируют на соседних колониях муравьев, похищая их личинок. Муравьи-рабовладельцы выращивают украденных молодых муравьев для работы в своей колонии. Многие другие организмы паразитируют на колониях муравьев, в том числе и у некоторых очень необычных бабочек! Эти бабочки обманывают муравьев, заставляя их думать, что гусеница-бабочка — это личинка муравья, поэтому муравьи приносят гусеницу в муравейник и кормят гусеницу, как если бы это был муравей.Поскольку гусеница-бабочка получает пользу, принимая пищу, которую в противном случае давали бы детенышам муравьев, это пример паразитарного взаимодействия [4].

Конкуренция — еще один тип отрицательного взаимодействия видов. Конкуренция возникает, когда два организма борются за один и тот же ресурс, например, пищу, территорию или товарищей. Муравьи — отличные конкуренты, и даже при том, что они маленькие, они могут конкурировать с организмами, намного более крупными, чем они есть. Некоторые муравьи в саваннах Восточной Африки не строят подземных гнезд, а вместо этого живут на деревьях Vachellia .Эти деревья являются популярным источником пищи для крупных животных, таких как слоны и жирафы, а это означает, что муравьи должны защищать свои дома от того, чтобы их съели. Как вы думаете, кто победит в соревновании между муравьем и слоном? Легко подумать, что муравей не может сравниться с этими большими животными, но когда слон начинает питаться деревом, на котором муравьи обосновались, муравьи в ответ яростно атакуют слона, даже залезая внутрь хобота слона, чтобы укусить. и ужалить его.

Взаимодействие положительных видов

В отличие от хищничества, паразитизма и конкуренции, у некоторых видов взаимодействия нет победителей и проигравших, у них есть победители и победители.Когда оба вида получают выгоду от взаимодействия, это считается положительным видовым взаимодействием, часто называемым мутуализмом . Одна из самых удивительных особенностей муравьев заключается в том, что у них так много общего с другими организмами. Некоторые из этих мутуализмов связаны с другими насекомыми, такими как тля. Тля — это маленькие, мягкие и медлительные насекомые, которые питаются соками растений, и хотя может показаться, что тля будет легкой и вкусной добычей для муравьев, большинство муравьев не охотятся на тлю. Вместо этого муравьи охраняют и защищают тлю от других хищников, питаясь питательной сладкой жидкостью, которую выделяет тля.Поскольку муравьи получают пищу, а тля — защиту, от взаимодействия выигрывают оба вида.

Муравьи также образуют взаимопонимание с растениями, например, защищая растения от травоядных (таких как слоны), очищая листья растений от паразитических грибов или рассеивая семена растений. Семена кровяных растений имеют особую структуру, называемую элайосомами , которые муравьи любят есть. Когда муравей находит семя кровяного корня, он забирает семя обратно в гнездо, удаляет элайосому из семени и скармливает элайосому личинкам муравья.Затем муравей обычно выбрасывает семена под землю, где у них есть хорошие шансы прорасти (рис. 3). Принося семена обратно в муравейник, муравьи переносят семена подальше от родительских растений, поэтому, когда появляются новые всходы, они не конкурируют со своими родительскими растениями за свет или питательные вещества. Это полезно как для растений, так и для муравьев. Многие растения полагаются на муравьев, которые переносят свои семена; на самом деле распространение семян муравьями настолько распространено, что оно имеет собственное название — мирмехохори .

• Рис. 3. Кровокорневые растения производят красные семена со специальными белыми структурами, называемыми элайосомами, которые привлекают муравьев.
• Когда муравьи находят семена, они приносят их обратно в свои гнезда, чтобы скормить элайосомы своим личинкам, а также рассеивать семена подальше от родительских растений.

Другие муравьи взаимодействуют с такими микроорганизмами, как грибы и бактерии. Муравьи-листорезы живут в джунглях и известны тем, что разрезают небольшие кусочки листьев, которые они приносят в свои гнезда (рис. 4).Но муравьи-листорезы на самом деле не едят листья. Вместо этого они используют листья, чтобы строить подземные кучи компоста, на которых выращивают особый вид грибка, и кормят этим грибком своих детенышей. Муравьи выигрывают от этого взаимодействия, потому что гриб обеспечивает пищу для колонии, а гриб приносит пользу, потому что муравьи приносят ему свежие листья для роста, защищают его от вредителей и уносят грибок, когда создают новые колонии [5].

• Рис. 4. Большой муравей-листорез несет фрагмент листа через джунгли, а маленький рабочий едет на вершине, чтобы отбиваться от врагов, пока лист находится в пути.

Заключение

Виды взаимодействуют повсюду вокруг нас, во всех экосистемах мира — от пустынь до лесов, от рек до океанов, от ферм до городов. Все организмы живут в экологических сообществах и имеют важные отношения с другими организмами. Вы можете увидеть примеры положительного и отрицательного взаимодействия у муравьев, людей и многих других видов. Как бы вы классифицировали взаимодействие между ребенком и домашним животным? А что насчет садовника и овоща? Или пчела и цветок? Как насчет человека и муравья? Мы надеемся, что вы заметите и подумаете о взаимодействиях, происходящих вокруг вас каждый день, хотя их легко упустить.Чем больше мы знаем о взаимодействиях между растениями, животными и микроорганизмами, тем лучше мы будем понимать, как функционируют и меняются отдельные виды и целые экологические сообщества.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Петр Наскрецкий любезно разрешил использовать свою фотографию в качестве основы для оригинальной картины Termite Raid (рис. 2).MW был поддержан стипендией для постдокторантов в области биологии Национального научного фонда (1309425).

---

Список литературы

[1] ↑ Хомики, Г., Реннер, С. С. 2017. Взаимодействие муравьев с их биотической средой. Proc. R. Soc. B Biol. Sci. 284: 20170013. DOI: 10.1098 / rspb.2017.0013

[2] ↑ Barraclough, T. G. 2015. Как взаимодействия видов влияют на эволюционную динамику целых сообществ? Annu.Rev. Ecol. Evol. Syst. 46: 25–48. DOI: 10.1146 / annurev-ecolsys-112414-054030

[3] ↑ Шмидт, К. А., Шаттак, С. О. 2014. Высшая классификация подсемейства муравьев Понерины (Hymenoptera: Formicidae) с обзором экологии и поведения понеринов. Zootaxa 3817: 1–242. DOI: 10.11646 / zootaxa.3817.1.1

[4] ↑ Алс, Т. Д., Вила, Р., Кандул, Н. П., Нэш, Д. Р., Йен, С. Х., Хсу, Ю. Ф. и др. 2004. Эволюция альтернативных паразитических историй жизни больших голубых бабочек. Природа 432: 386–90. DOI: 10.1038 / nature03020

[5] ↑ Хельдоблер Б. и Уилсон Э. О. 2011. Муравьи-листорезы: Цивилизация инстинктом . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Нортон.

Различия между животными и насекомыми

Обновлено 22 ноября 2019 г.

Дэвид Самсон

Насекомые — самые успешные, широко распространенные и плодовитые представители животного царства. Они являются членами филума членистоногих, в который также входят паукообразные, многоножки и ракообразные.Все членистоногие — беспозвоночные с экзоскелетами и суставными конечностями. Две характерные особенности отличают насекомых от других членистоногих и от всех других животных: у них есть тела, разделенные на три сегмента: голова, грудная клетка и брюшко, и у них шесть сочлененных ног. Другие общие черты насекомых включают сложные глаза, крылья, усики и многоступенчатый жизненный цикл.

Жизненный цикл

Насекомые живут сложными жизненными циклами, и многие из них претерпевают полную метаморфозу. Виды насекомых, которые претерпевают полную метаморфозу, проходят стадии яйца, личинки и куколки, прежде чем достичь взрослой жизни.Личинка, выходящая из яйца, может сильно отличаться от взрослого насекомого. У гусеницы более шести ног и несколько сегментов тела, и она совсем не похожа на насекомое, но по-прежнему классифицируется как таковая, потому что у взрослой бабочки шесть ног и трехсегментное тело.

Голова

Пара сложных глаз, две антенны и внешние части рта характеризуют голову типичного насекомого. Сложный глаз — это группа повторяющихся светочувствительных единиц, каждая из которых функционирует как независимый зрительный рецептор.Специализированные части рта отражают приспособления, характерные для рациона насекомого. Бабочка питается нектаром через длинную трубку, кузнечик использует сегментированные челюсти, чтобы удерживать и рвать листву, а комар протыкает плоть игольчатым придатком. Усики тоже разнообразны по форме и функциям. Большинство насекомых используют их для обнаружения запаха и влаги.

Грудь

Эта средняя часть тела несет ноги, а у летающих насекомых — крылья. Насекомое дышит через крошечные отверстия на стороне грудной клетки, называемые грудными дыхальцами.Ноги широко адаптированы для выполнения различных функций у разных видов насекомых. Их можно использовать для пробуждения, прыжков, плавания, хватания, рытья и множества других способов. У большинства насекомых есть одна или две пары крыльев, часто под защитным покровом.

Брюшко

В этом обычно удлиненном заднем отделе находится пищеварительный тракт насекомого и ряд других специализированных органов. Дыхательные дыхательные пути спускаются с обеих сторон, а задний проход и репродуктивные органы находятся в самой задней части живота.Брюшко некоторых насекомых, например уховерток, заканчивается парой защитных щипцов. У других, таких как пчелы, муравьи и осы, есть ядовитые жала. Живот часто мягкий и покрыт телескопическими сегментами экзоскелета, которые позволяют расширяться и сокращаться.

Муравьи экологически полезны | Новости садоводства и домашних вредителей

В защиту муравьев

Муравьи кажутся опасными полями Родни в мире насекомых. Они «не заслуживают уважения». Все ненавидят их, а некоторые действительно ненавидят! Вот качества и преимущества муравьев, которые должны заслужить их уважение.

В оптимистической попытке уменьшить это предубеждение против муравьев, я предлагаю следующий урок мирмекологии.

От горстки ученых-муравьев в мире, тысяч естествоиспытателей, экологов и других внимательных наблюдателей мы узнали огромное количество информации о муравьях, соперниках людей как доминирующей форме жизни на Земле. Муравьи чрезвычайно многочисленны и встречаются почти повсюду. По некоторым оценкам, если объединить всех муравьев мира, они будут весить примерно столько же, сколько совокупный вес всех людей.

И муравьи остались в живых. Они легко приспосабливаются, находчивы и узкоспециализированы, чтобы выжить в тех обстоятельствах, в которых они существуют. Муравьи были на Земле с середины мелового периода, или около 80 миллионов лет, что означает, что они пережили массовое вымирание 65 миллионов лет назад, которое привело к исчезновению динозавров. Существует приблизительно 14 000 различных известных видов (возможно, еще тысячи видов еще предстоит открыть), которые покрывают земную поверхность земли от полярного круга до Огненной Земли и юга Африки.

Вам не нужно беспокоиться о том, что на вашем заднем дворе в Айове будут жить 14 000 различных видов муравьев, поскольку большинство видов обитает в ограниченных районах тропиков. По оценкам, количество различных видов муравьев в Северной Америке (к северу от Мексики) составляет всего 700 видов.

Особо важные насекомые

Трудно представить какое-либо другое насекомое или животное, которое оказало бы более важное и положительное влияние на земную среду, которая поддерживает нас. Муравьи являются одними из основных хищников других насекомых, что способствует сокращению популяций вредителей.Муравьи перемещают примерно то же количество почвы, что и дождевые черви, разрыхляя почву в процессе и увеличивая проникновение воздуха и воды в землю. Они защищают экосистему от мертвых трупов насекомых и помогают в разрушении и разложении растительного и животного материала. Унося в свои гнезда кусочки растений и останки животных, почва удобряется, а питательные вещества рециркулируются через мировые экосистемы. Они несут семена и помогают растениям расселиться на новых территориях.

Муравьи — социальные насекомые, и этот факт может во многом объяснить их успех.Муравьи, как и некоторые пчелы, некоторые осы и все термиты, живут в сложных обществах, определяемых тремя характеристиками: взрослые заботятся о детенышах; в одном гнезде живут два и более поколений взрослых особей; и существует разделение труда, особенно с многочисленными непроизводственными работниками, обеспечивающими воспроизводство роялти. Преимущество социальной жизни, вероятно, наиболее велико, поскольку насекомые конкурируют друг с другом и с другими формами жизни за территорию и пищу.

Полный жизненный цикл муравьев состоит из 4 стадий: яйцо, личинка, куколка и взрослая особь.Большинству людей знакомы только взрослые особи, одинокая стадия которых существует за пределами колонии. Яйца производят только избранные королевы. Из яиц вылупляются морщинистые белые безногие личинки (личинки), которых взрослые муравьи должны вырастить, чтобы выжить. Невоспроизводящиеся взрослые особи (рабочие) обыскивают окрестности гнезда в поисках живых или мертвых насекомых, нектара, растительных веществ или другой пищи, подходящей для данного вида, и приносят ее, чтобы прокормить беспомощных личинок. Через несколько недель в качестве личинки особь образует защитный шелковый кокон и переходит во взрослую стадию.

Почти все взрослые особи вырастут в виде бесплодных бескрылых самок. Эти рабочие приступили к ручному труду колонии, уборке и расширению гнезда, поиску пищи, кормлению и уходу за личинками, а также защите от захватчиков. Когда колония прочно укоренится и станет достаточно сильной, появится другая группа взрослых особей. Эти развитые половым путем крылатые самцы и самки называются роевиками. Они покидают основанную колонию, чтобы создать новые колонии с очень и очень небольшими шансами на успех.Но как раз достаточно, чтобы распространить вид и обеспечить его выживание.

Наша одержимость небольшим количеством муравьев, которые становятся «вредителями», привела к тому, что мы относимся ко всем муравьям с полным презрением. Тем не менее, муравьи могут нас вдохновлять. Они надежные, бережливые, верные и смелые. Они трудолюбивы и приносят огромную пользу своему сообществу (экосистеме). Они бескорыстны в служении своей колонии и преданности своей семье. Муравьи действуют с поразительной эффективностью и сложностью, что одновременно сбивает с толку и предсказуемо.И наконец, как бы они ни работали, у них еще есть время пойти на пикник!

Вы живете в Айове и у вас есть насекомое, которое вы бы хотели идентифицировать?

Клиника диагностики растений и насекомых Университета штата Айова определит ваше насекомое, предоставит информацию о том, что оно ест, жизненном цикле и, если это вредитель, о лучших способах борьбы с ними. Пожалуйста, посетите наш веб-сайт, чтобы узнать о текущих формах, сборах и инструкциях по сохранению и отправке насекомых по почте.

Контактная информация для каждой государственной диагностической лаборатории для U.