Муравейник в разрезе
Муравейник в разрезе.
Строение муравья.
Типичный муравейник, в котором обитает семейство рыжего лесного муравья, имеет сложное многокамерное устройство. В таком сооружении, возведенном на старом пне, могут жить до полутора миллионов муравьев.
1. Покрытие из иголок и веточек. Защищает жилище от превратностей погоды, ремонтируется и обновляется рабочими муравьями.
2. "Солярий" - камера, нагреваемая лучами солнца. Весной обитатели забегают сюда погреться.
3. Один из входов. Охраняется солдатами. Служит вентиляционным каналом.
4. "Кладбище". Сюда рабочие муравьи относят умерших собратьев и мусор.
5. Зимовальная камера. Насекомые собираются здесь, чтобы пережить холода в состоянии полуспячки.
6. "Хлебный амбар". Здесь муравьи хранят зерна.
7. Царская камера, где живет матка, откладывающая до полутора тысяч яиц в день. За ней ухаживают рабочие муравьи.
8. Камеры с яйцами, личинками и куколками.
9. "Коровник", где муравьи содержат тлей.
10. "Мясная кладовка", куда фуражиры приносят гусениц и другую добычу.
Строение муравья
В мире, по приблизительным оценкам, миллиард миллиардов муравьев, принадлежащих к 12 тысячам видов. Их общая биомасса приблизительно равна биомассе человечества.
1. Мозг, состоящий примерно из 500 тысяч нейронов.
2. Кишечник.
3. Стебелек - узкая часть тела, соединяющая грудь с брюшком и придающая гибкость движениям насекомого.
4. Метаплевральная железа. Вырабатывает антибиотики, защищающие муравья от бактерий.
5. Нервная система. Состоит из трех грудных и нескольких брюшных ганглиев.
6. Зобик. Содержит жидкую переваренную пищу, которую муравей отрыгивает и передает другим членам колонии в процессе трофаллаксиса - обмена пищей.
7. Хитиновый экзоскелет. Защищает тело, обеспечивает его прочность и служит опорой для мышц.
8. Жало. Имеется не у всех видов.
9. Дюфурова железа. Вырабатывает феромоны, которые служат сигналами для муравьев, идущих по следу.
10. Нога, состоящая из пяти отделов.
11. Ядовитая железа. У рыжего муравья выделяет муравьиную кислоту, у некоторых других видов - парализующий яд.
12. Желудок.
13. Глаз. Острота зрения у разных видов различна. Некоторые видят предметы, удаленные на сотни метров, другие виды почти слепы.
14. Мандибулярная (челюстная) железа. Выделяет феромоны тревоги при нападении хищника или появлении чужаков.
15. Шпора на ноге для чистки антенн.
16. Коготки. Их два на каждой лапке, между ними подушечка, выделяющая клейкую жидкость, которая позволяет муравью ходить по гладким или наклонным поверхностям.
17. Антенны, с помощью которых муравей получает информацию о запахе, вкусе, химическом составе, текстуре различных предметов и обменивается ею с собратьями.
18. Постфарингеальная (заглоточная) железа. Здесь производятся и хранятся жиры, предназначен ные для кормления личинок.
19. Жвала. Служат для захвата и пережевывания пищи, а также как оружие.
См. в номере на ту же тему
Во главе муравейника обычно стоит матка - это большое насекомое, которые непрерывно откладывает яйца, обеспечивая пополнение общины новые жителями. Муравьи-рабочие решают ежедневные задачи по ухаживанию за яйцами и куколками, поиску пищи, ремонту муравейника. Солдаты стоят на страже входов в жилище и отсекают чужаков. Самцы и самки участвуют в процессе размножения.
Солдаты
Муравьи воины являются отдельным подвидом простых рабочих , отличаясь от последних немного большими размерами. Кроме этого, у такого муравья сильнее развиты жвала, мышцы которых занимают большую часть головы. У некоторых видов муравьев, из-за характерного строения головы, солдаты потеряли возможность самостоятельного приема пищи - в результате рабочим приходится их кормить.
Главной функцией муравьев-солдат в общине является защита территории и муравейника от проникновения в него врагов, защита фуражиров, доставляющих пишу. Кроме этого солдаты со своими мощными челюстями помогают расчленить добычу на несколько частей, если рабочие не могут ее самостоятельно унести.
Роль в семье рабочего муравья и особенности строения
Муравьи строители являются первым видом, который появляется у матки после основания нового муравейника. Именно они занимаются строительством колонии, заготовлением пищи и уходом за яйцами и куколками. В развитом муравейнике рабочие имеют преобладающую численность среди всех особей.
СПРАВКА! Распределение профессий между рабочими-муравьями зависит от их общего состояния и психических наклонностей.
Так, инициативные насекомые с хорошей реакцией становятся разведчиками и охотниками, а медленные и неторопливые особи отправляются на выпас тли и сбор сладковатых выделений. Кроме этого, смена профессии происходит по мере старения.
Молодые особи обычно выполняют работы внутри гнезда - ухаживают за яйцами , самками, строят новые ходы и камеры.
В случае, если погибает значительная часть рабочих одной профессии - к примеру, уничтожаются птицами или в результате химической обработки, их обязанности перераспределяются среди оставшихся жителей муравейника.
Насколько сильные муравьи и какой вес они поднимают?
Насекомое обладает огромным запасом выносливости – муравей может поднять и нести вес в 50 раз больше собственного. При этом если несколько особей работают вместе и объединяют свои усилия, этот показатель может многократно возрастать. Такое возможно благодаря тому, что у муравья большой процент мышц приходится на одну единицу массы тела.
Сила муравьев позволяет им с успехом выполнять задачи по поиску и заготовке корма. Если насекомое не в состоянии поднять добычу, он может ее долгое время волочь за собой.
СПРАВКА! Множество муравьев, соединяясь лапами, могут образовывать длинные живые мосты для преодоления ручьев или расщелин. Подобные связки могут выдерживать вес в несколько килограмм.
Кто главный король муравей?
Вся жизнь в муравейнике опирается на матку-королеву. Она не участвует ни в охране муравейника, ни в сборе пищи, однако именно на эту особь возлагается задача по поддержанию и увеличению численности колонии
Матка - это бывшая самка, которая была оплодотворена самцом и смогла организовать новый муравейник . В процессе выращивания первой популяции они откусывают себе крылья.
Матка живет до 20 лет, откладывая за это время до 500 тысяч яиц. Пока эта особь жива, колония имеет все шансы на восстановление, какие бы потери она не понесла.
В муравейнике четко установлена иерархия общества. Во главе всего поселения стоит матка. Самые многочисленные - рабочие, которые в зависимости от своих предпочтений, могут выполнять разнообразные задачи - поиск пищи, разведку, уход за маткой и яйцами. Солдаты - это особи с большими мощными челюстями, которые занимаются охраной муравейника и фуражиров.
Фото
Далее вы увидите фото иерархии муравьев – от рабочих до солдат:
Муравьи - существа социальные. Если муравья изолировать в банке и даже хорошо кормить он всё равно умрёт: от одиночества, понимания своей ненужности, от тоски по семье. По мнению энтомологов, муравьи существа общественные, и им жизни нет без общества себе подобных.
Муравейник - совершенное архитектурное сооружение. Верхний 10-сантиметровый слой из палочек, камешков, хвойных иголочек - идеальная кровля. Такая крыша не пропускает влагу, не гниёт: отличный теплоизолятор. "Жилая" площадь муравейника достигает 15 квадратных метров. Число комнат доходит до ста.
Помещения для хранения яиц, личинок и куколок муравьёв, расположены под куполом. Основная часть муравейника - под землёй. Его галереи до 1,5-2 метров уходят вглубь и не только из-за безопасности, но и ради возможности добывать воду. В одних подземных камерах располагаются склады продовольствия, в других висят живые муравьи, хранящие в зобах мёд. Общие залы - для отдыха. Есть мусоросборники, кладбища, туалеты.
Отдельно живёт царица, которую окружает свита из десятка рабочих муравьёв. Она одна откладывает до 40.000 яиц в сутки. Насекомые заботятся о доме. От внешнего посягательства их защищает зона патрулирования муравейника, достигающая в диаметре 10-12 метров.
Всё лето муравьи проветривают помещения, в солнечную погоду разогревают на солнце спинки и бегут во внутренние покои, чтобы, как отопительные приборы, нагреть комнаты. В муравейнике строгая дисциплина, распределение ролей и иерархия. Управляет всеми царица. Семьи бывают полигамные (одна самка в гнезде) и моногамные. И во всех семьях в одно и то же время появляются крылатые муравьи - невесты и женихи, независимо от количества самок. В течение остального времени появляются только девушки - рабочие особи, непроизводящие потомства пока жива царица, зато они работают в охране, на ремонте и строительстве, сражаются с врагами и служат в разведке, занимаются фуражированием. Царица живёт 15-20 лет, а рабочие муравьи - примерно 7 лет. Самцы погибают после спаривания (они не участвуют в жизни муравейника).
Информацию передают, считывая через оставленные сёстрами феромоны, усиками ощупывая друг друга, а также ультразвуком. Если один муравей заметил пожар, через секунду вся колония у линии обороны.
Один раз в год, в один день и час тысячи крылатых муравьёв, выращенных специально к этому дню, вылетают из всех муравейников леса. Перемешавшись, особи разных гнёзд "улучшают породу". Спаривание, происходящее в воздухе, может быть с несколькими партнёрами. Так муравьи заготавливают себе запас спермы на многие годы. Некоторые способны хранить мужской сок в специальной брюшной полости всю жизнь. Запас расходуется очень бережно, благодаря чему царица муравейника откладывает миллионы яиц. Сохранение рода гарантировано. После спаривания будущие мамаши сбрасывают крылья и возвращаются в муравейник или роют норки вглубь земли для выращивания нового потомства, чем закладывают основу будущего нового гнезда.
В муравейнике есть и система наказаний. К примеру, если муравей-фуражир ни с чем возвращается домой несколько раз подряд, его "казнят". Но если муравьи потеряли трудоспособность "при исполнении обязанностей" их кормят, пока они способны просить еду.
Муравьи - хищники, и в то же время у них есть "домашний скот" - тля, которую муравьи оберегают и пасут на близрастущих растениях. Чтобы "выдоить" нектар из тли, муравей усиками щекочет ей брюшко.
Но не всегда муравьи так уж приличны. Иногда воруют чужие личинки и выращивают рабов. А ещё они склонны к алкоголизму. Они содержат в своём доме жучков ламехуз. От сока ламехузы муравьи приходят в пьяный восторг, забывая о потомстве, работе и обязанностях. Если опьянению поддался весь муравейник - это гибель всей семьи.
Пожалуй, каждый человек видел муравейник. Однако далеко не все догадываются, насколько сложным является строение муравейника - оно значительно сложнее, чем любой небоскреб, созданный людьми. Здесь днем и ночью трудятся сотни тысяч, а иногда и миллионы развитых насекомых, каждый из которых занят своим делом.
Что такое муравейник
Конечно, в первую очередь, это постройка, где живут муравьи. Но кроме того, это еще и социум. Представьте себе город с населением больше миллиона человек, в котором слаженно, без сложных совещаний и указов сверху работают все жители? Ни малейших сбоев или ошибок здесь не допускается - за тысячи лет весь механизм отлажен на удивление точно.
Из чего он строится
Большинство людей представляет себе муравейник как кучу мусора, собранного отовсюду. Да, действительно, в лесах муравьи преимущественно строят свои домики из хвои, кусочков коры, листьев и других подручных средств. Все они уложены удивительно тщательно - с подобной задачей сможет безупречно справиться не каждый инженер. Ведь укладывается хвоя, солома и другой мелкий строительный материал таким образом, что во время даже самого сильного ливня промокает лишь верхний слой - не больше 2-3 сантиметров. Большая же часть воды аккуратно скатывается по поверхности муравейника, не доставляя обитателям проблем.
Однако в некоторых случаях они предпочитают занять уже готовый трухлявый пень. Конечно, это только верхняя часть самого муравейника. Здесь расположено всего несколько важных помещений, большая же часть скрыта глубоко под землей - об этом расскажем чуть позже. Это вовсе не случайно - в холодном климате земля прогревается довольно медленно, а муравьи, как и любые насекомые, сильно зависят от температуры окружающей среды. Зато надземную часть солнечные лучи прогревают значительно быстрее, обеспечивая комфорт и высокую продуктивность обитателям.
Но иногда муравейник снаружи выглядит просто как небольшое отверстие в земле. Чаще всего такие можно увидеть в степи или пустыне. Это не случайность - здесь почва если и промерзает, то прогревается очень быстро - весна в таких местах обычно ранняя, а лето очень жаркое. Поэтому для муравьев важнее не поскорее прогреть свое жилье, а избавиться от излишнего тепла. Ученые находили в пустынях муравейники, уходящие в глубину на 10 метров! Здесь имеется влага, необходимая для жизни, да и песок никогда не прогревается слишком сильно.
Основное устройство
Теперь перейдем к тому, как устроен муравейник. Самый заметный слой - защитный. Толстый слой хвои, соломы или кусочков листьев, который вбирает в себя часть влаги, отводя большую часть за пределы жилища. Заодно он выступает в роли тепловой подушки, защищая от излишнего перегрева и переохлаждения. Прямо под ним находится своеобразная баня - муравьи собираются здесь весной и рано утром, чтобы прогреться, восстановить функциональность и приступить к ежедневной работе.
Имеются выходы - от нескольких до пары десятков. В пустыне или степи расстояние между ними может достигать 2-5 метров. В обычном лесном муравейнике выходы расположены значительно компактнее. Они ведут в общие коридоры, соединяющие множество камер: хранилище продуктов, жилье матки, ясли для хранения личинок и яиц, кладбище, куда относятся мертвые муравьи, а также отходы жизнедеятельности. Многие из них дублируются (кроме жилища матки, оно всегда только одно на муравейник). А вот складов продуктов, кладбищ, яслей может быть несколько. Это вполне оправданно по нескольким причинам. Во-первых, чтобы было легче выбрать подходящий - тот, который находится ближе. Во-вторых, на случай, если один будет поврежден, останется еще несколько запасных.
Теперь, когда вы знаете, как усроен муравейник, описание отдельных муравьев стоит дать. Тогда каждый читатель смог оценить сложность этого социума.
Чем занимаются муравьи
Очень немногие люди, всерьез не интересующиеся этим вопросом, догадываются, как устроен муравейник. А ведь это действительно сложнейшее общество.
Для начала стоит отметить, что все муравьи делятся на три группы: матка (она же королева, единственная в муравейнике), самцы (до нескольких десятков, нужны для оплодотворения матки) и рабочие. Именно о последних стоит рассказать поподробнее.
Некоторые эксперты выделяют до десяти специальностей, к которым можно отнести рабочих муравьев. Причем каждый из них занимается своим делом от рождения до смерти, имеет для этого определенное строение. Например, муравьи-солдаты имеют особенно крупную голову - при необходимости они могут закупорить ею проход, не позволяя врагу пройти в длинный коридор. Муравьи-няньки отличаются очень нежными усиками, позволяющими улавливать малейшие шевеления в куколках и яйцах. Очень похожи на них повитухи, ухаживающие непосредственно за королевой. Они кормят ее, удаляют отходы жизнедеятельности, поглаживают, помогая откладывать новые яйца (по несколько тысяч в день). Муравьи-грузчики имеют мощную шею и ноги, благодаря которым поднимают огромный для своего тела груз. У строителей есть железы, вырабатывающие клейкую слюну, которая используется для скрепления строительного материала.
И это не считая узкоспециализированных муравьев, которые встречаются в конкретных муравейниках в зависимости от направленности их хозяйства.
Удивительное единство
Ознакомившись со строением муравейника и описанием его жителей, читателю будет интересно узнать об их единстве. Все население действует как единый организм (это и так известно многим).
Но в качестве дополнительной информации стоит привести наглядный пример. Специалистам не раз приходилось видеть, как муравьи борются с пожарами, охватившими их жилье. Они просто гасят огонь, используя муравьиную кислоту, выделяемую рабочими муравьями. Каждый способен выделить лишь жалкие доли миллиграмма - огню такой удар нипочем. Однако, когда в дело вступают десятки и сотни тысяч особей одновременно, небольшое пламя не может противостоять - оно действительно сбивается, гаснет, не нанося муравейнику урона, который тот не смог бы пережить.
Как появляется муравейник
Когда мы рассказали, какое строение муравейника встречается чаще всего, стоит упомянуть о том, как он вообще появляется.
Чаще всего родоначальницей является одинокая матка. Сразу после вылета из родного муравейника она оплодотворяется самцами и улетает подальше, за несколько километров. Здесь она выбирает подходящее место - трухлявое бревно, пень, просто участок мягкой, чуть влажной почвы. Она закапывается, чтобы не стать добычей других насекомых или птиц, после чего откладывает яйца. О первых молодая матка заботится самостоятельно. В это время она даже не ест. Однако, как только вылупятся первые рабочие муравьи, все меняется. Часть сразу же приступает к уходу за королевой. Другие начинают строить муравейник. Третьи отправляются на добычу, чтобы прокормить себя, матку, а также остальных родственников, занятых в иных сферах труда. С каждым годом муравейник становится все больше, население стремительно растет. Со временем из него также будут вылетать молодые оплодотворенные матки, чтобы повторить всю процедуру сначала.
Два яруса
Если изучать строение муравейника в разрезе с описанием, то можно заметить, что он заселен неравномерно. Это зависит от сезонности. Летом наиболее плотно заселен верхний слой (надземный), а также верхние этажи подземного - в нижние практически не заходят (лишь иногда, чтобы отнести часть припасов). В холодное же время года все меняется. Все припасы, а также личинки и яйца переносят глубоко под землю. Это позволяет муравьям избежать переохлаждения - на глубине 1-2 м всегда теплее, чем на поверхности, где температура может опускаться до -30 градусов и даже ниже.
Различные политические и хозяйственные строи
Не все знают, но в разных муравейниках - в зависимости от породы - могут существовать разные хозяйственные и даже политические строи. Это вовсе не шутка. Ученые не раз фиксировали настоящие войны между муравейниками. Причем провоцируют их всегда определенные виды. Они нападают на соседей, частично уничтожают охрану, чтобы пробиться в помещения с яйцами и личинками. Затем они утаскивают их, выращивая в собственном муравейнике как рабов - большую часть работы выполняют именно захваченные особи в то время, как хозяева продолжают захватнические войны.
Также встречаются случаи животноводства. Муравьи действительно разводят своеобразных коров - тлю. По утрам они выгоняют ее из муравейника на листья, защищают от божьих коровок и прочих опасностей, а по вечерам возвращают обратно в "стойло". За это они получают сладкое молочко, которое доставляет столько проблем садовникам - из-за него погибают листья.
Наконец, можно увидеть муравьев-земледельцев. Они пережевывают мелкие листья, смешивая во рту со спорами грибов, после чего выкладывают в специальных помещениях, где грибы прорастают, служат пищей для всей колонии.
Самый большой муравейник
В некоторых странах муравейники существуют по несколько десятков лет, достигая поистине огромных размеров. В наших лесах такое бывает довольно редко. Но все-таки не так давно в Тверской области ученые обнаружили муравейник, высота которого составляла 3 метра при диаметре 5 метров! Даже эксперты затруднились определить, каков же возраст этого гиганта.
Как увидеть все своими глазами?
Многие родители, заметив интерес своих чад к муравьям, задаются вопросом о том, как продемонстрировать строение муравейника детям. Конечно, можно посмотреть различные передачи, но ведь это совсем не то.
К счастью, в настоящее время в продаже можно легко найти специальные или формикарии. Они могут изготавливаться из различных материалов. Достаточно посадить сюда найденную матку, время от времени подкармливать ее насекомыми, сахарным сиропом или иными подходящими продуктами. Спустя несколько месяцев вы станете обладателем собственного муравейника. Прозрачные стенки дают возможность видеть все происходящее внутри. Следить за ним очень интересно как детям, так и взрослым. Общий интерес наверняка сблизит вашу семью, позволит найти новую тему для общения.
Заключение
На этом наша статья заканчивается. Из нее вы узнали о строении муравейника - фото, приложенные к статье, позволили больше узнать об этом удивительном мире, на который большинство людей, увы, не обращают внимания. А зря. У крохотных муравьев есть чему поучиться. Впрочем, это тема совершенно иной статьи...
Фотограф Eko Adiyanto
На этот счет есть отличная цитата Льюиса Томаса: «Муравьи так сильно похожи на нас, людей, что даже как-то неловко. Они выращивают грибы, разводят тлей в качестве дойных коров, отправляют на войну армии солдат, распыляют химикаты, чтобы напугать и сбить с толку противника, берут в плен невольников, эксплуатируют детский труд и беспрерывно обмениваются информацией. Короче, делают всё — разве что телевизор не смотрят»
Этот только с виду муравейник - куча веток и хвоинок, внутри это самый настоящий "муравьиный город".
У муравьев почти как у людей. Есть изначальный набор качеств: агрессивность, интеллект, предприимчивость, скорость реакций, умение взаимодействовать с окружающими. В зависимости от них каждый муравей получает свою профессию.
Царицей муравьёв является матка - половозрелая самка. Матка способна основать новый муравейник. Для этого она вырывает небольшой подземный коридор, где впоследствии откладывает яйца.
У муравьев есть специальность - охранник. Её получают те особи, которые рано проявляют агрессивность. Интеллект у них, конечно, тоже есть, но не такой развитый: солдатам не так важно рассуждать - они должны без лишних колебаний бросаться защищать общие ресурсы.
Другая профессия - сборщики пади. В каком-то смысле у муравьев есть свои домашние животные. Тли питаются соком растений и выделяют капли сладковатой жидкости, которую называют падью. Между муравьями и тлями налажено взаимовыгодное сотрудничество. Муравьи собирают падь - для них это вкусная и питательная пища, основной источник углеводов. А в качестве ответной услуги - защищают своих зеленых коров от хищников.
Среди сборщиков пади тоже есть разделение труда. Можно, конечно, в одиночку получить заветную каплю сладкой жидкости и самостоятельно потащить ее в муравейник. Но это нерационально с точки зрения логистики.
Поэтому есть муравьи, которые работают пастухами (или доильщиками): они щекочут тлей, обеспечивая высокие удои. А полученную продукцию транспортируют другие.
Муравьи тщательно следят за состоянием своего жилища. Среднего размера муравейник состоит из 4-6 млн хвоинок и веточек. Ежедневно сотни муравьев-строителей переносят их сверху в глубь муравейника, а из нижних этажей — наверх.
Так обеспечивается стабильный влажностный режим гнезда, и поэтому купол муравейника остается сухим после дождя, не гниет и не плесневеет.
Еще в муравейнике есть свои больницы, где работают врачи, например, хирурги. И в случае, если кто-то их жителей повредил себе конечность, то есть руку или ногу, то хирурги ампутируют ее (отгрызают).
Также обязательно в муравьиной семье есть «хранители» нектара. Они нужны на тот непредвиденный случай, если в муравейнике случится голод и рабочие муравьи больше не смогу добывать корм.
У некоторых видов распространено рабство. Муравьи нападают на чужой муравейник и крадут куколок. Выросшие затем в чужом муравейнике, пленники трудятся на его благо.
Муравейник в разрезе
01. Покрытие из иголок и веточек. Защищает жилище от превратностей погоды, ремонтируется и обновляется рабочими муравьями.
02. "Солярий" - камера, нагреваемая лучами солнца. Весной обитатели забегают сюда погреться.
03. Один из входов. Охраняется солдатами. Служит вентиляционным каналом.
04. "Кладбище". Сюда рабочие муравьи относят умерших собратьев и мусор.
05. Зимовальная камера. Насекомые собираются здесь, чтобы пережить холода в состоянии полуспячки.
06. "Хлебный амбар". Здесь муравьи хранят зерна.
07. Царская камера, где живет матка, откладывающая до полутора тысяч яиц в день. За ней ухаживают рабочие муравьи.
08. Камеры с яйцами, личинками и куколками.
09. "Коровник", где муравьи содержат тлей.
10. "Мясная кладовка", куда фуражиры приносят гусениц и другую добычу.
Удивительно другое: в муравьиной семье не обнаруживается никакого «мозгового центра» , который управлял бы общими усилиями для достижения желаемого результата, будь то починка муравейника, добыча пищи или защита от врагов. Больше того, анатомия отдельного муравья - разведчика, работника или муравьиной матки - не позволяет поместить этот «мозговой центр» в отдельном муравье.
Слишком малы физические размеры его нервной системы, и слишком велик объем программ и накопленных поколениями данных, необходимых для управления жизнедеятельностью муравейника.
список источников.
