По образу жизни муравьи являются общественными насекомыми с тремя кастами: рабочие, самки и самцы. Слаженность их действий уже давно удивляет ученых, а для простых людей выглядит настоящим чудом. Также стоит обратить внимание на особенности организма муравья.

Строение тела достаточно простое. Оно разделено на несколько составных частей, которые покрыты хитиновым панцирем и объединены между собой тонкой талией. Глаза этих насекомых не позволяют четко видеть, но дают возможность чувствовать движение неподалеку. Ближе к верхней части головы есть несколько небольших глаз. Муравей способен быстро передвигаться из-за шести лап с коготками, что позволяет насекомому двигаться вверх практически по любым поверхностям. За органы осязания отвечают сегментарно устроенные усики.

Запах одна из самых важных частей муравьиного сообщества. С его помощью муравьи отличают своих от чужих, докладывают о местонахождении пищи, а также подают сигналы тревоги.

В качестве средств нападения и обороны муравьи используют свои мощные мандибулы. Специальные мышцы с силой раздвигают челюсти муравья, после чего схлопывают с резким щелчком, что дает серьезную ударную силу и позволяет сразу сокрушить потенциального противника. В дополнение муравьи используют кислоту и яд, которые вырабатывается в специальных железах.

Размеры муравьев сильно отличаются в зависимости от вида, ареала обитания и многих других факторов. В целом они варьируются от 1 мм до 3 см. У отдельных видов самки бывают крупнее обычных особей, а в других случаях они одного размера. Во время брачного сезона самки имеют крылья, которые выбранные для пары самцы сразу же отгрызают (у некоторых видов, в большинства отпадают сами на стадии основания колонии).

Наука о муравьях – мирмекология, на данный момент знает около 13 тыс. видов этих насекомых, однако еще большее количество предстоит открыть. Обнаружить новые виды достаточно сложно из-за того, что среди муравьев встречается очень много видов-двойников, а также гибридов, которых трудно отличать по внешним признакам, что сильно осложняет их классификацию. Из-за этого, узнать абсолютно все о муравьях невозможно.

Самые интересные виды муравьев можно выделить в отдельный список:

  1. Черный садовый муравей – весьма известный вид, который особенно часто встречается в Португалии, Великобритании и средней части России. Рабочие особи не больше 4,5 мм, тогда как самцы способны достичь 5,5. Самки намного крупнее, от 7,5 до 11 мм. Тело черного муравья покрыто небольшими волосками. Муравейники делают в гнилой древесине, также подойдет и простая мягкая земля, либо большой камень. Поскольку главным источником пищи является сладкая падь, из-за этого они причиняют серьезный вред сельскому хозяйству, так как сохраняют и разводят различных насекомых, которые выделяют её. Еще одной отличительной чертой вида стала невероятная длительность жизни матки – до 30 лет.
  2. Малый лесной муравей – зона обитания этого вида включает в себя почти всю территорию северной части Евразии. Лесные муравьи достигают размера от 7 до 14 мм, имеют черное брюшко, красно-бурый цвет тела и рыжие «щеки». Муравейник может вырасти до двух метров в высоту.
  3. Динопонера гигантская – достигает 33 мм в длину. Обитать могут лишь в саваннах Южной Африки, там зачастую называют этот вид Динозавровым. Живет небольшими группами по 20-30 особей. Важной отличительной чертой является отсутствие матки. Ее роль исполняют простые самки, способные размножаться, в отличие от остальных видов, где эти особи фригидны. Муравейник обычно расположен под землей, на глубине до 40 см.
  4. Кроваво-красный муравей, он же «работорговец» – имеет обширный ареал обитания в Европе и средней части России, может встретиться в Монголии и Китае. У рабочих черный цвет тела и рыжая голова, их размер не больше 8 мм. Матка немного отличается по цвету, у неё красная голова и оранжевая грудь. Ее длина может достичь 10 мм. Летом колония может жить в полусгнивших пнях, просто под землей или камнями. Главная особенность их образа жизни – набеги на другие муравейники с целью захвата их ресурсов. Похищают даже личинок, которые впоследствии вырастают в логове у новых «хозяев» и начинают работать, как и остальные рабочие особи. Несмотря на это, они часто называются «рабами».
  5. Дорилины, или кочевые муравьи – живут в субтропиках и тропиках. Сильно распространились по Южной и Центральной Америке. Путешествуют гигантскими колониями, уничтожая все, что встретится на пути. Несмотря на малые размеры (2-4 мм), они стараются брать числом, и на смену одной погибшей особи приходит сразу десять. Кочевники наносят огромный вред сельскому хозяйству, поскольку полностью истребляют культурные растения.

Из-за сложностей в изучении, многие виды муравьев по-прежнему остаются не открытыми. Также нет и ответов на многие вопросы по социальной жизни этих насекомых, которую часто сравнивают с человеческим обществом.

Где обитает муравей?

Муравьи хорошо приспосабливаются к любым окружающим условиям, благодаря этому они смогли распространиться по всем известным континентам. Их нет только на Северном полюсе.

Как правило, муравьиные семьи выбирают как место своего обитания трухлявую древесину, селятся под большими камнями, либо возводят укрепления сами. Стандартный муравейник может состоять из 4-6 млн хвоинок, причем сами насекомые постоянно перетаскивают их в сверху вниз, особенно после дождя. Благодаря этому, купол их жилища всегда сухой внутри.

Чем питаются?

Чем питается муравей? Рацион муравьев сильно зависит от места обитания и может включать в себя пищу как животного, так и растительного происхождения. Некоторые виды, например, крошечные амазонские муравьи, научились создавать целые капканы для охоты на насекомых, во много раз превышающие их собственные размеры. Для этого они срезают волоски-волокна растения-дома, после чего плетут из него кокон. В стенках делается много небольших отверстий. После этого кокон помещается снаружи полости растения-дома, а в него прячутся сотни рабочих особей. Они суют головы в дырки и ждут, словно капканы. Как только в ловушку попадет добыча, они схватят ее за лапы, жвалы, усики и будут удерживать до прибытия подкрепления, которое зажалит жертву до паралича. Затем муравьи разделают тело и постепенно перенесут домой. Не менее интересен и тот факт, что при строительстве муравьи используют «композитный» материал. Чтобы повысить прочность ловушки, они обмазывают стенки кокона специальным плесневелым грибком. Он действует как клей – соединяет волоски-волокна, делает все сооружение более крепким.

У обычных муравьев, проживающих в Европе, дела с питанием обстоят намного проще. Основную долю углеводов они получают, поглощая медвяную росу и падь, выделяемую тлёй. При этом, муравьи-фуражиры часто носят падь в зобиках, чтобы потом накормить встречных муравьев, поскольку каждой особи необходимо питаться несколько раз в день.

Также источником пищи могут служить семена, соки различных растений, в некоторых случаях орехи и корни. Отдельные виды выращивают специальные колонии грибов. Немалую долю в рационе играют малоподвижные виды насекомых, вроде гусениц. В целом, их можно назвать всеядными.

Муравьи-жнецы питаются сухими семенами, высохшими плодами и зерновыми культурами. Они могут запасать до килограмма сырья, что позволяет колонии пережить любую зиму. Муравей-дракула употребляет соки, которые выделяют его личинки, их он кормит насекомыми. У муравьев-листорезов более интересная система. Они используют свои челюсти, чтобы отрезать кусочки листьев, после чего приносят их в муравейник и пережевывают. Впоследствии на этих листьях начинает расти грибок, который и едят муравьи.

С приходом тепла молодые самцы и самки отращивают крылья, чтобы отправиться в брачный полет. Вскоре после спаривания, которое часто проходит прямо в воздухе, большинство самцов погибает, а самки отправляются искать подходящее место для новой колонии. Обнаружив подходящее, самка делает небольшую подземную камеру, где и откладывает первые яйца. Развиваться они будут около недели, после чего из них вылупляются личинки, которых матка кормит выделениями из слюнных желез. Сама она в этот период ничем не питается, расходуя запас жира. Крыло отпадает самостоятельно.

Спустя еще две недели начинается окукливание и появляются первые взрослые особи. Начиная с этого момента уже они начинают заботиться обо всех аспектах развития колонии, параллельно начиная осваивать окружающий мир.

Как устроен муравейник? Жизнь муравьев

Муравьиные колонии поражают своей целеустремленностью. Они стали единым организмом, способным приспособиться к любой внешней ситуации. Муравьи могут показаться похожими на термитов, однако это совсем не так, они даже состоят в разных семействах. Термиты родственники тараканов, тогда как муравьи стоят ближе к осам, что сказывается на их образе жизни и физиологии. Объединяет их только наличие сильного естественного врага в природе, которым стал муравьед.

Сам муравейник является достаточно сложной структурой, требующей соблюдения определенного температурного режима и уровня влажности. В нем располагаются специальные отсеки для хранения пищи, загоны для тли, роддом, госпиталь, кладбище и другие помещения, в том числе для обеспечения вентиляции. Многие виды муравьев остаются активными даже зимой, питаясь летними запасами. В спячку они впадают лишь во время сильных морозов, при этом они голодают и могут погибнуть при слишком длительном сне.

На первый взгляд кажется, что в муравейнике каждый находится при деле и имеет свою собственную профессию. Однако, существует небольшой процент «лентяев». Эти насекомые вообще не работают, а просто коротают время, передвигаясь по различным туннелям в своем доме. В некоторых случаях, если колония понесла серьезные потери, они могут начать работать как няньки или инженеры. Остальные члены колонии будут относиться к ним мирно и не трогать. Их словно нет для всего остального муравейника. Неизвестно, что именно вызывает подобный образ жизни.

Тем не менее, абсолютное большинство особей имеет четкую привязку к определенной профессии и даже обучаются. Известно, что опытные муравьи-фуражиры способны научить новеньких, как правильно двигаться и другим интересным возможностям. В остальном, разделение следующее:

  1. Строители. В их задачу входит возведение муравейника, прокладка туннелей и коммуникаций, а также их восстановление в случае разрушения. Они же баррикадируют проходы в случае нападения.
  2. Солдаты. Обороняют колонию и участвуют в нападениях на другие виды муравьев.
  3. Врачи. Способны ампутировать конечности, в этом случае раненый муравей сможет продолжить свою жизнь на прежнем уровне. Интересный факт – раненые часто сопротивляются врачам, которые перед «операцией» стараются перенести «пациента» в безопасное место.
  4. Фермеры. Занимаются добычей пищи мирными способами. Пасут тлю, червецов, цикад и прочих небольших насекомых для добычи медвяной пади.
  5. Могильщики. В каждом муравейнике есть отсек, куда складывают тела погибших особей. Этим занимаются особые муравьи.
  6. Няньки. Смотрят за личинками, кормят и ухаживают за ними до тех пор, пока из них не выведется взрослая особь. Как правило, это самые молодые муравьи в колонии.

Иерархия муравьев довольно сложна и может включать дополнительные пункты, в зависимости от вида. Молодые особи муравьев как и люди, демонстрируют характерную предрасположенность к определенным профессиям. В течение определенного времени они способны выбирать, кем смогут быть в будущем. За особо престижные роли могут развернуться целые сражения.

Как правило, соперники наскакивают друг на друга, чтобы оказаться сверху, после чего победитель может схватить челюстями побежденного и отнести его в муравейник, а затем приступить к своим новым обязанностям. Пока колония молодая, некоторые муравьи имеют сразу несколько занятий, но по мере расширения владений, они все крепче привязываются к одной роли в своем обществе.

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.
  • , 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.
  • -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.
  • 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.
  • – 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.

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

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 - 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».

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.

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.


Муравьи (лат. Formicidae ) - семейство общественных насекомых отряда перепончатокрылых (Hymenoptera ). Относятся к числу наиболее распространённых насекомых, представляют особый интерес сложной организацией сообщества.

Муравьи - самое эволюционно продвинутое семейство насекомых с точки зрения поведения, экологии и физиологии. Их колонии представляют собой сложные социальные образования с разделением труда и системами коммуникации, позволяющими особям координировать свои действия при выполнении задач, которые не по силам одному индивиду. Некоторые виды муравьев обладают развитым «языком» и способны передавать информацию, прибавляя и вычитая небольшие числа в пределах пяти. Кроме того, многие виды муравьев поддерживают высокоразвитые симбиотические отношения с другими насекомыми и растениями.

Преимущества, даваемые муравьям кооперацией, привели к тому, что на сегодняшний день это доминирующая по численности группа членистоногих. Так, на 1 акре (0,4 га) саванны в Кот-д"Ивуаре (Африка) обитает 8 млн. муравьёв, образующих примерно 3000 колоний. Вместе с термитами (ещё одной крупной группой общественных насекомых) муравьи составляют треть общей биомассы наземных животных в тропическом лесу бассейна Амазонки. Другими словами, при средней популяционной плотности 3,25 млн. муравьёв и 0,4 млн. термитов на 1 акр они в сумме весят лишь вдвое меньше, чем все прочие сухопутные животные этого дождевого леса. В областях с умеренным климатом их меньше, но цифры всё равно впечатляют. На площади 8 км во Флориде обнаружено 76 видов муравьёв из 30 родов, а на площади 5,5 км в Мичигане - 87 их видов из 23 родов.
Классификация муравьёв
Семейство муравьёв включает 20 подсемейств, 54 трибы, 358 родов, 11 913 видов и 4 515 подвидов в разной степени признаваемых разными специалистами мирмекологами.

Трудность классификации муравьёв связана с двумя феноменами - наличием видов-двойников и гибридов.
Члены семьи
Матка

Муравьиная семья имеет одну (или несколько в зависимости от вида и размера колонии) репродуктивную самку (царицу, матку) откладывающую яйца. Самки похожи на рабочих, но отличаются от них строением груди и, как правило, более крупными размерами. Имеет крылья.

Кажется, что матка стоит в центре событий, но истина в том, что она больше похожа на машину для кладки яиц, которая, блуждая среди своих дочерей, получает от них корм.
Самцы

Самцы рождаются из неосеменённых яиц. Имеют крылья.
Рабочий муравей

Подавляющее большинство в колонии составляют рабочие муравьи - бесплодные самки с неразвитыми крыльями.

Рабочий муравей развивает мощность от 24,2 эрг/сек (в одиночестве) до 61,2 эрг/сек (в группе).
Разделение труда
Между членами муравьиной семьи существует разделение функций, или полиэтизм, который может быть возрастным или кастовым. Обычно самые молодые рабочие бывают няньками, то есть ухаживают за расплодом и самкой. Немного повзрослев, они становятся строителями, а затем фуражирами (добытчиками пищи). Самые старые муравьи, которые уже не способны к добыванию пищи, становятся сторожами или наблюдателями.
Под кастовым полиэтизмом понимаются различия в круге работ у муравьёв одного возраста, обусловленные различиями в их размерах или строении.

Например, у красногрудого муравья-древоточца фуражирами бывают главным образом мелкие рабочие с маленькой головой. В то же время крупные большеголовые рабочие («солдаты») того же возраста занимаются охраной гнезда.
Образование новой семьи
Во время брачного лёта самки и самцы выходят из гнёзд и скапливаются у входов, затем начинают подниматься на травинки, на деревья, на стены домов и оттуда взлетают. Более подвижные самцы часто взлетают прямо с земли. Самки и самцы из разных гнёзд спариваются в воздухе или на земле, вскоре после этого самцы погибают, а оплодотворённые самки сбрасывают крылья и отправляются на поиски места для гнезда. Во время лёта такие самки во множестве бегают по земле.
Новая семья

Самка строит небольшую замкнутую камеру в земле, а потом начинает откладку яиц. Иногда несколько самок делают такую камеру совместно. Яйца у муравьев очень мелкие, длиной около 0,5 мм. Они всегда склеены в общий комок. Спустя 2-3 недели из яиц начинают появляться первые личинки. Молодые личинки остаются в общем комке, более крупные размещаются группами или отдельно на полу камеры, а иногда (у видов мелких муравьёв) подвешиваются на стенках камеры. Через 4-6 месяцев личинки заканчивают рост, и начинается окукливание. К этому времени они становятся крупнее рабочих муравьев. До выхода из куколок первых рабочих самки ничем не питаются. Больше того, они даже выкармливают личинок выделениями специальных желез. При этом полностью исчезают летательные мышцы, которые самке больше никогда не понадобятся, и она расходует запасы жира, которые накопила ещё в родительском гнезде. После того как из куколок выйдут первые рабочие, они делают выход наружу из камеры и начинают добывать пищу. С этого момента самка только откладывает яйца. Все работы в гнезде берут на себя рабочие особи.
Почкование

МУРАВЬИ
(Formicidae) , семейство стебельчатобрюхих насекомых отряда перепончатокрылых (Hymenoptera), включающего также ос, пчел, пилильщиков, наездников и орехотворок. Делится на 12 современных и вымерших подсемейств, объединяющих 297 родов примерно с 8800 видами. Трудность классификации муравьев связана с двумя феноменами - наличием видов-двойников и гибридов. Мирмекологи (зоологи, специализирующиеся на изучении муравьев) знают, что первых, т.е. видов, практически не различимых по внешнему виду, среди муравьев довольно много. В результате описанный по анатомическим (морфологическим) признакам небольшого числа особей вид нередко приходится разделять на два или более самостоятельных - изолированных друг от друга репродуктивно. Отличить их друг от друга можно на основе статистического анализа промеров очень больших количеств (крупных выборок) индивидов, по хромосомным (генетическим) или биохимическим (ферментным) особенностям. И напротив, два близкородственных вида муравьев, которые легко различимы по внешним признакам, в местах совместного обитания нередко скрещиваются и дают гибридные формы. Если эти гибриды плодовиты, значит речь идет не о самостоятельных видах, а лишь о разных расах одного и того же (по определению, потомство от скрещивания разных видов неплодовито.)
Обилие. Муравьи - общественные насекомые, обитающие на земле и деревьях по всему миру, кроме Антарктики, Исландии, Гренландии и некоторых удаленных от континентов островов. Благодаря такому космополитному распространению, обилию и своим хорошо заметным колониям муравьи известны повсюду. Муравьи - самое эволюционно продвинутое семейство насекомых с точки зрения поведения, экологии и физиологии. Их колонии представляют собой сложные социальные образования с разделением труда и системами коммуникации, позволяющими особям координировать свои действия при выполнении задач, которые не по силам одному индивиду. Кроме того, многие виды муравьев поддерживают высокоразвитые симбиотические отношения с другими насекомыми и растениями. Преимущества, даваемые муравьям кооперацией, привели к тому, что на сегодняшний день это доминирующая по численности группа членистоногих. Так, на 1 акре (0,4 га) саванны в Кот-д"Ивуаре (Африка) обитает 8 млн. муравьев, образующих примерно 3000 колоний. Вместе с термитами (еще одной крупной группой общественных насекомых) муравьи составляют треть общей биомассы наземных животных в тропическом лесу бассейна Амазонки. Другими словами, при средней популяционной плотности 3,25 млн. муравьев и 0,4 млн. термитов на 1 акр они в сумме весят лишь вдвое меньше, чем все прочие сухопутные животные этого дождевого леса. В областях с умеренным климатом их меньше, но цифры все равно впечатляют. На площади 8 кв. км во Флориде обнаружено 76 видов муравьев из 30 родов, а на площади 5,5 кв. км в Мичигане - 87 их видов из 23 родов.

ТРИ ОБЫЧНЫХ В США МУРАВЬЯ:
а - пенсильванский муравей-древоточец, выгрызающий свои гнезда в древесине, но ею самой не питающийся; б - рыжий лесной муравей, живущий практически по всей планете; в - царица аргентинского муравья, только что сбросившая крылья.


Экологическое и экономическое значение. Такие многочисленные и к тому же колониальные животные не могут не изменять, причем существенным образом, населяемую ими среду. В лесах умеренного пояса они перемещают и аэрируют грунта не меньше, а в тропических лесах - больше, чем земляные черви. В дождевых тропических лесах 99,9% питательных веществ оставалось бы в верхних 5 см почвы, если бы не переносилось вглубь животными. Муравьи-листорезы из рода Atta заносят там растительный материал на глубину до 6 м. Муравьи, питающиеся семенами, способствуют расселению многих растений. На юго-западе США муравьи-жнецы из рода Pogonomyrmex относятся к основным зерноядным животным и успешно конкурируют за корм с млекопитающими. Многие муравьи предствляют собой важные звенья пищевых цепей как хищники беспозвоночных (других насекомых и т.д.), причем некоторые их виды специально используются человеком для борьбы с сельскохозяйственными вредителями. Однако жизнедеятельность муравьев иногда противоречит интересам людей. Так, муравьи-листорезы из родов Acromyrmex и Atta - самые злостные вредители культурных растений в Центральной и Южной Америке. Виды Solenopsis richteri и S. invicta, случайно интродуцированные в США из Южной Америки примерно в 1918 и 1940 соответственно, сейчас заселили ок. 105 млн. га сельскохозяйственных площадей в девяти юго-восточных штатах. Они не только вредят культурам, но и могут больно искусать человека и скот, убивают диких животных, повреждают дороги, делая ходы под их покрытием, и электрооборудование, например в светофорах (по непонятным причинам их привлекают электрические поля.)
Вид S. geminata родом с юго-востока США и севера Южной Америки проник с коммерческими грузами в Индию, на Тайвань, Малайский архипелаг, в Полинезию и ряд областей Африки. Такие виды, называемые заносными, в новых для себя регионах часто поселяются в сильно измененных человеком местообитаниях, например в городах. Один из них, фараонов муравей (Monomorium pharaonis), стал космополитом, обжившим пространства внутри стен зданий. Он наносит существенный вред, проникая в стерильные помещения больниц и загрязняя их. Аргентинский муравей (Iridomyrmex humulis) - еще один хорошо известный заносный вид, бывший на юго-востоке США сельскохозяйственным вредителем до тех пор, пока его численность там по неясным причинам не сократилась. Занесенный на острова Галапагос вид Wasmannia auropunctata стал угрозой для уникальной фауны этого архипелага.
Эволюция. Муравьи - близкие родственники ос, и некоторые исследователи даже считают их своего рода высокоспециализированными осами. Известны как крылатые муравьи (самцы и царицы), так и бескрылые осы (самки немок). Однако в целом муравьи внешне отличаются от ос присутствием перед брюшком хорошо заметного стебелька из одного-двух узловато расширенных члеников, где часто находится торчащий вверх выступ. Другая их отличительная черта - парная метаплевральная железа, расположенная непосредственно перед стебельком в задних углах мезосомы (части тела между головой и брюшком, которая у большинства насекомых называется грудью) и часто заметная там по вздутиям - "буллам". Хотя анатомическое и поведенческое сходство муравьев с осами уже давно приводило к тому, что последних считали их предками, эта точка зрения была научно подтверждена лишь в 1967, когда в янтаре из Нью-Джерси были найдены два ископаемых образца, соответствующих, так сказать, "осомуравью", т.е. переходной форме между двумя группами. Ее назвали Sphecomyrma freyi. Этот вид датирован концом мелового периода (примерно 80 млн. лет назад) и почти идеально подходит на роль звена, связующего муравьев с одиночными осами надсемейства Vespoidea. В его анатомии мозаично сочетаются муравьиные и осиные признаки, но таксономически вид относится к муравьям, поскольку обладает метаплевральными железами. С тех пор обнаружено множество других ископаемых экземпляров, помещенных в роды Sphecomyrma и Cretomyrma, которые объединяют в подсемейство Sphecomyrminae. Судя по этим находкам, в среднем - позднем мелу несколько видов примитивных муравьев было широко распространено по Лавразии - суперконтиненту, разделившемуся впоследствии на Евразию и Северную Америку. По меньшей мере 65 млн. лет назад они начали эволюционно дивергировать, адаптируясь к различным местообитаниям (экологическим нишам). Одновременно происходила дивергенция покрытосеменных, или цветковых, растений, становившихся доминантами сообществ, и скорее всего тогда же начали складываться их симбиотические взаимоотношения с муравьями.

ОБЩЕСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ МУРАВЬЕВ


Насекомые, образующие крупные скопления, не обязательно являются эвсоциальными, т.е. истинно общественными. Социобиологи различают несколько уровней организации групповой жизни. Насекомых называют коммунальными, если особи одного поколения занимают одно составное гнездо, но каждая заботится только о собственном потомстве. У полусоциальных видов существует репродуктивное разделение труда между половой кастой и стерильными рабочими особями, однако все они относятся к одному поколению. В гнездах эвсоциальных таксонов, кроме различных каст, присутствует несколько рабочих поколений: старшие заботятся о своих младших братьях и сестрах. Эвсоциальность известна только в двух отрядах насекомых - у термитов (Isoptera) и перепончатокрылых (Hymenoptera). Все муравьи эвсоциальны, тогда как у пчел и ос встречаются разные уровни социальной организации. Муравьи в колонии делятся на четыре основные категории: 1) самцы и девственные самки, ожидающие брачного лета (который у них наступает не всегда); 2) плодущая царица, или матка (в некоторых случаях их несколько); 3) рабочие, иногда составляющие несколько субкаст; 4) расплод (яйца, личинки и куколки).
Самцы. Сообщество муравьев состоит в основном из самок. Немногочисленные самцы, за редким исключением, не принимают участия в жизни колонии. Они остаются в гнезде до брачного лета, а после него оказываются бездомными и не способными о себе заботиться. В принципе, их единственная функция - спаривание, и, выполнив ее, они быстро умирают. За небольшими исключениями, самцы развиваются из неоплодотворенных яиц, т.е. генетически гаплоидны - обладают только одним набором хромосом, достающимся им от материнской яйцеклетки.
Самки. Неразмножающиеся рабочие, как и плодущие царицы, по генотипу самки, однако их половая система обычно недоразвита. И те и другие развиваются из оплодотворенных яиц, т.е. являются диплоидными - у них два набора хромосом, полученных от сперматозоида и яйцеклетки. Эту на первый взгляд универсальную систему усложняет присутствие телитокии, т.е. развития самок из неоплодотворенных яиц, например у Pristomyrmex pungens, наличие диплоидных самцов, в частности у S. invicta и Formica exsecta, и откладка у некоторых видов жизнеспособных яиц рабочими особями. Хотя все оплодотворенные яйцеклетки по своему генетическому потенциалу способны развиться в цариц, у большинства видов основная их часть дает рабочих. Физиологические механизмы, определяющие, будет ли яйцеклетка оплодотворена и представитель какой касты получится в случае ее оплодотворения, окончательно не выяснены. Ясно только, что, в отличие от медоносных пчел, это определяют не выкармливающие личинок рабочие. В то же время развитие царицы зависит от особенностей питания и температурного режима. Известно также, что у родов Solenopsis, Monomorium и Myrmica некая пороговая пропорция девственных самок в гнезде подавляет их дальнейшее возникновение.
Рабочие. Каста рабочих обычно делится на три различающиеся размерами субкасты - мелких, средних и крупных особей. У большинства видов переход между ними постепенный, и это деление отчасти условно, но в некоторых случаях существуют две четко выраженные группы - мелкие и крупные рабочие. Первые у ряда видов в основном или полностью выполняют защитные функции и называются солдатами. У зерноядных форм они часто занимаются также помолом, т.е. очисткой семян от оболочек и измельчением их питательной части, эндосперма. Мелкие и средние рабочие выполняют различные задачи, которые меняются с возрастом. Сначала они работают няньками, кормя и чистя расплод, затем становятся строителями, расширяющими и ремонтирующими гнездо, а самые старые (и чаще прочих гибнущие) выполняют опасную роль фуражиров, т.е. собирают и приносят в муравейник еду. Объем рабочей силы, доступной для каждой конкретной задачи, оптимизирован - он устанавливается и поддерживается в наиболее эффективных пределах путем регулирования периода жизни, в течение которого особи выполняют ту или иную функцию.
Расплод. Цикл развития муравьев, как и у всех перепончатокрылых, включает полное превращение (голометаболию). Из яйца вылупляется личинка - единственная растущая стадия насекомого. Ее кутикула, т.е. наружный покров, растягивается только в определенных пределах, поэтому в ходе роста несколько раз сменяется - происходят линьки. Соответственно различаются несколько возрастных стадий личинки: первая - от вылупления до первой линьки, вторая - до второй линьки и т.д. Для муравьев типичны четыре личиночные стадии, которые завершаются окукливанием, хотя у некоторых видов их три или пять. Перед тем как превратиться в куколку, личинка прекращает питаться, отрыгивает меконий (содержимое своего кишечника) и, у большинства муравьев, окружает себя шелковым коконом (именно эти коконы называют в народе муравьиными яйцами). Внутри куколки происходит радикальная перестройка тела насекомого - безногая мешковидная личинка превращается в морфологически сложную взрослую особь (имаго). Все предшествующие стадии жизненного цикла муравьев объединяют под названием "расплод".


МУРАВЕЙ И ЕГО РАСПЛОД: на заднем плане - мешковидная личинка, которая в ходе метаморфоза, включающего стадию куколки (спереди), превращается во взрослое насекомое (имаго).


РАСПОЗНАВАНИЕ СОРОДИЧЕЙ

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ КОЛОНИИ


ЖЕЛТЫЙ САДОВЫЙ ЛАЗИЙ строит земляные холмики на полях и прокапывает ходы к корням кукурузы. С окружающих растений муравьи собирают тлей и переносят их на эти корни. Тли питаются соком кукурузы, а лазии - выделяемой тлями падью (медвяной росой).

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ЖИЗНЕННЫЕ СТРАТЕГИИ


У многих муравьев в ходе эволюции сформировались формы поведения, очень похожие внешне на некоторые занятия цивилизованного человека.
"Скотоводство". Муравьи из эволюционно продвинутых подсемейств Formicinae, Myrmicinae и Dolichoderinae "пасут" насекомых из отряда равнокрылых - тлей, цикадок и червецов. Этот тип симбиоза называется трофобиозом и является видоспецифичным мутуализмом. Охраняемые муравьями равнокрылые выделяют т.н. медвяную росу, или падь, - насыщенный раствор сахаров, содержащий также аминокислоты, белки, витамины и минеральные вещества. Собирая падь, муравьи защищают симбионтов от хищников, а иногда даже переносят их на свежие побеги кормового растения. Последнее, в свою очередь, тоже может извлечь из этого пользу: некоторые муравьи-"скотоводы" нападают на гораздо более вредных, чем тли, насекомых-фитофагов. Крайнего своего выражения трофобиоз достигает у кочевых муравьев, которые, переселяясь сами, перегоняют на новые "пастбища" и "стада" тлей. Этот симбиоз облигатен - партнеры не могут жить друг без друга. В принципе, падь не содержит всех необходимых муравьям питательных веществ, поэтому они вынуждены разнообразить свой рацион. Считается, что кочевые муравьи-"скотоводы" (а возможно, и другие виды, когда это необходимо) поедают часть своих тлей. Трофобиотические тли морфологически и поведенчески адаптированы к "выпасу" - иногда они даже утрачивают способность прыгать. Некоторые их виды, по-видимому, сигнализируют муравьям о своем присутствии особыми позами, прикосновениями и выделяемыми алломонами.
"Рабовладение". В разной степени выраженная зависимость от труда "рабов" свойственна многим видам муравьев. В своей простейшей форме рабовладение является необязательным побочным результатом территориальных конфликтов или набегов на мелкие колонии в поисках корма. Мертвые и раненые соперники съедаются победителями, а уцелевшие рабочие и расплод могут быть "угнаны в рабство": остаток своей жизни они будут обслуживать гнездо хозяев, относящихся к другому или к тому же виду. Впрочем, об истинном рабовладении логично говорить только в последнем случае, а в первом скорее подходит аналогия с использованием человеком вьючных животных. Для муравьев-амазонок (Polyergus) рабовладение - единственный способ существования. Эти крупные муравьи - прирожденные воины, отлично знающие свое дело десантники, вооруженные мощными жвалами. Ни строить, ни собирать корм они не могут. Единственная их работа - нападать на гнезда муравьев других видов и уводить их в рабство. Рабы кормят и чистят хозяев, выращивают их расплод и строят для них гнездо - по образу и подобию собственного.
Муравьи-портные. Эти древесные муравьи названы так, поскольку строят гнезда из листьев, соединенных шелковыми волокнами, причем из "сшитых" таким образом зеленых листьев и стебельков делается каркас, а некоторые стены и галереи целиком шелковые. Источник нитей - личинки с крупными прядильными железами. В отличие от муравьев, живущих в камерах, предоставляемых им растениями-хозяевами, портные сами определяют размер и местоположение своих гнезд. Поскольку пространством они не ограничены, колония может объединять более 500 000 особей (причем рабочие - довольно крупные) и занимать несколько деревьев. Фактически, это самые многочисленные общественные насекомые Старого Света. Муравьи-ткачи - активные хищники, и поскольку гнездятся они практически везде, где есть деревья, в свое время их использовали (и даже продавали) для борьбы с вредителями цитрусовых и какао.
Грибоводство. Грибы разводят и едят примерно 190 видов главным образом тропических муравьев Нового Света. Более примитивные из них используют как субстрат для грибниц кусочки насекомых и фекалии, а два наиболее эволюционно продвинутых рода, муравьи-листорезы Atta и Acromyrmex, - части листьев, срезанные с живых растений. Они переносят в гнездо кусочки листьев, как бы прикрывшись ими, поэтому иногда их называют зонтичными муравьями. В гнезде листья еще более измельчаются и пережевываются в кашицу, которая "заправляется" капельками прозрачной жидкости, выделяемой муравьями из ануса и содержащей ферменты. Некоторые из них синтезируются грибами - они проходят через тело муравья, не разрушаясь, и помогают им переваривать пищу, поскольку собственных пищеварительных ферментов листорезам не хватает. Готовый субстрат помещается в специальную камеру ("грибной сад"), и на него переносится кусочек грибницы (мицелия). Муравьи непрерывно заботятся о своих плантациях, обновляя и засевая "грядки", "пропалывая" их и обрабатывая антибиотиками и ростовыми гормонами. Вершины растущих грибных волокон (гиф) расширяются в овальные тельца, называемые гонгилидями, - их-то и поедают муравьи. Однако с питанием у листорезов далеко не все так просто. Личинкам, по-видимому, хватает грибов, рабочие только разнообразят ими своей основной рацион из растительного сока, а царица поедает в основном кормовые яйца, откладываемые рабочими. Грибы обеспечивают муравьев пищеварительными ферментами и расщепляют целлюлозу листьев до растворимых сахаров, которыми питаются грибоводы.
Бродячие муравьи. Американские и африканские бродячие муравьи (подсемейства Ecitoninae и Dorylinae соответственно) - хищники, массами выходящие на охоту и проводящие жизнь в дороге с недолгими привалами. Колонии некоторых их видов огромны, а последствия набегов часто катастрофические. Обитают бродячие муравьи главным образом в тропиках, но виды Neivamyrmex, Nomamyrmex и Labidus встречаются на территории США. Самые большие колонии известны у Dorylus wilverthi - в них до 22 млн. особей. Муравьи крупные, с мощными режущими жвалами, способными убивать даже мелких позвоночных. Однако походы этих насекомых не вызывают особого ужаса - скорость движения колонны всего ок. 20 м в час. Кочевка длится несколько дней, стоянка - от недели до трех месяцев. Во время оседлой фазы муравьи живут в гнездах под землей, откуда ежедневно выходят отряды фуражиров. Царицы D. wilverthi - самые крупные муравьи в мире: их длина более 5 см. Этот вид местами очень обилен в Африке; его максимальная популяционная плотность - примерно три колонии на гектар. У бродячих муравьев Нового Света, относящихся к роду Eciton, оседлая и кочевая фазы циклично чередуются; каждая длится две-три недели. Смена их определяется репродуктивным циклом. Когда колонна останавливается, яичники царицы начинают заполняться яйцами. За несколько дней в середине оседлой фазы откладывается 100 000-300 000 яиц, из которых ближе к концу фазы вылупляются личинки, а через несколько дней вслед за ними из коконов предыдущего репродуктивного цикла выходят молодые имаго. Пополнившись тысячами новых взрослых членов, колония резко активизирует ежедневную фуражировку и выступает в поход. Миграция продолжается, пока не выкормлены все личинки. Когда они окукливаются, движение замедляется, и колония переходит к оседлой фазе. Мигрируя, эти муравьи движутся в светлое время суток, проходя в час 100-300 м колонной, состоящей из "головы" шириной 10-15 м и длиной 1-2 м и сужающегося хвоста, который растягивается иногда на 45 м. Солдаты концентрируются на периферии колонны, а более мелкие рабочие - в ее внутренней части. Первые охраняют сородичей, а вторые несут в жвалах расплод, ловят и перетаскивают добычу, выбирают место для привала. Пищу составляют беспозвоночные; эти муравьи могут убивать рептилий и гнездящихся на земле птиц, но лишены свойственных африканским Dorylidae режущих жвал, поэтому разделать и съесть крупных жертв не в состоянии. Ночью колонна останавливается. От 150 000 до 700 000 рабочих сцепляются коготками на лапках, образуя живое гнездо, которое растет слой за слоем, как снежный ком, превращаясь в цилиндрическую или яйцевидную массу диаметром до одного метра. В центре гнезда находятся единственная царица и расплод. В сухой сезон появляются тысячи разлетающихся в поисках "невест" крылатых самцов и всего несколько бескрылых самок. Спаривание происходит внутри колонии. Для привалов обычно выбираются места между досковидными корнями лесных деревьев и под упавшими стволами.

Энциклопедия Кольера. - Открытое общество . 2000 .