Планета Земля. Муравьи

На садовых участках принято с муравьями бороться. Их стремятся истребить во что бы то не стало. Их травят самыми различными способами, используют самые различные средства — химические, биологические, «народные». Но ведь муравьи в числе тех, кто обеспечивает экобаланс планеты, выполняют множество экологических функций, в том числе полезных для человека (регулируют количество насекомых-вредителей, проводят аэрацию почвы, уничтожают многие виды насекомых-вредителей (гусениц бабочек, пилильщиков и пр.).

Муравей — наиболее эволюционно продвинутое семейство насекомых с точки зрения этологии, экологии и физиологии. Их семьи — сложные социальные группы, характеризующие коммуникациями, иерархией, самоорганизацией, разделением труда и пр.). Некоторые виды муравьёв обладают развитым «языком» и способны передавать сложную информацию. Муравьёв создавать высокоразвитые симбиотические отношения с другими насекомыми, грибами, бактериями и растениями.

• У муравьев три касты: самки, самцы и рабочие особи.
• Муравьиная семья - многолетнее, высокоорганизованное сообщество, состоящее из расплода (яйца, личинки, куколки), взрослых половых особей (самок и самцов) и, как правило, многочисленных рабочих особей (бесплодных самок).
• Размер семьи - от нескольких десятков особей до высокоорганизованных колоний, состоящих из миллионов особей и занимающих большущие территории.
• В составе семьи - самцы и одна или несколько репродуктивных самок (называемая царицей, королевой, маткой). А другие (непродуктивные самки) формируют касты рабочих, солдат или другие специализированные группы.
• Бывают даже муравьи-«рабовладельцы» (паразитические виды муравьев), содержащие в своих гнёздах «рабов» - муравьёв других видов.
• Насчитывается около 14 000 современных видов, отдельная наука которая ими занимается называется мирмекология.
• Муравьи - это почти 2 % от всего видового многообразия животного мира и до 80 % биомассы насекомых (это около 20 % биомассы всех животных - колоссальная цифра!!!)
• Размеры от 1-5 мм, однако есть и гиганты, например, вид Camponotus gigas достигает в длину до 3 см.
• Появились на планете около 110-130 млн лет назад.
• Считается что муравьи произошли от ос, их ближайшие родственники - это настоящие осы и сколии.
• Термиты, которых иногда и называют «белыми муравьями», муравьями не являются. Сходство объясняется конвергентной эволюцией.
• Имеют сложные фасеточные глаза, состоящие из многочисленных крошечных линз. Имеют цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей, способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250-300 Гц (у человека 50 ГЦ). Но четкость зрения посредственная, а некоторые виды подземных муравьев полностью слепые.

• Голова муравьёв имеет сильные челюсти (мандибулы), которые используются для переноса пищи, манипулирования различными объектами, строительства гнезда и обороны. челюсти могут открываться до 270 градусов.
• У некоторых видов имеется небольшой отросток пищевода, называемый «общественным желудком». В нём может храниться пища, которая впоследствии распределяется между другими муравьями и личинками.
• Крючковатый коготь на конце каждой лапки помогает муравью подниматься по вертикальным поверхностям.
• Самки и самцы крылатые, рабочие особи - бескрылые.

• Самка спаривается только один раз во время «брачного полёта», получая при этом запас спермы самца, расходуемый постепенно на протяжении всей её жизни.
• После спаривания самка ищет подходящее место для создания нового муравейника. Найдя таковое, она отгрызает себе крылья и роет первую камеру будущего гнезда (либо остаются в своём муравейнике), а затем начинает откладывать яйца и ухаживать за ними.
• Царица кормит личинок специальным слюнным секретом и/или особыми «кормовыми» яйцами.
• Роль самцов сводится к оплодотворению молодых крылатых самок. Крылатые самцы муравьёв на протяжении своей жизни только питаются и спариваются. Самцы обычно появляются в муравейнике незадолго до брачного лёта, но вскоре после спаривания погибают.
• Большинство муравьёв моновольтинны, то есть за год развивается только одно поколение.
• Рабочие муравьи - это бескрылые самки с недоразвитой половой системой, основной ролью которых является забота о семье.
• Продолжительность жизни самки - 12-20 лет, рабочие особи живут от нескольких месяцев до 3 лет. А у самцов жизнь короткая - всего несколько недель.
• Для муравьев характерен полиморфизм, т.е. когда внешний вид определяет их предназначение или выполнение каких-либо функций. Часто муравьи-рабочие больших размеров имеют непропорционально большую голову. Некоторых, имеющих большие челюсти, часто называют муравьями-солдатами. А, например, муравьи-ткачи имеют чёткое бимодальное распределение размеров. Причем они претерпевают внешние изменения на протяжении всей жизни.
• Для муравьев характерен полиэтизм, т.е. фиксирование выполнения определенных функций. Одни муравьи ухаживают за молодью (няньки), другие - участвуют в строительстве гнезда, становятся фуражирами (доставка добычи с семью), третьи - чистят помещения, четвёртые хранят запасы жидкой пищи и т. д. У некоторых видов муравьёв рабочие особи могут откладывать яйца.
• Жизнь муравья начинается с яйца. Из оплодотворенной яйцеклетки вырастет самка, из неоплодотворенной - самец. Обычно яйца хранятся не по отдельности, а небольшими «пакетами».
• После инкубационного периода из яйца выходит малоподвижная червеобразная личинка, кормлением и уходом за которой занимаются рабочие особи.
• Личинки могут потреблять и твёрдую пищу, такую как кормовые яйца, куски добычи или семена, принесённые рабочими. У некоторых видов личинок переносят непосредственно к месту, где была захвачена добыча.

• Коконы (куколки) муравьёв в народе неверно называют «муравьиными яйцами».
• В зависимости от питания, которое получает личинка, она может развиться в царицу или рабочую особь.
• Личинки и куколки должны находиться при определённой постоянной температуре, поэтому рабочие часто перемещают их из одной камеры муравейника в другую, с более подходящими условиями. После завершения стадии куколки рабочие муравьи помогают новой особи выйти из неё, так как муравей самостоятельно не в состоянии вскрыть кокон.
• Временные касты. Первые несколько дней жизни новые рабочие особи проводят, ухаживая за королевой и расплодом. Затем они обычно занимаются рытьём туннелей и другой работой внутри гнезда. Далее муравей становится или солдатом (защитником гнезда), или фуражиром (доставщик добычи). Эти изменения (назначения) внезапные и связаны с высокой смертностью среди фуражиров.
• Размер генома муравьёв варьирует до 500 млн пар оснований ДНК.
• Сохранение всей сложной структуры муравьиной колонии, связей всех особей и их способностей распознавать прочих членов колонии обусловлено трофаллаксисом (обменом проглоченной жидкой пищей) и химической коммуникацией.
• Экзокринная система у муравьёв хорошо развита и включает более 75 желёз.
• Муравьи общаются с помощью феромонов, у них это наиболее развито чем у других перепончатокрылых. Поверхность почвы является хорошим местом, чтобы оставлять след феромона. Запахи они воспринимают своими длинными и тонкими усиками.
• Например, фуражир, нашедший пищу, маркирует свой обратный путь в муравейник, и по этому пути идут другие муравьи, которые также маркируют с помощью феромонов свой обратный путь в гнездо в случае нахождения еды по отмеченному маршруту. Когда источник пищи исчерпан, муравьи больше не маркируют этот маршрут, и запах постепенно рассеивается.

• Для защиты и нападения также используются половые железы, выделяют ядовитую железу, вырабатывающую кислотный экскрет. Основу яда многих нежалящих видов составляет муравьиная кислота.
• Муравьи выбрызгивают секрет на расстояние до нескольких сантиметров, одновременно выделяя «феромоны тревоги». Раненый муравей выделяет феромон тревоги, призывающий муравьёв издалека и заставляющий всех находящихся рядом особей атаковать врага. Некоторые муравьи используют даже «феромон пропаганды», чтобы запугать врагов и заставить их драться между собой.
• Феромоны также смешиваются с пищей и передаются при трофаллаксисе, распространяя информацию о семье. Это позволяет другим муравьям узнать, в чём нуждается семья (например, в питании или в обслуживании гнезда).
• Могут общаться не только посредством феромонов, но и на физическом уровне. Так, муравьи могут общаться при помощи тактильных стимулов (например, при выпрашивании еды) и звуков. В частности, некоторые муравьи издают стрекочущие звуки.
• Муравьи отличные воины. Муравьи атакуют и защищаются, кусаясь, а у многих видов и используя жало, применяемое для инъекций муравьиной кислоты.
• У муравьев самые быстрозащёлкивающиеся челюсти на планете (230 км/ч или в среднем защелкивается за 130 микросекунд).
• Муравьи поддерживают чистоту в гнезде, в их задачи также входит вынос за пределы гнезда умерших особей (некрофорез).
• Обучение. Муравьи обучаются не подражанием, это единственная группа помимо млекопитающих, у которых наблюдается интерактивное обучение. (когда ученик и учитель в одной связке, ученик может быть учителем).
• Жилье. Большинством видов муравьёв строят муравейники, выбирая тщательно место. Но есть виды, ведущие кочевой образ жизни и не строящие постоянных гнёзд. Они строят временные жилища из листьев, паутины и пр.
• Питание - это белки (для личинок) и углеводы (для взрослых особей). В качестве белковой пищи выступают трупы насекомых. Основным источником углеводной пищи служит для муравьёв медвяная роса или падь - сладкое выделение тлей и других хоботных насекомых (червецов, щитовок, некоторых цикадок). Помимо пади и насекомых, муравьи могут питаться листвой, соком растений, нектаром, грибами, семенами.
• Ориентирование в пространстве. Муравьи-фуражиры в поисках пищи уходят от гнезда на расстояние до 200 м. Дорогу назад определяют по ферментам, используя «запах» тропы. Могут отсчитывать расстояние внутренним шагомером, подсчитывая, сколько шагов они делают в каждом направлении. Для навигации могут также использовать магнитное поле Земли. Кроме этого муравьиные сложные глаза имеют специальные клетки, обнаруживающие поляризованный свет солнца, используемый для определения направления движения.
• Муравьи и их личинки съедобны и употребляются в пищу в различных частях света. Например, мексиканское блюдо «escamoles (исп.)», или в Индии паста из зелёных муравьёв-ткачей, тайский салат «yum» и др.
• Муравей популярен - в литературе (басня «Стрекоза и муравей), в искусстве (муравьи, например, стали символом творческого порыва Сальвадора Дали), в музыке (Rammstein, Аквариум), в геральдике, в названии населенных пунктов, в игрушках, в фильмах (Человек-муравей) и пр.