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»
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.
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.
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.
Муравьи являются настолько многочисленными насекомыми на нашей планете, что их видов насчитывается несколько тысяч. Отдельно взятый муравей не кажется сложным и опасным существом, имеющим интеллект. Но это впечатление обманчиво, так как муравьи не живут поодиночке, а в группе и в системе взаимодействия этих насекомых можно поразиться их высокой организации и четкому разделению обязанностей. По сути, муравьев можно сравнить с людьми, только нам еще можно поучиться их терпимости, трудолюбию и слаженности в работе. «Пашет, как муравей» — говорим мы о трудолюбивом человеке, представляя себе маленькую букашку, которая тащит предмет в несколько раз превышающий его вес и размер.
Эти насекомые живут большими семьями, которые сохраняются на протяжении нескольких лет, по сути все муравьи в такой колонии являются родственниками с биологической точки зрения, а с социальной – это город, население которого строго поделено на касты и жестко организованно. По сути можно сказать, что под нашими ногами бурлит и развивается параллельная цивилизация.
Мы взаимодействуем с помощью речи, жестов и мимики, а муравьи общаются с помощью обмена пищей и через запахи, каждый муравей имеет свой неповторимый запах, а каждая семья – свои неповторимые оттенки запахов, благодаря которым насекомые чувствуют, что в их жилище проник чужак. Также их взаимодействие осуществляется с помощью феромонов, используя которые насекомые сообщают друг другу о местонахождении еды или об опасности.
О том, как устроен муравейник и как в нем все сложно мы знаем еще со школы, а вот более серьезными исследованиями муравьиного социума занимаются ученые-мирмекологи.
Устройство муравейника
Муравейник с виду напоминает обычную гору веток, травинок, кусочков земли, но на самом деле это тонко и грамотно продуманное жилище, внутри которого все гораздо интереснее, чем снаружи.
Муравьиный домик имеет форму конуса неспроста, благодаря ей дождик скатывается по травинкам и хвоинкам почти не попадая внутрь. Муравейник возвышается над уровнем травы, чтобы внутрь проникали солнечные лучи, которыми муравьи прогреваются, а также греют свои личинки и куколки. А более глубокие слои муравейника является убежищем для насекомых в холодные дни. Благодаря хитрому проекту, лето муравьи проводят в летнем конусе, а зимуют в земляных ходах.
Части муравьиного жилища
Взглянув на картинку, можно разглядеть различные части муравейника, ниже описано для чего каждая из них служит:
- Верхнее покрытие, состоящее из хвои, травинок и веточек – защищает муравьиный дом от погодных явлений.
- Камера, нагреваемая солнечными лучами – здесь муравьи греют себя и свое потомство.
- Один из многочисленных входов, охраняемый солдатами, помимо роли двери служит еще и каналом для вентиляции.
- Склад для мусора и умерших муравьев.
- Камера для зимовки, где муравьи в полусонном состоянии пережидают холода.
- Камера для хранения зерен.
- Камера царицы, где проживает и откладывает яйца матка, за которой ухаживают рабочие муравьи.
- Камера для яиц и личинок.
- Камера для тлей.
- Кладовка для гусениц и другой «мясной» добычи.
Это интересно! Самый большой муравейник в мире расположен в Томской области в районе села Заварзино. К этому выводу пришли томские краеведы, которые произвели замеры этого сооружения. Для того, чтобы выстроить такой муравьиный дом, у муравьиной семьи, по подсчетам ученых, ушло не менее 20 лет. Рекордные параметры – 3 метра высота и 5 метров диаметр. По словам краеведов, данный муравейник зарастает, но его жители уже занялись строительством нового жилища рядом. Возможно, что оно не будет уступать в размере старому.
Как устроена муравьиная колония? Жизнь муравьев в муравейнике
Для того, чтобы разобраться как живут муравьи в муравейнике, начнем с самого рождения. Раз в год из яиц вылупляются самцы и самки, которые готовы к продолжению рода, они имеют крылья и разлетаются в разные стороны для спаривания. Самцы после выполнения своего основного предназначения – оплодотворения, погибают, а самки улетают в поисках места для новой колонии. Найдя его, самка отгрызает себе крылья с целью получения дополнительных питательных веществ и начинает активно откладывать яйца.
Первое время ее ожидают голодные времена, она выживает только за счет накопленной жировой прослойки, но потом, когда вылупляются первые представители потомства, они начинают обеспечивать ее и личинки всем необходимым. Муравьиная королева-мать спаривается лишь один раз, при этом запаса сперматозоидов ей хватает на всю ее долгую (до 20 лет) жизнь для воссоздания потомства.
Данные насекомые относятся к перепончатокрылым, особи мужского пола развиваются из неоплодотворенных яиц и имеют одинарный набор хромосом, а особи женского пола наделены двойным комплектом. При таком положении дел, дочери приобретают от отца весь геном, а от матери – половину. При этом сестры становятся друг другу более близкими родственниками, чем дочери для матери. Несмотря на то, что слово «муравей» мужского рода, все рабочие муравьи самки – дочери королевы-матки, которые не могут спариваться и остаются неоплодотворенными всю свою жизнь.
Муравьи и их личинки
Муравьиные социальные слои
У муравьев как у людей существуют социальные отношения и иерархия. У каждого есть набор качеств: интеллект, агрессивность, скорость реакции, предприимчивость, умение общаться с другими. В зависимости от того, какие качества у каждого доминируют, муравей получает определенную профессию:
- воины-захватчики – основной задачей захватывание новых территорий и нападение на другие муравейники с целью похищения личинок и коконов для того, чтобы в дальнейшем сделать из них рабов, трудящихся на благо чужого муравейника;
- строители – старательно поддерживают устройство и состояние муравейника, создают новые тоннели и коммуникации по мере роста численности жильцов, каждый день сотни муравьев-строителей перетаскивают хвоинки и веточки сверху в глубокие слои муравейника, а с нижних этажей – наверх. Таким образом поддерживается стабильный режим влажности и именно поэтому купол муравейника не загнивает и не плесневеет;
- санитары – изолируют больных муравьев от общества, при повреждении конечности у пациента ампутируют ее, отгрызая своими мощными челюстями;
- няньки-сиделки – заботятся о потомстве и занимаются воспитанием;
- добытчики – добывают и складируют пищу;
- охранники – защищают входы в муравейник от чужаков и обеспечивают безопасность царицы с личинками;
- пастухи или доильщики – у муравьев есть свои домашние животные. Тли поедают растительность и выделяют капельки сладкой жидкости, которая называется падью. Между насекомыми налажено взаимовыгодное сотрудничество. Муравьи щекочут тлей и получают падь — для них это вкуснейшая и питательная еда, которая является основным источником углеводов. А в виде ответной услуги пасут и защищают своих дойных коровок от нападения хищников;
- транспортировщики – переносят падь в муравейник;
- труженики роддома – разносят яйца по специально отведенным отсекам и отвечают за поддержание необходимого температурного режима;
- хранители нектара — необходимы в муравейнике на случай, если вдруг в нем возникнут голодные времена, и муравьи-добытчики не смогут находить пищу. Тогда пригодятся продукты, которые всегда есть у запасливых хранителей;
- разведчики – ищут новые места, где можно добыть пищу.
В зависимости от того, сколько муравьев в муравейнике, идет разделение труда. В небольшой муравьиной семье все ее участники могут заниматься разными видами деятельности, соблюдая принцип взаимозаменяемости. А вот в большом сообществе появляются специализации и за отдельными муравьями закрепляются свои роли.
Муравьи, так же, как и люди, рождаются не равными, с разной генетической предрасположенностью и главная задача сообщества – эффективное использование потенциала каждого члена семьи. Так к примеру, те, кто становятся охранниками и воинами изначально проявляют агрессивный нрав и не рассуждая бросаются в бой, они немного крупнее остальных сородичей и имеют сильные щупальца. Такая же история с интеллектуальной элитой муравьиного сообщества – разведчиками. Умные муравьи имеют способность запомнить последовательность поворотов по пути к месту с новым питанием и передать эту информацию добытчикам пищи.
Вопрос престижа профессии
В юном возрасте муравьи могут менять профессию и ищут себя в разных видах деятельности, для тех же, кто не определяется со специализацией уготована роль разнорабочих. Новички как ни стараются, справляются с обязанностями хуже более взрослых и опытных соплеменников. По мнению ученых в мире муравьев имеет место такое понятие, как престижность профессии. Например, низшей касте – рабам, муравьи не дают перетаскивать личинки и даже в случае опасности отнимают их и переносят сами. Для них это вопрос престижа! Рабам отводится роль строителей, видимо, эта профессия у муравьев не котируется.
Самоутверждение: «поза чемоданчика»
Чтобы закрепить за собой свое место под солнцем насекомые вынуждены показывать свой жесткий нрав. Ведут они себя порой агрессивно по отношению к соплеменникам: наскакивают друг на дружку, приподнимаются выше противника, демонстративно идут на высоких и напряженных ножках, больно кусаются. Победитель в споре может схватить побежденного и заставить скорчится в «позе чемоданчика», затем утаскивает его с поля битвы, может донести до муравейника и забросить его туда, чтобы не мешал карьере и не приближался больше к победителю.
Удивительно, что муравьи живут так слаженно и работают как единый механизм на благо своего семейства, не имея при этом одного «мозгового центра». Более того, анатомические особенности одного муравья не позволят ему быть единоличным управляющим – слишком маленькие возможности его нервной системы для такого большого объема программ и информации, которые необходимы для управления жизнью целого муравейника.
Жизнь муравьев в муравейнике уникальна, очень интересна и требует длительного изучения для постижения новых секретов этих крохотных, но сильных насекомых.
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
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.
Как устроен муравейник, знает каждый любитель природы, а также школьники, которые внимательно слушают учителя. Тщательным изучением строения занимаются ученые – мирмекологи. Отдельно взятый муравей кажется простейшим существом. Однако, взглянув на их жизнь внутри муравейника, можно убедиться в обратном.
Внешний вид муравьиного домика
С самого рождения происходит деление на касты.
- Большая часть семейства – рабочие муравьи. Одна половина обеспечивает уют, комфорт внутри сооружения, другая – из внешней среды, занимается строительством домика снаружи.
- Во главе иерархии самка, которую называют еще маткой, королевой. Оплодотворившись однажды в молодом возрасте, дает потомство всю свою . Находит место для будущего муравейника. За 14 дней из яиц появляются полноценные муравьи, преимущественно рабочий клан. Принимаются за строение.
- Небольшая часть общества – молодые самцы. Их участь не столь счастливая. После оплодотворения молодой самки погибают в течение 2 недель.
Каждый муравей имеет свой индивидуальный запах. Отличаются специфическим ароматом и все жители отдельно взятого муравейника. По запаху социум отличает своего жителя от чужого. С помощью специфических ароматов сообщают о нахождении пищи, опасности, находят друг друга разнополые особи для оплодотворения.
В муравьином социуме более десятка «профессий»:
- разведчики;
- воины-захватчики;
- солдаты-охранники;
- строители;
- санитары;
- няни;
- добытчики;
- пастухи, доильщики;
- транспортировщики;
- сиделки;
- охранники пищи, нектара;
- повитухи.
Интересно!
На взаимовыгодных условиях. Обеспечивают ее пищей, она, поедая растения, выделяет специальное сладкое вещество. Муравьи специально щекочут насекомое, чтобы вещества было больше. Это самое лучшее для них лакомство, как для человека устраивать пир с всевозможными вкусностями. Обязанности возлагаются на пастухов, доильщиков.
Продолжается годами. При наличии угрозы обвалов, повреждений, семейство муравьев приступает к строительству другого жилья в непосредственной близости, чтобы удобнее перетаскивать запасы, яйца, личинок.
Устройство муравейника напоминает большой город с развитой цивилизацией, разделением на социумы, четким распределением обязанностей. Простое строение снаружи является сложнейшим строением внутри.
