Практически у каждого человека муравьи ассоциируются с трудолюбием, самопожертвованием и способностью работать днем и ночью на благо колонии. Даже поговорка существует: «Работать, как сотня муравьев». Кроме того, ученые выяснили, что муравьи могут похвастаться не только завидным «трудоголизмом», но и поразительными физическими способностями. А зная, сколько весит муравей, можно только удивляться, как им это удается.
Ещё в школах ученикам рассказывают, что муравьи могут поднимать груз больше собственного веса в 10 раз больше их собственной массы. Но как оказалось, и это не предел - по мере изучения муравьев выясняются все более и более впечатляющие факты об их способностях…
Сколько весит муравей и все муравьи вообще?
Средний вес муравья колеблется в зависимости от вида от 1 до 150 миллиграммов. Обычные наши черные и весят около 5-7 миллиграммов.
Самые легкие муравьи - фараоновы, всем известные домашние вредители, и некоторые виды тропических муравьев, такие же мелкие. Масса муравья из касты рабочих у этих видов составляет 1-2 миллиграмма.
А одни из самых крупных видов муравьев - это южноамериканский муравей-пуля и африканские бродячие муравьи. У первых рабочий муравей весит до 90 миллиграммов, а у вторых матка в период оседлой жизни старательно полнеет и может весить до 10 граммов!
В это время такая матка может откладывать до 120 тысяч яиц каждый день, что тоже является одним из рекордов не только у насекомых, но и среди других животных вообще. Кроме того, и муравей-пуля и бродячие муравьи (сиафу) являются одними из самых опасных в мире.
Получается, что одна бродячего муравья весит столько же, сколько весит 200-700 рабочих особей. Хотя имеются виды - например, прыгающие муравьи - у которых матки от рабочих муравьев практически не отличаются ни по размерам, ни по массе. Но у этих муравьев есть множество других отличительных черт. Например, у них могут размножаться даже простые рабочие муравьи.
Это интересно
Самые крупные жившие на Земле муравьи имели длину тела до 7 см у маток. Если экстраполировать их массу, получится, что такие монстры весили около 20 граммов.
Вообще, муравьи столь широко распространены и так многочисленны, что их общая масса на планете больше, чем у любой другой группы насекомых. По подсчетам ученых, все муравьи на Земле весят приблизительно столько же, сколько весят все люди - около одного миллиарда тонн. При этом на каждого человека приходится примерно 10 миллионов муравьев.
Но в муравьях интересно даже не то, сколько они весят, но их способности поднимать очень тяжелые по сравнению с весом их тела предметы.
Какой вес поднимает муравей?
Сегодня проверено, что в среднем муравей поднимает вес, в 50 раз превышающий его собственный - например, до 100 мг переносит каждый рабочий муравей-листорез. Зная, сколько весит муравей, можно посчитать, на что он способен, как тяжелоатлет.
Интересно, что у муравьев-листорезов солдаты весят в несколько десятков раз больше обычных рабочих, а матка - в 700 раз! Естественно, что у этого вида солдаты появляются только в тех муравейниках, численность которых переваливает за 100 тысяч особей - меньшему количеству рабочих тяжело прокормить такую армию.
В принципе, солдат этого вида может поставить и более выдающийся рекорд, однако никогда этого не делает: его задача не носить грузы, а защищать «грузчиков».
На заметку
Если бы человек мог поднимать вес в таких же пропорциях, как это делают муравьи, то легко выжимал бы над головой штангу до 5 тонн. То есть, сила муравья превосходит таковую у человека примерно в 25 раз. Как остроумно подсчитали математики, для переноса взрослого человека потребуется около миллиона муравьев, а для переноса кружки пива - около 10 тысяч. Конечно же, результаты таких замеров зависят от вида муравья и того, сколько каждый из них весит.
Разумеется, чем меньше муравей, тем меньшую массу он поднимает. Однако отношение поднимаемого веса к массе самого муравья при уменьшении размеров насекомого растет.
Это интересно
При совместном переносе тяжестей способности муравьев ещё больше возрастают. Во время лабораторных экспериментов муравей в одиночку развивал мощность в 24.2 эрг/сек, а два муравья вместе развивали мощность в 63,2 эрг/сек. То есть муравей может поднять в сотрудничестве с товарищем столько, сколько не поднимают они оба самостоятельно вместе взятые.
Почему же муравьи такие сильные?
Надо сказать, что так сильны не только муравьи: в целом все насекомые могут развивать очень большую мощность. Те же блохи очень быстро толкают свое тело на расстояние, в 150 раз превышающее длину их тела. А жуки-скарабеи могут поднимать вес, превышающий их массу тела в 850 раз. Перед такими способностями даже сила муравья кажется не такой большой.
Причина таких феноменальных способностей муравьев и вообще насекомых уже давно объяснена учеными. В животном мире существует закон, согласно которому при уменьшении геометрических размеров тела живого существа его масса уменьшается пропорционально длине тела в третьей степени, а площадь поперечного сечения мускул - пропорционально квадрату длины тела.
Немного сложно, но это значит, что у муравьев на единицу массы мускулы в 100 раз сильнее, чем у человека. И такая пропорция соблюдается и для других живых существ - ракообразных, рыб, млекопитающих. А дополнительно наружный скелет и несколько иная структура мышц вносят в эти расчеты свои надбавки.
В целом это не значит, что самый - самый сильный. Действительно, крошечный поднимает вес, в большее количество раз превышающий вес, который поднимает гигантский бродячий муравей. Но абсолютная масса груза в случае с домашним вредителем меньше. Поэтому самый сильный муравей - как раз самый крупный.
Муравьиные способности
Однако сила муравьев определяется не только весом, который они могут поднять. Муравьи используют свои физические способности и в других направлениях.
Например, очень известны муравьиные мосты, которые организуют рабочие особи африканских кочевых муравьев для переноса личинок и матки через водные преграды. Несколько сотен муравьев захватывают тела друг друга так прочно, что по составленному мосту может перебежать на другую сторону ручья млекопитающее размером с кошку. Правда, ни одно животное не пробует этого делать - эти муравьи чрезвычайно опасны из-за своих болезненных укусов.
А те же муравьи-листорезы могут волочить за собой по земле груз весом в 30 раз больший массы их тела. Необходимость в этом может возникать, когда насекомое из-за нестандартного размера предмета не может поднять его над головой.
Интересно, что многие подобные способности муравьев особенно изобретательные представители Homo Sapiens научились использовать в своих целях.
Муравьи строят мост (видео)
Можно ли использовать «муравьиную силу»?
В Центральной Африке мощные челюсти муравьев используют для зашивания открытых ран на теле: два края раны прижимаются друг к другу и к ним, словно степлер, прикладывается головой разъяренный муравей. Насекомое сразу же сжимает челюсти и плотно сдавливает оба края кожи. Несколько таких муравьев - и шов готов. Важно только как можно скорее ножницами отрезать муравьиную голову: после этого челюсти уже не разожмутся.
Иногда в той же Африке туземцы добывают из муравейников вкусные семена и мелкие орехи, используя муравьев как собирателей. Однако туземцы в этом плане невероятно этичны - вместо взятых из муравейника запасов они оставляют насекомым куски вяленого мяса или фрукты. Они знают, что если природу не грабить, но поровну делиться с ней, она отблагодарит многократно.
Муравьев на Земле насчитывается более 12 000 видов. Они населяют самые разные природные ландшафты, приспосабливаются практически к любым условиям существования и умудряются почти везде стать доминирующей группой насекомых. Общий вес всех муравьёв, живущих на Земле – не менее 500 млн тонн. Это четверть массы всех обитателей планеты. Также считается, что на каждого человека приходится больше 2 млн муравьёв. Муравьи живут практически по всему миру. Нет их только в Гренландии, Антарктиде и на некоторых океанических островах. Там же, где муравьи обитают, они сумели покорить практически все биотопы, населяя зону вечной мерзлоты, леса, деревья, степи и даже пустыни, в которых питаются гибнущими от зноя насекомыми. Но вне зависимости от биотопа муравейник любых муравьев представляет собой сложную структуру, в которой яйца и личинки содержатся в оптимальных для них условиях микроклимата. В целом же муравьи - пример альтруизма и полного самопожертвования на благо колонии. Каждый из них готов погибнуть, защищая муравейник от врага, и каждый всю свою короткую или долгую жизнь самоотверженно трудится. Неудивительно, что именно муравьи сегодня являются самыми многочисленными насекомыми на Земле, по количеству особей превосходя любую другую группу членистоногих.Муравьи - один из самых старых существующих видов насекомых на Земле. Окаменелости муравья были найдены более чем 100 миллионов лет тому назад. Муравьи, которых вы видите сегодня, не очень отличны от муравьев, найденных более чем 100 миллионов лет тому назад.
По своему общественному устройству муравьи - наиболее близкие к человеку существа на Земле. Каждое новое открытие в мирмекологии (науке о муравьях) лишь подтверждает это.
Муравьи почти всеядны и нападают на любую добычу, с которой могут совладать, не брезгуют они и мертвыми насекомыми.
В мире почти столько же видов муравьев (8800), сколько видов птиц (9000).
Муравьи никогда не спят!
Муравей может поднять груз приблизительно в 100 раз тяжелее собственного веса. (На картинке медовый муравей)
В Африке и Америке существуют так называемые воинственные муравьи, которые убивают все, что попадается на их пути, и от которых спасаются бегством даже львы.
Насекомое с самым большим мозгом по отношению к телу - муравей. (Гиганцкей муравей)
В муравейнике действует своя система наказаний. К примеру, если здоровый муравей-фуражер (занимающийся поиском пищи) несколько раз подряд возвращается в муравейник ни с чем, его «казнят» - убивают и самого пускают на фураж. Любопытно, что совершенно по-другому поступают муравьи с теми, кто потерял трудоспособность в результате увечья. Их кормят до тех пор, пока те в состоянии просить еду, то есть постукивать усиками по определенным участкам головы здорового муравья.
Не все муравьи столь трудолюбивы, как это принято считать. Наблюдения показали, что 80% муравьев занимаются общественно полезной работой - чистят жилище, собирают корм; зато остальные - бьют баклуши. Ситуация не изменилась даже после того, как ученые убрали часть «работающих» муравьев. У оставшихся «трудяг» деятельность закипела с удвоенной силой, а бездельники так и остались не у дел. Возможным объяснением столь странного поведения последних может служить либо их преклонный возраст, либо патологическая лень.
Муравей принадлежит к классу насекомые, типу членистоногие, отряду перепончатокрылые, семейству муравьи (Formicidae). По организации муравьи относятся к группе общественных насекомых с четким разделением на три касты: рабочие особи, самки и самцы.
- Кроваво-красный муравей (рабовладелец) (Formica sanguinea )
широко распространен в Европе, средней полосе России, встречается в Китае и Монголии. Рабочие особи имеют длину до 8 мм и черное тело с оранжевой головой. Матка муравья вырастает до 10 мм и отличается красной головой и оранжевого цвета грудью. Летние гнезда муравьи устраивают в полусгнивших пнях, в земле и под камнями, в зимнее время семья перебирается в другое гнездо, расположенное у основания деревьев. Типичным образом жизни данного вида муравьев являются грабительские набеги на муравейники бурых лесных, прытких и других муравьев. Захваченные куколки приносятся в гнездо и воспитываются в качестве «рабов».
- Желтый муравей-амазонка (Polyergus rufescens )
вид муравьев, отличающийся достаточно крупными размерами: самки достигают почти сантиметровой длины, размеры самцов несколько скромнее – 6-7,5 мм, «солдаты» еще мельче и редко вырастают более 5-7 мм. Самки и «солдаты» окрашены в желто-красноватые тона, тельце обычно покрыто черными волосками. Самцы муравьев черные, конечности и усики бурого цвета. Вид обитает в странах Европы, в западных регионах Азии, на западе Сибири. Муравей-амазонка предпочитает селиться во влажных лесах, выбирая для постройки муравейника просеки и опушки. Амазонки ведут рабовладельческий образ жизни, похищают других муравьев в стадии куколок, а затем используют их в качестве рабов, рабочей силы.
- Муравьи-легионеры или муравьи-кочевники (дорилины, бродячие муравьи) (Dorylinae )
подсемейство кочевых муравьев, обитающих исключительно в тропиках и субтропической зоне. Особенно распространены муравьи-легионеры в Центральной и Южной Америке, встречаются на территории Африки. Обитают огромными колониями, основную часть которых составляют рабочие особи. Муравьи кочевники уничтожают на своем пути все, что годится в пищу. Несмотря на средние размеры в 2-4 мм, данный вид муравьев «берет» своей численностью, истребляя при нашествиях посевы культурных растений и питаясь их соками.
Где обитают муравьи?
Этих насекомых можно наблюдать на всех континентах, во всех природных областях и климатических зонах. Их нет только в суровом климате Арктики и Антарктиды, на холодных островах Гренландии и Исландии, а также в знойных пустынях. В районах с умеренным и холодным климатом муравьи зимой впадают в спячку.
В основном, эти насекомые строят себе жилища-муравейники в прелой или гнилой древесине, в почве и под мелкими камнями. Некоторые виды муравьев захватывают чужие гнезда или живут рядом с человеком.
Пища муравьев разнообразна и зависит от вида. Рацион питания большинства видов состоит из растительной и животной пищи, причем питается каждая особь по нескольку раз в сутки.
Источником белка, необходимым для роста и развития личинок муравьев в природе, становятся мертвые насекомые, останки животных, трофические яйца, откладываемые маткой при переизбытке еды, яйца насекомых-вредителей и полупереваренная пища взрослых муравьев. Личинки домашних муравьев довольствуются молочными продуктами, желатином и остатками яичных блюд. Питание матки муравьев также состоит из белковой пищи, которую специально пережевывают ухаживающие за ней муравьи.
Основу углеводного меню большинства муравьев составляют медвяная роса (сахаросодержащие соки листвы, выделяемые при перепадах температуры) и падь - сладкие выделения насекомых, в особенности тли.
Муравьи – молочные фермеры выращивают тлю для себя, пасут ее, выхаживают и защищают ее приплод от других муравьев. Эти пастухи доят своих домашних питомцев и питаются их молоком.
Дополнительными компонентами пищи муравьев в природе могут быть семена и корни растений, орехи, древесные соки.
Некоторые муравьи выращивают в муравейниках в качестве пищи колонии грибов, а также питаются и насекомыми.
Муравьи – жнецы употребляют сухие семена растений, сухие плоды и зерновые культуры. Они способны запасти 1 кг сырья, что дает возможность прокормиться зимой целой колонии муравьев. Муравьи-листорезы приносят в муравейник кусочки листьев, пережевывают и хранят в своеобразных камерах-теплицах. Со временем из этих кусочков в хранилище вырастают грибы, являющиеся основным кормом для этих муравьев-гурманов.
Муравьи-центромирмексы питаются исключительно термитами. Муравей-дракула пьет соки, выделяемые своими же личинками, а личинок кормит разными насекомыми. Домашние муравьи являются всеядными.
Зимой, при значительном похолодании, муравьи впадают в спячку, во время которой голодают.
Большинство видов, тем не менее, ведет зимой активный образ жизни в герметичном муравейнике, питаясь обильными запасами.
Может Вы помните, как в детстве натыкались на муравейник и с интересом наблюдали за действиями его жителей? Там кипит своя маленькая жизнь, все куда-то бегут, чем-то заняты…
1) Муравьи имеют сложные фасеточные глаза, состоящие из множества крошечных линз. Они хорошо различают движение, но не обладают высокой разрешающей способностью.
2) Усики на голове служат для обнаружения воздушных потоков и вибраций, а также для приёма и передачи сигналов через прикосновения. По сути это орган чувств.
3) Муравьи произошли от ос в середине мелового периода между 110 - 130 млн. лет назад. Это значит что они пережили динозавров.
4) Antquarium, специальный контейнер для муравьёв, был разработан NASA для изучения поведения насекомых.
5) Королева муравьёв может прожить до 30 лет, а рабочие муравьи не больше одного года.
6) Термитов часто называют муравьями, но они гораздо ближе к тараканам.
7) Муравьи-листорезы используют самую сложную пищевую цепочку в мире. Одни члены колонии приносят листья дерева в муравейник, более мелкие особи, никогда не покидающие колонию, пережёвывают листья.
Полученная масса складывается на специальных участках муравейника, где из неё развиваются грибы, обеспечивающие муравьёв белковой пищей. Фактически, муравьи занимаются сельским хозяйством.
8) Жало чёрного муравья-бульдога может оказаться фатальным для человека.
9) Муравей-пуля. Боль от его укуса может длиться на протяжении суток.
10) Некоторые виды муравьёв могут ориентироваться в пространстве используя магнитное поле Земли.
11) Муравей считается самым умным насекомым. В его крошечной голове около 250 000 клеток мозга.
12) Существует понятие - Синдром муравьёв-кочевников. Целые колоны муравьев преодолевают большие расстояния иногда делая остановки.
13) Если бы муравей был размером с человека, то его скорость перемещения составила бы около 55 километров в час.
14) Муравьи необычайно сильны. Они могут поднять вес превышающий их собственный в несколько тысяч раз.
15) На протяжении всей жизни одна королева даёт потомство для целой колонии.
16) Каждая колония муравьёв обладает отличительным запахом. Так они находят чужаков..
17) На земле существует около 12 000 видов муравьёв.
18) У муравьёв существует рабство.
19) Размер колонии может варьироваться от нескольких десятков до триллионов особей.
20) Муравьи колонизировали всю планету, за исключением Антарктиды, Арктики и горстки островов.
