Как и большинство насекомых, тело муравья имеет жесткое внешнее покрытие, называемое экзоскелетом, также известное как кутикула. Строение муравья действует как рама, которая обеспечивает базу привязки для внутренних органов, а также защиту муравья от солнечных лучей и предотвращение потери воды.
В каждой колонии муравьев есть разные касты муравьев, каждая из которых имеет определенную роль.
Наиболее распространенным типом касты в любой колонии муравьев будет каста рабочих. Как следует из названия, основная роль рабочего заключается в том, чтобы заботиться о королеве и выводке, корме для пищи, постройке и защите гнезда, а также о других трудоемких задачах. Муравьи-рабочие не воспроизводят потомство, хотя иногда они откладывают яйца. Они нестерилизованы, поэтому они доступны только для развития в трутней, которые бесполезны для колонии, поэтому яйца, заложенные рабочими, обычно используются в качестве пищи для выводка.
Каста солдат не присутствует во всех видах муравьев, и они, как правило, имеют расширенную форму рабочего. Солдаты, как правило, более строгие, чем стандартные рабочие, и имеют большие головы с сильными мандибулами. Основная задача солдата – защищать гнездо, однако они могут выполнять и другие задачи.
Наиболее распространенным типом касты в любой колонии муравьев будет каста рабочих
Мужские муравьи, также известные как трутни, часто меньше, чем все другие касты, хотя это не относится ко всем видам. Эти муравьи имеют похожую на осу внешность, и имеют небольшие головы и тонкие тела по сравнению с другими муравьями. У всех самцов есть крылья, и их единственной целью в жизни является оплодотворение девственной королевы во время брачного полета. Как только они выполнили эту задачу, они умрут через несколько дней. Яйца, оставшиеся бесплодными от королевы, производят самцов.
Королева находится на вершине иерархии колонии муравьев, так как она является машиной для укладки яиц. Королева, как правило, больше, чем большинство других каст (опять же, это не относится ко всем видам муравьев) и узнаваема по их мускульной груди, которые связаны с мышцами крыла. Королева может также иметь увеличенный живот, чтобы разместить органы, необходимые для производства яиц. Некоторые колонии многожильные, что означает, что колония может иметь более одной королевы в колонии за раз. Другие колонии моногиничны, а это значит, что в то время в колонии может быть только одна королева.
Муравей делится на три основные части:
Грудь муравья заполнена мускулами, которые придают силу лапкам. Концы лапок снабжены крючком, который позволяет муравьям захватывать вещи.
Живот муравья содержит сердце, пищеварительную систему и химическое оружие. У некоторых видов муравьев есть жало, которое можно использовать для инъекций яда. У некоторых видов есть отверстие на кончике живота, в котором они могут распылять муравьиную кислоту, чтобы обезвредить врага и защитить себя.
Голова муравья содержит мозг, сложные глаза, а также антенны, которые являются наиболее важным органом чувств в теле муравья. Антенны муравьев всегда качаются назад и вперед, касаясь, пробуя на вкус и нюхая что-либо в пределах досягаемости. Каждая антенна согнута посередине, что уникально для муравьев. Муравьи могут распространять свои антенны вперед, когда они хотят исследовать объект, они могут также отвести их назад, когда находятся в опасной ситуации.
У муравьев нет носов или ушей, хотя у всех есть сложные глаза муравья. Их зрение, как правило, очень плохое, хотя некоторые виды, такие как у рода Harpegnatos, имеют очень хорошее зрение и способны видеть движения на метр.
Мандибулы муравья являются его наиболее важными инструментами. Муравьи не обладают захватывающими передними ногами, поэтому их мандибулы действуют как руки. Мандибулы могут использоваться для сбора пищи, выкапывания грязи или для захвата и уничтожения добычи. У солдатских каст муравьев большие мандибулы, что дает им преимущество во время боя, так как их мощные мандибулы придают им больше силы, нанося больше урона противнику.
Тело муравья разделено функциями. В голове находятся основные чувственные органы, а также органы для предварительной обработки пищи. Грудной отдел отвечает за движение. В животе расположены гениталии и органы для переваривания пищи. Муравьи имеют оборонительные (атакующие) органы как на голове, так и на животе. Благодаря своей гибкости они могут использовать их синхронно.
Внутренняя часть головы в основном поглощается мышцами, которые контролируют мандибулы. Какой ротовой аппарат у муравья – он проходит через пищевод и далее через желудок. Муравей имеет сложный мозг, способный запоминать и учиться. Мозг связан с железами, которые контролируют внутренние процессы.
Пищеварительные и коммуникативные железы также можно найти в голове. Специальная железа отделяет пищу, которая может использоваться как запас энергии. Остальная часть пищи, содержащая большинство белков, поступает в желудок. Затем он может быть регрегирован личинкам и королеве, которым нужно много белков (для роста и производства яиц).
Все движущие органы муравья, ноги и крылья (по половым признакам) находятся в грудной клетке. Грудь королевы намного больше, чем у рабочего, потому что у нее есть ее мышцы. После ее брачного полета и после того, как она избавилась от своих крыльев, эти мышцы становятся бесполезными и атрофируются. Яйца образуются из мышечных тканей. Пустое место, которое осталось, заполняется жирами, которые можно использовать в качестве резерва.
Перемещение газов завершается через 3 отверстия на задней части грудной клетки. Органы муравья омываются кровью, которая перемещается длинным трубчатым сердцем, которое начинается в голове и заканчивается брюшной полостью. Кровь не играет никакой роли в обмене газами.
Живот отделен нормальным желудком. В нормальном желудке пища смешивается с пищеварительными жидкостями и не может быть перегружена. После переваривания продукты питания выходят через анус. Гениталии муравья также находятся в животе. Гениталии королевы выглядят как трубка. Яйцо рождается с самого начала и начинает расти. В конце оно покрывается, затем проходит через яйцевод. Там оно может быть оплодотворено запасом сперматозоидов или отложено неоплодотворенным.
Известно, что муравьи оказывают положительное влияние на почвы, смешивая различные слои и добавляя питательные вещества. Исследователь из Университета штата Аризона доктор Рональд Дорн обнаружил, что муравьи усиливают разрушение определенных минералов и движение двуокиси углерода в карбонат кальция (известняк). Суть состоит в том, что муравьи могут помочь удалить парниковые газы из атмосферы.
Другие исследователи показали, что выветривание силикатов кальция и магния живыми существами имеет важное значение для удаления атмосферных газов углекислого газа.
В течение 25-летнего периода этого исследования Дорн обнаружил муравьиные колонии восьми различных видов муравьев (Pogonomyrmex rugosus, Pogonomyrmex barbatus, Dorymyrmex bicolor, Forelius pruinosus, Liometopum luctuosum, Tapinoma sessile, Formica neogagates и Camponotus vicinus), которые улучшали выветривание минералов примерно в 50-300 выше, чем при голом наземном контроле. В то же время он обнаружил, что процент карбонатов значительно увеличился в гнездах всех разных видов.
Из всех факторов, которые он изучал, Дорн обнаружил, что муравьи, безусловно, являются самыми важными веществами, вызывающими выветривание. Учитывая количество материала, которое посещает данная муравьиная колония, это не удивительно.
Области знаний: Перепончатокрылые Семейство: Formicidae Отряд/порядок: Перепончатокрылые (Hymenoptera) Класс: Насекомые (Insecta) Тип/отдел: Членистоногие (Arthropoda) Царство: Животные (Animalia) Латинское наименование: Formicidae
Беспозвоночные животные Беспозвоночные животныеМуравьи́ (Formicidae), семейство насекомых отряда перепончатокрылых . Длина тела рабочих муравьёв от 0,8 до 30 мм. Яйцекладущие самки крупнее. Окраска тела взрослых муравьёв более или менее равномерная – чёрная, коричневая, красноватая или желтоватая. Усики коленчатые, 12–13-члениковые. Крылья с неполным жилкованием имеются только у половых особей (у самцов и самок во время брачного лёта). Брюшко чётко подразделено на переднюю, сильно подвижную часть – стебелёк и компактное собственно брюшко. Стебелёк состоит из одного (часто несёт высокую чешуйку) или из двух члеников. У многих муравьёв развиты жало и ядовитые железы . В составе их выделений – муравьиная кислота , различные пептиды (в том числе нейротоксины), алкалоиды .
Муравьи доминируют по численности среди других членистоногих (по различным оценкам, 14–15 тыс. видов). Ежегодно сообщается о нескольких десятках новых видов, преимущественно из тропиков . В России около 300 видов. Распространены повсеместно, преобладают в тропическом поясе. Живут главным образом в гнёздах , расположенных в почве или под камнями, в живой и мёртвой древесине (муравьи-древоточцы). Гнёзда муравьёв имеют сложную систему ходов и камер.
Гнёзда муравьёв. Гнёзда муравьёв. Некоторые виды над подземной частью гнезда или вокруг мёртвой древесины (например, пня ) сооружают муравейники – конусы из сухих веточек, хвои , сухой травы и почвы. Тропические муравьи-портные (Oecophylla) селятся в кроне деревьев , гнёзда строят из листьев , «сшивая» их. Бродячие виды, обитающие в тропиках, не имеют постоянного убежища. Пищей рабочим муравьям служат различные беспозвоночные , в основном насекомые, сладкие выделения тлей и кокцид (падь), нектар и сок растений, семена, грибы ; самку и личинок они выкармливают выделениями слюнных желёз . Некоторые муравьи в камерах гнезда выращивают «грибные сады» или «опекают» тлей и кокцид (ради пади).
Жёлтый земляной муравей (Lasius flavus). Муравейник. Жёлтый земляной муравей (Lasius flavus). Муравейник. В определённый для каждого вида период тёплого времени года появляются крылатые особи, которые покидают гнездо для спаривания и расселения. Самцы вскоре после копуляции погибают. Оплодотворённые самки сбрасывают крылья и приступают к постройке нового гнезда (могут оставаться и в старом), откладке яиц и выведению потомства. У многих муравьёв процесс основания нового гнезда может происходить за счёт объединения усилий нескольких самок или в результате деления старой семьи. Живут муравьи 2–4 года (оплодотворённые один раз в жизни самки – до 20 лет, не покидая гнезда).
Муравьи – общественные насекомые . Семья (обычно от нескольких Африканский бродячий муравей (Dorylus helvolus). Африканский бродячий муравей (Dorylus helvolus). десятков до сотен тысяч особей) состоит из одной или нескольких яйцекладущих самок, многочисленных бескрылых неполовозрелых самок различной длины – рабочих муравьёв и расплода – яиц, личинок , куколок . В семье рабочие особи делятся на функциональные группы (полиэтизм): фуражиры (снабжают семью пищей), солдаты (охраняют гнездо), няньки (ухаживают за расплодом), строители и др. Жизнь семьи и каждого её члена строго регламентирована и регулируется многочисленными механизмами передачи информации: тактильным, химическим ( феромоны ), вибрационным. В основе существования целостной семьи лежит обмен между особями пищей, выделениями желёз (трофаллаксис). Ряд видов образуют колонии, состоящие из материнских и дочерних семей, сохраняющих родственные связи (обмен особями и пищей, совместная охрана и т. д.). Среди муравьёв распространён временный социальный паразитизм : самка проникает в гнездо муравья другого вида и с помощью чужих рабочих муравьёв образует свою семью. На этой основе может развиваться и постоянный паразитизм, когда муравьи одного вида путём набегов и похищения куколок муравьёв другого вида создают т. н. рабов и постоянно пополняют их количество. У некоторых муравьёв-«рабовладельцев» собственные рабочие отсутствуют вовсе. Многие виды поддерживают высокоразвитые симбиотические отношения с другими насекомыми и растениями.
Жёлтый земляной муравей (Lasius flavus). Жёлтый земляной муравей (Lasius flavus). Деятельность муравьёв способствует повышению продуктивности земель (перемешивание, рыхление и удобрение почв). Общеизвестна их роль как санитаров леса , уничтожающих лесных насекомых-вредителей. Рыжих лесных муравьёв (Formica rufa) используют в практике защиты лесонасаждений (искусственное расселение и охрана гнёзд). От муравьёв во многом зависит семенное размножение некоторых растений, например опыление цветков копытня европейского и распространение его созревающих семян. В то же время рыжие лесные муравьи и чёрные садовые муравьи (Lasius niger) могут наносить косвенный вред лесным породам и плодовым культурам , разводя и охраняя тлей для получения пади; жёлтый земляной муравей (Lasius flavus) образует кочки на лугах; фараонов , или домовый, муравей (Monomorium pharaonis) повреждает и загрязняет продукты питания. Последний представляет опасность и как распространитель инфекционных заболеваний. В Красной книге РФ – 1 вид ( лиометопум восточный , Liometopum orientale), в Красной книге МСОП – около 150 видов. Лютикова Лариса Ивановна . Первая публикация: Большая российская энциклопедия, 2012.
Опубликовано 23 июня 2023 г. в 17:10 (GMT+3). Последнее обновление 23 июня 2023 г. в 17:10 (GMT+3). Связаться с редакцией