Где у муравья находится сердце. Анатомическое строение муравья

Они хоть и маленькие, но очень сложные существа. Муравьи способны создать сложные дома с туалетом для себя, использовать лекарства для борьбы с инфекцией, а также учить друг друга новым навыкам.

Вот 15 очень интересных и удивительных фактов про этих насекомых:

1. Муравьи не всегда трудолюбивы.

Несмотря на свою репутацию преданных рабочих, не все муравьи в семье тягают груз, превышающий свой собственный вес.

В одном исследовании одного муравейника в Северной Америке, ученные следили за муравьями из рода Temnothorax. Они обнаружили, что почти четверть муравьев вели себя довольно пассивно за весь период исследования. Пока ученные не могут сказать, почему некоторые муравьи бездействуют.

2. Муравью с удовольствием едят фаст фуд.

В 2014-м году ученные оставили на тротуаре Нью-Йорка хот-доги, картофельные чипсы и другие продукты из фаст фуда, чтобы понаблюдать, сколько человеческой еды муравьи захотят съесть.

Спустя сутки они вернулись на место и взвесили оставшуюся еду, чтобы понять, сколько съели муравьи. Они посчитали, что за год муравьи (и другие насекомые) съедают почти 1 000 кг выброшенной еды.

3. Иногда муравьи выращивают личинок бабочек. Голубянка и мирмик.

Голубянка алькон, дневная бабочка из семейства голубянок, иногда обманывает мирмиков – род мелких земляных муравьев – чтобы те выращивали за них детенышей.

Муравьи порой путают запах личинки гусеницы с запахом своего муравейника, считая, что личинка является частью их семьи. Они забирают личинку с собой в муравейник, снабжают ее нужной пищей и охраняют ее для чужеродных видов.

4. Муравьи делают туалеты в своих муравейниках.

Муравьи не просто ходят туда-сюда. Некоторые справляют нужду вне муравейника в кучу, называемую мусорной ямой.

Другие, как обнаружили недавно ученые, облегчаются в специальных местах внутри своего дома.

Как пример можно взять черных садовых муравьев, которые, несмотря на то, что оставляют мусор и мертвых насекомых вне муравейника, держат свои отходы жизнедеятельности в углах своих домов – месте, которое похоже на маленькую уборную.

5. Муравьи принимают лекарства, когда болеют.

В недавнем исследовании ученые обнаружили, что, когда муравьи сталкиваются со смертельным грибком, они начинают употреблять пищу богатую свободными радикалами, которая помогает бороться с инфекцией.

6. Муравьи могут напасть на добычу во множество раз больше и тяжелее их самих.

Кусачие муравьи из рода Leptogenys, подсемейства Понерины, в основном питаются многоножками, которые во много раз превышают размер самих муравьев. Нужно около дюжины этих насекомых, чтобы сразить многоножку, а сам процесс нападения довольно интересно наблюдать.

7. Муравьи могут чувствовать неуверенность в себе.

Исследование черных садовых муравьев, проведенное в 2015-м году, показало, что муравьи могут понимать, что они чего-то не знают.

Когда ученые поставили муравьев в непредсказуемую ситуацию, вероятность, что насекомые оставят феромонный след для своих сородичей, чтобы те пошли за ними, существенно снижалась.

По словам ученых это означает, что насекомые понимают, что они не уверены, в правильном ли направлении идут.

8. Почему муравьи ходят по воде?

Вы замечали, что во время дождя муравьи не тонут? Они настолько легкие, что даже не могут разорвать поверхностное натяжение воды. Муравьи просто ходят по ней.

9. У муравьев самые быстрые рефлексы во всем животном королевстве.

Муравьи рода Odontomachus (“сражающийся зубами”) являются хищниками и обитают в Южной и Центральной Америке. Они могут захлопнуть свою челюсть со скоростью 233 км/час.

10. У самцов муравьев нет отца.

Самцы появляются из неоплодотворенных яиц и имеют только один набор хромосом, который они получают от своей матери. Самки муравьев, с другой стороны, появляются из оплодотворенных яиц и имеют два набора хромосом: один от матери, другой от отца.

11. Муравьи считают свои шаги.

В ветряных пустынных просторах муравьи после поиска пищи идут домой, считая свои шаги, чтобы вернутся обратно в муравейник.

В 2006-м году было проведено исследование, которое доказало, что муравьи делают одинаковые шаги, даже если им удлинить или укоротить ноги.

12. Муравьи побывали в космосе.

В 2014-м году группа муравьев прибыла на Международную космическую станцию для исследования того, как насекомые ведут себя в условиях микрогравитации. Несмотря на непривычную окружающую обстановку, муравьи продолжали работать вместе, исследуя свою территорию.

13. Муравья – единственные нечеловекообразные животные, способные учить.

В исследовании 2006-го года, ученные обнаружили, что мелкие муравьи из вида Temnothorax albipennis ведут других муравьев своего вида к еде, тем самым показывая им путь, чтобы те запомнили. По словам ученых, это первый случай, когда одно нечеловекообразнее животное обучает другого.

14. Муравьи могут играть роль пестицидов.

Ученые провели детальный обзор более 70-ти исследований, в которых анализировалась возможность использования муравьев-портных для защиты сельхозугодий. Они обнаружили, что эти насекомые отгоняют вредителей от цитрусовых и других плодовых культур.

Муравьи-портные живут в гнездах, которые строят в деревьях. Исследование показало, что сады с деревьями, в которых живут муравьи-портные, имели меньше повреждений, что в свою очередь приводило к богатым урожаям.

15. Муравьи могут клонировать друг друга.

Муравьи-амазонки размножаются с помощью клонирования. В колонии муравьев нет самцов, и ученые так и не нашли их, но вместо этого они обнаружили, что вся колония этих муравьев состоит из клонов королевы.

Органы пищеварения (рис:6). Органы пищеварения у муравьев разделяются на предротовую камеру и собственно пищеварительный тракт.

Предротовая камера - это сферическая полость, расположенная над нижней губой и под глоткой. Она служит приемником для жидкой и полужидкой пищи, а также для различных остатков после чистки тела. В предротовой камере происходит «сортировка» пищи - все съедобное попадает в рот, а несъедобные частицы выделяются в виде комочков, имеющих форму камеры.

Пищеварительный тракт состоит из переднего, среднего и заднего отделов. Передний отдел у взрослых муравьев состоит из глотки, пищевода, зоба и провентрикулюса. За несколько вздутой глоткой, находящейся в передней части головы и открывающейся ротовым отверстием, следует длинный пищевод, проходящий через всю грудь насекомого. Зоб, слепой отросток пищевода, у Formica большой и может сильно раздуваться. По образному выражению, зоб - это «общественный желудок» муравьев, Пища, хранящаяся в нем, распределяется среди всего населения гнезда.

Интересно строение провентрикулюса, или жевательного желудка, - последнего отдела передней кишки. Как показали исследования Эйзнера и его соавторов (Eisner, 1957; Eisner, Brown, 1958; Eisner, Happ, 1963), сложное строение этого отдела имеет большое функциональное значение. У примитивных муравьев прохождению пищи из зоба в желудок препятствует только кольцевой мышечный сфинктор, поэтому зоб не может в полной мере функционировать как «общественный желудок». Трофаллаксис (обмен пищей) у этих муравьев развит слабо, длительное время хранить пищу в зобу они также неспособны. У Formicinae и Dolichoderinae появляются специальные приспособления, позволяющие без мышечных усилий удерживать пищу в зобу. Провентрикулюс у этих муравьев жесткий и склеротизованный, а чашеобразные и куполообразные структуры образуют клапаны, которые автоматически не пропускают пищу в желудок.

Во вздутой средней кишке, которую обычно называют желудком, происходит основное переваривание пищи. По данным Эйра (Ayre, 1963b), у Camponotus herculeanus только здесь выделяется протеаза и преимущественно здесь же - липаза. Из ферментов, разлагающих углеводы, он обнаружил лишь небольшое количество инвертазы. Однако у F. polyctena в этом отделе активно разлагаются мальтоза, сахароза и мелитоза и слабее мелобиоза, раффиноза, трегалоза и крахмал (Graf, 1964).

Возле средней кишки Serviformica локализуются симбиоциты - сильно видоизмененные клетки, содержащие симбиотические бактерии (рис:7/2/) (Lilienstern, 1932). Функция этих симбионтов до сих пор неизвестна.

Задняя кишка подразделяется на три отдела: пилорический отдел, тонкую кишку и прямую кишку, или ректум. Последняя сильно вздута, снабжена мощной мускулатурой и открывается в анальную трубочку.

У Formica имеются следующие парные железы, принимающие участие в процессе пищеварения: максиллярные (нижнечелюстные), слюнные (лабиальные) и глоточные. У F. polyctena экскреты этих желез разлагают следующие углеводы: мальтозу, сахарозу, мелитозу, мелобиозу, раффинозу, трегалозу и крахмал (Graf, 1964).

Максиллярные железы открываются в глотку, У C. herculeanus они выделяют главным образом инвертазу и в меньшей степени - амилазу, т. е. ферменты, переваривающие углеводы (Ауге, 1963b).

Лабиальные (слюнные) железы располагаются в груди и гомологичны прядильным железам личинок. Их две, но протоки этих желез сливаются вместе и образуют один непарный проток, открывающийся в нижней губе. У F. rufa на каждом из парных протоков перед слиянием имеются слепые отростки, способные раздуваться, служащие для хранения экскрета (Meinert, по Wheeler, 1910). У C. herculeanus основной фермент, выделяемый этой железой - амилаза (Ауге, 1963в).

Как показали исследования Гессвальда и Клофта (Gosswald, Kloft, 1957-1960) с применением радиоактивного фосфора, экскрет лабиальных желез служит для кормления цариц и личинок половых особей. Меченый фосфор из желудка через 24 часа попадает в эти железы, а затем уже экскрет распределяется в гнезде.

Когда в гнездах Formica имеются мирмекофильные стафилиниды из родов Lomechusa и Atemeles, среди рабочих наблюдается характерное заболевание, выражающееся в гипертрофии лабиальных желез, которая в свою очередь влечет за собой изменения в строении больных особей (рис:8/4,5/) (Novak, 1948; Bausenwein, 1960; Ronchetti, 1961). Грудь таких рабочих напоминает грудь самок. Эти уроды носят название эргатоидов, псевдогин или секретэргатов и были описаны у F. sanguinea, F. rufa, F. lugubris, F. pratensis (рис:8/1/). Б. Писарский нашел их также у F. pisarskii, а нами в большом количестве они были обнаружены у F. aquilonia. Причины этого заболевания рассматриваются в главе VI.

Глоточные (фарингеальные или, правильнее, постфарингеальные) железы муравьев не гомологичны глоточным железам других перепончатокрылых, например, пчел (Otto, 1958b). У C. herculeanus экскрет глоточных желез содержит небольшое количество липазы и следы амилазы (Ауге, 1963b). Опыты с радиоактивным фосфором показали, что у Formica из железы этот экскрет поступает в зоб и затем распределяется между всеми особями гнезда (Naarman, 1963).

Кроме перечисленных желез, с ротовым аппаратом муравьев связаны парные мандибулярные (челюстные) железы, открывающиеся в основании жвал. К процессу пищеварения эти железы, по-видимому, не имеют отношения. Считается, что они выделяют вещества, используемые для склеивания частиц почвы при постройке гнезда или для изготовления картона (Donisthorpe, 1915). У ряда видов из подсемейств Myrmicinae и Dorylinae эти железы выделяют пахучие вещества - торибоны (см. главу IX) (Wilson, 1963b).

Органы выделения представлены у муравьев мальпигиевыми сосудами (рис:6), впадающими в пилорический отдел задней кишки. У Formica имеется 20 сосудов (Adlerz, по Wheeler, 1910). Функцией их является выведение из организма конечных продуктов обмена веществ, главным образом мочевой кислоты.

Рис. 8. Псевдогины F. pratensis 1 - общий вид; 2-5 расположение лабиальных желез в груди: 2 - рабочего, 3 - самки, 4, 5 -- псевдогин (по Ronchetti, 1961) Рис. 9. Сравнительные размеры и форма надглоточного ганглия («мозга») рабочего (1), самки (2) и самца (3) F. fusca и расположение грибовидных тел в надглоточном ганглии рабочего F. polyctena (4). (1-3 - по Wheeler, 1910; 4- по Otto, 1962, схематизировано).

Мускулатура. Хитиновый наружный скелет служит основой, к которой прикрепляются поперечнополосатые скелетные мышцы. У рабочих строение мышечной системы проще, поскольку у них отсутствует летательная мускулатура, имеющаяся у самцов и самок. Однако у последних она, после сбрасывания крыльев, резорбируется и идет на образование экскрета, которым выкармливаются личинки (см. главу V).

Дыхательная система муравьев, как и у подавляющего большинства других насекомых, трахейная. Трахеи открываются наружу дыхальцами, или стигмами (рис:4). Дыхальца имеются между среднегрудью и эпинотумом (заднегрудные), на эпинотуме, на стебельке у основания чешуйки и на каждом из сегментов брюшка.

Кровеносная система. Гемолимфа («кровь») муравьев - бесцветная жидкость. Она циркулирует по телу насекомого благодаря работе спинного сосуда («сердца») - мускулистой трубки, проходящей вдоль всей спинной поверхности тела.

Центральная нервная система. Центральная нервная система насекомых состоит из ряда ганглиев, связанных между собой. У Formica имеются следующие ганглии: надглоточный (рис:6), подглоточный, три грудных (соответствующие каждому сегменту груди) и несколько небольших брюшных.

Наиболее важной частью является надглоточный ганглий, или «мозг» муравьев, в котором образуются временные связи. Объем «мозга» относительно наибольший у рабочих, меньше у самок и самый маленький у самцов (рис:9/1-3/). По данным Маршала (Marchal, по Шовену, 1953), объем мозга Formica составляет 1/280 объема тела. У Dytiscus это отношение равно 1/4200, у Ichneumon - 1/400 и у медоносной пчелы - 1/174.

Временные связи образуются у муравьев в грибовидных телах (рис:9/4/), являющихся аналогом коры головного мозга позвоночных. Размеры грибовидных тел муравьев связаны со способностью различных видов к образованию условных рефлексов (Brun, 1959). У рабочих Formica (Marchal, по Шовену, 1953) грибовидные тела составляют 1/2 объема мозга, у самок они относительно меньше, а у самцов совсем маленькие. Для сравнения отметим, что у медоносной пчелы, несмотря на то, что мозг их относительно больше, грибовидные тела составляют всего 1/15 размеров мозга.

Органы чувств. Органы зрения Formica представлены большими фасеточными глазами (рис:4/1/) и тремя простыми глазками, имеющимися у всех каст.

Функция глазков пока не очень ясна. Имеются данные (Homann, 1924), что Formica с глазками, покрытыми непрозрачным лаком, ведут себя как слепые.

Сложный глаз состоит из большого количества отдельных омматидиев. Для разрешающей способности глаза большое значение имеет угол зрения отдельных омматидиев. Например, у пчелы этот угол около 1°, а у уховертки - 8°, так что там, где уховертка видит только одну точку, пчела различает 64 (Шовен, 1953). У F. rufa угол зрения отдельного омматидия рабочего 3,5°, но насекомое может различать сферу при телесном угле 2,5° (Homann, 1924).

Еще старыми наблюдениями Леббока и Фореля (Леббок, 1898; Forel, 1886а) было установлено, что муравьи собирают своих личинок на границе видимого и инфракрасного света (800 ммк), но избегают темной для нас зоны ультрафиолетовых лучей (380-330 ммк). Они уносят личинок под сосуд с сероуглеродом, поглощающим ультрафиолетовые лучи, но прозрачным для нас, предпочитая его экрану, зачерненному окисью никеля, пропускающей ультрафиолетовые лучи, но непрозрачной для видимых. Наиболее активно стимулирует у муравьев перенос личинок зона от 600 до 575 ммк (желтый свет) (Эббот, по Шовену, 1953). В последние годы (Vowles, 1950) доказано, что муравьи, так же как и пчелы, способны воспринимать направление колебаний поляризованного света.

ТАБЛИЦА 1

Вещества, воспринимаемые Formica sanguinea, Lasius niger и Apis mellifera как сладкие*(по A. Schmidt, 1938)

Вещества				Вещества
Высшие спирты:	Гексозы:
эритрит				глюкоза
маннит				фруктоза
сорбит				галактоза
дульцит				манноза
α-метилглюкозид				Дисахариды:
Пентозы:	сахароза
1-арабиноза				мальтоза
Метилпентозы:	лактоза
раминоза				целлобиоза
	Трисахариды:
	милицитоза
	раффиноза

* Цифры обозначают, до какой степени надо разбавлять молярный раствор, чтобы насекомые привлекались им так же, как дистиллированной водой.

Запах, муравьи воспринимают жгутиком усиков. Муравьи великолепно различают тончайшие оттенки запаха, непостижимые для нас. Однако мнение старых авторов (Леббок, 1898; Forel, 1921 и др.), что муравьи способны различать по запаху даже направление следа, было опровергнуто опытами Шовена (Шовен, 1960).

Органы вкуса муравьев расположены на жгутиках усиков, на нижней губе и, по-видимому, на максиллах. На жгутиках усиков, возможно, органами вкуса являются многочисленные здесь пластинки, пронизанные порами (Кунце, Минних, по Шовену, 1953). При помощи антеннальных органов муравьи способны отличать чистую воду от подслащенной или ощущать в ней примесь кислоты или хинина (A. Schmidt, 1938). Порог чувствительности муравьев к сахарозе выше, чем у человека, и гораздо выше, чем у пчелы. Так, по данным Фриша (приведены до Шовену, 1953), человек чувствует сахарозу при разбавлении молярного раствора в воде 1:80, пчела - 1:8 - 1:16, Manica rubida 1:100, M. rubra - 1:150, а Lasius niger - 1:200. В табл.1 показано, какие вещества F. sanguinea, Lasius niger и медоносная пчела воспринимают как сладкие.

О восприятии звука муравьями Шовен (1953) пишет следующее: «Муравьи реагируют на звук только тогда, когда они оказываются в центре стоячих волн, а не у вершины, как млекопитающие. У насекомых, не имеющих тимпанальных органов (муравьи), раздражением, вызывающим слуховые восприятия, по-видимому, является не изменение давления, а скорость движения молекул, максимальная в центре волн. Действительно, наблюдения показали, что некоторые волоски антенн начинают колебаться при помещении насекомого в центр волн, где амплитуда движения частиц уменьшена до 2 мк (Аутрум)». Вообще, по-видимому, звук для муравьев не играет существенной роли (Wilson, 1963b).

В разных местах на теле муравьев имеются небольшие участки, густо покрытые волосками, так называемые поля щетинок. Функциональное значение этих полей было недавно расшифровано Гюбером (R. Hubert, 1962). При помощи полей щетинок на усиках муравьи воспринимают движение воздуха. Другие поля являются рецепторами силы тяжести. При горизонтальном движении ориентацию осуществляют коксальные и брюшные поля, а при вертикальном - поля шеи, петиолюса, антенн и кокс На F. polyctena показано путем последовательного исключения полей, что для правильной ориентации должна быть подвижной хотя бы одна из систем рецепторов.

Органами тактильного чувства (осязания) являются отстоящие волоски расположенные на всем теле, и специальные органы усиков. При помощи этих же органов муравьи воспринимают сотрясения субстрата.

Половая система и ядовитые железы. Половой аппарат самцов (рис:10/1/) состоит из парных семенников, парных семенных протоков, которые затем сливаются в непарный семенной проток, открывающийся в эдеагус. На каждом из парных протоков перед их слиянием имеются семенные мешочки, служащие для хранения спермы. Семенники состоят из нескольких лопастей. У F. sanguinea, по данным Адлерца (по Wheeler, 1910), каждый семенник состоит из 21 лопасти.

Половой аппарат самок (рис:10/2/) состоит из большого количества яйцевых трубочек, открывающихся в парные яйцеводы, которые, сливаясь, образуют непарный яйцевод. Семеприемник служит для хранения спермы, которая у муравьев сохраняется в течение всей жизни самок, так как оплодотворение у них однократное. Семеприемник снабжен специальной парной железой и открывается протоком в непарный яйцевод.

Развитие яиц до оплодотворения проходит в яйцевых трубочках. У самок F. rufa s. l. их 45, у F. rufibarbis s. l. - 18-20. У рабочих особей Formica также имеются яйцевые трубочки, но их значительно меньше. Так, у F. sanguinea их 3-6, у F. pratensis - 2-6, у F. rufa (s. l.) - 4-10 (Donisthorpe, 1915). Как показали последние исследования (Otto, 1958а и др.) у F. polyctena молодые рабочие имеют развитые функционирующие яичники (рис:10/3-6/), а у старых особей яйца резорбируются (рис:10/7/).

Из желез, принадлежащих половому аппарату (рис:6), но изменивших свои функции, следует отметить ядовитую железу и железы Дюфура. У жалящих перепончатокрылых эти железы несут функцию ядовитых желез. Ядовитая железа имеет кислый экскрет, а дюфуровы - щелочной. У разных видов перепончатокрылых роль этих желез различна. У медоносной пчелы и шмелей, например, основное значение приобретают дюфуровы железы, a Formica являются крайним вариантом развития кислой ядовитой железы.

Ядовитая железа Formica состоит из большого мускульного резервуара, служащего для хранения яда, и дорзальной железистой части. Железы представляют собой трубочки, которые одним концом открываются в центре резервуара, а с другого конца образуют парные железистые отростки. Стенки трубочек состоят из полигональных клеток, каждая из которых имеет канал, начинающийся в цитоплазме и открывающийся в полость трубочки. В расправленном виде железы достигают 20 см (Wheeler, 1910).

Все представители подсемейства Formicinae не имеют жала и при защите используют челюсти и выбрызгивают экскрет ядовитой железы, причем в зависимости от преобладания того или иного способа защиты железа может быть развита по-разному (Stumper, 1952). Formica s. str. способны, сокращая мышцы резервуара, выбрасывать струю яда на расстояние около 20 см.

Состав яда Formica s. str. изучался многими авторами (Stumper, 1950, 1959а, b, 1960; Osman, Brander, 1961 и др.): 61-65% яда составляет муравьиная кислота (НСООН). Других кислот яд не содержит. 1,17-1,85% яда составляет сухое вещество, растворимое в ацетоне, в котором содержится 19,85% Nh4 у зимующих или 4,83% Nh4 у летних рабочих и 15-17% аминокислот. Фосфатов в яде муравьев нет (Osman, Brander, 1961). Около 75% сухого вещества яда составляет пахучее вещество, по-видимому, терпиноид (Stumper, 1959a, b). Он образуется в железах Дюфура. Штумпер (Stumper, 1959a, b) высказывает предположение, что это вещество является следовым феромоном, однако это предположение бездоказательно (см. главу IX, раздел 6).

Количество муравьиной кислоты зависит от веса муравьев (Stumper, 1951). Через три недели истраченное содержимое резервуара восстанавливается (Sauerlander, 1961).

Процесс образования кислоты в организме неизвестен, и на этот счет высказывается несколько гипотез (обзор - O"Rourke, 1950b).

Яд муравьев обладает инсектицидным и антибиотическим действием. Инсектицидное действие оказывает только муравьиная кислота (Osman, Kloft, 1961). На лягушек она действует как нервный яд и влияет главным образом на работу сердца и дыхание (Цитович, Смирнов, 1915). Антибиотическое действие связано с другими компонентами яда (Sauerlander, 1961), возможно, с терпиноидным экскретом дюфуровых желез (Stumper, 1959b).

В Германии в 1942 г. были произведены исследования дезинсекционного действия муравьиной кислоты (Hase, 1942). Кусочки тканей со всеми стадиями развития вшей помещались в муравейники рыжих лесных муравьев. Муравьи полностью очищали ткань за 6-24 час. В парах кислоты вши гибли через несколько часов, однако яйца оставались живыми.

Рис. 6. Расположение пищеварительной и нервной систем и основных желез у рабочего муравья рода Formica (схема) 1 - нижняя губа; 2 - предротовая камера; 3 - глотка; 4 - пищевод; 5 - зоб; 6 - провентрикулюс; 7 - средняя кишка; 8 - пилорический отдел средней кишки; 9 - мальпигиевы сосуды; 10 - тонкая кишка; 11 - прямая кишка; 12 - анальное отверстие; 13 - максиллярная железа; 14 - нижнечелюстные железы; 15 - глоточная железа; 16 - слюнная железа; 17 - ядовитая железа: а - железистые отростки, б - секреторные трубочки, в - резервуар; 18 - железа Дюфура; 19 - надглоточный ганглий; 20 - подглоточный ганглий; 21 - грудные нервные узлы; 22 - брюшная нервная цепочка.Рис. 8. Псевдогины F. pratensis 1 - общий вид; 2-5 расположение лабиальных желез в груди: 2 - рабочего, 3 - самки, 4, 5 -- псевдогин (по Ronchetti, 1961)Рис. 9. Сравнительные размеры и форма надглоточного ганглия («мозга») рабочего (1), самки (2) и самца (3) F. fusca и расположение грибовидных тел в надглоточном ганглии рабочего F. polyctena (4). (1-3 - по Wheeler, 1910; 4- по Otto, 1962, схематизировано).Рис. 4. Грудь и чeшyйка Formica 2 - грудь самки F. sanguinea в профиль; 2 - то же, сверху; 3 - грудь самки F. cunicularia снизу; 4 - грудь рабочего F. sanguinea в профиль; 5 - то же, сверху; 6 - ноги рабочего F. gagatoides; 7 - аппарат для чистки усиков и лапок на передних ногах F. gagatoides; 8 - переднее крыло F. sanguinea; 9 - чешуйка самца F. sanguinea; 10 - чешуйка самки F. cunicularia.А - анальная жилка; С - костальная жилка; Cerv - шейный отдел; cu - кубитальная жилка; Cu - кубитальная ячейка; Cx - тазик; d - дискоидальная ячейка; Epm - эпимера; Epn - эпинотум; Eps - эпистерна; F - бедро; M - медиальная жилка; Mn - среднеспинка; Mst - стернит среднегруди; N - заднеспиика; Рl - плейрит среднегруди; Рn - переднеспинка; Pst - стернит переднегруди; Pt - птеростигма; R - радиальная жилка;r - радиальная ячейка; Sc - субкостальная жилка; Set - скутум; Sctl - скутеллюм; Sp - гребенчатая шпора; Тb - голень; Trs - лапка; Тr - вертлур; I - передняя нога; II - средняя нога; III - задняя нога (1-3, 9,10 - даны в одном масштабе).
Рис. 10. Половая система Formica 1 - половая система самца (схема); 2 - половая система самки рыжего лесного муравья; 3-7 - последовательные стадии развития яйцевых трубочек малого лесного муравья (?F. polyctena): 3 - начальная стадия; 6 - полностью развившиеся и функционирующие яйцевые трубочки; 7 - яйцевые трубочки старой особи с резорбировавшимися яйцами.а - семенники; б - парный семенной проток; в - семенной мешок; г -непарный семенной проток; д - яйцевые трубочки; е - парный яйцевод; ж - семеприемник; з - железа семепрнемни-кa; и - проток семеприемника; к - непарный яйцевод (2-7 - по Отто, 1958a, 1962)

Subfamily: Formicinae Latreille, 1836 - формициныОдно из крупных подсемейств, насчитывает около 1,5 тыс. видов, относящихся к 44 родам. Широко распространены на всем земном шаре, довольно обычны в тропиках и занимают доминирующее положение в умеренных широтах.

Subfamily: Dolichoderinae Forel, 1878 - пахучие муравьиНебольшое наиболее архаичное подсемейство муравьев. Распространено по всему земному шару, преимущественно в тропиках. Насчитывает более 230 видов.

Genus: Formica Linnaeus, 1758 - рыжие лесные муравьиВсего 292 вида.

Genus: Camponotus Mayr, 1861 - carpenter ants, кампонотусы, муравьи-древоточцы, сахарные муравьиВсего 965 видов.

Formica polyctena Foerster, 1850 - малый лесной муравей

Subgenus: Serviformica* Forel, 1913 - группа Formica fusca, устарелУстарел, исключен.

Formica rufa Linnaeus, 1761 - рыжий лесной муравей

Мирмекофил(от греч. mýrmēx - муравей и philía - любовь, склонность), использование муравьями особенностей строения или выделений некоторых растений. Муравьи селятся в полых стволах растений, колючках, междоузлиях или в сообщающихся ходах клубнеобразных стеблей. В других случаях муравьи питаются железистыми выделениями растений, содержащими белки, сахара и жиры.

Другой формой Мирмекофилия является приспособленность ряда животных к обитанию в гнёздах муравьев. Отношения муравьев к мирмекофилам могут быть нейтральными; нередки случаи симбиоза и комменсализма.

Ломехузажуки-стафилиниды (Lomechusa spp.) Эти жуки выделяют опьяняющие муравьев вещества. Проникая в муравейник, откладывают свои яйца в пакеты муравьиного расплода, так что ни о чем не подозревающие муравьи выкармливают чужое потомство. Между тем личинка жука обладает незаурядным аппетитом и пожирает муравьиный расплод. Привыкая к наркотическим выделениям этих жуков, рабочие муравьи обрекают на гибель и себя, и свой муравейник.

Formica sanguinea Latreille 1798 - кровавый муравей-рабовладелец

Formica lugubris Zetterstedt, 1838 - волосистый лесной муравей

Formica pratensis Retzius, 1783 - луговой муравей

Formica pisarskii Dlussky, 1964

Formica aquilonia Yarrow, 1955 - северный лесной муравей

Пчёлынадсемейство летающих насекомых отряда перепончатокрылых, родственное осам и муравьям. Существует около 20 тысяч видов пчёл. Распространены на всех континентах, кроме Антарктиды. Пчёлы питаются нектаром и пыльцой, используя нектар главным образом в качестве источника энергии, а пыльцу для получения белков и других питательных веществ.

Subfamily: Myrmicinae Lepeletier, 1836 - мирмициныMyrmicinae - самое большое подсемейство муравьев, включающее более 2 тыс. видов, относящихся более чем к 150 родам.

Subfamily: Dorylinae Leach - бродячие муравьи

Эпинотум (заднеспинка)часть груди муравья, образоваванная слиянием заднегруди и первого сегмента брюшка.

Гемолимфа«кровь муравьев», прозрачная жидкость кровеносной системы.

Фасеточные глаза(от франц. facette грань) (сложные глаза), парный орган зрения, образован многочисленными отдельными глазками - омматидиями. Хорошо воспринимают движущиеся объекты, обеспечивают широкое поле зрения. Острота зрения и способность к восприятию формы предмета развиты слабо.

Кастыу муравьев имеется три основные касты: самцы, самки и рабочие (бесплодные модифицированные самки).

Lasius niger (Linnaeus, 1758) - черный садовый муравей, black ant, garden ant

Manica rubida (Latreille, 1802)

Myrmica rubra (Linnaeus, 1758) - рыжая мирмика

Рецепторы(лат. receptio - прием) - органы и устройства, принимающие сигналы из внешней и внутренней среды организма и передающие их в центральную нервную систему.

Петиоль (стебелек)особый сегмент брюшка. У муравьев бывает двучлениковый (петиолюс + постпетиолюс) и одночлениковый (петиолюс - чешуйка). Количество члеников и форма стебелька очень важны для идентификации вида. Например у муравьев семейства Formicinae стебелек одночлениковый, а у Myrmicinae - двучлениковый.

Formica rufibarbis Fabricius, 1793 - краснощекий муравей, краснощекий муравей-минер

Шмелиземляные пчёлы (лат. Bombus) - род перепончатокрылых насекомых, во многих отношениях близкий медоносным пчёлам.

Formica cunicularia Latreille, 1798 - прыткий степной муравей

Formica gagatoides Ruzsky, 1904 - полярный муравей

Мезонотум (среднеспинка)часть груди муравья. Состоит из: скутума и скутеллюма. (Извините, информация нуждается в дополнении/уточнении)

Пронотум (переднеспинка)часть груди муравья.

antclub.ru

Муравьи: виды, особенности внешнего и внутреннего строения тела, размножение. Сколько у муравья лапок, глаз? Чем питается муравей в природе, где обитает, какую пользу приносит, сколько и где живет? Как живет муравьиная семья?

Муравьи - уникальные существа: обладая простым строением нервной системы и малыми размерами, они способны на многое.

• Кто такой муравей, как выглядит в природе, под микроскопом, к какому виду животных относится: , фото
  • Признаки муравья, как насекомого
• • Муравьи-хищники
  • Растительноядные муравьи
  • Всеядные муравьи
• Во сколько раз муравей поднимает больше своего веса?
• Как живет муравьиная семья?
• Как называется главная у муравьев и муравьиный самец?
• Как общаются муравьи?
• Как размножаются муравьи?
• Спят ли муравьи?
• Муравьи: виды, фото
• Интересные факты о муравьях

Муравьи - это самые распространенные насекомые, насчитывается более 14 тыс. видов. Их среда обитания - весь мир. Исключения - некоторые острова, Антарктида. Количество муравьев - огромно, хотя размер среднего муравья всего несколько миллиметров, но их доля составляет 10-25% биомассы всех животных планеты.

Муравей

Муравей относится к классу насекомых, тип - членистоногие из отряда перепончатокрылых, семейство - Муравьи. Это жалящие существа. Эти насекомые - ближайшие родственники ос и пчел, у многих есть жало на брюшке, ядовитые железы.

• Размер зависит от вида, статуса муравья, и бывает от 1 мм до 5 см. Самки крупнее, имеют крылья. Крылья становятся ненужными после брачного сезона, поэтому их отгрызают. Окрас всевозможный.
• Голова, грудь, брюшко соединяются тонкой талией. Муравьи не могут видеть четко, но различают движение. Это связано со строением: органы зрения состоят из множества линз. Сверху есть дополнительные простые глаза. Муравей имеет шесть тонких лапок с коготками, которыми карабкается по растениям.
• Усики на голове характеризуются сегментарным строением. Это органы осязания. Через них муравей чувствует запахи, вибрацию, идентифицирует воздушные потоки.
• По запаху муравьи выясняют месторасположение корма, идентифицируют соплеменников, подают сигналы тревоги, просьбы о помощи.
• Основными средствами защиты является муравьиная кислота и жвалы. Муравьиная кислота - это яд, вырабатываемый железами. Жвалы - это мощные верхние челюсти, которыми муравьи атакуют, защищаются, удерживают добычу.

Муравей под микроскопом

Признаки муравья, как насекомого

• Общественный образ жизни в колонии.
• Касты: самки, самцы, рабочие.
• Метаплевральная железа, которая служит для дезинфекции гнезда. Ее секрет имеет антибиотические свойства. Железа находится на груди, в задней ее части. Другие перепончатокрылые не имеют таких желез.
• Характерные редуцированные жилки на крыльях самок, самцов.
• Узкий стебелек из 1-2 членников соединяет грудь с брюшком.
• Наличие коленчатых усиков-антенн, которые служат для манипуляций с мелкими объектами.
• Мандибулы - верхние челюсти, жвалы, у муравьев имеют зазубренный жевательный край.
• У личинок отсутствуют индивидуальные ячейки. Расплод муравьи облизывают и перемещают. Другие перепончатокрылые такого не делают.

Строение головы муравья

Наука о муравьях: как называется?

Мирмекология - наука, изучающая муравьев. Происхождение названия древнегреческое. Одним из основоположников считается энтомолог Эрих Васманн. Этот ученый одним из первых написал научную работу о муравьях, их общественной жизни.

Муравьиные касты

Где обитает и сколько живет муравей?

Живут в гнездах-муравейниках семьями или колонией. Муравейник может быть:

• выкопан грунте, под камнем,
• сооружен в стволе дряхлого дерева,
• построен непосредственно в жилищах людей.

Средняя продолжительность жизни муравья составляет 3-5 лет. Но жизненный срок муравьев сильно варьируется и зависит от нескольких факторов.

В зависимости от касты

• Самцы живут несколько недель. Они выполняют свою функцию - оплодотворяют матку и погибают, будучи убитыми своими соплеменниками или врагами.
• Рабочие муравьи живут 1-3 года.
• Солдаты по физиологическим данным могут жить долго, но ввиду их трудовой деятельности - охрана муравейника, погибают они достаточно быстро.
• Матки живут дольше всех, некоторые до 20 лет.

В зависимости от вида

Крупные виды живут дольше. Наиболее длительная продолжительность жизни - у тропических муравьев, которые всю жизнь проживают в муравейнике. Так рабочие особи муравьев-бульдогов могут прожить 5 лет, а жизнь матки длиться 20-22 года.

В зависимости от климатических условий

Чем холоднее климат, тем дольше живут муравьи. Насекомые, живущие в северных районах, в холодный период впадают в спячку, длящуюся до 9 месяцев. Физиологические процессы при этом практически останавливаются.

В зависимости от рода деятельности

Жизнь муравьев, работающих в муравейнике более продолжительна, чем у тех, кто трудится снаружи, они не становятся жертвами хищников.

Интересно. Рекордсменкой-долгожителем стала матка древоточца. Зафиксировано, что прожила она 28 лет.

Мощные жвалы

Чем питается муравей в природе?

Рацион разнообразен, его характер зависит от вида.

Муравьи-хищники

Пища муравьев-хищников исключительно животного происхождения. Ею же они выкармливают расплод. Без белковой пищи личинки не способны развиваться.

Их рацион:

• беспозвоночные;
• всевозможные насекомые, личинки;
• разного размера лягушки;
• мелкие ящерицы, но с большой численностью могут атаковать и крупную особь;
• птенцы, выпавшие из гнезда;
• птицы, которые не летают;
• любое раненное, обездвиженное животное,
• трупы животных.

Интересно. Существует уникальный вид - муравьи-Дракулы, которые высасывают сок из собственных личинок. Но личинки не погибают, они быстро восстанавливают силы, поедая принесенных им насекомых.

Муравьи собирают падь тли

Растительноядные муравьи

Предпочитают растительное питание. Варианты употребления пищи разные. Так муравьи-жнецы измельчают пищу, смачивают полученную муку слюной и едят такое подобие теста. Муравьи-древоточцы переваривают пищу посредством эндосимбионтной бактерии в кишечнике. Листорезы выращивают грибницу, которую впоследствии съедают.

Их рацион:

• трухлявая древесина,
• семена различных трав,
• корни,
• злаковые культуры,
• сухие и спелые плоды фруктов, ягод, овощей,
• сок растений,
• орехи.

Рацион всеядных очень разнообразен

Всеядные муравьи

• Эти виды муравьев имеют широкое распространение в природе. Они могут поедать любую пишу растительного, животного происхождения. Особенно это касается фараоновых или домовых муравьев. Они едят все: от мелких беспозвоночных до семян, творога и сладостей.
• Существует разделение по возрасту. Личинкам предоставляется пища богатая белками, а взрослым - углеводами, для быстрого восполнения растраченной энергии.
• Некоторые муравьи разводят тлю: заботятся, защищают от хищников, закрывают от непогоды. При этом муравьи питаются выделениями тли - падью, которую добывают, пощекотав брюшко тли.

Уничтожают гусениц

Какую пользу приносят муравьи, почему муравьи санитары леса?

Муравьи оздоравливают, очищают природу:

Именно поэтому этих насекомых зовут «санитарами леса».

Строение тела муравья

Из чего состоит обычный муравей, тело, голова муравья?

Тело муравья защищает хитиновая оболочка - экзоскелет.

• Голова каждого вида отличается строением. На голове расположены верхние челюсти, служащие для захвата пищи, защиты, строительства - мандибулы. Здесь же находятся глаза. Коленчатые усики, служащие органами чувств, венчают голову. Муравей использует их для распознавания запахов, вибраций, приема/передачи сигналов, распознавания сородичей.
• Мезосома - три грудных отдела. Узкая талия, соединяющая два сегмента тела, называется петоилем, состоит из членников, одного-двух.
• Брюшко многих рабочих особей имеет жало, выделительные железы. В нем расположены органы: пищеварительные, репродуктивные.
• Лапки оканчиваются когтями.

Внутренние системы

Есть ли сердце, нервная, дыхательная система, глаза, зрение, легкие у муравья, чем дышит, видит муравей?

• Сердце муравья представлено мускулистой трубкой, которая тянется вдоль спины. Эта трубка перекачивает гемолимфу - бесцветную жидкость, выполняющую роль крови.
• Центральная нервная система представлена тянущейся по всему тела брюшной нервной цепочкой с несколькими нервными узлами. Надглоточный ганглий является ключевой составляющей нервной системы - это мозг муравья, в нем образуются временные связи.
• Дыхательная система - трахейная, которая открывается дыхальцами (стигмами) наружу.
• Муравьи имеют две группы глаз: фасеточные и простые. Фасеточные состоят из множества линз, могут различать движение. Сверху три простых глаза. Они определяют освещенность, поляризацию. Подземные представители могут быть полностью слепыми.

Сколько у муравья лапок, глаз, крыльев?

• У муравья шесть хорошо развитых лапок. Первая пара имеет щеточки для чистки усиков. Вторая пара - шпоры для защиты или атаки. Третья пара имеет зазубрины для удобства передвигаться по гладким и вертикальным поверхностям.
• В основном у муравья 5 глаз. Два фасеточных глаза состоят из линз - фасеток, число которых может варьироваться от 10 до 1000 и более. Три простых глаза. Но глаза развиты не у всех, например, у муравьев-Дракула глаз нет совсем.
• Самки, самцы муравьев имеют по четыре крыла.

Один муравей не опасен. Но множественные укусы могут вызвать аллергическую реакцию

Какие размеры, рост, длина у муравья, сколько весит муравей обычный?

• Размеры муравьев могут варьироваться в пределах от 1-30 мм, хотя некоторые представители дорастают до 50 мм. Самые маленькие муравьи из рода мономориум, длина рабочего - 1-2 мм, матки - 3-4 мм. Самые крупные представители, африканские бродячие муравьи, имеют размеры: самец - 3 см, самка при вынашивании яиц - 5 см. Но самые крупные были муравьи из вымершего рода Formicium: самка была 7 см, размах крыльев - 15 см.
• Самый легкий вид - фараоновый, средняя особь весит 1-2 мг. Рыжие, черные муравьи достигают 5-7 мг. Наиболее тяжелый вид - муравьи-пули, до 90 мг. Вес матки африканского бродячего муравья - наиболее тяжелой особи, до 10 г.

Во сколько раз муравей поднимает больше своего веса?

Средним показателем считается вес в 50 раз превышающий собственный. Группой муравьи способны поднять еще больше веса.

Муравьи - настоящие силачи

Что выделяют муравьи при укусе?

В большинстве случаев муравьи выделяют яд - муравьиную кислоту. Но некоторые виды имеют в своем распоряжении другой яд. Огненные муравьи имеют особый яд, в составе которого есть алкалоид пиперидин. А яд муравья-пули включает сильнейший токсин - понератоксин, который вызывает боль длительное время - около суток.

Интересно. В Центральной Африке зашивают рваные раны с помощью мандибул: края раны сдвигают, к ним подносят разъяренного муравья, который сжимает жвалы и соединяет края раны. Голову муравья сразу же отрезают и мандибулы уже не разожмутся.

Чем отличаются муравьи от других насекомых?

Муравьи социализированы: они живут колонией, имеют четкую структуру и иерархию. Все члены колонии взаимодействуют между собой, проводят совместный работы.

Муравьи имеют интеллект:

• они запасают еду,
• разводят «фермы» с тлей, которых зимой укрывают в муравейнике,
• спасают личинки, при разрушении муравейника.

Есть коленчатые усики, а также метаплевральная железа с антибиотическим секретом. Они имеют тонкую талию из 1-2 членников, соединяющую грудь и брюшко.

Схема муравейника

Как живет муравьиная семья?

Семья имеет четкую структуру. Каждому муравью отведена определенная роль, которая может меняться или нет, зависит от вида. Численность семьи может состоять от десятков до миллионов.

Состав семьи:

• расплод - яйца, личинки, куколки;
• рабочих представляют бесплодные самки;
• взрослые особи.

Самок, откладывающих яйца, может быть несколько или одна. Самцы представляют немногочисленную группу. Бесплодные самки формируют касты солдат, рабочих, других групп, они составляют наибольшую численность.

Муравьиной деятельности присущи:

• разделение труда;
• самоорганизация для решения сложных задач;
• взаимосвязь.

Интересно. Ученые точно не знают, каким образом тысячам муравьев удается организовать слаженную работу. Нервная система муравья весьма проста, а жизнь в муравейнике имеет высокую степень организации.

Жизнь муравьев

Особенности жизни муравьев:

• Некоторые муравьи разводят тлю и питаются, выделяемым ими, соком - падью. На зиму тлю укрывают в муравейнике.
• Зерно хранится в специальных хранилищах. Семена после дождей выносят сушить.
• Амазонские представители охотятся на насекомых, строя ловушки.
• Некоторые виды выращивают грибы, которые составляют основу их питания.
• Средний муравейник содержит 4-6 миллиона веточек. Для поддержания климата муравьи ежедневно делают обмен внутренних и наружных веточек. После зимы муравьи согревают муравейник теплом своих тел, нагревшись предварительно на солнце.
• Бродячие муравьи все время кочуют. Они крайне агрессивные и съедают все живое. Оседлый образ жизни они ведут только в период откладывания яиц и последующего выращивания личинок. Как только личинки подрастут - сразу в путь.

Видео. Муравьи. Тайная сила природы.

Главная у муравьев - репродуктивная матка. Также ее называют королевой или царицей. Количество маток в муравьиной семье зависит от вида, размера муравейника. Если одна - это моногиния, если несколько - это полигиния.

Самцы необходимы исключительно для оплодотворения самок. Рождаются незадолго до брачного периода, а вскоре после оплодотворения погибают. Никакого специфического названия не имеют.

Королева роет нору для нового муравейника

Особенности строения тела рабочего муравья, солдата, самки и самца: описание

• Матка отличается крупными размерами. До спаривания самки имеют крылья, которые отгрызают для получения дополнительного питания, когда откладывают яйца. Грудь царицы более мощная и развитая, более широкое брюшко.
• Самцы значительно меньше самок. Большинство имеют крылья, но существуют и бескрылые.
• Рабочие - это самки, которые не могут иметь потомства. Имеют более скромные, чем у матки размеры. Крыльев не имеют. Строение груди - упрощенное, глаза - меньше размером, могут отсутствовать.
• Солдаты - это рабочие особи большего размера с непропорционально большой головой, мощные мандибулы, которые позволяют эффективно защищаться.

Роль в семье рабочего муравья, солдата, самки и самца: описание

• Самки-королевы обеспечивают воспроизводство потомства. При голоде они откладывают яйца, которые съедаются самостоятельно либо идут на пропитание рабочим.
• Единственная задача самца - оплодотворить самку.
• Рабочие заботятся о семье. Ухаживают за потомством, королевой, строят, ремонтируют муравейник, чистят его, добывают еду - фуражируют, сохраняют запасы и т.д.
• Главной задачей солдат является защита от врагов муравьев, муравейника и территории. Также они мощными жвалами помогают рабочим муравьям расчленять добычу, когда ее невозможно унести целиком.

Процесс общения муравьев

Как общаются муравьи?

Основной способ передачи информации - тактильный, с помощью усиков, которыми стучат по определенным участкам.

У отдельных групп есть «свои жесты»:

• Фуражиры для передачи сигналов используют «язык поз».
• «Охотники» четко знают свои роли при охоте, транспортировке добычи.
• «Язык запахов». Так муравей-наблюдатель при угрозе выпускает специфический запах, который предупреждает всех муравьев, находящихся на поверхности. Муравьи-разведчики оставляют для фуражиров пахучий след.

Обмен информацией

Как размножаются муравьи?

Ответственными за размножение являются самки (будущие королевы) и самцы. А остальные рабочие муравьи, хоть и являются самками, но не способны откладывать яйца. Но есть гамэргаты - их рабочие могут плодиться. Королевы не имеют.

Самки и самцы развиваются вместе. По достижению брачного периода самцы взлетают, оставляя шлейф феромонов, по которому самки следуют за ними. Спариваются самки в основном с одним партнером, но бывают и исключения. После спаривания матка ищет место, отгрызает крылья, роет камеру для яиц, откладывает их и за первой партией ухаживает самостоятельно. Королева хранит сперму своего самца, которой оплодотворяет яйца.

Кормят ли муравьи отложенные самкой яйца?

Размер яйца около 0,5 мм. Королева их регулярно облизывает, перебирает и держит в едином комке. Когда вылупляются личинки, их начинают кормить. Пищей служит переработанная пища из зоба муравьев-нянек, кормовые яйца, семена. В зависимости от обильности питания вырастает рабочий, солдат, самка или самец.

Стадии развития

Стадии развития насекомого муравья: схема

Четыре стадии развития муравья:

1. Яйцо муравья размером до 1 мм овальной формы желтоватого, белесоватого оттенка.
2. Личинка имеет червеобразный вид. Сразу после вылупления личинки находятся вместе. Отделяются по мере роста. В этот период муравьи их обильно кормят.
3. Куколка - личинка, которая плетет вокруг себя кокон. Во время нахождения в коконе личинка не принимает пищу.
4. Взрослая особь появляется из кокона с помощью других муравьев, самостоятельно вылезти не может. Первоначально окрас молодой особи светлый, характерный для вида цвет приобретается через несколько дней. Муравей больше не растет.

Весь процесс длится около месяца.

Схема развития муравья

Спят ли муравьи?

Муравьи спят, но их сон частый и кратковременный. Рабочие муравьи в процессе своей трудовой деятельности замирают приблизительно на 1,1 минуту. В этот момент и наступает фаза сна. Таких моментов может быть до 250 в сутки.

Королева засыпает на несколько минут до 100 раз в сутки. Это показала видеокамера, установленная возле матки.

Где зимуют и что делают муравьи зимой?

Зиму муравьи проводят в наиболее глубоких слоях муравейника. Перед зимовкой муравьи собирают необходимое количество пищи, выкармливают оставшихся личинок, готовят отсеки для зимовки, роют новые при необходимости.

Некоторые муравьи впадают в спячку, их органы продолжают функционировать, но в замедленном темпе. Те, что не спят, продолжают работать, но со сниженной активностью. Муравьи выдерживают мороз до -50°С.

Муравьи: виды, фото

Видов муравьев множество, но самыми интересными считаются

Черные садовые муравьи

Живут в России, Португалии, Великобритании. Гнезда строят в земле, трухлявой древесине, под камнями. Размер рабочей особи - 5 мм, матки - до 11 мм. Основа рациона - падь тли.

Черные садовые муравьи

Рыжие лесные муравьи

Распространены на территории России. Проживают в хвойных, лиственных, смешанных лесах. Строят муравейники высотой до 2 метров. Размеры особей 7-14 мм.

Лесные рыжие муравьи

Фараонов муравей - домовой

Обитают в домах человека, строя муравейник за плинтусами, в фундаменте, в простенках. Рабочие особи до 2 мм, матка - до 4 мм.

Фараонов муравей

Кочевые муравьи

Постоянно кочуют, останавливаясь лишь во время размножения. Муравейник строится из тел муравьев. Матка отличается огромной плодовитостью - каждые сутки рождается около 130 тыс. личинок. Как только появляются молодые особи - муравьи двигаются в путь. Это самый опасный вид - они не оставляют после себя ничего живого. Размер рабочей особи - до 1,5 см, матки - до 5 см. Живут в Африке, Азии, Америке.

Кочевой муравей

Муравьи-бульдоги

Имеют мощную челюсть, которой отталкиваются для прыжка на 0,3 метра. Умеют плавать. Живут в Австралии. Размеры - до 3 см.

Представители муравьев-бульдогов

Муравьи-пуля

Живут в тропических лесах Никарагуа, Парагвая. Гнезда устраивают в стволах деревьев. Их укус крайне болезненный, а боль не утихает сутки.

Представители муравьев-пуля

• Муравьи жили в эпоху динозавров, появились 110-130 млн. лет назад.
• Крупнейшая колония насчитывает более 1 млрд особей и занимает более 5954 кв.км.
• Муравьи могут брать в плен соплеменников, заставлять их работать на себя.
• Максимальная скорость особи - до 7,62 см/сек. Для человека такая скорость соответствует 55 км/час.
• Используют чужой опыт.
• Некоторые виды ориентируются по магнитному полю Земли, как акулы.
• Из собственных тел делают «живые» мосты для преодоления преград.

Схема классификации насекомых на примере муравьев

Классификация

Видео. Сверхорганизм, город муравьев

heaclub.ru

Муравьи » Строение муравья

Яйцо Личинка Cтроение головы Грудь и придатки Анатомия

В мире, по приблизительным оценкам, миллиард миллиардов муравьев, принадлежащих к 12 тысячам видов. Их общая биомасса приблизительно равна биомассе человечества.

© «Наука и жизнь»

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.

© «Наука и жизнь»

Биомассаобщая масса особей одного вида, группы видов или сообщества в целом на единицу поверхности или объема местообитания. Биомасса растений называется фитомассой, биомасса животных зоомассой.

Насекомоекласс беспозвоночных типа членистоногих. Тело разделено на голову, грудь и брюшко, 3 пары ног, у большинства крылья. Дышат трахеями. Развитие, как правило, с метаморфозом яйцо, личинка, нимфа (или куколка), взрослое насекомое. Самая многочисленная и разнообразная группа животных на Земле.

Колонияфункциональное образование, состоящее из материнской и дочерних семей, поддерживающих регулярные родственные отношения

Трофоллаксис(от трофо… и греч. allaxis - обмен) передача пищи и гормональных веществ от особи к особи путем кормления содержимым зобика, желудка или слизывания выпота с поверхности тела. Играет огромную роль в передаче информации между муравьями.

Хитинполисахарид, образованный остатками аминосахара ацетилглюкозамина. Основной компонент наружного скелета (кутикулы) насекомых, ракообразных и других членистоногих. У грибов заменяет целлюлозу, с которой сходен по химическим и физическим свойствам и биологической роли.

Экзоскелетэкзо- внешний, скелет - основа. Внешний тип скелета представляет из себя хитиновый панцирь. Не содержит клеточных элементов. Он поддерживает и защищает тело животного от механических и от биологческих воздействий.

Феромоны(греч. φέρω - «нести» + ορμόνη - «гормон») - летучие вещества, управляющие поведенческими реакциями, процессами развития, а также многими процессами, связанными с социальным поведением и размножением. Феромоны модифицируют поведение, физиологическое и эмоциональное состояние или метаболизм других особей того же вида.

Мандибулы(лат. mandibule - челюсть, от mando - жую, грызу), первая пара челюстей у ракообразных, многоножек и насекомых. Синоним: жвала.

1. Муравьи - один из самых старых существующих видов насекомых на Земле. Были найдены окаменелости муравья возрастом более чем 100 миллионов лет.

2. Муравьи, которых вы видите сегодня, не очень отличны от муравьев, обитающих на Земле более чем 100 миллионов лет тому назад.

3. Муравьи почти всеядны и нападают на любую добычу, с которой могут совладать, не брезгуют они и мертвыми насекомыми.

4. В мире почти столько же видов муравьев (8800), сколько видов птиц (9000).

5. Рабочие муравьи, постоянно занятые «полезными» делами, спят очень мало - меньше пяти часов в сутки. Причем тратят все это время они не за один раз, а растягивают его на десятки маленьких периодов протяженностью около минуты. Так, в течение дня рабочий муравей может вздремнуть до 250 раз. Благодаря такому распорядку дня более 80% населения муравейника всегда бодрствуют, что помогает муравьиной колонии всегда быть готовой к неожиданностям.

6. Муравей может поднять груз приблизительно в 100 раз тяжелее собственного веса.

7. В Африке и Америке существуют так называемые воинственные муравьи, которые убивают все, что попадается на их пути, и от которых спасаются бегством даже львы.

8. 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.

10. 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.

Дети, которых воспитали животные

10 тайн мира, которые наука, наконец, раскрыла

2500-летняя научная тайна: почему мы зеваем

Чудо-Чина: горох, способный подавлять аппетит на несколько дней

В Бразилии из пациента вытащили живую рыбу больше метра длиной

Неуловимый афганский «олень-вампир»

6 объективных причин не бояться микробов

Первый в мире кошачий рояль

Невероятный кадр: радуга, вид сверху

Сегодня мы расскажем вам интересные факты о муравьях, которые позволят вам поближе познакомиться с этими насекомыми. Наверняка вы не знаете, сколько весит один муравей. А чем они заняты в зимние месяцы? А о том, что эти маленькие создания могут приносить пользу, известно и вовсе единицам.

Внешнее строение

Семейство муравьев насчитывает довольно большое количество видов, но всех их объединяет строение тела. Как известно, существуют рабочие муравьи, которые постоянно покидают гнездо и снуют в поисках пищи. Эти особи бескрылые, независимо от пола, и только у самок они имеются в период брачного полета. После этого особи женского пола откусывают себе крылья и становятся такими же, как остальные рабочие муравьи.

Тело этих насекомых покрыто хитиновой оболочкой и имеет следующее строение:

• голова;
• переднегрудь;
• брюшко.

Каждый отдельный вид муравьев имеет свое строение головы, на которой расположены мандибулы, предназначенные для переноса пищи, строительного материала и, конечно же, для защиты.

Глаза этих насекомых фасеточные – состоят из нескольких линз. Но не все виды муравьев зрячие. Например, муравей Дракула вовсе не имеет глаз и является абсолютно слепым. А те виды, у которых глаза есть, не способны различать предметы, а могут распознавать только движения. Некоторые из видов также реагируют на степень освещенности пространства и поляризацию света.

Коленчатые усики играют роль органов чувств – с их помощью муравей распознает запахи, улавливает вибрации и колебания воздуха, принимает и передает сигналы при непосредственном контакте с другими особями.

На заметку! Характерно, что подобные усики имеют только муравьи. Другие насекомые их лишены.

Некоторые виды «вооружены» жалом, которое располагается на конце брюшка. Оно служит муравьям как для защиты, так и для охоты.

Рассмотрим лапки

При помощи ног муравей может не только передвигаться, на самом деле они предназначены для различных функций:

• первая пара лапок оснащена своеобразными щеточками, с помощью которых насекомые чистят усики и другие лапки;
• задние ножки оснащены шпорами, которые чаще всего используются для защиты и атаки при сражениях с другими муравьями;
• на всех лапках имеются мелкие зазубрины, которые позволяют этим насекомым передвигаться по абсолютно гладким и при этом отвесным поверхностям;
  

  На заметку! Фараоновы муравьи с легкостью передвигаются по стеклу, на что не способны, например, черные тараканы.

• некоторые виды используют свои лапки для того, чтобы переплыть водные преграды. Например, муравей-бульдог способен преодолеть лужу шириной в 15 см.

Особенности размножения

Теперь следует рассмотреть, как размножаются муравьи. Этот процесс имеет огромную эффективность. Дело в том, что потомство производит одна самка, которая называется маткой. Она постоянно находится в гнезде, откладывая яйца и ухаживая за ними. Кроме нее, вокруг будущего потомства находятся самцы. Часть из них является рабочее силой, которая время от времени покидает гнездо, чтобы найти пищу; вторая часть просто «присматривает» за яйцами, уберегая их от врагов. В муравейнике помимо матки находятся и другие самки, но они не способны размножаться и являются такой же рабочей силой, как и самцы.

Один раз в год из куколок появляются молодые самки и самцы, которые могут спариваться. В период брачного полета они окрыленные, но сразу же после оплодотворения особи женского пола покидают гнездо и стараются найти новое место для создания своего муравейника. Чтобы обеспечить себя пищей новоиспеченная матка отгрызает себе крылья.

Домашние муравьи ведут себя несколько иначе. Молодые матки не организуют новые гнезда, а создают своеобразные «колонии». При этом расползаются они по новым территориям лишь после того, как в «родном» муравейнике становится слишком тесно. После «расселения» между главным и дочерними гнездами постоянно поддерживается прочная связь. Подробнее познакомиться с устройством муравейника можно в статье .

Важно! По этой причине вывести домашних муравьев становиться довольно сложно. Ведь необходимо обнаружить все муравейники, чтобы полностью уничтожить колонию насекомых.

В гнездах домашних муравьев существуют как рабочие особи, так и разведчики, которые к первым относятся «не с самым глубоким уважением», а воспринимают скорее, как емкости с семенным материалом. Пока площадь муравейника позволяет вмещать всех присутствующих, находящиеся в нем матки враждебности друг к другу не проявляют. Хотя самцы могут даже уничтожить некоторых из них, чаще всего тех, кто откладывает мало яиц.

Муравьиный вес

Сколько весит муравей? Ответ на этот вопрос будет зависеть исключительно от вида насекомого:

• наши «родные» рыжие и черные муравьи имеют вес от 5 до 7 мг;
• домашний фараоновый муравей является самым легким – 1-2 мг;
• муравей-пуля – самый тяжелый и весит около 90 мг;
• а масса матки африканского бродячего муравья может достигать 10-ти г.

Но более всего удивляет то, что общая масса всех муравьев, живущих на планете, равна массе всего человечества, а это ни много ни мало 1 000 000 000 тонн! И если верить подсчетам ученых, то на одного человека приходится 10 000 000 муравьев.

Муравьиная зимовка

Как вы думаете, что делают муравьи зимой? Спят – ответят многие. Нет, вы ошибаетесь. Их жизнь продолжает «кипеть». Единичные виды впадают в состояние диапаузы, когда внутренние органы насекомых снижают свою работу, но при этом полностью не останавливают ее.

Зимние месяцы муравьи проводят в тех же муравейниках, в которых у них происходит и период активности. А чтобы морозный воздух не проникал внутрь, насекомые тщательно заделывают входы сухими листьями. Иногда они опускают в нижний «отсек» гнезда, где поддерживается более теплая температура.

Во время зимовки муравьи малоподвижны и питаются не так часто. Но если в гнезде есть личинки, то взрослые особи сохраняют свою активность в полной мере и выкармливают потомство. Кроме того, из-за колебаний температур верхние слои муравейника периодически промокают и муравьи постоянно вынуждены переносить пищевые запасы в сухие отсеки.

На заметку! При суровых климатических условиях, например, в северных регионах, муравьи способны переносить особо низкие температуры. Так у личинок, зимующих на Колыме, была зафиксирована температура тела, составляющая -58°С. Этот показатель является наименьшим для насекомых вообще.

Некоторые виды муравьев, у которых нет диапаузы, вынуждены сохранять свою активность на протяжении всей зимы. Чтобы выжить, они запасаются пищей в осенние месяцы, которой должно хватить до оттепели. Рабочая сила в это время занимается ремонтом гнезда и старается сохранить микроклимат.

Личинкам таких видов муравьев для роста требуется белковая пища, которую в условиях зимы добыть невозможно. До прихода холодов они развиваются до состояния взрослых особей и потом отправляются зимовать. А с наступлением весны, когда доступ к белковой пище открывается, матка начинает производить новое потомство.

Польза маленьких насекомых

А вы знаете, чем полезны муравьи? На самом деле, эти крохотные насекомые выполняют множество труднейших экологических функций и способны оказать неоценимую услугу человеку.

Для природы

1. Принимают активное участие в регулировании количества вредных насекомых, попросту поедая их личинок.
   

   Интересный факт! За один только сезон, благодаря одному муравейнику, уничтожается от 100 000 до 1 000 000 насекомых-вредителей.

2. Способствуют распространению растений. Как известно, муравьи постоянно носят пищу для матки и чаще всего в этой роли выступают семена растений. Но далеко не весь «улов» рабочим удается дотащить до гнезда. А утерянная часть попросту прорастает.
3. Помогают цветам в опылении. Муравьи – это сладкоежки, которые любят насладиться нектаром, и как следствие, на своих лапках они переносят пыльцу с одного цветка на другой.
4. Повышают плодородность почв. Прокладывая подземные ходы, насекомые рыхлят землю, насыщают ее кислородом и обогащают органическими соединениями и минеральными веществами.

Теперь вы понимаете, почему муравьи, считаются санитарами леса.

Органы пищеварения (рис.6). Органы пищеварения у муравьев разделяются на предротовую камеру и собственно пищеварительный тракт.

Предротовая камера - это сферическая полость, расположенная над нижней губой и под глоткой. Она служит приемником для жидкой и полужидкой пищи, а также для различных остатков после чистки тела. В предротовой камере происходит «сортировка» пищи - все съедобное попадает в рот, а несъедобные частицы выделяются в виде комочков, имеющих форму камеры.

Пищеварительный тракт состоит из переднего, среднего и заднего отделов. Передний отдел у взрослых муравьев состоит из глотки, пищевода, зоба и провентрикулюса. За несколько вздутой глоткой, находящейся в передней части головы и открывающейся ротовым отверстием, следует длинный пищевод, проходящий через всю грудь насекомого . Зоб, слепой отросток пищевода, у Formica большой и может сильно раздуваться. По образному выражению, зоб - это «общественный желудок» муравьев, Пища, хранящаяся в нем, распределяется среди всего населения гнезда.

Интересно строение провентрикулюса, или жевательного желудка, - последнего отдела передней кишки. Как показали исследования Эйзнера и его соавторов (Eisner, 1957; Eisner, Brown, 1958; Eisner, Happ, 1963) , сложное строение этого отдела имеет большое функциональное значение. У примитивных муравьев прохождению пищи из зоба в желудок препятствует только кольцевой мышечный сфинктор, поэтому зоб не может в полной мере функционировать как «общественный желудок». Трофаллаксис (обмен пищей) у этих муравьев развит слабо, длительное время хранить пищу в зобу они также неспособны. У Formicinae и Dolichoderinae появляются специальные приспособления, позволяющие без мышечных усилий удерживать пищу в зобу. Провентрикулюс у этих муравьев жесткий и склеротизованный, а чашеобразные и куполообразные структуры образуют клапаны, которые автоматически не пропускают пищу в желудок.

Во вздутой средней кишке, которую обычно называют желудком, происходит основное переваривание пищи. По данным Эйра (Ayre, 1963b) , у Camponotus herculeanus только здесь выделяется протеаза и преимущественно здесь же - липаза. Из ферментов, разлагающих углеводы, он обнаружил лишь небольшое количество инвертазы. Однако у F. polyctena в этом отделе активно разлагаются мальтоза, сахароза и мелитоза и слабее мелобиоза, раффиноза, трегалоза и крахмал (Graf, 1964) .

Возле средней кишки Serviformica локализуются симбиоциты - сильно видоизмененные клетки, содержащие симбиотические бактерии (рис.7/2/) (Lilienstern, 1932) . Функция этих симбионтов до сих пор неизвестна.

Задняя кишка подразделяется на три отдела: пилорический отдел, тонкую кишку и прямую кишку, или ректум. Последняя сильно вздута, снабжена мощной мускулатурой и открывается в анальную трубочку.

У Formica имеются следующие парные железы, принимающие участие в процессе пищеварения: максиллярные (нижнечелюстные), слюнные (лабиальные) и глоточные. У F. polyctena экскреты этих желез разлагают следующие углеводы: мальтозу, сахарозу, мелитозу, мелобиозу, раффинозу, трегалозу и крахмал (Graf, 1964) .

Максиллярные железы открываются в глотку, У C. herculeanus они выделяют главным образом инвертазу и в меньшей степени - амилазу, т. е. ферменты, переваривающие углеводы (Ауге, 1963b) .

Лабиальные (слюнные) железы располагаются в груди и гомологичны прядильным железам личинок. Их две, но протоки этих желез сливаются вместе и образуют один непарный проток, открывающийся в нижней губе. У F. rufa на каждом из парных протоков перед слиянием имеются слепые отростки, способные раздуваться, служащие для хранения экскрета (Meinert, по Wheeler, 1910) . У C. herculeanus основной фермент, выделяемый этой железой - амилаза (Ауге, 1963в) .

Как показали исследования Гессвальда и Клофта (Gosswald, Kloft, 1957-1960) с применением радиоактивного фосфора, экскрет лабиальных желез служит для кормления цариц и личинок половых особей. Меченый фосфор из желудка через 24 часа попадает в эти железы, а затем уже экскрет распределяется в гнезде.

Когда в гнездах Formica имеются мирмекофильные стафилиниды из родов Lomechusa и Atemeles , среди рабочих наблюдается характерное заболевание, выражающееся в гипертрофии лабиальных желез, которая в свою очередь влечет за собой изменения в строении больных особей (рис.8/4,5/) (Novak, 1948; Bausenwein, 1960; Ronchetti, 1961) . Грудь таких рабочих напоминает грудь самок. Эти уроды носят название эргатоидов, псевдогин или секретэргатов и были описаны у F. sanguinea , F. rufa , F. lugubris , F. pratensis (рис.8/1/). Б. Писарский нашел их также у F. pisarskii , а нами в большом количестве они были обнаружены у F. aquilonia . Причины этого заболевания рассматриваются в главе VI .

Глоточные (фарингеальные или, правильнее, постфарингеальные) железы муравьев не гомологичны глоточным железам других перепончатокрылых, например, пчел (Otto, 1958b) . У C. herculeanus экскрет глоточных желез содержит небольшое количество липазы и следы амилазы (Ауге, 1963b) . Опыты с радиоактивным фосфором показали, что у Formica из железы этот экскрет поступает в зоб и затем распределяется между всеми особями гнезда (Naarman, 1963) .

Кроме перечисленных желез, с ротовым аппаратом муравьев связаны парные мандибулярные (челюстные) железы, открывающиеся в основании жвал . К процессу пищеварения эти железы, по-видимому, не имеют отношения. Считается, что они выделяют вещества, используемые для склеивания частиц почвы при постройке гнезда или для изготовления картона (Donisthorpe, 1915) . У ряда видов из подсемейств Myrmicinae и Dorylinae эти железы выделяют пахучие вещества - торибоны (см. главу IX) (Wilson, 1963b) .

Органы выделения представлены у муравьев мальпигиевыми сосудами (рис.6), впадающими в пилорический отдел задней кишки. У Formica имеется 20 сосудов (Adlerz, по Wheeler, 1910) . Функцией их является выведение из организма конечных продуктов обмена веществ, главным образом мочевой кислоты.

Дыхательная система муравьев, как и у подавляющего большинства других насекомых , трахейная. Трахеи открываются наружу дыхальцами, или стигмами (рис.4). Дыхальца имеются между среднегрудью и эпинотумом (заднегрудные), на эпинотуме , на стебельке у основания чешуйки и на каждом из сегментов брюшка.

Временные связи образуются у муравьев в грибовидных телах (рис.9/4/), являющихся аналогом коры головного мозга позвоночных. Размеры грибовидных тел муравьев связаны со способностью различных видов к образованию условных рефлексов (Brun, 1959) . У рабочих Formica (Marchal, по Шовену, 1953) грибовидные тела составляют 1/2 объема мозга, у самок они относительно меньше, а у самцов совсем маленькие. Для сравнения отметим, что у медоносной пчелы , несмотря на то, что мозг их относительно больше, грибовидные тела составляют всего 1/15 размеров мозга.

Органы чувств. Органы зрения Formica представлены большими фасеточными глазами (рис.4/1/) и тремя простыми глазками, имеющимися у всех каст .

Функция глазков пока не очень ясна. Имеются данные (Homann, 1924) , что Formica с глазками, покрытыми непрозрачным лаком, ведут себя как слепые.

Сложный глаз состоит из большого количества отдельных омматидиев. Для разрешающей способности глаза большое значение имеет угол зрения отдельных омматидиев. Например, у пчелы этот угол около 1°, а у уховертки - 8°, так что там, где уховертка видит только одну точку, пчела различает 64 (Шовен, 1953) . У F. rufa угол зрения отдельного омматидия рабочего 3,5°, но насекомое может различать сферу при телесном угле 2,5° (Homann, 1924) .

Еще старыми наблюдениями Леббока и Фореля (Леббок, 1898; Forel, 1886а) было установлено, что муравьи собирают своих личинок на границе видимого и инфракрасного света (800 ммк), но избегают темной для нас зоны ультрафиолетовых лучей (380-330 ммк). Они уносят личинок под сосуд с сероуглеродом, поглощающим ультрафиолетовые лучи, но прозрачным для нас, предпочитая его экрану, зачерненному окисью никеля, пропускающей ультрафиолетовые лучи, но непрозрачной для видимых. Наиболее активно стимулирует у муравьев перенос личинок зона от 600 до 575 ммк (желтый свет) (Эббот, по Шовену, 1953) . В последние годы (Vowles, 1950) доказано, что муравьи, так же как и пчелы , способны воспринимать направление колебаний поляризованного света.

ТАБЛИЦА 1

Вещества, воспринимаемые Formica sanguinea , Lasius niger и Apis mellifera как сладкие*
(по A. Schmidt, 1938)

Вещества			A. mellifera	Вещества			A. mellifera
Высшие спирты:				Гексозы:
эритрит				глюкоза
маннит				фруктоза
сорбит				галактоза
дульцит				манноза
α-метилглюкозид				Дисахариды:
Пентозы:				сахароза
1-арабиноза				мальтоза
Метилпентозы:				лактоза
раминоза				целлобиоза
				Трисахариды:
				милицитоза
				раффиноза

* Цифры обозначают, до какой степени надо разбавлять молярный раствор, чтобы насекомые привлекались им так же, как дистиллированной водой.

Запах, муравьи воспринимают жгутиком усиков. Муравьи великолепно различают тончайшие оттенки запаха, непостижимые для нас. Однако мнение старых авторов (Леббок, 1898; Forel, 1921 и др.) , что муравьи способны различать по запаху даже направление следа, было опровергнуто опытами Шовена (Шовен, 1960) .

Органы вкуса муравьев расположены на жгутиках усиков, на нижней губе и, по-видимому, на максиллах. На жгутиках усиков, возможно, органами вкуса являются многочисленные здесь пластинки, пронизанные порами (Кунце, Минних, по Шовену, 1953) . При помощи антеннальных органов муравьи способны отличать чистую воду от подслащенной или ощущать в ней примесь кислоты или хинина (A. Schmidt, 1938) . Порог чувствительности муравьев к сахарозе выше, чем у человека, и гораздо выше, чем у пчелы . Так, по данным Фриша (приведены до Шовену, 1953) , человек чувствует сахарозу при разбавлении молярного раствора в воде 1:80, пчела - 1:8 - 1:16, Manica rubida 1:100, M. rubra - 1:150, а Lasius niger - 1:200. В показано, какие вещества F. sanguinea , Lasius niger и медоносная пчела воспринимают как сладкие.

О восприятии звука муравьями Шовен (1953) пишет следующее: «Муравьи реагируют на звук только тогда, когда они оказываются в центре стоячих волн, а не у вершины, как млекопитающие. У насекомых , не имеющих тимпанальных органов (муравьи), раздражением, вызывающим слуховые восприятия, по-видимому, является не изменение давления, а скорость движения молекул, максимальная в центре волн. Действительно, наблюдения показали, что некоторые волоски антенн начинают колебаться при помещении насекомого в центр волн, где амплитуда движения частиц уменьшена до 2 мк (Аутрум)». Вообще, по-видимому, звук для муравьев не играет существенной роли (Wilson, 1963b) .

В разных местах на теле муравьев имеются небольшие участки, густо покрытые волосками, так называемые поля щетинок. Функциональное значение этих полей было недавно расшифровано Гюбером (R. Hubert, 1962) . При помощи полей щетинок на усиках муравьи воспринимают движение воздуха. Другие поля являются рецепторами силы тяжести. При горизонтальном движении ориентацию осуществляют коксальные и брюшные поля, а при вертикальном - поля шеи, петиолюса , антенн и кокс На F. polyctena показано путем последовательного исключения полей, что для правильной ориентации должна быть подвижной хотя бы одна из систем рецепторов .

Органами тактильного чувства (осязания) являются отстоящие волоски расположенные на всем теле, и специальные органы усиков. При помощи этих же органов муравьи воспринимают сотрясения субстрата.

Половая система и ядовитые железы . Половой аппарат самцов (рис.10/1/) состоит из парных семенников, парных семенных протоков, которые затем сливаются в непарный семенной проток, открывающийся в эдеагус. На каждом из парных протоков перед их слиянием имеются семенные мешочки, служащие для хранения спермы. Семенники состоят из нескольких лопастей. У F. sanguinea , по данным Адлерца (по Wheeler, 1910) , каждый семенник состоит из 21 лопасти.

Половой аппарат самок (рис.10/2/) состоит из большого количества яйцевых трубочек, открывающихся в парные яйцеводы, которые, сливаясь, образуют непарный яйцевод. Семеприемник служит для хранения спермы, которая у муравьев сохраняется в течение всей жизни самок, так как оплодотворение у них однократное. Семеприемник снабжен специальной парной железой и открывается протоком в непарный яйцевод.

Развитие яиц до оплодотворения проходит в яйцевых трубочках. У самок F. rufa s. l. их 45, у F. rufibarbis s. l. - 18-20. У рабочих особей Formica также имеются яйцевые трубочки, но их значительно меньше. Так, у F. sanguinea их 3-6, у F. pratensis - 2-6, у F. rufa (s. l.) - 4-10 (Donisthorpe, 1915) . Как показали последние исследования (Otto, 1958а и др.) у F. polyctena молодые рабочие имеют развитые функционирующие яичники (рис.10/3-6/), а у старых особей яйца резорбируются (рис.10/7/).

Из желез, принадлежащих половому аппарату (рис.6), но изменивших свои функции, следует отметить ядовитую железу и железы Дюфура. У жалящих перепончатокрылых эти железы несут функцию ядовитых желез. Ядовитая железа имеет кислый экскрет, а дюфуровы - щелочной. У разных видов перепончатокрылых роль этих желез различна. У медоносной пчелы и шмелей , например, основное значение приобретают дюфуровы железы, a Formica являются крайним вариантом развития кислой ядовитой железы.

Ядовитая железа Formica состоит из большого мускульного резервуара, служащего для хранения яда, и дорзальной железистой части. Железы представляют собой трубочки, которые одним концом открываются в центре резервуара, а с другого конца образуют парные железистые отростки. Стенки трубочек состоят из полигональных клеток, каждая из которых имеет канал, начинающийся в цитоплазме и открывающийся в полость трубочки. В расправленном виде железы достигают 20 см (Wheeler, 1910) .

Все представители подсемейства Formicinae не имеют жала и при защите используют челюсти и выбрызгивают экскрет ядовитой железы, причем в зависимости от преобладания того или иного способа защиты железа может быть развита по-разному (Stumper, 1952) . Formica s. str. способны, сокращая мышцы резервуара, выбрасывать струю яда на расстояние около 20 см.

Состав яда Formica s. str. изучался многими авторами (Stumper, 1950, 1959а, b, 1960; Osman, Brander, 1961 и др.) : 61-65% яда составляет муравьиная кислота (НСООН). Других кислот яд не содержит. 1,17-1,85% яда составляет сухое вещество, растворимое в ацетоне, в котором содержится 19,85% NH3 у зимующих или 4,83% NH3 у летних рабочих и 15-17% аминокислот. Фосфатов в яде муравьев нет (Osman, Brander, 1961) . Около 75% сухого вещества яда составляет пахучее вещество, по-видимому, терпиноид (Stumper, 1959a, b) . Он образуется в железах Дюфура. Штумпер (Stumper, 1959a, b) высказывает предположение, что это вещество является следовым феромоном , однако это предположение бездоказательно (см. главу IX, раздел 6).

Количество муравьиной кислоты зависит от веса муравьев (Stumper, 1951) . Через три недели истраченное содержимое резервуара восстанавливается (Sauerlander, 1961) .

Процесс образования кислоты в организме неизвестен, и на этот счет высказывается несколько гипотез (обзор - O"Rourke, 1950b) .

Яд муравьев обладает инсектицидным и антибиотическим действием. Инсектицидное действие оказывает только муравьиная кислота (Osman, Kloft, 1961) . На лягушек она действует как нервный яд и влияет главным образом на работу сердца и дыхание (Цитович, Смирнов, 1915) . Антибиотическое действие связано с другими компонентами яда (Sauerlander, 1961) , возможно, с терпиноидным экскретом дюфуровых желез (Stumper, 1959b) .

В Германии в 1942 г. были произведены исследования дезинсекционного действия муравьиной кислоты (Hase, 1942) . Кусочки тканей со всеми стадиями развития вшей помещались в муравейники рыжих лесных муравьев. Муравьи полностью очищали ткань за 6-24 час. В парах кислоты вши гибли через несколько часов, однако яйца оставались живыми.

Насекомое
класс беспозвоночных типа членистоногих. Тело разделено на голову, грудь и брюшко, 3 пары ног, у большинства крылья. Дышат трахеями. Развитие, как правило, с метаморфозом яйцо, личинка, нимфа (или куколка), взрослое насекомое. Самая многочисленная и разнообразная группа животных на Земле.

Трофоллаксис
(от трофо… и греч. allaxis - обмен) передача пищи и гормональных веществ от особи к особи путем кормления содержимым зобика, желудка или слизывания выпота с поверхности тела. Играет огромную роль в передаче информации между муравьями.

Subfamily: Formicinae Latreille, 1836 - формицины
Одно из крупных подсемейств, насчитывает около 1,5 тыс. видов, относящихся к 44 родам. Широко распространены на всем земном шаре, довольно обычны в тропиках и занимают доминирующее положение в умеренных широтах.

Subfamily: Dolichoderinae Forel, 1878 - пахучие муравьи
Небольшое наиболее архаичное подсемейство муравьев. Распространено по всему земному шару, преимущественно в тропиках. Насчитывает более 230 видов.

Genus: Camponotus Mayr, 1861 - carpenter ants, кампонотусы, муравьи-древоточцы, сахарные муравьи
Всего 965 видов.

Formica polyctena Foerster, 1850 - малый лесной муравей

Subgenus: Serviformica* Forel, 1913 - группа Formica fusca, устарел
Устарел, исключен.