Структура муравья. Муравей это насекомое или нет – рассмотрим подробнее из чего он состоит и как живет

Во главе муравейника обычно стоит матка - это большое насекомое, которые непрерывно откладывает яйца, обеспечивая пополнение общины новые жителями. Муравьи-рабочие решают ежедневные задачи по ухаживанию за яйцами и куколками, поиску пищи, ремонту муравейника. Солдаты стоят на страже входов в жилище и отсекают чужаков. Самцы и самки участвуют в процессе размножения.

Солдаты

Муравьи воины являются отдельным подвидом простых рабочих , отличаясь от последних немного большими размерами. Кроме этого, у такого муравья сильнее развиты жвала, мышцы которых занимают большую часть головы. У некоторых видов муравьев, из-за характерного строения головы, солдаты потеряли возможность самостоятельного приема пищи - в результате рабочим приходится их кормить.

Главной функцией муравьев-солдат в общине является защита территории и муравейника от проникновения в него врагов, защита фуражиров, доставляющих пишу. Кроме этого солдаты со своими мощными челюстями помогают расчленить добычу на несколько частей, если рабочие не могут ее самостоятельно унести.

Роль в семье рабочего муравья и особенности строения

Муравьи строители являются первым видом, который появляется у матки после основания нового муравейника. Именно они занимаются строительством колонии, заготовлением пищи и уходом за яйцами и куколками. В развитом муравейнике рабочие имеют преобладающую численность среди всех особей.

СПРАВКА! Распределение профессий между рабочими-муравьями зависит от их общего состояния и психических наклонностей.

Так, инициативные насекомые с хорошей реакцией становятся разведчиками и охотниками, а медленные и неторопливые особи отправляются на выпас тли и сбор сладковатых выделений. Кроме этого, смена профессии происходит по мере старения.

Молодые особи обычно выполняют работы внутри гнезда - ухаживают за яйцами , самками, строят новые ходы и камеры.

В случае, если погибает значительная часть рабочих одной профессии - к примеру, уничтожаются птицами или в результате химической обработки, их обязанности перераспределяются среди оставшихся жителей муравейника.

Насколько сильные муравьи и какой вес они поднимают?

Насекомое обладает огромным запасом выносливости – муравей может поднять и нести вес в 50 раз больше собственного. При этом если несколько особей работают вместе и объединяют свои усилия, этот показатель может многократно возрастать. Такое возможно благодаря тому, что у муравья большой процент мышц приходится на одну единицу массы тела.

Сила муравьев позволяет им с успехом выполнять задачи по поиску и заготовке корма. Если насекомое не в состоянии поднять добычу, он может ее долгое время волочь за собой.

СПРАВКА! Множество муравьев, соединяясь лапами, могут образовывать длинные живые мосты для преодоления ручьев или расщелин. Подобные связки могут выдерживать вес в несколько килограмм.

Кто главный король муравей?

Вся жизнь в муравейнике опирается на матку-королеву. Она не участвует ни в охране муравейника, ни в сборе пищи, однако именно на эту особь возлагается задача по поддержанию и увеличению численности колонии

Матка - это бывшая самка, которая была оплодотворена самцом и смогла организовать новый муравейник . В процессе выращивания первой популяции они откусывают себе крылья.

Матка живет до 20 лет, откладывая за это время до 500 тысяч яиц. Пока эта особь жива, колония имеет все шансы на восстановление, какие бы потери она не понесла.

В муравейнике четко установлена иерархия общества. Во главе всего поселения стоит матка. Самые многочисленные - рабочие, которые в зависимости от своих предпочтений, могут выполнять разнообразные задачи - поиск пищи, разведку, уход за маткой и яйцами. Солдаты - это особи с большими мощными челюстями, которые занимаются охраной муравейника и фуражиров.

Фото

Далее вы увидите фото иерархии муравьев – от рабочих до солдат:

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.

Некоторые особенности существования этих насекомых более чем удивительны

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

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 – всё 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, пищевода, зоба и провенрикулюса. 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 многих муравьев 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, 1958), сложное строение этого отдела имеет большое функциональное значение. У примитивных муравьев(например муравьи подсемейства Myrmicinae) прохождению пищи из зоба в желудок препятствует только кольцевой мышечный сфинктор, поэтому зоб не может в полной мере функционировать как «общественный желудок». Трофаллаксис у этих муравьев развит слабо, длительное время хранить пищу в зобу они также не способны. У Formicinae и Dolichoderinae появляются специальные приспособления, позволяющие без мышечных усилий удерживать пищу в зобу. Провентрикулюс у этих муравьев жесткий и склеротизированный, 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, 1963) у Camponotus herculeanus только здесь выделяется протеаза и преимущественно здесь же – липаза. Из ферментов, разлагающих углеводы, он обнаружил лишь небольшое количество инвертазы. Однако у Formica 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.

Задняя кишка подразделяется на три отдела: пилорический отдел, тонкую кишку и прямую кишку, или ректум. Последняя сильно вздута, снабжена мошной 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, трегалову и крахмал (Graf, 1964).

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

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, пo Wheeler, 1910). У С. herculeanus основной фермент, выделяемый этой железой - амилаза (Ауге, 1963).

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.

Глоточные (фарингеальные или, правильнее, постфарингеальные) же­лезы муравьев не гомологичны глоточным железам других перепончато­крылых, например, пчел (Otto, 1958b). У С. herculeanus экскрет глоточ­ных желез содержит небольшое количество липазы и следы амилазы (Ауге, 1963). 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 (Wilson, 1963b).

Органы выделения

M - мальпигиевы сосуды

Органы выделения представлены у муравьев малышгиевыми сосудами, впадающими в пилорический отдел задней кишки. Функцией их является выведение из организма конечных продуктов обмена веществ, главным образом мочевой кислоты.

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.

Дыхательная система

Дыхательная система муравьев, как и у подавляющего большинства других насекомых, трахейная. Трахеи открываются наружу дыхальца­ми, или стигмами. 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

1a - надглоточный ганглий; 1b - подглоточный ганглий; 2 - грудные нервные узлы; 3 - брюшная нервная цепочка.

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

Сравнительные размеры и форма надглоточного ганглия

Рабочего(1), матки(2) и самца(3) Serviformica fusca.

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. 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, 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

Зрение

Органы зрения представлены большими фасе­точными глазами 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.

Обоняние

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).

Вкус

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, Myrmica rubida I: 100, М. rubra - 1: 150, a Lasius niger - 1: 200.

Восприятие звука

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 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 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. 1. их 45, у F. rufibarbis s. 1.- 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. 1.) - 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.

1 - ядовитая железа: а - железистые отростки, б - секреторные трубочки, в - резервуар;
2 - железа Дюфура.

Из желез, принадлежащих половому аппарату, 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 (Wneeler, 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-l.85% яда составляет сухое вещество, растворимое в ацетоне, в котором содер­жится 19,85% NH 3 У зимующих или 4,83% NH 3 У летних рабочих 15-17% аминокислот. Фосфатов в яде муравьев нет (Osman, Brander, 1961) Около 75% сухого вещества яда составляет пахучее вещество, по-видимому, тершшоид (Stumper, 1959a, b). Он образуется в железах Дюфура Штумпер (Stumper, 1959a, b) высказывает предположение, что это вещество является следовым феромоном, однако это предположе­ ние бездоказательно.

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 - О Rourke, 1950b). Яд муравьев обладает инсектицидными 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 (btumper, 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.

Муравьи являются маленькими насекомыми, которые подобно осам и пчелам, относятся к семейству перепончатокрылых.

Муравьи - одни из наиболее распространённых насекомых на Земле. Большинство видов можно встретить в субтропиках и тропиках. В тропиках имеет место самая плотная заселенность муравьями. В лесах Амазонки около одной трети живой биомассы образуют муравьи. Что касается Европы, то тут обитает около ста восьмидесяти видов муравьёв.

Муравьи имеют важное значение для природы. Они выделяют питательные вещества, поедают насекомых-вредителей и выступают пищей для многих птиц и животных. Существует примерно шесть тысяч видов муравьев, большинство которых проживает в открытой природе. Только некоторые из них предпочитают жить около построек людей или в самих домах. Рыжий домовой и черный муравьи более всего распространены в жилых помещениях. Их часто можно встретить в городских квартирах.

Внешний вид и особенности жизнедеятельности

Муравьи обладают ступенчатой головкой и крупной задней частью туловища. Они имеют щупальца, которые состоят из кончиков и длинного элемента. У муравьев высокий уровень организации социальной структуры.

В семье муравьев откладывает яйца муравей-королева. Самцы занимаются исключительно оплодотворением королевы и живут недолго. Крылатые самки кратковременно появляются и после спаривания отбрасывают крылья и образуют новые муравьиные колонии. Если наблюдать за муравейником, то, как правило, можно увидеть лишь бескрылых рабочих особей, занятых поиском пропитания вокруг муравейника.

У муравьев есть возможность общаться при помощи ароматов - феромонов. Дорога к источнику питания помечается запахом их ножек, выделяемом специальными железами и содержащем информацию о качестве и месте источника. По этому следу формируется муравьиная тропа и по ней муравьи носят пищу в муравейник. Жидкая пища транспортируется в т.н. социальных желудках. Что касается твёрдой пищи, например, личинок, то она транспортируется в муравейник целиком или частями.

Среда обитания и размножение

Живут муравьи крупными колониями и семьями, в которые входят самцы, самки, т.н. рабочие муравьи (как правило, бесплодные самки) и личинки, куколки и яйца муравьев.

Яйца муравьев маленьких размеров, личинки червеобразного вида и без ног и помещены глубоко в гнезде и недоступны взгляду людей. Рабочие муравьи ухаживают за ними. Они же занимаются приносом в гнездо пищи, причем в её поисках уходят, как правило, менее десяти процентов всех рабочих муравьев.

Домовые рыжие муравьи образуют семьи из тысяч, а то и более чем миллиона особей. В гнездах иногда имеется до двухсот маток-самок. Прирост за год может составлять от двух до тридцати тысяч муравьев. Время развития одного муравья от яйца до взрослого состояния у данных муравьев составляет около сорока суток. Самка муравья живет двести семьдесят суток, самец - всего двадцать суток, рабочий муравей - шестьдесят суток.

Вообще рыжие муравьи способны есть практически все. Но больше всего любят продукты с сахаром и животным белком. Чаще всего принимают в пищу полужидкие или жидкие органические вещества. Вырабатывая во рту слюну с пищеварительными соками и предварительно обрабатывая твердую пищу, муравьи, после того, способны её поглощать.

Жить они способны лишь в достаточно отапливаемых местах. Что касается квартир, то предпочитают поселяться на кухнях, столовых и ванных комнатах. Для гнезд выбирают малодоступные и скрытные места - под паркетом, за кафелем, за плинтусом, во всевозможных щелях и трещинах и т.п. Распространяясь по зданию, проникают в другие помещения, используя всевозможные коммуникации (трубы и т.п.) и щели.

Муравьи - силачи!

Как известно, муравьи способны переносить грузы, по массе в несколько раз превышающие их собственный вес.

Секрет здесь в том, что мышечная сила муравья снижается не прямо пропорционально его размерам. Считаем: со снижением габаритов тела насекомого масса его снижается пропорционально третьей степени длины его корпуса, а поперечная площадь сечения мышц, определяющая абсолютную силу, — снижается и соответствует квадрату длины его корпуса, значит, в меньшей степени, нежели его масса. С помощью этого факта маленькие муравьи могут транспортировать на себе крупные грузы.

Однако, следуя этим же расчетам, если теоретически увеличить муравья до размеров слона, он уже не сможет таскать такую же массу, сколько может переносить, имея небольшие размеры.

Опасность для людей

Ползая где-либо по гниющим остаткам пищи и нечистотам, а потом, попадая на продукты питания, муравьи способны выступать разносчиками всевозможных заболеваний людей: дифтерия, тиф и т.п. Любые продукты питания способны пострадать от нашествия муравьев.

Серьезно осложняет борьбу с этими насекомыми скрытное размещение гнезд и невозможность эффективного применения контактных ядов для снижения их численности. Обычно эффективнее всего приманочный метод, который основан на особенностях данного биологического вида передавать свой корм изо рта одной особи в рот другим, которые находятся в гнезде.

Муравьи - общественные насекомые отряда перепончатокрылых. Среди представителей класса они занимают особое место. Сложное поведение и иерархия муравьёв обусловлены наличием мозга (точнее, некоего подобия такового).

Его тело, как и у многих членистоногих, покрыто хитиновой оболочкой, состоит из 3-х сегментов: головы, груди и брюшка.

Голова вооружена мандибулами, используемыми для переноса пищи, строительства и обороны. Сложные фасеточные (состоящие из крошечных частей - фасеток) глаза хорошо видят движение, но не предметы. У некоторых видов кроме фасеточных глаз есть ещё три простых глаза в верхней части головы, определяющие степень освещённости. Усики (антенны) на голове - органы чувств для распознавания запахов, воздушных вибраций и передачи сигналов через прикосновения.

Грудь муравья состоит из трёх отделов, к каждому из которых прикреплена пара конечностей. Большую грудь имеют самцы и неспарившиеся самки, это муравьи с крыльями, способные к размножению. Крылатые муравьи выпускают их только в брачный сезон, после чего отгрызают. Рабочие муравьи и солдаты бесплодны и крыльев не имеют, так как они были бы им лишь помехой.

Между грудью и брюшком имеется петиоль - узкая талия, состоящая из одного или двух сегментов и придающая муравью гибкость в движении. Брюшко и петиоль образуют метасому. У некоторых видов брюшко оснащено жалом, применяемым для охоты и обороны.

Конечности состоят из трёх звеньев: бедра, голени и лапки. На конце лапок есть коготки, позволяющие передвигаться по вертикальным поверхностям.

Организация муравейников и соседство с человеком

В России и большинстве стран СНГ на приусадебных участках обычно живут два вида: садовый черный муравей и рыжая мирмика. Иногда на участках, расположенных вблизи леса, поселяются рыжие лесные муравьи. Их присутствие не заметить невозможно, так как насекомые крупные и муравейник отличается большими размерами. Большинство видов муравьёв живут в муравейниках, устроенных прямо в почве или сооружённых из различных материалов. Размеры могут быть разными: от бугорка с входными отверстиями у садовых до внушительной кучи из мелких веток и хвои у лесных муравьёв. Внутри муравейника имеются камеры, где содержатся запасы пищи, личинки и яйца. Между собой камеры сообщаются прорытыми ходами.

Фараоновы муравьи (их еще называют сахарные муравьи) в наших широтах стали исключительно синантропными в связи с тёплым климатом мест, откуда были занесены. Это маленькие рыжие муравьи (расцветка иногда может различаться, маленький желтый муравей тоже скорее всего фараонов), обживающие дома и квартиры, не отличающиеся чистотой.

Все виды муравьёв в колонии делятся на:

• бесполые - рабочие и солдаты;
• способные к размножению - самцы и самки.

Основу колонии составляют рабочие муравьи, так как они занимаются поиском, добычей и доставкой еды в муравейник. Муравьи не могут самостоятельно вылупиться из кокона, так как жвала (мандибулы) ещё очень слабые, и здесь им также помогают рабочие муравьи. Самцам и самкам они ещё и крылья расправляют.

Муравьи-солдаты обладают мощными жвалами, служащими для нападения и защиты от врагов. У некоторых видов на конце брюшка есть жало, через которое в тело врага впрыскивается яд.

Размножается колония за счёт самцов и самок, которые значительно крупнее по размеру. Для этого им необходимы крылья, ведь их задача - увеличение численности колонии путём основания новых муравейников, для чего нужно перемещаться на большие расстояния и находить партнёров для спаривания. Процесс спаривания происходит в воздухе, так и называется - лёт. Самец цепляется к самке снизу брюшка головой назад. После оплодотворения самец погибает, а самка сама себе отгрызает крылья.

Взрослые особи питаются преимущественно растительной пищей, очень любят сладкое. Важными элементами рациона являются медвяная роса - жидкость, выделяемая листьями деревьев - и падь - сахаристые выделения некоторых насекомых, обычно тли. Личинки интенсивно развиваются и нуждаются в белковой пище, едят насекомых - как живых, так и мёртвых - и их яйца.

Другие виды муравьев

Иногда садоводами и дачниками упоминаются еще и белые муравьи. Такого вида не существует, и зачастую белые муравьи – это термиты.

Черный муравей древоточец – один из самых больших по размерам. Чёрные муравьи могут достигать размеров 15 мм. Встречается чёрный муравей преимущественно в лесу, реже – на дачных и садовых участках.

Самый опасный вид – огненный муравей. Это красный муравей, способный наносить серьезные последствия своими укусами. Огненный муравей способен своим укусом вызвать анафилактический шок у человека, что может привести к летальному исходу. Огненный красный муравей редко живет в помещении, чаще их можно встретить на садовых участках. Тем не менее не каждый красный муравей относится к виду огненных, достаточно похожи на них муравьи-жнецы и некоторые другие виды.

Польза и вред от муравьёв

Муравьи могут приносить пользу на дачном участке:

1. Они защищают сад и огород от многих вредителей: гусениц, слизней, личинок мух и жуков, клещей, а также их яиц. Известны случаи вылечивания поражённых паутинным клещом комнатных растений с помощью муравьёв. Можно посадить на растение горстку-другую муравьёв, которые полностью нейтрализуют вредителей. Но стоит следить, чтобы муравьи не притащили с собой тлю.
2. Садовые муравьи повышают плодородие почвы, улучшая её структуру. Прорытые ходы обеспечивают лучшую циркуляцию воздуха в почве, что хорошо для дыхания корней растений.
3. Уровень калия в почве повышается в 2, а фосфора - в 10 раз. Муравьи способствуют превращению этих веществ в растворимую форму, подходящую для питания растений.
4. Муравьи на участке - признак хорошего места.

Муравьи приносят и вред:

Лучшая профилактика муравьёв в доме - соблюдение чистоты. Перед потенциальными входами в помещение можно рассыпать барьеры из отпугивающих средств.

К таковым относятся:

• корица;
• куркума;
• кайенский перец;
• эфирные масла из цитрусовых;
• вазелин;
• ветки мяты;
• камфора;
• масло и цветы гвоздики.