Иерархия муравейника. Крылатые муравьи



Муравьиное братство преподносит нам урок терпимости и дает основы научной организации труда
Пашет, как муравей, - говорим мы, представляя беспокойную букашку, тащащую на хрупких «плечах» эдакое «бревно» - былинку, раз в десять превышающую в длину ее саму.

О том, как сложно все устроено в муравейнике, мы помним со школьных уроков биологи. Но вот насколько сложно, об этом рассказывают серьезные ученые-мирмекологи, занимающиеся изучением муравьиного социума. Познакомившись с их изысканиями, можно смело сказать: буквально у нас под ногами кипит и развивается параллельная цивилизация.

Муравьишки - ребята себе на уме. Начнем с рождения. Эти насекомые принадлежат к перепончатокрылым, у которых с определением пола все, не как у людей. Самцы развиваются из неоплодотворенных яиц и содержат одинарный набор хромосом, тогда как самки наделены двойным комплектом. При таком раскладе дочери получают от отца весь геном, а от матери - половину. Сестры оказываются при этом более близкими родственниками между собой, чем дочери по отношению к матери.

Муравьиная королева-мать, имея всего один половой контакт, получает запас спермы, которую расходует всю жизнь - от 12 до 20 лет

У многих видов перепончатокрылых в такой ситуации размножаются только матери-основательницы, спаривающиеся с допущенными к телу самцами, а их дочери остаются в «девушках» и трудятся все свою недолгую жизнь во благо сестер. Их яйцеклады за ненадобностью превращаются в жала - личное боевое оружие, предназначенное для защиты и нападения.

Энтомологи называют такое поведение родственным альтруизмом: большинство членов социума отказываются размножаться во имя поддержки близких родственников. Но рабочей лошадке, не знающей любви, не позавидуешь. У многих видов муравьев семья устроена довольно просто: это самка, которая на несколько мгновений встретилась с недолго живущим самцом, и несколько десятков рабочих - ее дочерей.

Конкуренции за самок у рабочих муравьев быть не может - по сути, они сами неоплодотворенные самки. Зато есть иерархические отношения среди рабочих, конкуренция за право находиться на определенном участке, конкуренция за более «престижную» работу, а также за право на отдых, - объясняет известный ученый, заведующая лабораторией поведенческой экологии сообществ ИСиЭЖ СО РАН, заведующая кафедрой сравнительной психологии НГУ профессор Жанна Резникова. Несколько лет назад в Кембридже (Великобритания) вышла ее книга «Animal Intelligence», где она объясняет устройство муравьиного братства.

Самоутверждение: «поза чемоданчика»

Чтобы застолбить место под солнцем, муравьишкам приходится демонстрировать крутой нрав. Ведут они себя, как многие млекопитающие: наскакивают друг на друга, пытаются приподняться выше противника, демонстративно шествуют на высоких, напряженных ногах, кусаются. Победитель в споре хватает побежденного за нижнечелюстные щупики и заставляет скорчиться в «позе чемоданчика». Триумфатор уносит с поля боя сокрушенного противника, может дотащить его до муравейника и бросить туда, дабы не мешал карьере и не появлялся на одном участке с победителем. Кстати, муравьи любят отдохнуть и расслабиться. Попав внутрь гнезда, они буквально впадают в нирвану - спят, слегка раскачиваясь на ногах.

Профориентация: ни пяди врагу

В маленькой муравьиной семье все ее члены могут переключаться с одной работы на другую, соблюдая принцип взаимозаменяемости. А вот в густонаселенном сообществе появляется специализация: за отдельными особями закрепляются определенные роли.

Муравьи, так же как и люди, рождаются неравными, - объясняет ученый. - Но задача сообщества - максимально эффективно использовать данный им потенциал. Тех, кто будет охранять подступы к муравейнику, выявляют практически сразу - эти товарищи с первых дней жизни демонстрируют врожденную агрессивность и бросаются в бой, не рассуждая. Та же история с интеллектуальной элитой муравьиного семейства - разведчиками. Умные муравьи способны запоминать последовательность поворотов на пути к кормушке и передать сведения фуражирам - заготовщикам пищи. У разведчиков нет врожденной блокировки страха, и в случае опасности они могут спрятаться - природа наделила их этим качеством ради выживания всей семьи.

Вопрос престижа: свои «тараканы»

Большинство же насекомых по молодости часто меняют специализацию - перемещаются из пастухов в строители, из строителей в няньки, из нянек в сортировщики. Ищут себя. Поняв, что не тянет, муравей переключается на другую деятельность. Или его прогоняют - в данном сообществе с лузерами не церемонятся. Если все идет гладко, муравей может считать, что нашел дело всей жизни. Тем, кто не определился с профессией, уготована роль разнорабочих.

В процессе жизни муравьи могут многократно менять профессию, но новички, как ни стараются, справляются с обязанностями хуже заточенных на этом с юности собратьев.

По мнению ученых, в муравьином микромире существует такое понятие, как престиж профессии. И воззрения по этому вопросу, скорее всего, не совпадают с человеческими. К примеру такая история. Среди муравьев есть воинственные типы, которые с боем похищают личинки и коконы из семей других видов. Когда у невольников вылупляются дети, они тоже становятся рабами и пашут на семью другого вида.

Рабовладельцы таким образом экономят на затратах на выкармливание яиц и личинок младших возрастов. Рабы работают хорошо: быстро переносят личинок с места на место в случае опасности. Казалось бы, семье рабовладельцев жить да радоваться. Но они вырывают у рабов личинки и переносят их сами. Для них это вопрос престижа! Рабам отводится роль строителей - уважаемая в нашем обществе профессия у муравьев, видимо, не котируется.

Основные муравьиные профессии:

1. Пастухи: стерегут зеленых коровок - тлей и забирают от них сладкие капли - экскременты («падь»).
2. Транспортировщики: передают падь в гнездо.
3. Охранники: отгоняют противника от муравейника.
4. Охотники: добывают пропитание для всей семьи.
5. Няньки: ухаживают за потомством.
6. Фуражиры: добывают пищу вне гнезда.
7. Строители.

В выборе специальности не малую роль играет генетическая предрасположенность.

Пьяные оргии

В муравейниках проживает множество других насекомых (домашний скот), которых муравьи подкармливают. В качестве платы постояльцы (чаще всего тли) вносят разнообразие в муравьиное меню. Один из приживальцев, жук-ломехуза, своими эфироподобными выделениями спаивает хозяев. И пьяная братия бросает работу, холит и лелеет жука, пожирающего их куколок и личинок.

Прикинь!

* Даже просто загорая на солнышке, муравьи приносят пользу своему сообществу. Согревшись, бегут внутрь муравейника и там остывают. Благодаря этому в прохладный день в муравейнике на 5 - 10 градусов теплее, чем на улице.

Только цифры

* Муравьи обосновались на планете раньше человека на 100 млн. лет.
* 12 000 видов муравьев обитает на планете. Общая численность этих насекомых составляет 15 - 20 % от биомассы Земли.

Оригинал записи и комментарии на

Муравьи – это насекомые, многочисленность которых настолько велика, что их видов насчитается около миллиона. Муравьев, по сути, можно сравнить с обществом людей – они также делятся на определенные слои общества со своими правителями, рабочими и солдатами. Более того, муравьев отличают поразительная самоорганизация (некоторым людям следует поучиться у этих миллиметровых тружеников) и слаженность в работе. Как же устроена муравьиная колония?

Муравьиная ферма, ускоренная в 900 раз съемка

Взаимодействие насекомых – общение муравьев

Мы, люди, взаимодействуем при помощи речи, жестов, мимики, а вот у муравьев такой возможности нет. Они общаются различными способами, самым простым из которых является трофоллаксис – обмена пищей . Муравьи-добытчики (они именуются фуражирами) приносят в муравейник определенное количество еды. Каждый муравей берет себе необходимое количество еды, после чего передает ее остальным муравьям. Но такой метод общение не подходит для межвидового. Другой способ общения – это запах. Каждый муравей имеет свой запах, который является неповторимым. К тому же, каждая муравьиная семья имеет свои оттенки, что позволяет по запаху определить проникновение чужака. И, наконец, муравьи общаются при помощи феромонов. Используют они их, преимущественно, для указания местонахождения еды или для предупреждения об опасности (феромон тревожности).

Муравьи. Тайная сила природы.

Как устроен муравейник?

Муравейник состоит из огромного количества разнообразных материалов, принесенных трудолюбивыми муравьями – хвоинки, палочки и т.д. имеет конусообразную форму, которая возвышается над верхушками растений. Муравьи не зря строят муравейник именно в виде конуса – благодаря подобной форме дождь скатывается во все стороны, практически не попадая внутрь. Если бы муравейник был ниже уровня травы, то внутрь не попадали бы солнечные лучи, и муравьи не смогли бы греться на солнышке.

Муравьи греют своих куколок и личинок под лучами солнца, в верхних отделах муравейника, с южной стороны. А вот рыхлый конус является замечательным убежищем для муравьев, как в жаркие летние дни, так и в холодные зимние.

Можно сказать, что муравьи, имеют «зимнюю квартиру» и «летнюю дачу». Благодаря хитроумному «проекту» муравейника, лето они проводят в летнем конусе, а зимуют в земляных ходах.

Внутри колонии муравьев

Как устроена муравьиная колония? Жизнь в муравейнике

Муравейник устроен сложно, даже сложнее, чем улей. Муравьи по устройству своей жизни очень напоминают людей – они делятся на социальные слои. Есть там рабы (прямо как в средневековье!), лекари, воины, труженики-рабочие. Муравьи активно занимаются разведением «домашних животных». К примеру, нередко возле муравейника можно заметить расходящиеся во все стороны тропы, многие из которых ведут к деревьям. Ничего удивительного в этом нет, ведь именно в листьях деревьев находится тля, питающаяся их соком. Тля выполняет в жизни муравейника роль дойных коров – она выделяет сладкий сироп, столь любимый муравьями, если последний слегка пощекочет ее усиками.

Муравьиные социальные слои

  1. Военные , основная задача которых – обеспечение защиты муравейника. Ведь муравьи способны захватывать чужие территории, поэтому воины муравейнику просто необходимы;
  2. Инженеры и строители , которые отвечают за обустройство муравейника, создание новых тоннелей, коммуникаций и т.д.;
  3. Врачи (в частности, хирурги и санитары). Если муравей чем-то болен, он тут же изолируется от остальных, потому как врачи опасаются, что инфекция распространится по всему муравейнику. В случае повреждения одной из конечностей хирурги просто отгрызают ее;
  4. Сиделки . Они заботятся о личинках;
  5. Няньки , на совести которых воспитание подрастающего поколения;
  6. Добытчики , собирающие и складывающие продукты в специально предназначенных для этого отделах муравейника;
  7. Осеменители , которые обеспечивают размножение жителей муравейника;
  8. Охранники . В их обязанности входит защита муравейника и, непосредственно, его царицы;
  9. Животноводы . Поразительно, но у муравьев тоже – они разводят цикад, тлей, гусениц. Если муравьиная семья кочует, «скот» перегоняют вместе с ними. Некоторые виды муравьев (листорезы, к примеру) отличаются тем, что выращивают еще и грибы, коими может питаться вся колония;
  10. Работники роддома , которые распределяют яйца в специальные помещения муравейника, а также следящие за поддержанием в них специальной температуры;
  11. Хранители нектара нужны в муравейника на тот случай, если вдруг в нем случится голод, и рабочие муравьи перестанут добывать пищу. В этом случае в ход пойдут запасы пищи, которые всегда имеют место у запасливых муравьев.

Размножение муравьев

У большего количества муравьев раз в год из отложенных яиц вылупливаются самки и самцы, готовые к оплодотворению. Они находят себе пары из соседнего муравейника. Сразу после оплодотворения самцы погибают. «Беременные» самки уже не возвращаются в муравейник – они расползаются по окрестностям, пытаясь найти новые места для создания собственной колонии. Найдя их, самка откладывает яйца и отгрызает себе крылья, дабы получить дополнительные питательные вещества. После того образуется новая муравьиная колония.

Нападение на муравейник

Муравьи нередко захватывают другие муравейники. Делается это порой весьма изощренным способом – самка одного вида проникает в муравейник другого вида и очаровывает «местных жителей». Находясь под впечатлением, муравьи сами отдают ей на растерзания свою царицу, после чего начинают служить захватчице. Некоторые муравьи проникают в чужой муравейник и крадут там куколок. Те, выросшие в чужом муравейнике, позже начинают трудиться для его процветания. Конечно, любого муравья в постоянном труде, но обычно они пекутся только о процветании собственного вида и своего муравейника.

Как видите, крохотные муравьи являются социальными насекомыми. Как видите, муравьиная колония устроена очень интересно и требует длительного изучения.

Ломехузы. Захват и уничтожение муравейника. Все как у людей

И видели, как выглядит муравейник. Он представляет собой небольшой холм, возвышающийся над уровнем земли, прикрытый множеством веточек, листьев и травинок. Рядом с ним постоянно снуют маленькие жители этого дома. Но не многие знают, как устроен муравейник изнутри.

Выбор места для муравейника

Основательницей муравейника и всех его будущих жителей является самка – . После с самцом она улетает из своего родного дома, чтобы основать новую колонию. В лесистой местности муравьиная королева выбирает для гнезда укромные места рядом с деревьями, в старых гнилых пнях.

Обнаружив подходящее место, матка вырывает норку и откладывает туда первую кладку яиц. Вырастив самостоятельно свое первое потомство, королева больше не несет ответственности за дальнейшую судьбу муравейника. Ее задача состоит в постоянном размножении, а уход за ней и будущими поколениями осуществляют рабочие муравьи.

Постепенно муравьи надстраивают холм над землей, который обеспечивает нагрев верхних уровней муравейника от солнца. Веточки, листья, палочки, кусочки земли – то, из чего муравьи строят муравейник. Укладывая кровельный материал особым образом, муравьи защищают крышу дома от протекания и ветров.

На заметку!

В степях и пустынях муравейник не имеет возвышающейся над землей части. Сильные ветра и палящее солнце предопределили необходимость строить дома глубоко под землей.

Внутреннее устройство муравейника

Муравейник изнутри представляет собой множество ходов, коридоров, камер и отсеков, предназначенных для определенных целей. Помещения, расположенные на верхних уровнях муравейника, в летнее время обогреваются солнцем и используются как солярий для взрослых насекомых.

Основным строительным материалом внутренней отделки муравьиного дома является смесь почвы с перегноем, частичками коры и всем тем, что приносят с собой рабочие муравьи-строители. Большое количество ходов, связывающих между собой разные помещения, обеспечивают вентиляцию в муравейнике.

На средних уровнях жилища муравьев расположены помещения с , кладовые с запасами пищи, отсеки для сбора мусора и даже есть кладбище муравьев, куда приносят умерших соплеменников. Основные входы в муравейник также находятся на среднем уровне, то есть у подножия внешнего холма.

Интересно!

На нижних ярусах расположены самые ценные отсеки, добраться до которых врагам представляет большую сложность. В самом укромном месте находится так называемый «родильный дом», где королева откладывает яйца. В разных камерах нижнего уровня находятся инкубатор, где хранятся яйца матки, «ясли» с личинками и куколками. Все эти отсеки находятся под постоянной защитой муравьев.

Большое пространство охватывает специальная камера, предназначенная для . В нижних слоях почвы они укрываются от морозов, обеспечив себя всем необходимым за летний период.

Строгая иерархия

На фото в разрезе внутри муравейник выглядит как лабиринт. Но в этом лабиринте все происходит по алгоритму. Каждое насекомое имеет свои обязанности, которые возлагаются на него сразу после его появления на свет. Взрослая особь сама может выбирать себе роль по своим предпочтениям:

  • муравьи-строители;
  • няньки;
  • работники родильного отсека;
  • транспортировщики;
  • воины;
  • охранники;
  • разведчики;
  • добытчики пищи.

Самая ответственная и ценная профессия среди муравьев – это уход за потомством. Ее удостаиваются только приближенные к матке муравьи. Более сильные и агрессивные особи становятся хорошими воинами и охранниками жилища. Насекомые, обладающие навыками ориентирования, становятся разведчиками новых территорий для поиска пищи. Сильные и выносливые члены колонии переносят пищу и грузы по бесчисленным ходам муравейника.

Строительством жилища занимаются самые низшие сословия. Часто выстраивают муравейник особи, которых поработили при очередном набеге на соседние колонии. Во время таких военных походов насекомые могут проникнуть во вражескую камеру с куколками и выкрасть их. Вылупившиеся из куколок муравьи могут быть даже другого вида, но это не мешает им с самого рождения стать пожизненными рабами.

Муравейник с муравьями демонстрирует высокоорганизованную форму , где каждый житель приносит свой вклад в общее дело. Ученые до сих пор не понимают, что управляет всеми членами колонии, ведь у них нет мозгового центра. Но это не мешает муравьям вести свое хозяйство, воспитывать потомство и устраивать быт в стенах огромного дома.

Муравьи – очень интересные существа. Они поражают своим количеством, социальной жизнью и способностью строить удивительные гнезда – муравейники. Внутреннее устройство муравейника сложно – не каждая архитектурная конструкция, принадлежащая человеку,может сравниться с творением этих насекомых.Муравьиные гнезда бывают разных размеров – от желудя до башни, высотой до 2,5 м, построенными из различного стройматериала, могут располагаться как на земле, так и на пнях и стволах деревьев. В этой статье мы расскажем, какова структура таких жилищ и как в них живут насекомые.

Что собой представляет муравейник

Наверное, вы еще в детстве знали,что такое муравейник и как он выглядит в природе. Но мы видим только холмик над землей, а подземная часть гнезда значительно больше, она представлена множеством ходов и специальных камер. Такое сооружение позволяет насекомым регулировать микроклимат в гнезде. Муравьи на ночь закупоривают выходы смолой, чтобы сохранить тепло, а утром открывают вентиляционные отверстия.

Как муравьи строят муравейник и какие материалы они используют для этого? В природных условиях строительного материала предостаточно. Насекомые используют сухую древесину, кору, хвоинки, веточки и почву, склеивая их собственной слюной. Такая крыша служит хорошей защитой от плохой погоды. Внутри муравейника насекомые прорывают множество тоннелей и камер, при этом вынося наружу несколько тонн грунта.

Структура гнезда

На фото можно рассмотреть, как выглядит муравейник, но что в нем внутри? Муравьиные гнезда имеют очень сложную структуру:

Посмотрите на фото муравейника в лесу, поданное выше, – здесь хорошо просматривается его структура и функциональное распределение “комнат”.

Общественная жизнь внутри гнезда

Муравейник как город, в котором все жители имеют свою профессию. Здесь есть воспитатели, которые заботятся о личинках и регулярно выводят их на свежий воздух. Некоторые насекомые работают хирургами, отгрызая другим их больные конечности. Солдаты защищают свою колонию от врагов, а рабочая каста занимается добычей пищи, строительством гнезда и его ремонтом. Чтобы защитить семью от голода в тяжелое время, некоторые особи превращаются в хранителей нектара, накапливая в своем брюшке сладкое питательное вещество. Одни муравьи занимаются скотоводством, разводя тлю, другие – земледелием, выращивая грибы.

На вершине социальной иерархии муравьев находится царица – фертильная самка. После оплодотворения она может либо сама, либо с другими самками основать новую колонию. Сначала самка вырывает небольшой туннель в земле и откладывает там яйца. Пока ее чада не превратятся во взрослых особей, она будет голодать, подкармливая личинок. Но когда ее дочери вырастут и смогут добывать пищу, жизнь матки станет намного проще – теперь ее миссия будет заключаться только в откладывании яиц.

Некоторые самки не могут самостоятельно основать колонию, поэтому они ищут другой способ прихода к власти. Самка рыжего лесного муравья находит колонию, которая потеряла свою матку, и встает на ее место. Из отложенных ею яиц вырастают рыжие муравьи, которые со временем вытесняют старожилов. Существуют самки, которые не хотят ждать, пока старая царица скончается сама. Самка, владеющая некой харизмой, приходит в чужую колонию, очаровывает рабочих муравьев, а те позволяют ей убить прежнюю царицу и занять ее место. Некоторые виды муравьев– настоящие рабовладельцы, они нападают на чужое гнездо, забирают оттуда куколок, а потом используют их в своих целях как рабов.

Многих интересует,сколько муравьев помещается в муравейнике. Это зависит от размера гнезда. Например, в обычном гнезде рыжего лесного муравья живет около полутора миллиона взрослых особей. Сожительство такой большой группы организмов регламентируется их социальным поведением и строгой иерархией, описанными выше.

Муравьи насекомые стадные. Нет муравьев одиночек или отшельников. Все разновидности этих мелких тружеников живут колониями. У каждого жителя муравейника свои конкретные обязанности, но все усилия направлены только на одно - защиту, укрепление и процветание своей многочисленной семьи .

Муравьиный «табель о рангах»

Общение и взаимный контакт между соплеменниками производится с помощью каналов (сигнальных и пищевых). Колония условно разделена на «отряды»:

    Рабочие.

    Солдаты.

    Самки.

    Самцы.

Во главе этого легиона стоит матка, она же королева . У матки самые большие размеры. Это настоящий конвейер по производству яиц. Рабочий отряд муравьев обязан ухаживать за яйцами, куколками, искать и заготавливать пропитание, ремонтировать и укреплять муравейник. Отряд муравьев-стражников, так называемые солдаты осуществляют защитные функции, охраняют входы и расправляются с чужаками. Для самок и самцов уготована роль участников в процессе воспроизведения потомства.

Защитники муравейника - это подвид рабочего муравья, но с немного большими габаритами. Отдельные муравьиные разновидности имеют насекомых - солдат, неспособных питаться самостоятельно. Рабочие вынуждены их кормить.


Основная функция солдата защитная . Он охраняет муравейник, пищевые запасы и муравьев-фуражиров. Второстепенная задача - это помощь при расчленении крупной добычи на части, если рабочий муравей не в состоянии унести ее целиком.

Муравьи-рабочие

Это самая многочисленная группа жителей муравейника. Первые, кто появляется после того, как матка заложит первую камеру будущего муравейника - это муравей-строитель. Он расширяет и укрепляет будущее подземное царство, ухаживает за будущим потомством.

Рабочие муравьи делятся в своей группе на несколько подгрупп . Кому какие обязанности выполнять, зависит от индивидуальных качеств каждого насекомого. Например, особи с инициативными наклонностями и реакцией идут в охотники или разведчики. Более степенные пасут и разносят по растениям тлю, собирают ее сладкую падь. Повлиять на смену деятельности может только возраст, когда старый муравей уже не годится для разведывательной деятельности или охоты или внезапная гибель большей части колонии.


Молодые экземпляры работают под землей, внутри муравейника . Строят новые ячейки, роют проходы, ухаживают за личинками и самками.

Про некоторых людей говорят: «Трудится как муравей». И не имеется ввиду, что результат его труда микроскопический. Наоборот, это похвала, обозначающая гигантскую работу, сделанную в одиночку. Сравнение с насекомым не случайно. Мало кто в животном мире может похвастаться такой силой и выносливостью. Маленький муравьишка способен поднимать и носить вес, больше его самого в 50 раз! А если несколько насекомых объединят свои усилия, то цифра увеличивается до 70-80! Это потому, что в строении тела у муравья преобладает мышечная ткань. Учитывая численность муравейника и количество «нахлебников», которых рабочий муравей обеспечивает пищей, понятно, что сила ему совсем не лишняя. Упорное насекомое, если не в состоянии поднять и нести большую добычу, будет волочить ее по земле за собой, пока не подоспеет помощь.


Удивительно, что при возникновении преграды на пути, муравьи сцепляются лапками и образуют живые мостики длиной до нескольких метров . Обычно это нужно для преодоления ручья, расселины, любых мест, где нет возможности пройти по земле. Так вот, такой мост способен выдержать груз в несколько кг.

Кто же главный?

Образование новой колонии начинается с матки. Это королева колонии. Она не выполняет никаких функций (заготовка, защита, строительство), кроме одной - увеличивать и поддерживать численность муравьиного семейства. Матка образуется из обычной самки, которую оплодотворил самец, и она смогла организовать собственное «королевство» . У матки единственной есть крылья, которые она откусит себе сама после выхаживания первого помета.


Продолжительность жизни муравьиной королевы доходит до двух десятков лет и более. Пока матка жива, у колонии есть все шансы восстать из пепла после любых, самых сокрушительных потерь . За весь биологический цикл она откладывает полмиллиона яиц.

За королевой-матерью по статусу идут рабочие, самое многочисленное поголовье колонии. Затем следуют охранные войска. И замыкают цепочку самцы и самки, среди которых, конечно же, есть особи, которые при успешном оплодотворении сами станут матками и образуют собственное муравьиной царство.

Видео "Первые шаги муравья-солдата"