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.
На этот счет есть отличная цитата Льюиса Томаса: «Муравьи так сильно похожи на нас, людей, что даже как-то неловко. Они выращивают грибы, разводят тлей в качестве дойных коров, отправляют на войну армии солдат, распыляют химикаты, чтобы напугать и сбить с толку противника, берут в плен невольников, эксплуатируют детский труд и беспрерывно обмениваются информацией. Короче, делают всё — разве что телевизор не смотрят»
У муравьев почти как у людей. Есть изначальный набор качеств: агрессивность, интеллект, предприимчивость, скорость реакций, умение взаимодействовать с окружающими. В зависимости от них каждый муравей получает свою профессию.
Царицей муравьёв является матка - половозрелая самка. Матка способна основать новый муравейник. Для этого она вырывает небольшой подземный коридор, где впоследствии откладывает яйца.
У муравьев есть специальность - охранник. Её получают те особи, которые рано проявляют агрессивность. Интеллект у них, конечно, тоже есть, но не такой развитый: солдатам не так важно рассуждать - они должны без лишних колебаний бросаться защищать общие ресурсы.
Другая профессия - сборщики пади. В каком-то смысле у муравьев есть свои домашние животные. Тли питаются соком растений и выделяют капли сладковатой жидкости, которую называют падью. Между муравьями и тлями налажено взаимовыгодное сотрудничество. Муравьи собирают падь - для них это вкусная и питательная пища, основной источник углеводов. А в качестве ответной услуги - защищают своих зеленых коров от хищников.
Среди сборщиков пади тоже есть разделение труда. Можно, конечно, в одиночку получить заветную каплю сладкой жидкости и самостоятельно потащить ее в муравейник. Но это нерационально с точки зрения логистики.
Поэтому есть муравьи, которые работают пастухами (или доильщиками): они щекочут тлей, обеспечивая высокие удои. А полученную продукцию транспортируют другие.
Муравьи тщательно следят за состоянием своего жилища. Среднего размера муравейник состоит из 4-6 млн хвоинок и веточек. Ежедневно сотни муравьев-строителей переносят их сверху в глубь муравейника, а из нижних этажей — наверх.
Так обеспечивается стабильный влажностный режим гнезда, и поэтому купол муравейника остается сухим после дождя, не гниет и не плесневеет.
Еще в муравейнике есть свои больницы, где работают врачи, например, хирурги. И в случае, если кто-то их жителей повредил себе конечность, то есть руку или ногу, то хирурги ампутируют ее (отгрызают).
Также обязательно в муравьиной семье есть «хранители» нектара. Они нужны на тот непредвиденный случай, если в муравейнике случится голод и рабочие муравьи больше не смогу добывать корм.
У некоторых видов распространено рабство. Муравьи нападают на чужой муравейник и крадут куколок. Выросшие затем в чужом муравейнике, пленники трудятся на его благо.
Удивительно другое: в муравьиной семье не обнаруживается никакого «мозгового центра» , который управлял бы общими усилиями для достижения желаемого результата, будь то починка муравейника, добыча пищи или защита от врагов. Больше того, анатомия отдельного муравья - разведчика, работника или муравьиной матки - не позволяет поместить этот «мозговой центр» в отдельном муравье.
Слишком малы физические размеры его нервной системы, и слишком велик объем программ и накопленных поколениями данных, необходимых для управления жизнедеятельностью муравейника.
Муравейник в разрезе
01. Покрытие из иголок и веточек. Защищает жилище от превратностей погоды, ремонтируется и обновляется рабочими муравьями.
02. "Солярий" - камера, нагреваемая лучами солнца. Весной обитатели забегают сюда погреться.
03. Один из входов. Охраняется солдатами. Служит вентиляционным каналом.
04. "Кладбище". Сюда рабочие муравьи относят умерших собратьев и мусор.
05. Зимовальная камера. Насекомые собираются здесь, чтобы пережить холода в состоянии полуспячки.
06. "Хлебный амбар". Здесь муравьи хранят зерна.
07. Царская камера, где живет матка, откладывающая до полутора тысяч яиц в день. За ней ухаживают рабочие муравьи.
08. Камеры с яйцами, личинками и куколками.
09. "Коровник", где муравьи содержат тлей.
10. "Мясная кладовка", куда фуражиры приносят гусениц и другую добычу.
Муравейник только с виду кажется кучей веточек и хвоинок, но внутри находится целый «муравьиный город».
Внутри подземная галерея ведет к камерам, которые соединены между собой. Глубина гнезд различна от 30 см до 2-х м, а у пустынных муравьев достигает более 10-ти м. Иногда муравьи селятся и в гнилой древесине: пнях, колодах.
Купол гнезда состоит из хвои веточек – у него защитная функция, он защищает от дождя, ветра, снега. Внутри купол состоит из крупных веток, там поддерживается постоянная t 26-29 о С. А зимуют муравьи в подземной части.
В пустынях, где земля прогревается до 60 о С, муравьи никогда не строят наземные гнезда, только под землей, где температура значительно ниже.
Каждый взрослый житель муравейника имеет свою «профессию», у каждого муравья есть своя работа. Также, как и у людей, у муравьев высокоорганизованная структура их города-муравейника. Например, в муравейнике есть свой детский сад, в котором работают воспитатели и регулярно выводят маленьких детей на свежий воздух.
Еще в муравейнике есть свои больницы, где работают врачи, например, хирурги. И в случае, если кто-то их жителей повредил себе конечность, то есть руку или ногу, то хирурги ампутируют ее (отгрызают).
Есть муравьи, которые строят, чистят и защищают муравейник – это рабочие муравьи.
Также обязательно в муравьиной семье есть «хранители» нектара. Они нужны на тот непредвиденный случай, если в муравейнике случится голод и рабочие муравьи больше не смогу добывать корм.
Расположение «комнат» муравейника
1. Покрытие из иголок и веточек. Защищает жилище от превратностей погоды, ремонтируется и обновляется рабочими муравьями.
2. «Солярий» - камера, нагреваемая лучами солнца. Весной обитатели забегают сюда погреться.
3. Один из входов. Охраняется солдатами. Служит вентиляционным каналом.
4. «Кладбище». Сюда рабочие муравьи относят умерших собратьев и мусор.
5. Зимовальная камера. Насекомые собираются здесь, чтобы пережить холода в состоянии полуспячки.
6. «Хлебный амбар». Здесь муравьи хранят зерна.
7. Царская камера, где живет матка, откладывающая до полутора тысяч яиц в день. За ней ухаживают рабочие муравьи.
8. Камеры с яйцами, личинками и куколками.
9. «Коровник», где муравьи содержат тлей.
10. «Мясная кладовка», куда фуражиры приносят гусениц и другую добычу.
Царица муравьев
Царицей муравьев является матка – половозрелая самка. Крылья ей нужны, собственно, лишь для того, чтобы найти самца. Летают самцы и самки муравьев довольно плохо. Муравьи не способны взлететь прямо с земли. Они поднимаются постепенно, сначала взлетая на травинки, затем на ветки кустарников, потом деревьев и уж потом, с достаточной высоты, начинают полет. Впрочем, некоторые трутни способны взлетать и прямо с земли.
После оплодотворения самка сбрасывает крылья – они ей больше не нужны. Матка способна основать новый муравейник. Для этого она вырывает небольшой подземный коридор, где впоследствии откладывает яйца. Иногда колонию организуют сразу несколько самок. После этого в жизни матки наступает сложный период. Пока ее дочери не повзрослеют, ей приходится голодать, подкармливая при этом личинок. Зато когда появятся первые рабочие, она станет жить, как настоящая царица: дочери обеспечат ей сытое существование. Кстати, интересно, что самцы выводятся из неоплодотворенных яиц.
Как живут муравьи?
Есть среди муравьев и такое явление, как узурпация власти. Так, к примеру, матка рыжих муравьев не может сама построить муравейник. Поэтому она находит «осиротевшую» семью муравьев другого вида и заменяет погибшую матку. Естественно, из яиц, отложенных ею, выведутся рыжие муравьи, и старая колония будет фактически порабощена.
Муравьиное общество
Устройство «общественной жизни» муравейника еще сложнее, чем устройство жизни улья. Муравьи во многом напоминают людей. Так, например, у некоторых видов распространено рабство. Муравьи нападают на чужой муравейник и крадут куколок. Выросшие затем в чужом муравейнике, пленники трудятся на его благо. Казалось бы, какое рабство, когда несчастные рабочие и так всю жизнь только и делают, что самоотверженно трудятся на благо царицы и самцов. Но обычно муравьи трудятся на процветание собственного вида и собственной колонии. Кстати, огромные муравьи-амазонки специализируются лишь на «военных действиях»: на благо муравейника трудятся только украденные рабы.
Есть и более изощренный путь захвата власти. Есть виды муравьев, самка которых способна буквально очаровать муравьев другого вида. Она приходит в чужую колонию, и рабочие просто отдают ей на растерзание собственную царицу, а впоследствии служат гостье.
Есть в жизни муравьев и более мирные занятия. Так, например, многие виды освоили «скотоводство». Они охраняют и разводят тлей или цикад. Некоторые виды «кочуют», постоянно переселяясь и перегоняя с собой «стада» тли. Кое-какие муравьи освоили и земледелие – они выращивают грибы.
Длительное время ученым было мало известно о том, как и сколько живет муравей. Это позволяет получить только информацию общего плана о том, как организована их иерархия, сколько ног у муравья и т.д. Ученые давно уже составили полное описание этого насекомого. Однако искусственные фермы и современные средства для проведения микросъемки позволили получить качественные фото и выяснить интересные факты о жизни этих существ. Такие воссозданные сообщества позволили ученым понять, спят ли муравьи, как происходит организация их работы, где их можно найти, чем может питаться это насекомое. Иными словами, научная характеристика данного биологического вида стала гораздо полнее, чем была еще совсем недавно.
Несмотря на распространенное мнение о том, что все разновидности этих насекомых являются хищниками микромира, это не совсем так. В действительности часто люди даже не догадываются о том, что делают муравьи зимой, не имеют представления и об особенностях их питания. Однако это не все, что ученым стало известно во время анализа. Были выяснены интересные факты из жизни данных насекомых. Лишь недавно ученым удалось узнать, сколько весит муравей той или иной касты.
Организация муравьиной колонии
Длительное время насекомые считались крайне примитивными существами, но это не так. Они создают высокоразвитые сообщества. Эти насекомые отличаются крайне малым размерами, но благодаря удивительной связи между всеми членами колонии они работают как единый организм. Сейчас появилось больше данных о том, как живут муравьи. Однако изучение их продолжается.
Как правило, муравьи строят стационарные дома, но имеются и кочевые виды насекомых, которые выстраивают временные шалаши из собственных тел путем сцепления челюстей и лапок. В таких жилищах самка, яйца муравьев и личинки, а также многочисленные рабочие остаются нескольких недель, а затем вся колония двигается дальше в поисках пищи.
Строительство стационарного муравейника начинается с появления на свет половозрелого поколения. Когда создаются благоприятные условия, королева производит особенные муравьиные яйца. Далее за этим поколением ухаживают рабочие особи. Половозрелые самцы и самки покидают свой родимый муравейник, чтобы начать размножаться и построить новую колонию.
За один сезон могут быть основаны сотни новых муравейников. После того как самка покидает родовое гнездо, она спаривается. Полученного материала ей будет достаточно для производства потомства на протяжении всей ее жизни. После спаривания самка становится королевой. Она сразу же начинает готовиться занять свое место в иерархии, поэтому ищет небольшую норку или же сама копает ее. В ней она и откладывает первое потомство.
Все члены муравьиного сообщества имеют разную продолжительность жизни. К примеру, в зависимости от вида самцы живут от 2 до 14 дней. Муравьиная матка является настоящей долгожительницей в мире насекомых. Средняя продолжительность жизни самок составляет от 15 до 20 лет. Королева, нашедшая укромный уголок, сразу же откладывает значительное количество яиц. Бесполые члены новой колонии обычно живут от 1 до 3 лет.
Жизнь муравьиного сообщества
Построенный маленький муравейник постоянно расширяется. Увеличивается как надземная, так и подземная его части. Строительство никогда не прекращается, поэтому рабочие муравьи трудятся весь световой день. Структура муравейника достаточно сложна и включает не только массу переходов, но и следующие элементы:
Чем больше колония, тем больше отделов в таком стационарном доме. Зимуют муравьи в глубоких подземных ходах. Температура там не падает ниже 3-5 °C. Так как размножаются муравьи непрерывно, чтобы постоянно поддерживать жизнедеятельность колонии, в огромных сообществах имеются несколько королевских покоев. На вид любая самка — это постоянно размножающийся монстр. Большие муравейники нуждаются в нескольких королевах. Количество маток может достигать 5-10 особей, чтобы обеспечить колонию потомством. Развитие муравья зависит от особенностей кормления в личиночной форме. Размножение не останавливается ни на день весь теплый сезон.
Муравьиные яйца уникальны. Из них сразу же появляются представители всех каст, которые в дальнейшем строят муравейник и выполняют работы для его нормального функционирования. Рабочие особи создают гнездо и ухаживают за новым поколением. Они отличаются маленькими размерами. Более крупные особи — это фуражиры, которые участвуют в поиске пропитания. Еще одна каста представлена солдатами. Муравьи атакуют любое существо, представляющее опасность сообществу и готовы погибнуть в борьбе с противником. Чем питаются муравьи в природе, перечислить очень сложно, так как эти насекомые являются всеядными. В рацион созданий входят:
- любое насекомое;
- соки и мякоть ягод;
- семена;
- падаль;
- некоторые виды растений;
- роса;
- древесная смола.
Эти насекомые могут атаковать любую по размеру жертву. Насекомые могут справиться даже с хищниками микромира. Укус муравья позволяет сделать ранку для впрыскивания яда.
С раннего утра до поздней ночи фуражиры рыщут в поисках пищи. Далее еда попадает к матке, личинкам и другим членам колонии. Этим созданиям не нужно спать, но ночью они не трудятся.
Любой фуражир может унести столько, сколько весит муравей. В некоторых случаях эти создания несут на себе грузы, в 5-10 раз превышающие их собственную массу. Недавно ученые смогли определить, сколько весит муравей, напившийся нектара или сока. Питательную жидкость они относят к другим сородичам. Поэтому вес муравья существенно колеблется.
Представители некоторых видов могут зимовать даже в самых суровых условиях, где холода сохраняются 9 месяцев в году. Как готовятся к зиме муравьи, уже довольно хорошо изучено. Насекомые закупоривают все входы и перемещаются в нижние отделы, где сохраняется температура, которая не является губительной для насекомых. Муравьи не спят, у них просто замедляются процессы метаболизма.
Почему муравьи живут колониями
Новые факты об этих существа появляются и сейчас, несмотря на то, что муравьи известны человечеству с древних времен. Лишь недавно были определены древние предки этих необычных существ. Мы все знаем, как выглядит муравей. Строение муравья напоминает осу. Это не случайно. Не только изучение анатомии этих насекомых позволило выявить такое родство. В настоящее время обнаружено множество ископаемых ранних форм, которые имеют еще больше общего с осами. Фото этих древних созданий, закупоренных в янтаре, подтверждают их сходство. Муравьиный яд и сильные челюсти достались современным муравьям от их древних предков.
Огромные муравьи-бульдоги сохранили жало, доставшееся им от далеких предков. Этот вид архаичен. Укус муравья отличается крайней болезненностью. Большинство видов этих насекомых лишились не только жал, но и крыльев, чтобы жить на поверхности земли и под ней. Именно от древних ос они и переняли принцип общежития, но со временем их колонии приобрели более сложную структуру. Насекомые могут общаться между собой. Они оставляют следы из феромонов, помогающие им искать жертв. Такое общение эффективно и оправдывает себя. Изучение веществ, которые выделяются этими насекомыми, позволило узнать, как муравьи находят дорогу домой. Феромоны помогают выявлять чужаков и отгонять их от муравейника. Насекомые общаются между собой с помощью ритмичных постукиваний низкой частоты. Это позволяет определить, является ли встреченная особь другом или врагом. Некоторые виды этих насекомых в процессе коммуникации применяют вибрацию брюшком.
Польза и вред муравьев
Насекомые могут жить в самых разных экологических зонах, поэтому нередко конфликтуют с людьми. Муравьи разносят тлю, которая питается соками различных растений и деревьев, способствуя их ослаблению. Муравьи могут повреждать сельскохозяйственные посадки, что может привести к гибели всего урожая. Но польза от муравьев тоже есть. Многие люди даже не подозревают, какую пользу приносят муравьи, а ведь это очень важно. Эти создания могут уничтожить за сезон невероятное количество гусениц и других насекомых, которые вредят культурным растениям. Польза муравьев вполне доказана. Они причиняют не только вред.
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.
