Virtual Laboratory Wiki
Advertisement
Муравьи
Муравьи
Научная классификация
Царство: Животные
Тип: Членистоногие
Класс: Насекомые
Отряд: Перепончатокрылые
Подотряд: Стебельчатобрюхие
Надсемейство: Formicoidea
Семейство: Муравьи
время

обитания

Латинское название
Formicidae
Подсемейства

Wikispecies-logo.svg
Систематика
на Викивидах

Commons-logo.svg
Изображения
на Викискладе

Запрос «Муравьи» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Муравьи́ (лат. Formicidae) — семейство общественных насекомых из надсемейства Formicoidea отряда перепончатокрылых (Hymenoptera). Относятся к числу наиболее распространённых насекомых, представляют особый интерес сложной организацией сообщества.

Описание семейства

Муравьи — самое эволюционно продвинутое семейство насекомых с точки зрения этологии, экологии и физиологии. Их колонии представляют собой сложные социальные образования с разделением труда и системами коммуникации, позволяющими особям координировать свои действия при выполнении задач, которые не по силам одному индивиду. Некоторые виды муравьев обладают развитым «языком» и способны передавать информацию. Кроме того, многие виды муравьев поддерживают высокоразвитые симбиотические отношения с другими насекомыми и растениями.

Преимущества, даваемые муравьям кооперацией, привели к тому, что на сегодняшний день это доминирующая по численности группа членистоногих. Так, на 1 акре (0,4 га) саванны в Кот-д'Ивуаре (Африка) обитает 8 млн муравьёв, образующих примерно 3000 колоний. Вместе с термитами (ещё одной крупной группой общественных насекомых) муравьи составляют треть общей биомассы наземных животных в тропическом лесу бассейна Амазонки. Другими словами, при средней популяционной плотности 3,25 млн муравьёв и 0,4 млн термитов на 1 акр они в сумме весят лишь вдвое меньше, чем все прочие сухопутные животные этого дождевого леса. В областях с умеренным климатом их меньше, но цифры всё равно впечатляют. На площади 8 км² во Флориде обнаружено 76 видов муравьёв из 30 родов, а на площади 5,5 км² в Мичигане — 87 их видов из 23 родов.

Строение

Как и другие стебельчатобрюхие перепончатокрылые муравьи обладают узкой перетяжкой - стебельком - между грудкой и брюшком. Размер рабочих особей варьирует от 0,5 мм до 3 см у некоторых представителей Camponotus gigas (Юго-восточная Азия) и Динопонеры гигантской (Бразилия).

Файл:Scheme ant worker anatomy-numbered.svg

Строение рабочего муравья (Pachycondyla verenae)

Строение рабочего муравья:[1]

01. жгутик усика
02. скапус усика
03. лобные лопасти
04. усиковая ямка
05. наличник
06. мандибулы
07. пронотум
08. затылок
09. сложный глаз
10. заднеспинка
11. мезонотум
12. среднегрудное дыхальце
13. анэпистернит
14. заднеспинка
15. заднегрудное дыхальце
16. проподеум
17. проподеальное дыхальце

18. метаплевральная железа
018a. шишка
018b. отверстие
19. петиоль
20. пост-петиоль
21. тергиты брюшка
22. стерниты брюшка
23. жало
24. бедро
25. голень
26. коготок
27. шпора
28. лапка
29. катэпистернит
30. тазик
31. вертлуг
32. вентральный отросток

Классификация муравьёв

Семейство муравьёв включает 20 современных подсемейств, 54 трибы, 378 родов, 12 470 видов и 4 515 подвидов и 4 или 5 вымерших подсемейств в разной степени признаваемых разными специалистами мирмекологами. Первый мезозойский муравей был обнаружен в 1966 году, когда Эдвард Уилсон (E. O. Wilson) с коллегами описал ископаемые останки мелового муравья(Sphecomyrma freyi) в куске янтаря с пляжа в Нью-Джерси (США). Возраст находки составляет около 130 миллионов лет. Смотрите здесь список всех таксонов. Трудность классификации муравьёв связана с двумя феноменами — наличием видов-двойников и гибридов.

Кладограмма подсемейств муравьев (E. O. Wilson and Bert Hölldobler, 2005):

 


Armaniidae (ископаемая группа)





Sphecomyrminae





Myrmicinae



Pseudomyrmecinae




Myrmeciinae




Formicinae




Aneuretinae



Dolichoderinae






Ponerinae



Dorylomorfes (кочевые муравьи)







Кладограмма подсемейств муравьев[2]

Ископаемые муравьи

Семейство муравьёв включает 4 или 5 вымерших подсемейств (Armaniinae, Formiciinae, Sphecomyrminae и другие), 5 вымерших триб, 121 вымерший род, около 600 вымерших видов. Древнейшие муравьи известны с мелового периода Мезозойской эры (не менее 130 млн.лет). Смотрите здесь палеонтологическую историю муравьев. Многие ископаемые остатки плохо сохранились и описание их весьма затруднительно.

Филогения муравьев

Филогенетические взаимоотношения с ближайшими к муравьям другими семействами отряда Перепончатокрылые по даным Brothers, D. J. 1999. Phylogeny and evolution of wasps, ants and bees (Hymenoptera, Chrysisoidea, Vespoidea, and Apoidea). Zoologica Scripta 28: 233–249.

─o 
 ├─o Sierolomorphidae
 └─o
   ├─o 
   │ ├─o Tiphiidae
   │ └─o
   │   ├─o Sapygidae
   │   └─o Mutillidae
   └─o
     ├─o
     │ ├─o Pompilidae
     │ └─o Rhopalosomatidae
     └─o
       ├─o Formicidae
       └─o
         ├─o Vespidae
         └─o Scoliidae

Члены семьи

Файл:Atta.cephalotes.gamut.selection.jpg

касты

Муравьиная семья состоит из расплода (яйца, личинки, куколки), взрослых половых особей (самок и самцов) и, как правило, многочисленных рабочих особей (бесплодных самок).

Муравьиная матка

Муравьиная семья имеет одну (или несколько в зависимости от вида и размера колонии) репродуктивную самку (королеву, матку) откладывающую яйца. Самки похожи на рабочих, но отличаются от них строением груди и, как правило, более крупными размерами. Имеют крылья, которые откусывают себе после оплодотворения.

Кажется, что матка стоит в центре событий, но истина в том, что она больше похожа на машину для кладки яиц, которая, блуждая среди своих дочерей, получает от них корм.

Самцы

Самцы рождаются из неосеменённых яиц. Имеют крылья.

Рабочий муравей

Подавляющее большинство в колонии составляют рабочие муравьи, являющиеся неполовозрелыми самками (ср. с термитами, у которых рабочими особями могут быть также и неполовозрелые самцы). У некоторых видов муравьев (например, лазиусов) рабочие особи могут откладывать яйца.

Рабочий муравей развивает мощность от 24,2 эрг/сек (в одиночестве) до 61,2 эрг/сек (в группе).

Разделение труда

Между членами муравьиной семьи существует разделение функций, или полиэтизм, который может быть возрастным или кастовым.

  • Обычно самые молодые рабочие бывают няньками, то есть ухаживают за расплодом и самкой. Немного повзрослев, они становятся строителями, а затем фуражирами (добытчиками пищи). Самые старые муравьи, которые уже не способны к добыванию пищи, становятся хранителями продовольственных запасов, сторожами или наблюдателями.
  • Под кастовым полиэтизмом понимаются различия в круге работ у муравьёв одного возраста, обусловленные различиями в их размерах или строении. У некоторых видов (к примеру, у муравьев-листорезов) количество каст достигает значительного числа, и внешняя разница между представителями разных "профессий" может быть очень большой.

Например, у красногрудого муравья-древоточца фуражирами бывают главным образом мелкие рабочие с маленькой головой. В то же время крупные большеголовые рабочие («солдаты») того же возраста занимаются охраной гнезда.

Образование новой семьи

Во время брачного лёта самки и самцы выходят из гнёзд и скапливаются у входов, затем начинают подниматься на травинки, на деревья, на стены домов и оттуда взлетают. Более подвижные самцы часто взлетают прямо с земли. Самки и самцы из разных гнёзд спариваются в воздухе или на земле, вскоре после этого самцы погибают, а оплодотворённые самки сбрасывают крылья и отправляются на поиски места для гнезда. Во время лёта такие самки во множестве бегают по земле.

Новая семья

Файл:Ameisenpuppe2.JPG

Куколка муравья из подсемейства Formicinae в коконе (кокон частично вскрыт)

Самка строит небольшую замкнутую камеру в земле, а потом начинает откладку яиц. Иногда несколько самок делают такую камеру совместно. Яйца у муравьев очень мелкие, длиной около 0,5 мм. Они всегда склеены в общий комок. Спустя неделю из яиц начинают появляться первые личинки. Молодые личинки остаются в общем комке, более крупные размещаются группами или отдельно на полу камеры, а иногда (у видов мелких муравьёв) подвешиваются на стенках камеры. Через 2 недели личинки заканчивают рост, и начинается окукливание. К этому времени они становятся крупнее рабочих муравьев. До выхода из куколок первых рабочих самки ничем не питаются. Больше того, они даже выкармливают личинок выделениями специальных желез. При этом полностью исчезают летательные мышцы, которые самке больше никогда не понадобятся, и она расходует запасы жира, которые накопила ещё в родительском гнезде. После того как из куколок выйдут первые рабочие, они выходят наружу из камеры и начинают добывать пищу. С этого момента самка только откладывает яйца. Все работы в гнезде берут на себя рабочие особи.

Почкование

Некоторые виды муравьёв «размножаются» в результате отделения от материнской колонии: на некотором расстоянии от родительского гнезда строится дочернее гнездо, или отводок, куда переселяется часть рабочих семьи с расплодом и молодой самкой. Почкованием размножаются колонии кочевых муравьев, например Eciton burchellii.

Временный социальный паразитизм (адопция)

Довольно часто распространен также другой способ — временный социальный паразитизм. Самки рыжих лесных муравьёв, например, не могут самостоятельно основать новую семью. Для этого им нужна помощь рабочих другого вида — бурого лесного, краснощёкого или песчаного муравьёв. Молодая самка рыжего лесного муравья находит муравейник одного из этих видов, потерявший собственную самку, и поселяется в нём. У других временных социальных паразитов, например, у жёлтого пахучего муравья, самка проникает в гнездо вида-хозяина, где имеется своя самка, и оказывается настолько привлекательной для рабочих-хозяев, что они позволяют ей убить собственную самку и занять её место. Некоторое время в гнезде мирно сосуществуют муравьи двух видов, но «хозяева», лишившиеся матки, постепенно вымирают, и новые обитатели полностью заселяют гнездо и перестраивают его по собственному усмотрению.

Рабовладение

Муравьи некоторых видов грабят соседние гнёзда муравьёв, где они добывают куколок и приносят их в своё гнездо. Из этих куколок воспитывают «рабов». Нужно только отметить, что сходство с рабовладением в человеческом обществе тут чисто внешнее. «Рабы» муравьев выполняют в гнезде «рабовладельца» те же работы, что они выполняли бы и в родном гнезде, только выращивают расплод не своего, а чужого вида. У кроваво-красного муравья-рабовладельца собственные рабочие добывают пищу, охраняют гнездо и частично занимаются уходом за потомством, хотя в основном эту работу выполняют «рабы». У вида муравьев-рабовладельцев — муравья-амазонки специализация ещё уже. Рабочие этого вида занимаются только добыванием куколок «рабов» и не способны даже самостоятельно питаться.

Питание

Файл:Bullant head detail.jpg

Голова муравья с удлиненными челюстями

Лесной муравей, нападающий на гусеницу

Основу питания почти всех муравьёв составляют два компонента: белковый и углеводный. При этом углеводный в основном потребляется взрослыми особями, а белковый — личинками.

  • В качестве источника белковой пищи используются различные беспозвоночные, главным образом насекомые. Муравьи охотятся на них или собирают трупы.
  • Основным источником углеводной пищи служит для муравьев падь — сладкое выделение тлей и других хоботных насекомых (червецов, щитовок, некоторых цикадок).
  • Помимо пади и насекомых, муравьи могут питаться соком растений, нектаром, грибами, семенами (Мирмекохория).

Вся пища, которую собирают муравьи, приносится в гнездо и там распределяется между всеми членами семьи. По данным многолетних наблюдений западногерманского исследователя Г. Велленштайна, питание рыжих лесных муравьёв (по массе):

  • падь — 62 %
  • насекомые и другие беспозвоночные — 33 %
  • сок растений — 4,5 %
  • грибы и падаль — 0,3 %
  • семена — 0,2 %

Продолжительность жизни

В лабораторных условиях отдельные рабочие особи могут дожить до 3—4 лет. Известен случай, когда муравей прожил семь лет. Но в естественных условиях в течение года население муравейника почти полностью обновляется, так что в среднем рабочий муравей живёт около года. Значительно дольше — до 20 лет — живут самки.

Обитание

Муравьи обитают на земле и деревьях по всему миру, кроме Антарктики, Исландии, Гренландии и некоторых удаленных от континентов островов. Благодаря такому космополитному распространению, обилию и своим хорошо заметным колониям муравьи известны повсюду.

Муравьи в быту

Один из видов муравьев, фараонов муравей (Monomorium pharaonis) - мелкий порядка 3 мм, желтого цвета - стал космополитом, расселившись по всему земному шару в процессе перевозки грузов. Муравьи являются механическим переносчиком ряда инфекций: туберкулеза, брюшного тифа, дизентерии. Их можно встретить на любых продуктах, но предпочитают они питаться мясом, рыбой, сладким и мучным. Поедая продукты, муравьи делают их непригодными для питания людей.

Муравьи в литературе

  1. Никитин Ю. «Мегамир», «Владыки Мегамира».
  2. Вербер, Бернард «Муравьи», «День муравья», «Революция муравьёв».
  3. Анна Старобинец "Переходный возраст".
  4. Андрэ Моруа «Муравьи».

Муравьи в геральдике

Файл:Multia vaakuna.svg

Основная статья: Муравьи в геральдике
  • В геральдике муравей и пчела служат эмблемой трудолюбия и покорности.

Примечания

  1. Строение муравьёв
  2. E. O. Wilson and Bert Hölldobler (2005). "The rise of the ants: A phylogenetic and ecological explanation". Proc. Nat. Acad. Sci. 102 (21): 7411-7414.

См. также

  • Мирмекология — наука о муравьях.
  • Мирмекохория
  • Муравьиные алгоритмы
  • Муравьи в штанах — фильм
  • Муравьи не сдаются — мультфильм
  • Сады дьявола — уникальное явление природы, созданное и поддерживаемые муравьями

Отдельные виды

Ссылки


Описание




an:Formicidae ang:Ǣmette ar:نمل as:পৰুৱা ast:Formiga ay:K'isimira az:Qarışqa bat-smg:Skrozdielės bg:Мравки bn:পিঁপড়া br:Merien bs:Mrav ca:Formiga ceb:Hulmigas chr:ᏙᏒᏓᎵ cs:Mravencovití cy:Morgrugyn da:Myre de:Ameisen el:Μυρμήγκι en:Ant eo:Formiko es:Formicidae et:Sipelglased eu:Inurri fa:مورچه fi:Muurahaiset fr:Formicidae gl:Formiga gn:Tahýi hak:Ngie-kûng he:נמליים hi:चींटी hr:Mravi ht:Foumi hu:Hangyák ia:Formica id:Semut io:Formiko is:Maurar it:Formicidae ja:アリ jv:Semut kn:ಇರುವೆ ko:개미 kv:Кодзувкот la:Formica lt:Skruzdėlės lv:Skudru dzimta mg:Vitsika ml:ഉറുമ്പ് mr:मुंगी ms:Semut my:ပုရွက်ဆိတ် nah:Āzcatl nds:Miegeem nds-nl:Miegamp nl:Mieren nn:Maur no:Maur oc:Formiga pam:Panas pl:Mrówkowate pt:Formiga qu:Sisi ro:Furnică sc:Formiga scn:Furmìcula sh:Mrav simple:Ant sk:Mravcovité sl:Mravlje sr:Мрав su:Sireum sv:Myror sw:Sisimizi ta:எறும்பு te:చీమ tg:Мӯрча th:มด tl:Langgam tr:Karınca uk:Мурахи ur:چیونٹی uz:Chumoli vi:Kiến wo:Melentaan wuu:蚂蚁 yi:מוראשקע zh:蚂蚁 zh-min-nan:Káu-hiā zh-yue:螞蟻

Advertisement