История изучения
Первым несколько обычных европейских видов муравьев описал К. Линней в своих работах 1758 и 1771 года.
Со временем наука, изучающая аспекты жизни муравьев, получила название мирмекология.
В России первое специальное исследование муравьев было выполнено Н.В. Насоновым в 1889 году по материалам Зоологического музея Московского университета. Эта работа содержала краткие сведения о биологии 86 видов и разновидностей муравьев.
В 1905–1907 годах вышла книга М.Д. Рузского «Муравьи России». Эта монография в течение долгого времени была единственной, содержащей подробные сведения о муравьях нашей страны. Только в 1934–1936 годах была опубликована монография В.А Караваева, но она освещала только видовой состав муравьев Украины.
С течением времени появилась необходимость в пересмотре систематики видов и уточнения их таксономического положения. За рубежом с 1950 по 1979 годы было выполнен целый ряд таксономических работ.
В 60–70 годы интерес к муравьям возрос, и были проведены многочисленные исследования разнообразных видов этого семейства в различных географических регионах мира. В нашей стране эти исследования связаны с именем доктора биологических наук К. В. Арнольди.
Кроме К. В. Арнольди большой вклад в мирмекологию внесли: Длусский Г. М., Караваев В.Ф, Кипятков В.Е, Мариковский П.И, Захаров А.А., Резникова Ж.И и многие другие известные ученые России. Из зарубежных мирмекологов наиболее известны Эдвард Уилсон, Михаэль Бриан, Францис Бернард и другие. (Составитель)
Морфология
Имаго. Муравьи умеренных широт по размерам относят к мелким и средним. Семьи образуются из трех каст (стаз): самки, самцы и рабочие особи. Самки и самцы могут быть крылатыми и бескрылыми[3].
Размеры имаго от 2 до 18 мм. Тело слабоудлиненное или длинное и стройное. Окраска варьирует от светло-желтой до темно-бурой, коричневой или черной. Поверхность тела совершенно гладкая или скульптированная, обычно покрыта опушением различной плотности, состоящим из тонких серых или желтоватых прилежащих волосков с крупными отстоящими волосками – хетами, имеющими важное таксономическое значение[3].
Голова прогнатическая значительно варьирует по форме и размерам. У большинства видов европейской фауны она прямоугольной почти квадратной или треугольной формы. К переднему краю сужается. Может быть овальной, сердцевидной или почти круглой. Передний край – притуплен, затылочный – прямой или слабовыпуклый, иногда с выемкой или глубокой вырезкой. Сверху голова выпуклая, снизу плоская или немного вогнутая. Размер головы составляет до 1/3 длины тела[3].
Различают переднюю (лобную), теменную и затылочную часть головы. Впереди лобной части расположен наличник (клипеус). Форма наличника варьирует. Поверхность чаще выпуклая. Реже с продольным килем, несколькими валиками или поперечным вдавлением. По бокам наличника в верхней части – наличниковые ямки[3].
Морфология рабочего Огненного муравья (Solenopsis geminata)
Морфология рабочего Огненного муравья (Solenopsis geminata)
1 – голова, 2 – грудь, 3 – брюшко, 4 –глаза,
5 - наличник (клипеус), 6 – усик, 7 – жгутик усика,
8 – ноги, 9 – переднегрудь, 10 – среднегрудь,
11 - промежуточный сегмент (эпинотум)
Использовано изображение:[5]
К заднему краю наличника примыкает лобная площадка. Обычно это небольшая треугольная пластинка с четкими границами. От основания площадки к глазкам отходят лобные валики – бороздки. У некоторых видов они короткие или отсутствуют. От вершины лобной площадки назад отходит лобная бороздка. Лоб сзади переходит в темя, а на боках в щеки[3].
По бокам головы располагаются глаза, имеющие сложное фасеточное строение. У рабочих некоторых видов глаза отсутствуют. У самцов и самок глаза развиты всегда[3].
Усики резко коленчатые. У рабочих и самок из 11–12 члеников, у самцов из 12–13. Первый членик усика обычно удлинен, особенно у самок и рабочих каст. Остальные немного короче и образуют нитевидный (у самцов) или утолщенный на конце жгутик. Усики причленяются около лобных валиков и заднего края наличников[3].
Ротовые органы состоят из нижней и верхней губы, нижних и верхних челюстей. Верхняя губа – узкая поперечная пластинка, расположена под наличником. Нижняя состоит из видоизмененных склеритов, несущих язычок и нижнегубные щупики[3].
Верхние челюсти чаще массивные, имеют вид широких пластинок с большим количеством зубчиков на жевательном крае[3].
Нижние челюсти (максиллы) делятся на пять частей: кардо, стипес, галея, лациния и нижнечелюстные щупики[3].
Грудь состоит из переднегруди, среднегруди, промежуточного сегмента (эпинотума) и несет придатки – ноги и крылья[3].
Крылья у муравьев отличаются сильно редуцированным жилкованием. Передние имеют пять продольных жилок. У задних крыльев развито только 4 небольшие жилки в основании[3].
Ноги состоят из следующих частей: тазик, ветлуга, бедро, голень, пятичлениковая лапка. На вершине голени – шпоры, как правило, зазубренные – на передних ногах и гребневидные, шиловидные или прямые – на средних и задних ногах. Первый членик лапки довольно длинный, остальные короткие, последний вооружен коготками[3].
Брюшко продолговатой или сердцевидной формы. Имеется один истинный сегмент (эпинотум) входящий в состав груди, а один или два видимых – образуют стебелек, соединяющий собственно брюшко и эпинотум[3].
Собственно брюшко состоит из 5-7 сегментов. На конце брюшка снизу располагается анальное отверстие, имеющее вид щели или трубочки[3].
Интересные факты
-
Муравьи обладают отличной памятью и способны к групповому и индивидуальному обучению[2].
-
На каждого человека в мире приходиться около миллиона муравьев. Общая масса людей и муравьев, живущих на планете практически равны[2].
Полиморфизм
Одна из важнейших особенностей муравьев – полиморфизм рабочих особей. У самцов и самок он выражен меньше. Рабочие могут быть мономорфны. В таком случае значительных различий в размерах и пропорциях тела нет. При полиморфности особей эти различия велики. Рабочие особи считаются диморфными, если промежуточные между крайними особями в семье отсутствуют. В последнем случае больших крупных особей именуют «солдатами». Иногда можно наблюдать полиморфизм самок, связанный с наличием переходов между самками и рабочими. У самцов наблюдаются крылатые и бескрылые формы. В последнем случае они похожи на рабочих и имеют упрощенное строение груди[3].
Основные признаки каст:
Самка. Длина 3–18 мм. Голова крупнее, чем у рабочих особей. Отделы груди разделены четкими швами. Брюшко имеет 5 – 6 сегментов, на один больше, чем у самца. На конце брюшка может располагаться жало[4].
Самец. Длина 3–18 мм. Длина головы около 1/5 длины тела. Отделы груди разделены четкими швами. Брушко 6–7 сегментов. На конце брюшка – наружные половые органы[4].
Рабочий (солдат). Длина 2–15 мм. Длина головы составляет около трети длины всего тела. Отдельные части груди срослись и утратили швы. На конце брюшка может располагаться жало[4].
Яйцо. Очень мелкие, длина 0,1–0,8 мм. Покровы тонкие, нежные почти прозрачные. Цвет покровов белый или желтоватый. Форма от почти округлой до удлиненно-эллипсоидной. Только что отложенные яйца у всех видов микроскопически малы и собраны в «пакеты»[3].
Личинка. Только отражденные личинки мелкие (0,2–0,5 мм) почти овальной формы, белого или желтоватого цвета. Покровы тонкие и нежные. Тело червеобразное, обычно впереди заостренное или загнутое в форме крючка. Задняя часть тела более широкая, равномерно округлая. Личинки разных подсемейств значительно различаются по форме и морфологическим признакам[4].
Тело личинки состоит из головы, трех грудных и десяти брюшных сегментов.Голова узкая слабохитинизированная. Усики не развиты. Глаза отсутствуют. Ротовые органы представляют собой маленькие, суженные на концах жвалы, и ещё менее развитые нижние челюсти и нижнюю губу[4].
Личинки самок отличаются от личинок самцов строением жвал, хетотаксией верхней стороны головы или хетотаксией остальной части тела, в зависимости от видовой принадлежности[3].
Куколка в конце стадии напоминает взрослого муравья. В начале развития, в зависимости от вида, голая или покрыта твердой оболочкой (коконом)[3].
Золотистоволосый муравей-древоточец (Camponotus saxatilis)
Золотистоволосый муравей-древоточец (Camponotus saxatilis)
1 — рабочий, 2 — личинка рабочего,
3 — куколка рабочего, 4 — самка, 5 — самец
Использовано изображение:[4]
Развитие
Имаго. Все ныне живущие виды муравьев общественные насекомые или социальные паразиты других муравьев. Жизненный цикл у большинства одинаков. Раз в году (некоторые дважды), время индивидуально для каждого вида, в гнезде наблюдается появление множества крылатых особей, самцов и самок. Через некоторое время они покидают гнездо[2].
Оплодотворение происходит в воздухе или на земле. Лет, как правило, длиться 7–10 дней. После этого мужские особи отмирают, а самки отгрызают себе крылья и отыскивают место для основания гнезда. Здесь самка роет норку и откладывает первую порцию яиц, как правило, не более десяти. Когда вылупляются личинки, самка кормит их и ухаживает за ними. У некоторых примитивных видов, самки могут выходить из гнезда и охотиться, но в основном они уже не покидают гнездо до конца жизни, а личинок кормят выделениями слюнных желез. В пищу самки при этом идет большая часть отложенных яиц, так что до взрослого состояния доживают 2–3 рабочих муравья из первой кладки. Обычно они меньше нормальных. При появлении рабочих муравьев самка перестает кормить личинок, а только откладывает яйца. Всю работу берут на себя молодые рабочие[2].
Самки могут обходиться без пищи около года. Период их самостоятельного существования является самым опасным в жизни муравьев. При этом большинство самок гибнет[1].
Временный социальный паразитизм возник у муравьев, как способ выживания. Самки таких видов более мелкие, чем у самостоятельно основывающих гнезда. После лета они проникают в уже сформировавшиеся гнезда других видов. Так поступают самки Рыжих лесных муравьев (Formica rufa), основывая гнезда в семьях Бурого лесного муравья (Formica fusca) и других близки видов, в которых почему-то отсутствует своя самка. Самка, проникнув в гнездо может убить местную самку и занять ее место. В результате возникает гнездо, где самки одного вида, а рабочее муравьи – другого. Постепенно, естественным образом, рабочие муравьи вида самки сменяют рабочих хозяина[1].
Рабовладельчество – форма временного социального паразитизма, при котором в качестве «рабов» используются муравьи других видов. Некоторые временные социальные паразиты искусственно продлевают время сосуществования с видом-хозяином гнезда. Для этого они совершают набеги на гнезда вида-хозяина и крадут его куколок. Из этих куколок выводятся рабочие особи, воспринимающие приемную семью как свою и выполняющие в ней те же функции, что и в родном гнезде[1].
Симбиоз с другими насекомыми. Для существования взрослых муравьев очень важно питание углеводной пищей. Основной ее источник – пядь (сахарные экскременты) различных видов тлей. За сладкие экскременты муравьи охраняют тлей от вредителей, уносят самок на зиму в муравейник, переносят тлей на более сочные побеги. В результате муравьиного ухода скорость развития и размножения в колониях тлей возрастает многократно[1].
Кроме тли, муравьи могут разводить червецов, щитовок или цикадок. Некоторые виды используют тлю как источник белковой пищи, поедая излишки особей в тех колониях, за которым ухаживают[1].
Кроме того, непосредственно в муравейниках, можно наблюдать присутствие множества видов насекомых – мирмекофилов (любящие муравьев). Это крошечные клопики, мелкие жуки и их личинки, личинки бронзовок, ногохвосток, панцирных клещей и другие. Большинство из них питается отбросами муравьев и гниющим строительным материалом. Многие живут за счет хозяев гнезда. Их называют симфилами. Рабочие муравьи кормят их жидкой пищей, как и друг друга. У этих видов насекомых выработаны специальные приспособления – железы, которые выделяют вещества, охотно слизываемые муравьями[1].
Питание муравьев очень разнообразно. Одни виды являются хищниками, другие птаются трупами беспозвоночных, третьи кроме насекомых едят нектар цветов и сладкие выделения тлей и других насекомых, выращивают в гнездах грибы, собирают семена растений[1].
Яйцо. Самки откладывают яйца с весны до осени. Кладка начинается в конце апреля[4].
Личинка. Появление первых личинок в гнезде наблюдается в начале мая. Они не питаются самостоятельно и нуждаются в постоянном уходе. Внутри гнездовые рабочие следят за личинками, кормят, облизывают, перемещают в более удобное место гнезда. Личинки проходят пять возрастов и окукливаются через 10–15 дней[4].
Куколка рабочего муравья развивается 10–12 дней[4].
Имаго. Сразу после выхода из куколки покровы молодых рабочих бледные, тонкие и нежные, со временем твердеют и темнеют[4].
Молодые самцы и самки (крылатые особи) в течение месяца готовятся к полету и копуляции. Перед началом полета они скапливаются у входов и на поверхности гнезда, поднимаются в воздух большим «роем»[2].
Транспортировка червяка группой рабочих муравьев в гнездо
Транспортировка червяка группой рабочих муравьев в гнездо
Муравьи в культуре
Упоминания о муравьях есть в эпосе практически всех народов: шумеров, в греческой мифологии, в русских сказках. Двадцать седьмая сура Корана называется "Муравьи".
С течение времени интерес к муравьям нисколько не уменьшился. Примеров использования образа этих животных много, как в классической ( И.А. Крылов «Стрекоза и муравей»), так и в современной (К. Чуковский «Муха цокотуха») литературе.
Известно множество кино и анимационных лент, в которых главную роль играют муравьи. В последнее время наиболее популярны «Муравей Анц», «Приключения Флика» и другие.
Муравьи вдохновили Сальвадора Дали на создание нескольких картин. Здесь они явились символами разложения и гнили.
Изображения муравьев можно встретить в геральдике, как символ трудолюбия и покорности. (Составитель)
Пестициды
Химические пестициды:
внесение в муравейник на глубину 2–3 см
внесение в места скопления муравьев в период вегетации
Вредоносность
В естественной среде обитания муравьи средних широт являются полезными насекомыми. В лесу, при условии присутствия муравейника, вспышки размножения вредителей наблюдаются крайне редко. Однако, близкое соседство с человеком превращает их во вредителей[1].
В садах и на приусадебных участках муравьи разводят тлю, щитовок и других насекомых-вредителей. В тропических странах культурным плантациям вредят муравьи-листорезы. Некоторые виды повреждают деревянные постройки. Муравьи иногда становятся промежуточными хозяевами гельминтов животных. Поселяясь в домах, они портят продукты и ухудшают санитарное состояние помещений[1].
Некоторые муравьи обладают ядовитостью, опасной для человекаили или вызывать аллергические реакции и анафилактический шок[1].
Статья составлена с использованием следующих материалов:
Литературные источники:
1.Гиляров М.С. Правдин Ф.Н. Жизнь животных. В 7-ми томах. Главный редактор В.Е Соколов. Том 3. Членистоногие: трилобиты, хелицеровые, трахейнодышащие. Ониофоры. – 2-е издание, переработанное. – М.: Просвещение, 1984. – 463с.
Захаров А.А. Муравей, семья, колония. Ответственный редактор К.В. Арнольди. Издательство «Наука», Москва, 1978 г – 143с.
Скарлато О.А. Определитель насекомых европейской части СССР. Том IV. Чешуекрылые. Первая часть. А.К. Загуляев, В.И. Кузнецов, А.А. Стекольников И.Л. Сухарева, М.И. Фалькович. Л., « Наука», 1978 г, 712 с.
Изображения (переработаны):
4.Курпянская А.Н. Муравьи Дальнего Востока СССР. Ответственный редактор профессор А. С. Лелей, Владивосток: Дальнаука,1990 – 258 с. Иллюстрации из книги ©
Оставьте свой отзыв:
Отзывы:
Комментарии для сайта Cackle