Семейство Муравьи Formicidae Муравьи лат Formicidae

Семейство Муравьи (Formicidae)

Муравьи (лат. Formicidae) — семейство насекомых отряда перепончатокрылых. Являются общественными насекомыми, образующими 3 касты: самки, самцы и рабочие особи. Рабочие особи, в зависимости от вида, могут очень сильно отличаться друг от друга и выполнять совершенно разные задачи. Муравьи — наиболее эволюционно продвинутое семейство насекомых с точки зрения этологии, экологии и физиологии. Как и прочие перепончатокрылые муравьи являются насекомыми с полным превращением.

Происхождение и история Первые муравьи появились в середине Мелового периода на территории суперконтинента Лавразии. Предками муравьев и их ближайшими родственниками являются осообразные (лат. Vespoidea). Дорожная оса Оса-немка

Анатомические особенности Муравьи отличаются по своей морфологии от других насекомых наличием коленчатых усиков. Второй сегмент брюшка сильно сужается образуя петиоль (осиная-талия), изза чего тело муравьев выглядит разделенным на 4 отдела. Сложные глаза муравьев сильно редуцированы (особенно у рабочих), так как основным органом чувств являются усики.

В наследство от ос муравьи получили жала, но некоторые виды их не сохранили видоизменили в «пульверизаторы для кислоты» . Основным инструментом для муравьев являются их мощные мандибулы. В связи с социальным образом жизни у муравьев сильно развился особый «общественный желудок» называемый зобом.

Кастовая система и устройство «семьи» У муравьев существует сложная кастовая система, основанная на анатомических различиях особей: Единственными репродуктивными особями в колонии являются крылатые самки (матки) и самцы. Все рабочие особи являются самками с неразвитой половой системой. Рабочие (у некоторых видов) разделяются на подгруппы: Солдаты (особи с огромными челюстями, защитники) Фуражиры (добытчики) Строители (расширяют муравейник) Няньки (мелкие особи, заботятся о потомстве)

Муравьиная матка Матка – репродуктивная самка, являющаяся крупнейшим муравьем в колонии. Размеры матки достигают 3 -5 см в длину у крупных видов. Матки обладают рекордной для насекомых продолжительностью жизни в 12 -20 лет. Обладают крыльями с развитой мускулатурой, но после «брачного полета» сбрасывают их. У муравьев, в отличии от термитов, матка не является «божеством» и сердцем колонии. Смерть матки не приводит к вымиранию всей семьи. У многих видов в муравейнике уживается сразу несколько маток.

Самцы (за некоторыми исключениями) рождаются из неоплодотворённых яиц и являются носителями только одного набора хромосом (гаплоидного), достающегося им от материнской яйцеклетки. Роль самцов сводится к оплодотворению молодых крылатых самок. Самцы обычно появляются в муравейнике незадолго до брачного лёта и вскоре после спаривания погибают.

Солдаты От остальных рабочих солдаты отличаются огромными размерами головы и острыми челюстями. Почти весь объем головы солдата заполнен мускулами, управляющими челюстями. У большинства видов солдаты выполняют сходные с другими рабочими обязанности. Однако у муравьев ткачей, листорезов и у бродячих муравьев обязанности солдат сводятся к оцеплению периметра и охране от вторжений.

Онтогенез муравьев В процессе развития муравьи проходят несколько стадий: яйцо, личинка, куколка и имаго. Из оплодотворенных яиц рождаются личинкисамки, которые могут превратиться как в матку, так и в любую рабочую особь. Это зависит не от генов, а от питания, получаемого личинкой.

Питание Основу питания почти всех муравьёв составляют два компонента: белковый и углеводный. При этом углеводный в основном потребляется взрослыми особями, а белковый — личинками. Основной источник белков – другие насекомые. Основным источником углеводной пищи для муравьёв служит медвяная роса или падь (сладкое выделение тлей и других хоботных насекомых). Особый интерес вызывает способ добычи пищи у муравьевлисторезов. Они срезают листья растений и несут их в недра муравейника, перетирают их жвалами и раскладывают в специальных камерах-фермах. Растущий на этих удобрениях гриб муравьи потребляют в пищу.

Социальное поведение Сложное социальное поведение и взаимодействие муравьев является их важнейшей особенностью и основным объектом изучения. Муравьи - социальные насекомые: вся их деятельность направлена на процветание колонии. По отдельности каждый муравей слаб и беспомощен, но вместе они становятся настоящей силой, способной влиять на окружающую их среду. Добиться слаженного взаимодействия муравьям позволяет химическая коммуникация. Муравьи общаются с помощью феромонов. Муравьи используют феромоны для прокладывания маршрутов; также раненый муравей выделяет феромон тревоги, призывающий муравьёв издалека и заставляющий всех, находящихся рядом особей атаковать врага. Некоторые муравьи используют даже «феромон пропаганды» , чтобы запугать врагов и заставить их драться между собой. Муравьи могут общаться при помощи тактильных стимулов и звуков.

Способность кооперироваться для достижения общей цели дала муравьям существенное эволюционное преимущество. Именно благодаря кооперации муравьи способны ловить добычу, в разы превосходящую их самих. А также строить муравейники огромных размеров. Разделение труда также оказало большое влияние на социальное поведение муравьев. Чем крупнее колония, тем более узко специализированы ее жители. У так называемых медовых муравьев специализация привела к появлению особых рабочих под названием «муравьиные бочки» .

Особенно хорошо развиты навыки кооперации у кочевых муравьев. Кочевые муравьи находятся в постоянном движении, останавливаясь только на ночлег и для пополнения численности. Для преодоления препятствий кочевые муравьи строят мосты и лестницы из собственных тел (сцепляясь челюстями и лапами). Во время стоянок они образуют живое гнездо, облепляя матку и расплод метровым слоем. Для преодоления водных поверхностей некоторые виды способны создать живой плот.

Рабовладение Еще одним интересным аспектом социальной жизни муравьев является рабовладение у некоторых видов. Муравьи-рабовладельцы похищают личинки и куколки других видов муравьев и воспитывают из них рабов. В обязанности рабов входит расширение гнезда и забота о потомстве хозяина. У муравьев-амазонок рабочие муравьи занимаются только добычей рабов и не способны заниматься ничем более.

Защита от врагов Для защиты от врагов муравьи в основном используют свои мандибулы. Виды, имеющие жала, впрыскивают яд, вызывающий сильное жжение и зуд. Некоторые виды способны распылять свой яд на довольно большое расстояние с помощью видоизмененного жала. Один из видов малазийских муравьев способен сокращать особые мышцы, разрывающие его тело на части и разбрызгивающие таким образом клейкое ядовитое вещество во все стороны.

Интересные факты Муравьи образуют 10— 25 % земной биомассы наземных животных. Самые маленькие муравьи – род мономориум (1 -3 мм). Самый крупный вид муравьев – Динопонера гигантская (30 -35 мм). Самый древний из живущих родов – мортиалисы. У некоторых, в основном примитивных муравьёв встречаются рабочие, способные к размножению. Самый болезненный яд из всех насекомых имеет «муравей-пуля» (Paraponera clavata). Их «укус» не проходит в течении суток. Муравьи - единственная группа помимо млекопитающих, у которых наблюдается интерактивное обучение.

Муравьиные королевы живут в 100 раз дольше, чем большинство одиночных насекомых аналогичного размера. Яд огненных муравьев содержит в себе алкалоид пиперидин (такой же как в черном перце), что вызывает сильное жжение. Муравьи рода Odontomachus имеют мандибулы, прозванные челюстямикапканами, которые мгновенно закрываются и являются самыми быстрозащёлкивающимися челюстями у животных (со скоростью от 126 до 230 км/ч). В пустынях обитают муравьи-бегунки из рода Cataglyphis. Активны они в самое жаркое время дня, когда почва нагревается до 50— 70 °C.

Презентацию подготовил студент 105 группы факультета зоотехнии и биологии Пеликанов М. А.