Муравьи - это разнообразная группа насекомых, хорошо известных своей способностью разрушать пикники и вторгаться на кухню. Но из более чем 12 000 различных видов муравьев многие играют жизненно важную роль в здоровье экосистемы.
Муравьи принадлежат к семейству насекомых Formicidae, принадлежащему к отряду перепончатокрылых - того же порядка, который включает ос и пчел. Хотя они почти повсеместно распространены, муравьев было мало по сравнению с другими насекомыми, когда они впервые появились на Земле между 140 и 168 миллионами лет назад, согласно The Field Museum. Поскольку цветущие растения стали более распространенными, они предоставили новые источники пищи для муравьев, что, вероятно, способствовало перемещению насекомых в новые места обитания.
Сегодня муравьи живут почти везде, кроме Антарктиды. Они являются самым доминирующим насекомым на Земле, и, по оценкам ученых, осталось обнаружить еще 10 000 видов муравьев.
Анатомия муравья
Муравьи - беспозвоночные насекомые с телами, которые разделены на три основные части: голова, грудная клетка (где прикреплены три пары ног) и брюшная полость (там, где расположены жизненно важные органы), согласно данным Гарвардского лесного департамента Гарвардского университета. Тело муравья поддерживается и защищается водонепроницаемым экзоскелетом из хитина, твердого волокнистого вещества. Две антенны с обеих сторон головы служат основными органами чувств муравья. У муравьев также есть пара сложных глаз, которые состоят из множества фоторецепторов, которые позволяют им видеть свет и тени. Однако у них плохое зрение, и муравьи полагаются в первую очередь на обоняние для понимания окружающей среды.
Согласно исследованию 2015 года, опубликованному в журнале Scientific Reports, эти выносливые насекомые используют различные феромоны или химические соединения. Муравьи производят следы феромонов, которые приводят членов их колонии к еде или гнезду или предупреждают их об опасности. Сенсорные рецепторы, в основном расположенные в антеннах, могут обнаруживать различия в каждом типе следа или сигнала, поэтому муравей может реагировать соответствующим образом.
Муравьи также имеют мощные мандибулы, которые позволяют им кусать и резать материалы, а также нести тяжелые предметы, которые, по крайней мере, в 10 раз больше их массы тела, согласно Гарвардскому лесу.
Размеры видов муравьев составляют от 0,03 до 1,18 дюйма (от 1 до 30 мм), а длина большинства видов - от 0,19 до 0,59 дюйма (от 5 до 15 мм), согласно данным Мичиганского университета. Королева является самым большим муравьем в колонии и живет дольше всех (несколько лет). Мужчины, с другой стороны, являются самыми маленькими муравьями в колонии и обычно живут всего несколько недель. Муравьи-работницы, или муравьи-самки, не являющиеся матками, могут жить до года.
Как муравьи размножаются?
Согласно данным Королевского общества биологии, у муравьев-самцов и молодых муравьев-королев есть крылья, и они спариваются во время полета. Спаривание происходит летом, когда условия теплые и влажные. Муравьи-самцы умирают через день или два после спаривания, в то время как молодые королевы теряют свои крылья и ходят или копают, чтобы найти новое гнездо. Королевы - единственные муравьи, которые откладывают яйца, и могут жить по крайней мере еще 10 лет в безопасности своих гнезд, откладывая яйца большую часть этого времени.
Согласно статье, опубликованной The Conversation, муравьи-самцы в колонии выполняют единственную работу по спариванию. Пол муравьев определяется количеством копий генома в яйце. Неоплодотворенные яйца содержат один геном и становятся мужскими муравьями, в то время как оплодотворенные яйца содержат два генома и становятся женскими.
Согласно исследованию 2004 года, опубликованному в журнале Current Biology, королевы производят яйца, которые станут мужчинами и молодыми королевами, только когда наступит время для формирования новых колоний. После спаривания самцы умрут, а новые королевы выберут гнездо, чтобы начать строительство своей новой колонии.
Муравьиные колонии
По данным National Geographic, муравьиные колонии часто находятся под землей, под скалами, в курганах или на деревьях. Некоторые виды создают гнезда в лесу, которые могут повредить структуры. Некоторые другие более кочевые и не имеют постоянных домов. По данным Австралийского музея, количество колоний может варьироваться от нескольких десятков до более миллиона человек.
Согласно данным Университета штата Аризона, в большинстве колоний муравьев есть королева, рабочие (взрослые дочери королевы) и молодые женщины, которые в конечном итоге станут рабочими. Муравьи-самцы мало что делают, кроме как размножаются, и обычно только вокруг, когда это необходимо для этого Каждый муравей имеет работу и способствует здоровью колонии. Королева откладывает яйца почти всю свою жизнь, рабочие собирают пищу и защищают колонию, а молодые дочери заботятся о королеве, яйцах и личинках.
Некоторые колонии содержат более одной королевы, что в конечном итоге приводит к конкуренции и убийству других королев (как королевами, так и верными рабочими муравьями), пока не останется только одна, а иногда и ни одна.
Что едят муравьи?
По словам Антарка, большинство видов муравьев всеядны и едят все: от растений, семян и мертвых животных до моторного масла. Фараон Муравей (Monomorium pharaonis), например, любит разнообразные сладости (например, сахар, пирожные и хлеб) и жиры (например, масло и бекон), а также модные средства для чистки обуви и использованные бинты, согласно Музею зоологии Мичиганского университета. Точно, вор муравей (Соленопсис молеста) ест яйца насекомых, других видов муравьев и насекомых, овощи, семена и фрукты, сообщает Музей зоологии Мичиганского университета.
Немногие виды муравьев являются строго плотоядными, например, армейские муравьи (Эцитон Бурчелли), и они охотятся на различных животных, таких как ящерицы, куры, свиньи и козы, согласно Pests.org. Согласно зоопарку Сан-Диего, есть также несколько видов травоядных муравьев, таких как муравьи-листорезы, которые питаются различными растениями и грибами.
Почему муравьи важны
Во всем мире муравьи играют важную роль в поддержании здоровья местных экосистем. Например, муравьи играют огромную роль в тропических лесах, перераспределяя питательные вещества, согласно статье 2017 года, опубликованной в Журнале экологии животных. Авторы подсчитали, что более половины перераспределения питательных веществ в тропических лесах в заповедной зоне бассейна Малиау в Малайзии было выполнено муравьями.
Согласно государственному университету штата Айова, муравьи также помогают переворачивать и проветривать почву, когда они роют свои туннели. Это позволяет воде, кислороду и минералам лучше достигать корней растений, что позволяет им процветать. Муравьи также работают как садовники природы, распространяя семена и удобряя почву питательными веществами от мертвых насекомых, животных и растений.
Дополнительные ресурсы:
