Как муравьи строят муравейник

Устройство муравейника

Как устроен муравейник, знает каждый любитель природы, а также школьники, которые внимательно слушают учителя. Тщательным изучением строения занимаются ученые – мирмекологи. Отдельно взятый муравей кажется простейшим существом. Однако, взглянув на их жизнь внутри муравейника, можно убедиться в обратном.

Внешний вид муравьиного домика

Из чего муравьи строят муравейник, можно увидеть снаружи – сухие веточки, палочки, травинки, листья, грудки земли, мох и др. строительные материалы, которые способны донести трудолюбивые насекомые.

Сверху домик выглядит как конусообразная насыпь с небольшими дырочками – входами. Такая форма позволяет муравейнику хорошо прогреваться на солнце, не промокать под дождем, получать доступ кислорода.

Муравейник возвышается над травой, чтобы окружающая растительность не перекрывала солнечные лучи. С годами выстраивают его до нескольких метров в высоту. Капельки дождя, попадая на многочисленный слой палочек, веточек, листьев, скатываются, не проникают внутрь. Открытые входы, охраняемые многочисленным войском солдат, служат вентиляционными шахтами, через которые постоянно циркулирует воздух.

К строительству муравейника насекомые приступают с самого рождения. Обязанности возлагаются на рабочих особей. Самка королева занимается исключительно воспроизведением потомства, воспитанием молодняка. Муравейник с муравьями – целая цивилизация, поделенная на касты. Все жители – биологические родственники. Ежегодно высота муравейника увеличивается.

Внешний вид муравейника
Ученые зафиксировали в Томской области самое большое строение – 3 м в высоту, 5 м в диаметре. Предположительно строился муравейник 20 лет.

Внутренние строения

Муравейник изнутри гораздо интереснее. Поражает отлаженной работой строителей, продуманностью, изобретательностью и терпимостью. Внутри муравейник выглядит как совокупность ходов, выходов, всевозможных камер.

Строение уходит под землю, делится на 2 части, вмещает целую колонию жителей.

1. В верхнем ярусе насекомые проводят большую часть времени, проживают в теплый сезон. Камеры хорошо прогреваются, обеспечиваются идеальные условия для выращивания потомства.
2. Нижняя часть имеет аналогичные строения, уходит под землю на 1-2 метра. Там насекомые зимуют, пережидают холодные деньки, складывают запасы пищи.

Каждая из этих частей поделена на камеры, выполняющие свои функции.

1. Комната царицы. В ней проживает матка, откладывает яйца. За ней ухаживают рабочие муравьи, помогающие перекладывать яйца.
2. Комната для яиц. Сюда муравьи сносят яйца, следят за обеспечением надлежащих условий.
3. Помещение для личинок. Вылупившиеся муравьи имеют форму червяков, отличаются особой прожорливостью. Размещают их в одной камере по несколько штук. Обеспечивают пищей.
4. Камера хранения продуктов. По отдельности для семян, зерен, тли, частей других насекомых.
5. Мусорный склад.
6. Гробницы для мертвых муравьев.
7. Помещение для зимовки, где насекомые в состоянии покоя пережидают холода.

Камеры соединяются между собой многочисленными ходами, имеется несколько выходов, тщательно охраняемых солдатами. С приближением опасности, наступлением холодов, отверстия муравейника закрываются. Фото в разрезе чудного строения показано ниже.
Муравейник в разрезе

Интересная жизнь внутри

С самого рождения происходит деление на касты.

1. Большая часть семейства – рабочие муравьи. Одна половина обеспечивает уют, комфорт внутри сооружения, другая – приносит пищу из внешней среды, занимается строительством домика снаружи.
2. Во главе иерархии самка, которую называют еще маткой, королевой. Оплодотворившись однажды в молодом возрасте, дает потомство всю свою продолжительную жизнь. Находит место для будущего муравейника. За 14 дней из яиц появляются полноценные муравьи, преимущественно рабочий клан. Принимаются за строение.
3. Небольшая часть общества – молодые самцы. Их участь не столь счастливая. После оплодотворения молодой самки погибают в течение 2 недель.

Каждый муравей имеет свой индивидуальный запах. Отличаются специфическим ароматом и все жители отдельно взятого муравейника. По запаху социум отличает своего жителя от чужого. С помощью специфических ароматов сообщают о нахождении пищи, опасности, находят друг друга разнополые особи для оплодотворения.
Жизнь муравейника
В муравьином социуме более десятка «профессий»:

• разведчики;
• воины-захватчики;
• солдаты-охранники;
• строители;
• санитары;
• няни;
• добытчики;
• пастухи, доильщики;
• транспортировщики;
• сиделки;
• охранники пищи, нектара;
• повитухи.

Муравьи содержат в муравейнике тлю на взаимовыгодных условиях. Обеспечивают ее пищей, она, поедая растения, выделяет специальное сладкое вещество. Муравьи специально щекочут насекомое, чтобы вещества было больше. Это самое лучшее для них лакомство, как для человека устраивать пир с всевозможными вкусностями. Обязанности возлагаются на пастухов, доильщиков.

Жизнь в муравейнике продолжается годами. При наличии угрозы обвалов, повреждений, семейство муравьев приступает к строительству другого жилья в непосредственной близости, чтобы удобнее перетаскивать запасы, яйца, личинок.

Устройство муравейника напоминает большой город с развитой цивилизацией, разделением на социумы, четким распределением обязанностей. Простое строение снаружи является сложнейшим строением внутри.

Как устроен муравейник: внутреннее строение, жизнь и взаимодействие муравьев

Муравьи являются настолько многочисленными насекомыми на нашей планете, что их видов насчитывается несколько тысяч. Отдельно взятый муравей не кажется сложным и опасным существом, имеющим интеллект. Но это впечатление обманчиво, так как муравьи не живут поодиночке, а в группе и в системе взаимодействия этих насекомых можно поразиться их высокой организации и четкому разделению обязанностей. По сути, муравьев можно сравнить с людьми, только нам еще можно поучиться их терпимости, трудолюбию и слаженности в работе. «Пашет, как муравей» — говорим мы о трудолюбивом человеке, представляя себе маленькую букашку, которая тащит предмет в несколько раз превышающий его вес и размер.

Эти насекомые живут большими семьями, которые сохраняются на протяжении нескольких лет, по сути все муравьи в такой колонии являются родственниками с биологической точки зрения, а с социальной – это город, население которого строго поделено на касты и жестко организованно. По сути можно сказать, что под нашими ногами бурлит и развивается параллельная цивилизация.

Мы взаимодействуем с помощью речи, жестов и мимики, а муравьи общаются с помощью обмена пищей и через запахи, каждый муравей имеет свой неповторимый запах, а каждая семья – свои неповторимые оттенки запахов, благодаря которым насекомые чувствуют, что в их жилище проник чужак. Также их взаимодействие осуществляется с помощью феромонов, используя которые насекомые сообщают друг другу о местонахождении еды или об опасности.

О том, как устроен муравейник и как в нем все сложно мы знаем еще со школы, а вот более серьезными исследованиями муравьиного социума занимаются ученые-мирмекологи.

Устройство муравейника

Муравейник с виду напоминает обычную гору веток, травинок, кусочков земли, но на самом деле это тонко и грамотно продуманное жилище, внутри которого все гораздо интереснее, чем снаружи.

Муравьиный домик имеет форму конуса неспроста, благодаря ей дождик скатывается по травинкам и хвоинкам почти не попадая внутрь. Муравейник возвышается над уровнем травы, чтобы внутрь проникали солнечные лучи, которыми муравьи прогреваются, а также греют свои личинки и куколки. А более глубокие слои муравейника является убежищем для насекомых в холодные дни. Благодаря хитрому проекту, лето муравьи проводят в летнем конусе, а зимуют в земляных ходах.

Части муравьиного жилища

Взглянув на картинку, можно разглядеть различные части муравейника, ниже описано для чего каждая из них служит:

1. Верхнее покрытие, состоящее из хвои, травинок и веточек – защищает муравьиный дом от погодных явлений.
2. Камера, нагреваемая солнечными лучами – здесь муравьи греют себя и свое потомство.
3. Один из многочисленных входов, охраняемый солдатами, помимо роли двери служит еще и каналом для вентиляции.
4. Склад для мусора и умерших муравьев.
5. Камера для зимовки, где муравьи в полусонном состоянии пережидают холода.
6. Камера для хранения зерен.
7. Камера царицы, где проживает и откладывает яйца матка, за которой ухаживают рабочие муравьи.
8. Камера для яиц и личинок.
9. Камера для тлей.
10. Кладовка для гусениц и другой «мясной» добычи.

Это интересно! Самый большой муравейник в мире расположен в Томской области в районе села Заварзино. К этому выводу пришли томские краеведы, которые произвели замеры этого сооружения. Для того, чтобы выстроить такой муравьиный дом, у муравьиной семьи, по подсчетам ученых, ушло не менее 20 лет. Рекордные параметры – 3 метра высота и 5 метров диаметр. По словам краеведов, данный муравейник зарастает, но его жители уже занялись строительством нового жилища рядом. Возможно, что оно не будет уступать в размере старому.

Как устроена муравьиная колония? Жизнь муравьев в муравейнике

Для того, чтобы разобраться как живут муравьи в муравейнике, начнем с самого рождения. Раз в год из яиц вылупляются самцы и самки, которые готовы к продолжению рода, они имеют крылья и разлетаются в разные стороны для спаривания. Самцы после выполнения своего основного предназначения – оплодотворения, погибают, а самки улетают в поисках места для новой колонии. Найдя его, самка отгрызает себе крылья с целью получения дополнительных питательных веществ и начинает активно откладывать яйца.

Первое время ее ожидают голодные времена, она выживает только за счет накопленной жировой прослойки, но потом, когда вылупляются первые представители потомства, они начинают обеспечивать ее и личинки всем необходимым. Муравьиная королева-мать спаривается лишь один раз, при этом запаса сперматозоидов ей хватает на всю ее долгую (до 20 лет) жизнь для воссоздания потомства.

Муравьи и их личинки

Муравьиные социальные слои

У муравьев как у людей существуют социальные отношения и иерархия. У каждого есть набор качеств: интеллект, агрессивность, скорость реакции, предприимчивость, умение общаться с другими. В зависимости от того, какие качества у каждого доминируют, муравей получает определенную профессию:

• воины-захватчики – основной задачей захватывание новых территорий и нападение на другие муравейники с целью похищения личинок и коконов для того, чтобы в дальнейшем сделать из них рабов, трудящихся на благо чужого муравейника;
• строители – старательно поддерживают устройство и состояние муравейника, создают новые тоннели и коммуникации по мере роста численности жильцов, каждый день сотни муравьев-строителей перетаскивают хвоинки и веточки сверху в глубокие слои муравейника, а с нижних этажей – наверх. Таким образом поддерживается стабильный режим влажности и именно поэтому купол муравейника не загнивает и не плесневеет;
• санитары – изолируют больных муравьев от общества, при повреждении конечности у пациента ампутируют ее, отгрызая своими мощными челюстями;
• няньки-сиделки – заботятся о потомстве и занимаются воспитанием;
• добытчики – добывают и складируют пищу;
• охранники – защищают входы в муравейник от чужаков и обеспечивают безопасность царицы с личинками;
• пастухи или доильщики – у муравьев есть свои домашние животные. Тли поедают растительность и выделяют капельки сладкой жидкости, которая называется падью. Между насекомыми налажено взаимовыгодное сотрудничество. Муравьи щекочут тлей и получают падь — для них это вкуснейшая и питательная еда, которая является основным источником углеводов. А в виде ответной услуги пасут и защищают своих дойных коровок от нападения хищников;
• транспортировщики – переносят падь в муравейник;
• труженики роддома – разносят яйца по специально отведенным отсекам и отвечают за поддержание необходимого температурного режима;
• хранители нектара — необходимы в муравейнике на случай, если вдруг в нем возникнут голодные времена, и муравьи-добытчики не смогут находить пищу. Тогда пригодятся продукты, которые всегда есть у запасливых хранителей;
• разведчики – ищут новые места, где можно добыть пищу.

В зависимости от того, сколько муравьев в муравейнике, идет разделение труда. В небольшой муравьиной семье все ее участники могут заниматься разными видами деятельности, соблюдая принцип взаимозаменяемости. А вот в большом сообществе появляются специализации и за отдельными муравьями закрепляются свои роли.

Муравьи, так же, как и люди, рождаются не равными, с разной генетической предрасположенностью и главная задача сообщества – эффективное использование потенциала каждого члена семьи. Так к примеру, те, кто становятся охранниками и воинами изначально проявляют агрессивный нрав и не рассуждая бросаются в бой, они немного крупнее остальных сородичей и имеют сильные щупальца. Такая же история с интеллектуальной элитой муравьиного сообщества – разведчиками. Умные муравьи имеют способность запомнить последовательность поворотов по пути к месту с новым питанием и передать эту информацию добытчикам пищи.

Вопрос престижа профессии

В юном возрасте муравьи могут менять профессию и ищут себя в разных видах деятельности, для тех же, кто не определяется со специализацией уготована роль разнорабочих. Новички как ни стараются, справляются с обязанностями хуже более взрослых и опытных соплеменников. По мнению ученых в мире муравьев имеет место такое понятие, как престижность профессии. Например, низшей касте – рабам, муравьи не дают перетаскивать личинки и даже в случае опасности отнимают их и переносят сами. Для них это вопрос престижа! Рабам отводится роль строителей, видимо, эта профессия у муравьев не котируется.

Самоутверждение: «поза чемоданчика»

Чтобы закрепить за собой свое место под солнцем насекомые вынуждены показывать свой жесткий нрав. Ведут они себя порой агрессивно по отношению к соплеменникам: наскакивают друг на дружку, приподнимаются выше противника, демонстративно идут на высоких и напряженных ножках, больно кусаются. Победитель в споре может схватить побежденного и заставить скорчится в «позе чемоданчика», затем утаскивает его с поля битвы, может донести до муравейника и забросить его туда, чтобы не мешал карьере и не приближался больше к победителю.

Удивительно, что муравьи живут так слаженно и работают как единый механизм на благо своего семейства, не имея при этом одного «мозгового центра». Более того, анатомические особенности одного муравья не позволят ему быть единоличным управляющим – слишком маленькие возможности его нервной системы для такого большого объема программ и информации, которые необходимы для управления жизнью целого муравейника.

Жизнь муравьев в муравейнике уникальна, очень интересна и требует длительного изучения для постижения новых секретов этих крохотных, но сильных насекомых.

Муравейник изнутри

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.

Муравьи: описание иерархии и их жизни в муравейнике

Муравьи – одни из самых древнейших насекомых на земле. Ученые посчитали, что этому виду уже около 100 млн. лет. Особи входят в семейство насекомых, отряд – перепончатокрылые. В мире насчитывается более 14 000 видов этих насекомых.

Видео про муравьев:

Описание и иерархия муравьев в колонии

Эти насекомые живут большой семьей в насыпных домиках – муравейниках. В природе не существуют муравьев-одиночек или отшельников. Как построена жизнь в муравейнике:

• Каждая особь имеет определенную задачу и свою значимость;
• Главная и общая миссия для каждого насекомого – жизнеобеспечение муравейника;
• По распределению обязанностей и функций особи делятся на виды (это солдаты, рабочие муравьи и матка).

Коммуникация между этими трудолюбивыми насекомыми происходит в виде физических сигналов и феромонов. Физические сигналы оповещают про опасность и проишествие, феромоны необходимы для разработки маршрутов для добычи пропитания.

Мир муравьев:

Продолжительность жизни муравья зависти от его обязанностей.

• Матка живет до 20 лет;
• Рабочие муравьи – 3 года;
• Активные самцы не больше нескольких недель.

В каждом домике построена четкая и точная иерархия обязанностей. Кто и какие функции выполняет:

1. Матка. Это самая крупная особь в муравейнике. Ее главная функция – приносить потомство методом кладки яиц;
2. Рабочий муравей. Добывает пищу, ухаживает за маткой, ремонтирует муравейник, воспитывает молодняк. Все рабочие особи – это самки без функции воспроизводства;
3. Солдаты. Обеспечивают охрану муравейника, матки, яиц и куколок;
4. Самцы и самки. Выполняют функции воспроизводства.

Солдаты

Размер взрослого насекомого – 1,5 см. Как выглядят особи?

• Окрас темно-коричневый, тело покрыто мелкими волосинками;
• Большие и мощные жвала на конце головы;
• На голове находятся глаза, но солдат при этом ничего не видит.

Основные функции этой группы – защита муравейника и помощь рабочим муравьям в разделении на части крупной добычи.

Рабочий муравей

Эта группа составляет основную часть жителей муравейника. Рабочие муравьи – это самки с неполовозрелой системой. Крылья у них отсутствуют, строение груди упрощенное, глаза маленькие или совсем отсутствуют. Рабочие муравьи дополнительно делятся на классы по своей специализации:

• Няньки – следят за молодняком, яйцами, куколками;
• Скотоводы – занимаются выпасом тли;
• Фуражиры – добывают необходимое пропитание;
• Строители – прорывают новые ходы, занимаются ремонтом муравейника.

Конкретная специализация может меняться по мере старения особи. Если в результате природного или техногенного фактора погибает значительное число насекомых, все существующие обязанности перераспределяются среди оставшихся особей.

Матка

Другие названия – муравьиная королева, царица. Она похожа на муравья-солдата, но отличается от него более крупным строение груди. Также у нее есть крылья, которые она отгрызает после своего оплодотворения. В муравейнике может быть как одна матка – моногиния, так и несколько – полигиния.

Особенности жизни маток:

• Матка спаривается с самцом 1 раз во время брачного периода (делает это в воздухе);
• Она накапливает сперму самца и использует ее для оплодотворения в течение всей жизни;
• После оплодотворения самка начинает активно выстраивать гнездо, выращивать первых рабочих особей;
• Продолжительность жизни матки около 20 лет, за это время она откладывает около 500-600 000 яиц.

Какой вес могут поднять?

По данным ученых, муравьи могут поднять и перенести предметы, которые превышают их собственный вес в 50 раз. Конкретные примеры и факты:

• Муравей-листорез поднимает 100 г листья за 1 раз;
• При совместном поднятии какого-либо груза продуктивность особей повышается в несколько раз;
• Мощность 1 муравья составляет – 24,2 эрг/сек, 2 – 63,2 эрг/сек (в 2 раза больше);
• Кроме способностей к высокой грузоподъемности, особи также могут строить живые мосты, изгороди и пирамиды.

Муравьи – самые организованные и трудолюбивые из всех насекомых. Это позволяет им выживать в самых разнообразных условиях. Из-за своей живучести и точной иерархии обязанностей муравьи заселили практически все уголки нашей планеты.

{SOURCE}