Белый муравей из африки 6. Муравьи кочевники– реальная жизнь тропических хищников
Муравей принадлежит к классу насекомые, типу членистоногие, отряду перепончатокрылые, семейству муравьи (Formicidae). По организации муравьи относятся к группе общественных насекомых с четким разделением на три касты: рабочие особи, самки и самцы.
- Кроваво-красный муравей (рабовладелец) (Formica sanguinea )
широко распространен в Европе, средней полосе России, встречается в Китае и Монголии. Рабочие особи имеют длину до 8 мм и черное тело с оранжевой головой. Матка муравья вырастает до 10 мм и отличается красной головой и оранжевого цвета грудью. Летние гнезда муравьи устраивают в полусгнивших пнях, в земле и под камнями, в зимнее время семья перебирается в другое гнездо, расположенное у основания деревьев. Типичным образом жизни данного вида муравьев являются грабительские набеги на муравейники бурых лесных, прытких и других муравьев. Захваченные куколки приносятся в гнездо и воспитываются в качестве «рабов».
- Желтый муравей-амазонка (Polyergus rufescens )
вид муравьев, отличающийся достаточно крупными размерами: самки достигают почти сантиметровой длины, размеры самцов несколько скромнее – 6-7,5 мм, «солдаты» еще мельче и редко вырастают более 5-7 мм. Самки и «солдаты» окрашены в желто-красноватые тона, тельце обычно покрыто черными волосками. Самцы муравьев черные, конечности и усики бурого цвета. Вид обитает в странах Европы, в западных регионах Азии, на западе Сибири. Муравей-амазонка предпочитает селиться во влажных лесах, выбирая для постройки муравейника просеки и опушки. Амазонки ведут рабовладельческий образ жизни, похищают других муравьев в стадии куколок, а затем используют их в качестве рабов, рабочей силы.
- Муравьи-легионеры или муравьи-кочевники (дорилины, бродячие муравьи) (Dorylinae )
подсемейство кочевых муравьев, обитающих исключительно в тропиках и субтропической зоне. Особенно распространены муравьи-легионеры в Центральной и Южной Америке, встречаются на территории Африки. Обитают огромными колониями, основную часть которых составляют рабочие особи. Муравьи кочевники уничтожают на своем пути все, что годится в пищу. Несмотря на средние размеры в 2-4 мм, данный вид муравьев «берет» своей численностью, истребляя при нашествиях посевы культурных растений и питаясь их соками.
Где обитают муравьи?
Этих насекомых можно наблюдать на всех континентах, во всех природных областях и климатических зонах. Их нет только в суровом климате Арктики и Антарктиды, на холодных островах Гренландии и Исландии, а также в знойных пустынях. В районах с умеренным и холодным климатом муравьи зимой впадают в спячку.
В основном, эти насекомые строят себе жилища-муравейники в прелой или гнилой древесине, в почве и под мелкими камнями. Некоторые виды муравьев захватывают чужие гнезда или живут рядом с человеком.
Пища муравьев разнообразна и зависит от вида. Рацион питания большинства видов состоит из растительной и животной пищи, причем питается каждая особь по нескольку раз в сутки.
Источником белка, необходимым для роста и развития личинок муравьев в природе, становятся мертвые насекомые, останки животных, трофические яйца, откладываемые маткой при переизбытке еды, яйца насекомых-вредителей и полупереваренная пища взрослых муравьев. Личинки домашних муравьев довольствуются молочными продуктами, желатином и остатками яичных блюд. Питание матки муравьев также состоит из белковой пищи, которую специально пережевывают ухаживающие за ней муравьи.
Основу углеводного меню большинства муравьев составляют медвяная роса (сахаросодержащие соки листвы, выделяемые при перепадах температуры) и падь - сладкие выделения насекомых, в особенности тли.
Муравьи – молочные фермеры выращивают тлю для себя, пасут ее, выхаживают и защищают ее приплод от других муравьев. Эти пастухи доят своих домашних питомцев и питаются их молоком.
Дополнительными компонентами пищи муравьев в природе могут быть семена и корни растений, орехи, древесные соки.
Некоторые муравьи выращивают в муравейниках в качестве пищи колонии грибов, а также питаются и насекомыми.
Муравьи – жнецы употребляют сухие семена растений, сухие плоды и зерновые культуры. Они способны запасти 1 кг сырья, что дает возможность прокормиться зимой целой колонии муравьев. Муравьи-листорезы приносят в муравейник кусочки листьев, пережевывают и хранят в своеобразных камерах-теплицах. Со временем из этих кусочков в хранилище вырастают грибы, являющиеся основным кормом для этих муравьев-гурманов.
Муравьи-центромирмексы питаются исключительно термитами. Муравей-дракула пьет соки, выделяемые своими же личинками, а личинок кормит разными насекомыми. Домашние муравьи являются всеядными.
Зимой, при значительном похолодании, муравьи впадают в спячку, во время которой голодают.
Большинство видов, тем не менее, ведет зимой активный образ жизни в герметичном муравейнике, питаясь обильными запасами.
Термиты встречаются по всему африканскому континенту – в тропических лесах, саваннах, на побережье, в горах и пустынях . Правда, в глаза они попадаются нечасто, потому что размером малы и живут скрытно. Поэтому–то и известны они меньше, чем слоны или страусы. Так что стóит рассказать о них поподробнее.
Семейная жизнь белых муравьёв термитов.
«Белыми муравьями» термитов называют в народе. Подобно муравьям, они живут большими семьями. Оставшись один, термит неизбежно погибает даже в самых благоприятных условиях. В каждой семье есть хотя бы одна пара, способная к размножению, а также их дети – бесплодные рабочие термиты и «солдаты».
Плодовитая самка (её называют «царицей») откладывает яйца. Много яиц! Ведь чем больше семья, тем она успешнее. Чаще всего царица в семье одна. Для выполнения своей роли её брюшко разрастается так, что самка становится раз в десять длиннее прочих термитов. Самка становится такой огромной и тяжёлой, что теряет способность ходить. Всю жизнь она проводит в особой камере, где охраняют, кормят и лелеют рабочие. Если такую царицу надо перенести в другое место, их сбегаются сотни, иначе им её не поднять.
Самка превращается, фактически, в машину по производству яиц. За год она откладывает их миллионы, у некоторых видов – каждые две секунды! Помимо такой царицы и её «супруга», в гнезде есть созревающие самцы и самки. Они, единственные в гнезде, крылаты и когда приходит пора, покидают его и основывают новые семьи.
«Солдаты» – защитники семьи, в основном – от муравьёв. У солдат мощные крепкие челюсти, иногда такие большие, что ими невозможно есть, и рабочие кормят своих защитников. Солдат своей широкой головой, словно пробкой, может полностью перекрыть врагу путь в узком тоннеле. Если повреждена стенка внешнего тоннеля, несколько солдат перекрывают пролом головами. У многих термитов «солдаты» стреляют в противника фонтанчиком ядовитой или клейкой жидкости. В ней есть и «вещество тревоги», которое мобилизует подмогу – новые отряды солдат. Если в стенке гнезда появится крупным пролом, из него немедля выбегают солдаты и занимают круговую оборону. Тем временем, позади них рабочие быстро ликвидируют аварию. Правда, этим они отрезают солдатам путь назад, в гнездо, и те обречены на гибель.
Деревянная диета.
В незапамятные времена предки термитов питались отмершей органикой – опавшей листвой, перегнойной почвой (как дождевые черви), навозом. Однако в природе есть ресурс, которого кругом полно, а желающих съесть его – раз-два и обчёлся. Это мёртвая древесина. Она состоит прочных волокон целлюлозы, которые перевариваются с большим трудом или вообще пищеварению «не по зубам». Термиты сумели перейти на эту диету и ушли от жёсткой конкуренции с многочисленными потребителями живых растений. Правда, в этом деле им кое-кто помог.
Как известно, даже мёртвая древесина постепенно перегнивает – её разлагают бактерии, грибки и прочие микроорганизмы. Некоторые, давным-давно попав в кишечник термитов, остались в нём жить. Тело насекомого даёт им неплохую защиту от врагов, засухи, и т. п. А за это они «взялись» перерабатывать безжизненную древесину в доступные для термитов вещества. В результате обе стороны сыты и довольны. Некоторые виды термитов стали «фермерами». В подземных гнёздах они устраивают плантации – выращивают грибки, похожие на плесень, и питаются ими.
Треть, а то и половина массы тела термита приходится на его полезных сожителей. Если лишить его этих «квартирантов» и дать вдоволь еды, он протянет недели две и погибнет от голода. Откуда набирают их себе термиты, которые только вылупились из яйца? Все члены семьи кормят друга полупереваренной пищей. Свою долю еды, богатой полезными микробами, получают и недавно появившиеся на свет.
Дом термитов, их крепость.
Предки термитов обитали, наверное, в гниющей древесине. Та обеспечивала их не только едой, но и создавала влажный микроклимат. У термитов покровы тела тонкие, и на открытом воздухе тело легко теряет влагу. Это создаёт насекомым немалые проблемы. Ведь даже самое большое бревно, в конце концов, оказывается съедено. Нужно искать новые запасы пищи и перебираться к ним. Но бегание по поверхности почвы, под лучами жаркого солнца для термитов смертельно опасно. Вот почему они перешли жить под землю, в постоянном гнезде. А к еде специально прокладывают дороги. Такой образ жизни обеспечивал им постоянную высокую влажность окружающего воздуха и давал защиту от врагов – пауков, змей , птиц, зверей.
У одних видов гнездо – это система камер, соединённых ходами. Другие термиты сооружают дополнительную защиту в виде надземных холмиков или прочных башен. Такое гнездо снаружи труднее вскрыть, оно помогает поддерживать нужный микроклимат. Песчинку за песчинкой в течение не одного месяца они укладывают слоями и скрепляют глиной со слюной. Дожди выравнивают уложенное. Иногда строятся столбики, окружённые стенами и покрытые общей крышей. Снаружи могут быть выступы, отверстия для вентиляции. Вокруг стройплощадки несут охрану солдаты.
Внутри дома есть помещения для царицы, для выкармливания потомства, грибного сада. Многие камеры разделены перегородками из жёваной древесины. В тропиках особенно впечатляют монолитные остроконечные термитники высотой до 8–9 метров! Разбросанные по саванне, серые и красные, они похожи на странные модерновые скульптуры. В старину африканцы, вскрывали такие термитники и выплавляли в них металл. Кстати, чтобы их взломать, нужны лом и недюжинная сила.
Термитники – сложные конструкции, в которых есть галереи, пологие спуски-пандусы, вентиляционные трубы, снаружи – оболочки для стекания дождевой воды. В Сахаре трубы термитников доходят до грунтовых вод. Спускаясь в эти «колодцы», насекомые пьют и выносят воду наверх, чтобы напоить сородичей. Гнездо устроено так, что в камерах для выведения молоди поддерживается стабильная температура и влажность. На крыше домика она может достигать +50°, но внутри него не подымается выше +30°.
Пора в путь-дорогу.
Часто термиты-«разведчики» обнаруживают такие залежи пищи, которые быстро не съесть. К примеру, толстенный ствол упавшего эвкалипта может достигать и весить десятки тонн! К такой «столовой» термиты прокладывают стабильные дороги – подземные тоннели. В отличие от наших тропинок и трасс, тоннели термитов более или менее прямые, без резких поворотов. Это позволяет тратить в походе за едой меньше сил и быстрее двигаться. Строители уплотняют и заглаживают рыхлые стенки, смазывают их смесью глины и слюны, убирают с дороги камешки. Передвигаясь вдоль дороги, термиты оставляют на ней пахучие метки, которые помогают ориентироваться в сплошной темноте тем, кто идёт следом.
Не всегда к еде можно подобраться из-под земли. Сухие ветви могут быть где-то на высоте в кроне, дрова сложены в поленнице и т.п. Короче говоря, чтоб не голодать, термитам приходится покидать своё уютное подземелье.
Поначалу, выйдя на поверхность, термит тут же возвращается, и вскоре из тоннеля появляются солдаты, мобилизованные химическими сигналами рабочих-разведчиков. Солдаты метят тропинку и выстраиваются вдоль обочины головами наружу. Под этой охраной пахучая тропа удлиняется, пока не достигнет цели. По ней начинается оживлённое движение. Рабочие отгрызают крупинки древесины и сносят их в гнездо.
Иногда такая дорога достигая длины 50 метров. Но термиты на открытом воздухе чувствуют себя дискомфортно. К тому же, при длинной дороге никакая охрана не спасает от бандитских шаек муравьёв и прочих хищников. Поэтому термиты из крупинок почвы, смоченных слюной, строят вдоль дороги стены и крышу. Они уплотняют и разглаживают их изнутри, заделывают все щели. Солдаты охраняют стройку – стоят на стенах, пока над трассой не появится крыша. В итоге получается полностью закрытый тоннель, похожий на толстый шнур. Он тянется по земле, ныряет в траву, поднимается по стволу дерева. Если где-то сбоку от трассы обнаруживается новый источник пищи, к нему строят ответвление тоннеля.
Термиты союзники или враги?
Люди настороженно относятся к «белым муравьям». Термиты разрушают любые деревянные сооружения и предметы. Для защиты древесины требуется специальная пропитка или замена – камнем, бетоном, металлом. Плюс к тому, термиты, прокладывая дороги и тоннели, повреждают кабели связи, резину, плёнку и пластик; в домах и на складах поедают картон и бумагу (книги, документы).
А вот в природе, особенно в тропиках, термиты – одно из главных звеньев круговорота веществ. Если бы не эти насекомые, почва бы покрылась слоем опавших веток, рухнувших стволов, и вся эта масса лежала бы веками мёртвым грузом. Термиты быстро перерабатывают её, возвращая в почву полезные вещества, и те становятся доступны для других организмов. Термиты перемешивают грунт, по их тоннелям в него легко приникают воздух и вода, необходимые обитателям почвы.
…Про всей Африке – от пустынь Алжира до саванн Танзании и ЮАР – учёные раскапывают останки огромных динозавров. Термиты – их ровесники. Но в отличие от жутких ящеров, дожили до наших дней и вполне процветают. И если бы не эти крошечные существа, облик африканской природы, наверняка, был бы иным.
Муравьи кочевники, регулярно мигрирующие миллионными колониями, обитают в тропической зоне Африки, Азии и Америки. Насекомые не строят постоянных гнезд, их оседлая фаза жизни длится не больше 2-3 недель. Передвигаются днем, для ночевки устраивают бивуак из собственных тел, в центре которого находится матка. Орда, проходящая по 1-3 км, не оставляет за собой ничего живого. Мощные мандибулы разделывают не только насекомых, но мелких млекопитающих, птиц. Бродячих муравьев называют убийцами, часто преувеличивая их опасность.
Описание
Несколько родственных групп настоящих муравьев объединяет сходный образ жизни, названный синдромом муравьев-кочевников. Их характерная черта – регулярные миграции. Многочисленные колонии насекомых, достигающие нескольких миллионов, перемещаются в течение 1-2 недель. С собой они несут яйца, личинки, царицу. Кочевые особи не строят муравейники, сцепляясь телами, они устраивают гнездо для многочисленных членов семьи и матки.
Взрослая особь
Тело взрослого муравья состоит из трех отделов: голова, грудь (мезосома) и брюшко. Стебелек, соединяющий грудные сегменты и брюшко называется петиоль. Хитиновый экзоскелет защищает и поддерживает тело насекомого. На голове муравья расположены усики, состоящие из 8-10 сегментов. Это органы чувств, улавливающие вибрации, химические запахи.
Интересный факт. У большинства бродячих муравьев нет органов зрения или они сильно редуцированы. Слепые насекомые ориентируются в пространстве с помощью усиков. Между собой общаются выделением феромонов.
Верхние челюсти муравьев мандибулы отличаются размерами, но всегда хорошо развиты. У рабочих особей они предназначены для переноса яиц и личинок, пищи. Для солдат это мощное оружие. Сильные мандибулы помогают разрывать врагов. У насекомых 3 пары ног, на лапках имеются коготки, помогающие передвигаться по вертикальной поверхности. Брюшко некоторых видов оканчивается жалом.
Интересный факт. Муравьи солдаты рода Dorylus не разжимают сомкнутые челюсти даже после смерти.
Система общения
В теле муравья 75 желез, они выделяют различные вещества, в том числе феромоны и репелленты. Кочевые виды имеют десятки специальных сигнальных запахов, вырабатываемых в различных ситуациях. С помощью феромонов разведчики указывают направление движения всей колонне, сообщают о месте нахождения добычи.
Муравьиная иерархия
Семья муравьев кочевников состоит из сотен тысяч или миллионов особей. Все они подчиняются строгой иерархии и действуют как единый слаженный организм. Основу большой колонии составляют рабочие муравьи. Это бесплодные самки. Из них формируются специализированные группы: рабочие, фуражиры, разведчики, солдаты. Самцы крупнее представителей рабочей касты в несколько раз. Главная фигура семьи – царица. Она единственная самка, занимающаяся рождением новых членов колонии. Время жизни королевы – 15-20 лет.
Значительной частью семьи составляет расплод – яйца, личинки, куколки. Заботу о нем берут на себя рабочие. В семье четко разделены обязанности, каждое насекомое занято своим трудом. Высокоорганизованная колония способна строить мосты и гнезда из тел муравьев, противостоять врагам, охотиться.
Классификация
В мире существует три подсемейства тропических муравьев кочевников. Основная классификация происходит по месту обитания:
- Aenictus – мелкие и средние насекомые, распространенные в Азии, Австралии и Африке. Рабочие особи желто-коричневого цвета, длина их тела не превышает 3, 5 мм. Самцы и самки рода значительно крупнее, достигают 25 мм. Различия проявляются и в анатомическом строении – у рабочих муравьев стебелек между грудью и брюшком состоит и двух члеников, у самцов и самок из одного. Подсемейство объединило около 180 видов.
- Dorylinae – основные регионы обитания – тропическая Азия и Африка. Большая группа включает 800 видов. Наиболее известен род Dorylus. В зависимости от иерархии муравьи значительно различаются по размерам. Рабочие 3 мм, солдаты 13 мм, самцы 30 мм, самкидо 50 мм. Количество особей в одной мигрирующей колонии составляет около 20 млн.
- Ecitoninae – насекомые встречаются в Новом Свете на территории США, южная граница обитания – Аргентина и Чили. Американские хищники проводят основную часть жизни в пути и охоте. Во время миграции четко распределяются места в колонне. Рабочие муравьи двигаются в середине и несут потомство. Солдаты по бокам охраняют сородичей от нападения врагов. Окраска имаго от коричневой до черной.
Образ жизни
Синдром муравьев-кочевников проявляется в поведении и особенностях размножения насекомых. Его признаки:
- коллективное фуражирование;
- постройка временных гнез-бивуаков;
- регулярная смена фаз оседлости и миграции;
- подчинение репродуктивного цикла графику передвижения колонии.
С наступлением сумерек начинается строительство бивуака. Временное гнездо в форме шара из тел рабочих особей строится в укромном месте. Внутрь помещается царица и потомство. Бивуак имеет несколько входов. Диаметр бивуака составляет около 1 метра, для постройки требуется 500-700 тысяч муравьев. Африканские муравьи сиафу роят гнезда в мягкой земле. Слепые землекопы быстро готовят убежище для огромной семьи до 20 млн особей. Их отличительная черта – отсутствие жала. Его заменяют мощные мандибулы, болезненные укусы доставляют неудобство даже слонам. Челюсти легко разрезают покровы насекомых и животных, отрывают от них куски плоти.
Муравьи-кочевники в любом возрасте питаются исключительно мясной пищей. Для маленьких личинок охотники добывают пауков, гусениц, жуков, саранчу, скорпионов. Жертвой хищников становятся птицы, устраивающие гнезда на земле, мелкие позвоночные (ящерицы, змеи, грызуны). Колония обчищает найденные трупы крупных животных, оставляя после себя только кости.
Особенности размножения
Репродуктивная функция колонии возложена на матку царицу. У тропических муравьев кочевников одна королева, у других видов их может быть несколько. Крупная крылатая самка спаривается с самцом во время первого полета. До конца жизни она расходует запасенную сперму. Взрослая оплодотворенная царица сбрасывает крылья. Она всегда находится под защитой рабочих муравьев. Во время движения цилиндрическое удлиненное брюшко самки стройное. При созревании сотен тысяч яиц оно раздувается. К началу стационарной фазы личинки превращаются в коконы и не требуют питания. Все мясо, добытое охотниками, отдается королеве.
Муравья относятся к перепончатокрылым насекомым с полным превращением. Это означает, что их жизнь начинается с фазы яйца, затем появляется личинка. В имаго муравьи превращаются после окукливания. Образование яиц начинается в период оседлой жизни. Плодовитость самки составляет 200-300 тыс. штук. Эмбриональный период длится до трех недель. Ко времени новой миграции из яиц появляются личинки.
Этот процесс синхронизирован и развитием куколок, из коконов предыдущей кладки появляются имаго. Чтобы выкормить личинок, колония отправляется в путь. Ко времени их окукливания колонна находит место для стоянки.
Раз в год царица делает особую кладку, из которой появляются репродуктивные самки и самцы. С возрастом они покидают семью и образуют собственные колонии.
Польза и опасность для человека
Полезные действия бродячих насекомых не исключают опасности для людей. Оказавшись на пути колонии, человек рискует быть искусанным сотнями особей. Кочевые муравьи не кусают жертву сразу. Они заползают под одежду в большом количестве и действуют по сигналу. Для людей склонных к аллергии такая атака заканчивается анафилактическим шоком. Нападения на людей и животных происходят редко. Основная добыча муравьев – другие насекомые. Тропические бродячие муравьи очищают леса от трупов животных, уничтожают больных и слабых особей.
«Своих не бросаем» - оказывается, этим правилом могут руководствоваться не только люди, но и насекомые. Немецкие ученые показали, что африканские муравьи, охотящиеся на термитов, вытаскивают с поля битвы раненых товарищей и затем выхаживают их. Впрочем, это поведение, одно из самых впечатляющих проявлений взаимопомощи в природе, не имеет отношения к соображениям нравственности. Чистая прагматика - никаких сантиментов: бросая своих товарищей на произвол судьбы, муравьи бы скоро остались без рабочих рук.
Самая читаемая в мире работа по эволюционной теории, вышедшая из-под пера русского автора, была написана не профессиональным биологом, а профессиональным революционером. Имеется в виду книга «Взаимопомощь как фактор эволюции», которая увидела свет в Лондоне осенью 1902 года. Ее автором стал политэмигрант и теоретик анархизма граф Петр Алексеевич Кропоткин . На страницах своей книги граф доказывал, что Томас Гексли и другие дарвинисты неоправданно преувеличили значение внутривидовой борьбы за существование. По мысли Кропоткина, основную роль в эволюции играет борьба с неблагоприятными условиями среды и другими видами - а вот между собой конспецифичные особи (принадлежащие одному виду) стремятся наладить кооперацию, и чем лучше это получается, тем большего успеха добивается данный вид.
О рассуждениях Кропоткина нельзя не вспомнить, знакомясь с открытием, сделанным немецкими учеными из Вюрцбургского университета Юлиуса-Максимилиана . Наблюдая за жизнью африканского муравья Megaponera analis из подсемейства понерины , они столкнулись с первым известным случаем заботы о раненых среди беспозвоночных животных. Хотя о том, что муравьи помогают своим сородичам, попавшим в беду, было известно уже давно. Например, они вытягивают товарищей за ноги, когда те угодили в ловушку муравьиного льва (см. К. Miler, 2016. Moribund ants do not call for help). Однако, как теперь выяснилось, муравьи могут заботиться не только о тех, кому грозит непосредственная опасность, но и о тех, кто от врага уже успел пострадать. Петр Алексеевич наверняка упомянул бы об этом в своей книге.
Муравьи Megaponera analis живут в Африке южнее Сахары и специализируются на питании термитами . Два-три раза в день эти муравьи выстраиваются в колонны по 200–500 особей и отправляются разорять близлежащие термитники. Самые крупные из них взламывают челюстями оболочку гнезда, те, что помельче, бросаются внутрь, хватая и убивая его обитателей. Потом разбойничий караван хватает добычу - убитых термитов - и отправляется восвояси (рис. 2).
Однако рейдеры встречаются с яростным сопротивлением. Термиты-солдаты атакуют пришельцев, откусывают им конечности и антенны , а также вцепляются в них мертвой хваткой. Поэтому на поле боя остается немало пострадавших муравьев. Авторы статьи заметили, что муравьиный отряд не возвращается назад, не собрав раненых сородичей (рис. 1). Чтобы проследить за их дальнейшей судьбой (может быть, муравьи уволакивают пострадавших членов гнезда, чтобы их съесть?), ученые пометили раненых краской. Всего им пришлось наблюдать за 420 вылазками, совершенными 52 муравьиными семьями.
Оказалось, что 95% поверженных муравьев, которые были унесены сородичами в гнездо, вернулись к нормальной жизни и участвовали в следующих рейдах. Практически все они были освобождены собратьями от прицепившихся термитов - ну чем не своеобразная «медицинская помощь»? А вот те раненые, которых ученые не позволили забрать и потому вынужденные возвращаться домой своим ходом, не добрались до гнезда в 32% случаев - примерно половина из них стала жертвой пауков (рис. 3). Получается, что, транспортируя пострадавших сородичей, муравьи тем самым защищают их от хищников.
Авторы статьи вычислили, что если бы не операции по спасению раненых, то муравьиная семья не досчиталась бы в среднем 28,7% рабочих. Так что для муравьев, которые живут грабежом и потому часто получают травмы, «сострадание» по отношению к увечным и инвалидам - это необходимый элемент выживания. Интересно, что благодаря покою и вниманию со стороны товарищей муравьи восстанавливались даже после серьезных ранений. Например, муравей, потерявший в схватке две ноги, спустя сутки после пребывания в гнезде бегал на 32% быстрее, чем сразу после ранения, почти на той же скорости, что и здоровые особи. Следы таких старых травм имеются у каждого пятого муравья в разбойничьем караване.
Поскольку только 30% муравьев возвращаются с добычей после рейда, в колонне всегда остается немало свободных рук (точнее, челюстей), которые могли бы подхватить раненых бойцов. То есть ради спасения раненых муравьям не надо поступаться даже заготовкой провизии: преимущества «гуманного обращения» с пострадавшими товарищами огромны, а издержки - минимальны.
Но как же муравьи понимают, что их товарищ ранен и нуждается в транспортировке? Выяснилось, что при ранении муравьи выделяют особый секрет мандибулярных желез (см. мандибулы), состоящий из диметилдисульфида и диметилтрисульфида. Когда ученые смазывали этими веществами здоровых муравьев, сородичи подхватывали и несли их, как будто имеют дело с ранеными. Впрочем, взаимопомощь у муравьев всё же не универсальна. Например, когда исследователи искусственно повреждали муравьев в колонне по пути ее движения к термитнику, то есть до битвы, муравьи не обращали внимания на пострадавшего. Выходит, муравьи запрограммированы на то, чтобы помогать своим сородичам лишь в определенном контексте - на поле брани.
Почему же подобное поведение не практикуют и другие муравьи? По словам ученых, все дело в рождаемости: у Megaponera analis она низкая, в среднем в их гнезде выводится всего 13 новых муравьев в сутки. Так что они не могут действовать по принципу «отряд не заметил потери бойца». А вот, например, у кочевых муравьев , колонии которых состоят из сотен тысяч и миллионов особей, рождаемость колоссальная, и они могут не обращать внимания на раненых и отставших.
Источник : Erik Thomas Frank, Thomas Schmitt, Thomas Hovestadt, Oliver Mitesser, Jonas Stiegler, Karl Eduard Linsenmair. Saving the injured: Rescue behavior in the termite-hunting ant Megaponera analis // Science Advances . 2017. V. 3: e1602187.
Александр Храмов
«Элементы»
| Комментарии: 0 |
Кипятков В. Е.
Брошюра посвящена проблеме происхождения социального поведения у насекомых. Рассматриваются основные этапы эволюции родительского поведения у насекомых и возникновение на его основе истинно социального поведения. Изложена история формирования современных научных представлений о причинах социальности, критически рассмотрены основные теории, претендующие на решение этой проблемы, предпринята попытка создания синтетической теории.
До недавнего времени считалось, что эусоциальность (eusociality) - то есть такая форма общественной жизни животных, при которой во взрослой части популяции есть каста размножающихся особей и обслуживающая ее каста неразмножающихся, - может возникнуть только как способ поддержания близких родственников. Однако ученые из Гарвардского университета предложили новую теорию, согласно которой эусоциальность может появиться и при кооперации неродственных особей. Гораздо большее значение имеют особенности жизненного цикла и поведения тех животных, которые в принципе предрасположены к возможному развитию эусоциальности в ходе их эволюции.
Муравьиные круги (муравьеворот, спираль смерти, карусель смерти, англ. Death mill) - природное явление, состоящее в том, что один или небольшая группа муравьёв, на первый взгляд совершенно беспричинно, начинает бегать по замкнутому кругу, постепенно вовлекая в свой бесконечный цикл всё больше и больше других муравьёв. Муравьи продолжают свой бег до тех пор, пока не падают замертво, и муравьиный круг продолжает своё вращение до полного истощения, оставляя за собой полчища погибших.
Оказывается, муравьи, «попавшие в рабство» к более сильным видам, не так уж беспомощны, как может показаться на первый взгляд. Результаты исследований, полученные в Майнцском университете Иоганна Гутенберга (Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Германия), свидетельствуют о том, что порабощенные муравьи проводят «акции гражданского неповиновения», пренебрегая своими прямыми обязанностями, вплоть до убийства потомков своих тиранов. Тем самым они предупреждают возможность порабощения следующего поколения себе подобных муравьев.
Брайен М. В.
Предлагаемая читателю книга известного английского ученого М. Брайена занимает в литературе об общественных насекомых особое место. Эта книга написана для зоологов и экологов, специально не занимающихся этой проблемой. В ней подробно обсуждаются взаимоотношения общественных насекомых, как между собой, так и с другими организмами.
Этот текст про муравьев. Про то, как они организуют свое сообщество, как выбирают профессию, как проявляют гениальность, смекалку, героизм. А еще это текст о людях. Потому что всегда, когда мы говорим о животных, даже о самых маленьких, то имеем в виду самих себя.
Александр Марков
Ген, необходимый для формирования яиц у насекомых, у медоносной пчелы выполняет также целый ряд других функций, связанных с социальной организацией и разделением труда. Белок, кодируемый этим геном, влияет на возраст, в котором рабочая пчела переходит от работы «по дому» к сбору пропитания, на то, какой корм она будет собирать - нектар или пыльцу, а также на продолжительность ее жизни.
Елена Наймарк
Новое исследование становления эусоциальности у пчел построено на сравнении генов, работающих по-разному в двух пчелиных кастах. Выяснилось, что гены, которые экспрессируются больше у рабочей касты, прошли сильный положительный отбор. Показатели интенсивности отбора среди активных генов рабочей касты оказались выше, чем у активных генов королев. Это означает, что для родственного отбора важны как размножающиеся особи, так и те, которые сами не размножаются, а лишь способствуют выживанию сестер и братьев, причем бездетные особи важны для отбора даже больше. Гипотеза родственного отбора, таким образом, получила еще одно мощное подтверждение.
Елена Наймарк
Известно, что у высших позвоночных забота о потомстве передается из поколения в поколение. Здесь задействованы и генетические механизмы наследования, и эпигенетические, а также обучение. Как выяснилось, у насекомых уровень заботливости по отношению к молоди тоже наследуется, и здесь главную роль играет обучение и эпигенетическое наследование, а не генетическое. Вне зависимости от имеющихся генетических свойств, если мама-уховертка ответственно относилась к доверенной ей молоди, то вырастали потомки с повышенным уровнем заботливости, продолжая заданный тренд родительской опеки.
Уже несколько десятилетий среди биологов не утихают споры о реальности группового отбора и его значимости для эволюции. Эксперименты на социальных пауках Anelosimus studiosus показали, что у этого вида действительно имеет место избирательное выживание и избирательное размножение групп (колоний) в зависимости от их наследственных свойств, то есть групповой отбор в чистом виде. При недостатке пищи лучше выживают и размножаются колонии, в которых доля агрессивных особей снижается по мере роста численности, тогда как в изобильных районах лучше выживают и размножаются колонии, в которых с ростом численности доля агрессивных особей растет. Под действием группового отбора пауки выработали генетически обусловленную способность регулировать количественное соотношение агрессивных и мирных индивидов в своих коллективах в соответствии с местными условиями.