Где у муравья брюшко

Где у муравья брюшко

Строение муравьёв
(3 — брюшко и гениталии)
(по Длусскому и др., 1990 с дополнениями)

(Страница обновлена 18.12.2008)

Отвечая на многочисленные просьбы, в том числе студентов и школьников, помочь в написании рефератов и докладов о муравьях (то что они мне прислали оказалось излишне упрощенным и с ошибками) и разместить на сайте соответствующую информацию, я пошел им на встречу. Пока мой собственный авторский раздел со страницами об образе жизни муравьёв (их поведении и составе семьи, о разделении функций и социальном паразитизме, гнездостроении и питании и т.д.) и о строении муравьёв ещё не опубликован, то я предлагаю свои черновики с добавлением выдержек из лучших книг о муравьях (которые теперь, к сожалению, малодоступны в библиотеках и магазинах) и с учетом зарубежной научной периодики.
Материал публикуется на нашем сайте только в образовательных целях, и не может быть использован в коммерческих целях. Гиперссылка обязательна. С научно-популярными книгами ознакомьтесь здесь >>>. Муравьиные журналы здесь >>>.
Раздел дополняется и уточняется каждый месяц. Для вопросов >>>LASIUS@narod.ru

Морфология брюшка

Метасома (брюшко). Брюшко вместе co стебельком образуют метасому. Первый истинный абдоминальный сегмент сливается с тораксом образуя грудь (мезосома). Стебелек, образующий с грудью шарнирное, а с брюшком — шарнирное или кольцевое подвижные сочленения, может состоять из одного или двух члеников. Первый, часто единственный, членик стебелька называется петиолюсом, второй — постепетиолюсом. Они гомологичны, соответственно, II и III истинным абдоминальным сегментам. У видов с одночлениковым стебельком брюшко самок и рабочих состоит из 5, а самцов — из 6 сегментов, гомологичных, соответственно, III-VII и III-VII истинным абдоминальным сегментам. У муравьев с двухчлениковым стебельком число сегментов на один меньше и, соответственно, I брюшной сегмент гомологичен IV истинному.

Стебелек у Myrmicinae состоит из петиолюса (1) и постпетиолюса (2)

У муравьев с одночлениковым стебельком тергит петиолюса развивается в поперечную лопасть, носящую название чешуйки . Чешуйка может быть вертикальной или наклоненной вперед. Реже петиолюс может быть цилиндрическим ( Tapinoma ) или узловидным (некоторые Cataglyphis ). Напротив, у видов с 2-члениковым стебельком, форма петиолюса бывает, чаще всего, узловидной, с развитым узелком различной формы и, как правило, удлиненной передней цилиндрической частью, реже цилиндрической ( Myrmecina ). Постпетиолюс у этих видов имеет более или менее шаровидную форму. Своеобразная форма петиолюса у примитивных Amblyoponini : он отделен от брюшка сравнительно слабой перетяжкой и, если смотреть сверху, прикреплен к нему всей задней поверхностью.

Первый тергит брюшка Ponerinae, Formicinae и Dolichoderinae , гомологичный постпетиолюсу Myrmicinae , имеет форму куба без двух сторон, с сильно округленными углами и гранями. Его верхняя поверхность называется основной, а передняя — покатой. У Ponerinae I сегмент брюшка отделен от II перетяжкой. Эти сегменты имеют шаровидное сочленение, образованное жестким хитиновым пояском на переднем крае II сегмента и сужено заднем краем I. В остальных случаях сочленения между бритыми сегментами трубчатые, т.е. последние способны не только вращаться относительно друг друга, но и втягиваться друг в друга.

1-члениковый стебелек — Aneuretinae, Cerapachyinae, Formicinae, Dolichoderinae, Dorylinae, Nothomyrmeciinae, Ponerinae

2-члениковый стебелек — Aenictinae, Ecitoninae, Leptanillinae, Myrmeciinae, Myrmicinae, Pseudomyrmecinae

Сравнение стебелька у Formicinae (1), Ponerinae (2) и Myrmicinae (3).
Цветом выделены петиолюс и постпетиолюс (который является и 1-ым сегментом боюшка у первых двух подсемейтв)

Касты и стебелёк. Говоря о строении стебелька (петиолюс и постпетиолюс) надо отметить его важнейшее значение в систематике муравьёв. Это главнейший признак в высшей классификации подсемейств. Но важно также отметить и интереснейшее и совершенно странное кастовое различие в числе члеников стебелька у некоторых муравьёв. У Myrmicinae стебелёк 2-члениковый у всех каст (самки, рабочие, самцы). Однако у некоторых тропических кочевых муравьёв все иначе, сложнее и запутаннее. У муравьёв-кочевников Азии Aenictus и у Leptanilla самки (бескрылые и эргатоидные) и самцы имеют 1-члениковый стебелёк, а рабочие 2-члениковый.

Жало. У самок и рабочих особей Ponerinae и Myrmicinae имеется жало, гомологичное яйцекладу. Строение его в разных группах муравьев может быть различным (Kugler, I978), но в систематике эти признаки практически не используются. У Formicinae , Dolichoderinae жало редуцировано, хотя железы ядовитого аппарата развиты порой сильнее, чем у видов, имеющих жало. Секрет желез эти муравьи выбрызгивают, причем иногда на расстояние в несколько десятков сантиметров. У Doliсhoderinae отверстие желез скрыто под стернитами брюшка. У Formicinae выход ядовитой железы вытянут в трубочку (ацидопору), окруженную венчиком волосков (коронулой).

Гениталии. Гениталии самцов состоят из субгенитальной пластинки и трех пар створок. Наружная створка состоит из двух частей — сквамулы и стипеса. Часто на них имеются различной формы выросты. Внутренние створки (сагитты) широкие и обычно зазубренные с брюшной стороны. Между стипесами и сагиттами помещаются вольселлы сложной формы, часто с крючковидным выростом на конце. В некоторых родах, например, Tapinoma, Cataglyphis , строение гениталий самцов — важный диагностический признак, в других — например у Formica , их строение у разных видов почти не отличается. По разным классификациям, мелкие части гениталий включают gonostyli (Snodgrass), gonocoxites + gonostyli (LaPorte), gonocoxites + gonostyli + volsellae (Verhoeff).

Окраска. Окраска муравьев не так бросается в глаза, как у многих других жалящих перепончатокрылых. Правда, в тропиках некоторые виды имеют металлическую окраску, но наши муравьи черные, бурые, коричневые, желтые, буровато- или желтовато-красные. Часто грудь и голова бывают буровато- или желтовато-красными, брюшко — бурым или черным.

Скульптура. Важное значение в систематике муравьев, особенно на видовом уровне, имеет скульптура различных частей тела. Она может и отсутствовать, тогда поверхность бывает гладкой и блестящей. Грубая скульптура видна даже при небольших увеличениях, поверхностная заметна только при большом увеличении и направленном косом освещении. Естественно, четких границ между этими двумя типами не существует. Грубая скульптура, состоящая из изолированных углубленных ямок, называется ямчатой, а поверхностная — точечной. Грубая скульптура, состоящая из более или менее параллельных или расходящихся морщинок, называется морщинистой, а поверхностная — струйчатой. Грубая скульптура из морщинок, образующих сеть замкнутых ячеек неправильной формы, называется ячеистой, а поверхностная — сетчатой. Грубая скульптура из соприкасающихся бугорков называется гранулированной, а поверхностная — шагреневой.

Опушение (волоски, хеты). Важным таксономическим признаком для систематики муравьев также является строение, расположение и обилие волосков. Различают отстоящие и прилегающие волоски. Отстоящие волоски (хеты) обычно крупнее, жесткие и в основании их имеется волосковая ямка. Прилегающие волоски обычно плотно прилегают к телу и образуют прилежащее опущение. Хотя в большинстве случаев эти группы волосков хорошо отличаются, могут быть и промежуточные состояния. Прилежащие волоски могут быть приподнятыми, наклонными и полуотстоящими (т.е. наклоненные под углом 45°). При описании прилежащего опущения соотносят длину волосков о расстоянием между ними, а при описании хетотаксии указывают приблизительное число волосков, которые видны при рассматривании в стандартном положении. Для описания хетотаксии груди, стебелька и брюшка тело рассматривается точно в профиль. Число волосков на затылочном крае головы, висках и щеках подсчитывается при рассмотрении головы точно сверху.

Псаммофоры. Особо следует сказать о псаммофорах — специальных приспособлений для пероноски сухой почвы, распространенных у пустынных муравьев. У представителей подсемейства Myrmicinae и у Camponotus псамоффор образован длинными отстоящими волосками (аммохетами), часто имеющими форму латинской буквы J, расположенной на нижней поверхности головы и мандибул. При несовершенном псаммофоре эти волоски обычно почти прямые и расположены беспорядочно. Совершенный псаммофор образован J-образными волосками, расположенными правильными рядами. Специализированный псаммофор представляет собой площадку, лишенную волосков, окруженную одним рядом длинных j-образных волосков, образующих корзинку. Особое строение имеет псаммофор Саtaglyphis . Его задняя стенка образована длинными волосками на нижней стороне головы, дно — длинными нижнечелюстными щупиками, бока — мандибулами, несущими длинные волоски, а передняя станка — длинными жесткими хетами на передней крае клипеуса.

Стридуляционная система. Стридуляционная система (Stridulatory system) — это орган производящий звуковые сигналы у некоторых муравьев (например, Myrmicinae). Эта система состоит из plectrum (= stridulatory file), расположенного на заднем крае III-го абдоминального сегмента (обычно, но не всегда, на тергите), и тонкобороздчатого stridulitrum (или sounding board) на передней части IV-го абдоминального сегмента.

Провентрикулус. Провентрикулус (Proventriculus, Calyx) — это мышечная клапанообразная часть пищеварительного тракта, регулирующая проход пищи между зобиком (crop) и желудком (midgut). У всех групп провентрикулус имеет базальное расширение-луковицу bulb, но у некоторых эта bulb окружена кольцом из 4-х склеротизированных sepals, вместе называемых calyx. Имеет важное значение для систематики подсемейств.

Источник

Строение муравья

Особенности строения муравья

Насекомые семейства муравьиных относятся к отряду перепончатокрылых и по своей морфологии напоминают ближайших «родственников» — ос и пчел. Между собой разные виды муравьев очень похожи по строению, но имеют некоторые отличия в зависимости от образа жизни или ареала проживания.

Анатомическое устройство их организма довольно сложное. Оно в совершенстве продумано природой для того, чтобы эти насекомые имели возможность перемещаться на большие расстояния с хорошей скоростью, поднимать тяжелые грузы, атаковать противников и защищаться от природных врагов, а также выполнять свои рабочие функции в соответствии с социальной иерархией муравейника.

Внешнее строение

Тело муравья покрывает прочная хитиновая оболочка. Оно подразделяется на 3 основных части — голова, грудь и брюшко. Схема строения туловища и анатомия муравья представлены на фото.

Хитиновый наружный скелет служит для защиты от различных внешних повреждений и является основой, к которой крепятся скелетные мышцы. Именно благодаря ему эти крохотные насекомые могут носить груз, в несколько десятков раз превышающий их собственный вес.

Это интересно! Самые маленькие виды муравьев способны поднимать предметы в 50 раз тяжелее их самих, а более крупные представители — всего в 10-20 раз. Чем меньше насекомое, тем более мощной силой обладает. Это зависит от строения мышечной системы.

Голова

На голове муравья расположены два вида глаз (простые и фасеточные), усики-антеннки, а также наличник и жвалы, называемые иначе мандибулы.

Маленькие, но мощные челюсти захватывают и пережевывают пищу. В предротовой камере происходит ее разделение на съедобные и несъедобные частицы.

Большая часть пространства внутри головы занята мышцами, управляющими мандибулами. Самые большие их размеры зафиксированы у муравьев-солдат. Они пользуются ими для сбора пищи, очищения ее от грязи, а также для захвата или уничтожения добычи. Кроме того, такие большие челюсти дают им преимущество в боях с противниками, нанося врагам значительные повреждения.

Глаза

У разных видов муравьев органы зрения немного отличаются. В зависимости от условий обитания и строения глаз эти насекомые могут видеть всего на несколько сантиметров или до сотни метров вперед. А в почве, например, живут абсолютно слепые муравьи.

Органы зрения на голове представлены большими фасеточными глазами и тремя простыми глазками.

Последние предназначены для определения особенностей окружающей среды, например, освещенности или плоскости наклона поверхности.

Фасеточные глаза муравья имеют сложное строение и состоят из отдельных частичек — омматидий. Их наружные линзы плотно примыкают друг к другу и снаружи напоминают форму шестигранников, которые называются фасетками. Отсюда происходит их название.

Несмотря на сложное устройство, органы зрения муравья обладают довольно низким разрешением, поэтому различить форму предмета насекомым достаточно сложно, но зато они отлично реагируют на движение.

Усики

У муравьев отсутствуют нос, уши и вкусовые рецепторы, зато их усики являются универсальным органом чувств. Они отвечают за осязание, обоняние и вкус одновременно, и состоят из рукоятей, жгутиков и лобных валиков.

Факт! Такое морфологическое строение усиков в природе присуще только муравьям.

С их помощью насекомые распознают молекулы различных веществ, чувствуют воздушные потоки и вибрации, а также принимают внешние сигналы от окружающей среды и других насекомых. Усики передают в мозг информацию обо вкусах, запахах и фактуре предметов вокруг. Муравьи даже могут передавать эти данные друг другу.

Запах воспринимается жгутиками усиков, насекомые могут различать его тончайшие оттенки. А вкусы распознаются через многочисленные пластинки, пронизанные порами. Благодаря таким необычным органам чувств муравьи могут различать чистую и грязную воду, минеральные примеси и химические вещества в ее составе.

Для осязания и тактильных ощущений насекомые помимо усиков используют маленькие жесткие волоски по всему телу.

На заметку! Муравьи своими антеннками хорошо улавливают вибрацию воздуха и могут даже предсказать землетрясение! А вот ушей у них нет, поэтому распознать звуковые волны они не способны.

Через усики также происходит общение между насекомыми. Особые прикосновения их жгутиками, жесты лапками в совокупности с выделением феромонов составляют уникальный язык муравьев.

Грудина

На грудине находится передняя пара ножек и оборонительные органы. У муравьиной королевы и некоторых разновидностей муравьев там же располагаются крылья, которые отгрызаются после выполнения функции размножения.

Между грудью и брюшком находится некое подобие «талии» — петиоль, которая состоит из 1-2 члеников.

Брюшко

В брюшке находится сердце, репродуктивные органы, железы эндокринной системы и основная часть пищеварительной системы — зоб и кишечник, а также химическое ядовитое вещество для атаки или обороны.

Зоб — слепой отросток пищевода, в котором могут храниться остатки переваренной пищи. Это так называемый «общественный желудок», поскольку его содержимое может передаваться другим членам гнезда. У некоторых видов насекомых даже есть специальные особи — муравьи-кормушки, которые отвечают за хранение пищевых запасов.

Также здесь расположена главная составляющая развитой эндокринной системы муравьев — дюфурова железа, которая выделяет специальные феромоны. С их помощью насекомые общаются и отслеживают пути следования друг друга. Например, муравьи-разведчики разыскивают еду, спешат в гнездо, чтобы сообщить информацию рабочим, а после возращаются к найденному источнику по запаху своих следов.

Важно! Если вы обнаружили на кухне одинокого муравья и убили его, скорее всего, по его следу придут другие разведчики. Поэтому важно отследить его путь и тщательно все промыть, чтобы убрать все неуловимые человеческим носом запахи.

У некоторых видов муравьев на брюшке находится жало (трансформированный эволюционным путем яйцеклад), с помощью которого можно поразить врага и впрыснуть ему яд. У других разновидностей имеется специальное отверстие, из которого распыляется муравьиная кислота для защиты от внешней опасности.

Лапки

У муравья на туловище расположены три пары ножек. Каждая из них делится на три составляющие — бедро, голень и лапка, которая заканчивается двумя крючкообразными коготками и клейкой подушечкой. С их помощью насекомые могут легко удерживаться на гладкой вертикальной поверхности.

Между корпусом и ножкой находится маленькое шарнирное крепление, соединяющее их между собой — вертлуг. Он настолько мал, что разглядеть его можно только под микроскопом.

Благодаря такому строению конечности муравьи обладают высокой подвижностью. Передняя пара ножек по праву может считаться «руками» в полном смысле слова. С их помощью муравей выполняет разные виды работ, поскольку они являются самыми сильными.

Внутреннее строение муравья

Внутреннее устройство муравья очень функционально. Структура всех органов и систем продумана природой до мелочей.

• Центральная нервная система состоит из нескольких типов нервных узлов, называемых ганглии: надглоточный (самый крупный, выполняющий мозговые функции), подглоточный, грудные и брюшные. Мозг муравья состоит из 250-500 тысяч нейронов и способен формировать большое количество временных связей. Доказано, что он гораздо более развит у социально организованных насекомых, живущих группами, чем у особей-одиночек.
• Кровеносная система

Так называемой «кровью» муравьев является прозрачная бесцветная жидкость — гемолимфа. Она не разносится по телу в артериях и венах, как у человека, а циркулирует свободно, благодаря работе особого сосуда, выполняющего роль сердца. По строению он является мускулистой трубкой, и проходит вдоль всей спинной поверхности тела муравья.

• Дыхательная система муравья состоит из трахей и дыхальцев (стигм), которые расположены на разных частях тела насекомого: между среднегрудью и эпинотумом (заднегрудные), на эпинотуме, на стебельке у основания чешуй­ки и на сегментах живота. У насекомых нет легких, поэтому процесс дыхания происходит особым образом — сквозь микроскопические поры на хитиновом покрытии, через которые проходят дыхальца.

Вопросы

Андрей, 36 лет (Сочи):

Скажите, сколько живут муравьи?

Ответ: Возраст отдельных особей в зависимости от их вида и среды обитания может достигать нескольких месяцев. Дольше всех живет муравьиная королева, продолжительность жизни у нее составляет от 5 до 25 лет.

Оксана, 56 лет (Тула):

Здравствуйте. Хотела спросить про муравьев-жнецов — у них такое же строение, как у вас в описании, или чем-то особенным отличаются? Мы хотели внучке купить муравьиную ферму за стеклом.

Ответ: Муравьи-жнецы внешне выглядят как и большинство других насекомых их типа. Но отличаются своими размерами и считаются одними из самых крупных. Они вырастают длиной 4-9 мм. Главные отличительные признаки — крупная голова и очень мощные челюсти.

Источник