Как муравьи находят еду

Муравьи

Куча интеллекта! Муравьи давно приводят учёных в восторг. А почему бы и нет?

Муравьи обладают такой силой, что могут переносить пищу весом в 7 раз больше их собственного тела. Муравьи строят удивительно сложные колонии, разделённые на социальные ‘касты’, в которых каждому отведена особая роль.

Но на самом деле муравьи завораживают не только энтомологов. В последнее время специалисты по вычислительной технике стали обращать пристальное внимание на то, как муравьи решают сложнейшие задачи; в частности, интерес исследователей вызвала их способность находить кратчайший путь к источнику пищи.

Каждый муравей в колонии имеет собственную программу действий, и, несмотря на это, данная группа насекомых отличается высокой организованностью. Больше всего это заметно в том, как муравьи совершают свои путешествия к источнику пищи и обратно домой.

Муравьи находят кратчайшие пути до еды.

Муравьи проводят и поддерживают специальную линию, ведущую к источнику пищи с помощью оставления следов феромона — химического вещества, к которому чувствительны другие муравьи того же вида. Во время перемещения муравьи оставляют на поверхности определённое количество феромона, и поэтому каждый муравей предпочитает следовать по маршруту, который покрыт феромоном. Именно таким образом муравьи могут быстро находить кратчайший путь. Первыми обычно возвращаются те муравьи, которые использовали самый короткий маршрут, поэтому этот путь дважды помечается феромоном, так что другие муравьи привлекаются на этот путь сильнее, чем на более длинный и помеченный всего один раз. И, соответственно, путь, по которому пойдут эти муравьи, будет ещё больше помечен феромоном.

Поэтому вскоре почти все муравьи изберут данный путь. Но что если муравьи возвращаются сначала по более дальнему пути, сильно пометив путь феромоном? Воспроизведение с помощью компьютера показывает, что эта проблема решается, если феромон медленно распадается или испаряется. Что ещё больше усложняет задачу постоянного сохранения следов феромона на более длинных маршрутах.

Изучение этого фантастического мастерства позволило исследователям создать компьютерные программы, которые способны решить сложные проблемы информационных технологий, такие как изменение маршрута в занятой коммуникационной сети. 1

Муравьи, обитающие в пустыне Сахара, обладают удивительное способностью находить обратный путь домой, используя сложнейшие законы математики, которые известны как интегрирование по пути и горизонтальная проекция. 2

Семейство насекомых муравьёв Formicidae насчитывает около 8000 видов муравьёв (отряд Hymenoptera). Муравьи обитают по всему миру, хотя, в общем, они предпочитают более тёплый климат. Их размеры колеблются от 2 мм до 25 мм.

Муравьи живут от восьми до десяти недель. За этот период они проходят четыре стадии развития — яйцо, личинка, куколка и взрослое насекомое. Рабочие муравьи – это бесплодные женские особи, выполняющие всю работу в колонии; более крупные муравьи (солдаты) защищают колонию. В определённое время года у многих видов муравьёв появляются крылатые мужские особи и насекомые-матки. Они вылетают в воздух и там спариваются (вскоре после спаривания мужские особи умирают). После этого оплодотворенная насекомое-матка основывает новую колонию (муравейник), и остаток своей жизни она сидит и откладывает яйца. 3

Муравьи общаются при помощи запахов и прикосновений

Социальное поведение муравьёв одно из самых сложных среди насекомых всего мира. Они общаются посредством прикосновений и запахов, постоянно прикасаясь друг к другу, чтобы передать запах их муравейника. Некоторые муравьи проявляют враждебные наклонности (на которые к счастью для наших детей не было акцентировано внимания в недавно созданных мультфильмах, таких как Муравьи и Жизнь Жука).

Например, муравьи обладают способностью завоёвывать колонии других видов муравьёв с помощью ‘паразитной матки’ и ‘покорять’ обитателей этих колоний. Матка нападает и убивает матку другого вида муравьёв, а затем покрывает себя запахом побежденной матки, так что жители этой колонии принимают её за свою. Это происходит следующим образом: матка прикасается своим телом ко всем открытым ранам мертвой матки. Затем она откладывает свои яйца, о которых заботятся муравьи этой новой колонии. По мере того, как паразитные яйца вылупливаются, и муравьёв новой матки становится всё больше и больше, они захватывают личинки колонии, и когда те выводятся, используют их в качестве рабов. Созрев, эти ‘заложники’ будут вынуждены заботиться о колонии и о захватчиках всю свою жизнь. 4 Неприятная картина! 5

Все муравьи имеют удивительные черты дизайна. У них есть две группы челюстей — внешняя пара челюстей используется для того, чтобы переносить предметы и копать, а внутренняя пара используется для пережевывания пищи. Некоторые муравьи могут поднимать пищу (будь то листья, зернышки или другие насекомые), вес которой почти в семь раз превышает вес их собственного тела.

Читайте также: Сколько весят муравьи?

Все муравьи играют очень важную роль в структуре падшего мира. Они контролируют численность других видов. Муравьи могут питаться животными (позвоночными, как и беспозвоночными), растениями, и даже семенами многих растений, таким образом, происходит утилизация мертвого органического материала. Многие виды муравьёв живут в земле, а некоторые, как муравей-древоточец, живут в дереве (хотя на самом деле они не едят древесину).

Муравьи — опытные охотники и безжалостные искатели колонии, пищи или даже рабов. Муравьи обладают способностью организовывать согласованное нападение на вражескую колонию, и быстро защищать свои муравейники от захватчиков.

Муравьи сотрудничают с другими насекомыми.

Некоторые муравьи вступают в так называемое взаимовыгодное существование, или ‘симбиотические’ взаимоотношения с другими насекомыми или даже в некоторых случаях грибами. Один из самых ярких примеров этого сосуществования можно наблюдать у растительной тли. Эти насекомые, сосущие сок, образовывают сладкое, клейкое вещество, известное как медвяная роса, очень сильно привлекающая муравьёв, которые видят в ней источник пищи.

Примером такого сотрудничества может быть взаимосвязь между кукурузным муравьём, тлей кукурузной корневой и земляничной тлёй. Вероятно, чтобы гарантировать, что муравьи и дальше будут питаться этой медвяной росой, кукурузные муравьи заботятся об этой тле, держа на расстоянии их врагов и защищая их яйца зимой. В случае с тлей кукурузной корневой, которые питаются кукурузными корнями, кукурузные муравьи собирают осенью яйца этой тли, оберегают их в зимнее время в своих муравейниках, а затем весной выносят личинки к корням горчака и травы, где они получают необходимые питательные вещества. Из этих молодых личинок вырастают бескрылые женские особи, называемые мамами семьи. Они способны выводить живых личинок без спаривания. Эти мамы выращивают два или три поколения на растении, после чего муравьи возвращаются для того, чтобы перенести личинки к молодым кукурузным корням, где они уже выводят другие 10-20 поколений. 6

Таким образом, под защитой и заботой муравьёв эта тля процветает. Муравьи получают желто-оранжевые ‘экскременты’ тли; Однако именно муравьи, а не тля управляют этой взаимосвязью. Доказательством этому может быть следующий случай: время от времени крылатая самка тли вылупливается, а затем пытается перелететь на другое растение, подальше от муравьёв. Именно в этот момент муравьи проявляют свою власть, хватая самку и перенося её обратно к их муравейнику.

Логика противоречит эволюционному появлению муравьев.

Чрезвычайно сложная социальная структура муравьев, стадии развития, сила, навигационные способности и сообразительность, которая помогает им ‘брать на воспитание’ тлю – всё это слишком хорошо, чтобы быть результатом эволюции. Утверждение о том, что муравьи произошли посредством эволюции, противоречит всякой логике и простому здравому смыслу.

Окаменелые муравьи были муравьями, и никакой эволюции не произошло.

Когда же, по мнению эволюционистов, эволюционировали муравьи? Britannica (Британская Энциклопедия) говорит, что между энтомологами существуют разногласия относительно того, когда впервые на Земле появились муравьи, представители отряда Hymenoptera. Некоторые полагают, что это случилось 225 миллионов лет назад (предположительно в то же самое время, когда появились первые бабочки, мотыльки и мухи); по мнению других ученых, похоже, что это произошло 150 миллионов лет назад.

Britannica утверждает, что известно много окаменелостей муравьёв, относящихся к ранней Кайнозойской Эре (60 миллионов лет назад), когда ‘уже произошло четкое разделение на самцов, самок и работников’. Некоторые окаменелые муравьи, которым предположительно 60 миллионов лет, и теперь относятся к ‘живому роду’. 7 Другими словами, окаменелые муравьи настолько похожи на современных муравьёв, что их относят к тому же самому роду! На самом деле это означает, что окаменелые муравьи были муравьями, и никакой эволюции не произошло.

Ссылки и примечания

1. Бонабу E. и Тераулаз Г., «Swarm Smarts», Scientific American 282(3):55, 2000. Вернуться к тексту.
2. Сарфати Д., «Муравьи находят путь, используя сложную математику», TJ 15(2):11-12, 2001. Вернуться к тексту.
3. The New Encyclopaedia Britannica, 15th издание, 1:437, 1992. Вернуться к тексту.
4. Топоф, Х., «Slavemaking queens», Scientific American 281(5):60-66, ноябрь 1999. Вернуться к тексту.
5. Такое поведение скорее свойственно падшему миру, после грехопадения. Но необходимо соблюдать осторожность: нельзя считать, что у насекомых (как и растений) есть ‘душа живая’. Вернуться к тексту.
6. Гренстем, П., «Муравей и личинка тли», , 12 June 2001. Вернуться к тексту.
7. Насекомые, отряд Hymenoptera, Палеонтология и классификация, Encyclopaedia Britannica CD-Rom, 1999. Вернуться к тексту.

Муравьи — НИКАКОЙ ЭВОЛЮЦИИ

Необычный на вид муравей, известный как Zacryptocerus aztecus из Мексики, полностью идентичен своей древней форме, обнаруженной в Карибском янтаре, которому предположительно 15-45 миллионов лет. Представьте, сколько поколений муравьёв прожило бы за такой огромный период времени. Существует множество примеров таких ‘живых окаменелостей’, которые подтверждают мифологическую сущность эволюции и миллионов лет.

В том же самом Карибском янтаре был похоронен и этот Медовый Муравей (Leptomyrmex). Однако тот же самый вид можно обнаружить и сегодня.

Источник

Мир муравья

Как муравьи находят пищу

Каждая колония муравьев насчитывает не менее сотни тысяч особей. И как любое сообщество оно должно постоянно снабжаться пищей. Но как муравьи находят еду и как осуществляют ее доставку в муравейник? Муравей разведчик в поисках пищи от самого дома оставляет прерывистый пахучий след. Обнаружив еду, муравей съедает или выпивает столько, сколько сможет. Делает он это не для себя, а для всех жителей муравейника. На обратном пути разведчик оставляет за собой непрерывный ароматический след. Вернувшись в гнездо добытчик угощает своих сородичей добычей, а муравьи по следу устремляются к тому месту, откуда была принесена еда.

Лесные муравьи в поисках еды прокладывают дороги, по которым доставляется продовольствие к гнезду. Во время походов за едой, с целью быстрого и эффективного путешествия к месту нахождения пищи и переноса ее обратно в муравейник они оставляют запах.
Приметив добычу, они нападают на нее. На первый взгляд их деятельность кажется хаотичной, на самом деле, они каким-то образом координируют усилия, что позволяет нападать муравьям на насекомых гораздо крупнее их. Одна колония муравьев съедает за год около 10 миллионов насекомых. Они настоящие санитары леса и приносят огромную пользу.

Лесные муравьи используют любую возможность пополнить свои запасы еды. Например, запах меда приводит медведя к пчелиному рою, хотя пчелы чаще отгоняют его, тот успевает разворошить гнездо. И вот тогда беззащитному пчелиному рою, грозит куда большая опасность – муравьи. Если его обнаружат муравьи, то мед будет унесится в муравейник, личинки разрываются, и погибшие пчелы тоже в качестве трофеев отправляются на «кухню». Хотя пчелы гораздо крупнее соперника, но с муравьями они не справятся. Пища животного происхождения необходима личинкам.

Взрослые муравьи питаются медвяной росой, которую выделяет лесная тля. Она содержит много сахара и витаминов. Муравьи охраняют и опекают тлей как домашних животных. Объем потребляемого нектара весьма значителен. Средняя колония лесных муравьев съедает за год 100 килограмм пади.

Муравьи-древоточцы, известные своими постройками обширных подземных туннельных систем в деревьях, вопреки распространенному мнению, не едят древесину, потому что они не способны переваривать целлюлозу. Они лишь создают туннели и гнезда в нем как раз для того, чтобы можно было удобно доставлять пищу домой. Эти системы часто приводят и заканчиваются у источника пищи — колонии тлей, где муравьи питаются их медвяной росой.

Муравьям-листорезам не надо искать себе еду, они ее выращивают сами, но для этого они, когда строят муравейник устраивают там теплицы для грибов.
Муравьи-жнецы собирают семена различных растений и кормятся ими. Они могут быть легко обнаружены в саду, парке или лужайке, где создают проходы на земле. Эти муравьи двигаться в тандеме, как и у многих видов у них есть множество работников. Они приносят семена трав в гнезда и хранят их в специальных зернохранилищах. Интересно, что муравьи удаляют почки на семенах, чтобы они не прорастали в гнездах и сохранялись для еды в течение длительного времени. После употребления в пищу, жесткие оболочки семян выбрасываются из гнезда.

Источник

15 удивительных фактов о муравьях

Они хоть и маленькие, но очень сложные существа.

Муравьи способны создать сложные дома с туалетом для себя, использовать лекарства для борьбы с инфекцией, а также учить друг друга новым навыкам.

Вот 15 очень интересных и удивительных фактов про этих насекомых:

1. Муравьи не всегда трудолюбивы.

Несмотря на свою репутацию преданных рабочих, не все муравьи в семье тягают груз, превышающий свой собственный вес.

В одном исследовании одного муравейника в Северной Америке, ученные следили за муравьями из рода Temnothorax. Они обнаружили, что почти четверть муравьев вели себя довольно пассивно за весь период исследования. Пока ученные не могут сказать, почему некоторые муравьи бездействуют.

2. Муравью с удовольствием едят фаст фуд.

В 2014-м году ученные оставили на тротуаре Нью-Йорка хот-доги, картофельные чипсы и другие продукты из фаст фуда, чтобы понаблюдать, сколько человеческой еды муравьи захотят съесть.

Спустя сутки они вернулись на место и взвесили оставшуюся еду, чтобы понять, сколько съели муравьи. Они посчитали, что за год муравьи (и другие насекомые) съедают почти 1 000 кг выброшенной еды.

3. Иногда муравьи выращивают личинок бабочек. Голубянка и мирмик.

Голубянка алькон, дневная бабочка из семейства голубянок, иногда обманывает мирмиков — род мелких земляных муравьев — чтобы те выращивали за них детенышей.

Муравьи порой путают запах личинки гусеницы с запахом своего муравейника, считая, что личинка является частью их семьи. Они забирают личинку с собой в муравейник, снабжают ее нужной пищей и охраняют ее для чужеродных видов.

4. Муравьи делают туалеты в своих муравейниках.

Муравьи не просто ходят туда-сюда. Некоторые справляют нужду вне муравейника в кучу, называемую мусорной ямой.

Другие, как обнаружили недавно ученые, облегчаются в специальных местах внутри своего дома.

Как пример можно взять черных садовых муравьев, которые, несмотря на то, что оставляют мусор и мертвых насекомых вне муравейника, держат свои отходы жизнедеятельности в углах своих домов — месте, которое похоже на маленькую уборную.

5. Муравьи принимают лекарства, когда болеют.

В недавнем исследовании ученые обнаружили, что, когда муравьи сталкиваются со смертельным грибком, они начинают употреблять пищу богатую свободными радикалами, которая помогает бороться с инфекцией.

6. Муравьи могут напасть на добычу во множество раз больше и тяжелее их самих.

Кусачие муравьи из рода Leptogenys, подсемейства Понерины, в основном питаются многоножками, которые во много раз превышают размер самих муравьев. Нужно около дюжины этих насекомых, чтобы сразить многоножку, а сам процесс нападения довольно интересно наблюдать.

Муравьи нападают на многоножку (видео)

7. Муравьи могут чувствовать неуверенность в себе.

Исследование черных садовых муравьев, проведенное в 2015-м году, показало, что муравьи могут понимать, что они чего-то не знают.

Когда ученые поставили муравьев в непредсказуемую ситуацию, вероятность, что насекомые оставят феромонный след для своих сородичей, чтобы те пошли за ними, существенно снижалась.

По словам ученых это означает, что насекомые понимают, что они не уверены, в правильном ли направлении идут.

8. Почему муравьи ходят по воде?

Вы замечали, что во время дождя муравьи не тонут? Они настолько легкие, что даже не могут разорвать поверхностное натяжение воды. Муравьи просто ходят по ней.

9. У муравьев самые быстрые рефлексы во всем животном королевстве.

Муравьи рода Odontomachus («сражающийся зубами») являются хищниками и обитают в Южной и Центральной Америке. Они могут захлопнуть свою челюсть со скоростью 233 км/час.

10. У самцов муравьев нет отца.

Самцы появляются из неоплодотворенных яиц и имеют только один набор хромосом, который они получают от своей матери. Самки муравьев, с другой стороны, появляются из оплодотворенных яиц и имеют два набора хромосом: один от матери, другой от отца.

11. Муравьи считают свои шаги.

В ветряных пустынных просторах муравьи после поиска пищи идут домой, считая свои шаги, чтобы вернутся обратно в муравейник.

В 2006-м году было проведено исследование, которое доказало, что муравьи делают одинаковые шаги, даже если им удлинить или укоротить ноги.

12. Муравьи побывали в космосе.

В 2014-м году группа муравьев прибыла на Международную космическую станцию для исследования того, как насекомые ведут себя в условиях микрогравитации. Несмотря на непривычную окружающую обстановку, муравьи продолжали работать вместе, исследуя свою территорию.

13. Муравьи — единственные нечеловекообразные животные, способные учить.

В исследовании 2006-го года, ученные обнаружили, что мелкие муравьи из вида Temnothorax albipennis ведут других муравьев своего вида к еде, тем самым показывая им путь, чтобы те запомнили. По словам ученых, это первый случай, когда одно нечеловекообразнее животное обучает другого.

14. Муравьи могут играть роль пестицидов.

Ученые провели детальный обзор более 70-ти исследований, в которых анализировалась возможность использования муравьев-портных для защиты сельхозугодий. Они обнаружили, что эти насекомые отгоняют вредителей от цитрусовых и других плодовых культур.

Муравьи-портные живут в гнездах, которые строят в деревьях. Исследование показало, что сады с деревьями, в которых живут муравьи-портные, имели меньше повреждений, что в свою очередь приводило к богатым урожаям.

15. Муравьи могут клонировать друг друга.

Муравьи-амазонки размножаются с помощью клонирования. В колонии муравьев нет самцов, и ученые так и не нашли их, но вместо этого они обнаружили, что вся колония этих муравьев состоит из клонов королевы.

Источник