Наука о муравьях
Мирмекология – это наука изучающая муравьев. История науки о муравьях уходит корнями в далекое прошлое. Еще в 4 веке до нашей эры Аристотель наблюдал за ними, замечая удивительные особенности жизни муравьиной семьи. Первые научные статьи об этих разумных насекомых можно встретить в его трактате, посвященном животному миру – История животных. Благодаря великому философу и мыслителю, Греция стала местом, где зародилась эта наука. Именно на землях Эллады впервые упоминается слово мирмекология: μύρμηξ – муравей, λόγος – учение.
Мирмекология описывает особенности жизни муравьиной семьи. Главная загадка, науки занимающейся муравьями – это парадоксальное сочетание высочайшего уровня интеллекта муравейника в целом и крохотной нервной системы отдельного жителя колонии. Удивительная организация, строгое распределение ролей позволяет им адаптироваться к изменениям погоды в разное время года. Также стойко мураши противостоят случайным воздействиям – повреждениям любопытными животными, падениям деревьев, ураганам или ливням.
Наблюдение, мечение, радиоактивная еда
Наблюдение – древнейший метод науки изучения жизни муравьёв, который дожил до наших дней. Многие века любознательность человека заставляла его с интересом наблюдать за жизненным укладом муравьиной семьи. Сложная организация муравьиной колонии напоминала древним ученым сообщество людей, где каждый занят своим делом, выполняет строго определённую функцию.
В больших муравьиных фермах и научных формикариях, ученые исследуют жизнь мурашей путем мечения. Отдельных особей муравьиной семьи метят капелькой светящейся краски и следят за их действиями, перемещениями внутри колонии. Часто можно заметить, как бегущий рабочий или солдат на мгновение замирает, а затем продолжает движение в другом направлении. Мирмекологи связывают такое поведение, с получением внешнего управляющего сигнала, после которого исполнитель меняет направление для выполнения нового приказа.
Современная наука не стоит на месте и чтобы понять, как распределяется еда внутри муравьиного семейства, ученые дают мурашам пищу, с небольшим содержанием фосфора или изотопом углерода. Затем, при помощи счетчика Гейгера, наблюдают как муравьи делятся друг с другом капельками пищи, равномерно распределяя её по всему муравейнику. Возможно этот метод покажется жестоким, но именно такой способ приоткрыл завесу тайны взаимного кормления и поддержания единства муравьиной семьи.
Полезная наука о муравьях
Распределение ролей и внутренняя организованность мурашей, позволяет этим удивительным созданиям умело реагировать на любые изменения внешней среды. Во время дождей и холодов они прячут подрастающее потомство и пищу в теплые сухие комнаты. Чуть только начнет пригревать солнце, одни виды уже несут зернышки на просушку, другие занимаются животноводством – разводят и пасут тлей. Хищники строят капканы, охотятся. Земледельцы собирают листву и выращивают грибы.
Муравейник – это настоящий, целостный, разумный организм. Несмотря на весьма ограниченные средства, он способен эффективно и рационально поддерживать свою жизнедеятельность. Жители этого организма муравьи, нервная система которых включает около 500 тыс. нейронов. В мозге человека, для сравнения, 100 млрд. нейронов. Разница колоссальная. В чём же секрет такого высокого интеллектуального уровня муравьиной колонии?
Ученые и наука объясняют это системой хранения, обработки и передачи информации. Кроме того, удивляет надежность работы этой системы. По другому, такую способность передачи информации называют распределенным мозгом, когда его деятельность разделена на сегменты – отдельные касты муравьев. Каждый сегмент имеет определенный набор функций, который активно применяет в нужное время.
Получается, что сама природа подсказывает человеку способы существования в гармонии. А вековые исследования в области мирмекологии, помогают современной науке разрабатывать новые программные системы, обучать искусственный интеллект, создавать суперкомпьютеры.
Источник
Мирмекология — наука изучающая муравьев.
Самые опасные муравьи в мире
Муравьи — это эусоциальные насекомые, принадлежащие к отряду Hymenoptera вместе с пчелами и осами. Они произошли около 140 миллионов лет назад от осоподобных насекомых, и в настоящее время классифицировано более 12 500 видов муравьев.
Муравьи-бульдоги или Myrmecia gulosa
Это, без преувеличения, самые опасные муравьи в мире, занимающие первое место. Обитают в лесах Австралии. Вырастая до 45 мм, они имеют мощное туловище и основательные челюсти, с массивными зазубринами. Даже простой укус таких челюстей может быть болезненным, но бульдоги способны не только кусать, но и жалить свою жертву. Яд Myrmecia gulosa крайне токсичен, что усугубляется тем, что бульдоги тщательно охраняют свои муравейники и крайне агрессивны. От их жал ежегодно погибает огромное количество людей, по неосторожности оказавшихся поблизости от муравейников. Даже от нападений акул или укусов ядовитых пауков, вместе взятых, в мире погибает меньшее количество людей.
Красный огненный муравей или Solenopsis invicta
Второе место по уровню опасности для человека занимает этот вид, обитающий в Северной Америке, в последние годы, к сожалению, встречающийся и на территории России. Отличительная особенность Solenopsis invicta — глубокий красный оттенок, как бы предупреждающий об их опасности. Через жало они впрыскивают яд, вызывающий сильные болезненные ощущения и химический ожог, а в некоторых случаях анафилактический шок приводящий к смерти человека. От одного-двух укусов ничего страшного не случится. Но дело в том, что огненные муравьи атакуют группами, а с таким количеством яда организму совладать гораздо сложнее.
Желтые муравьи или Anoplolepis gracilipes
В Аризоне, США, можно встретить довольно безобидных на вид маленьких желтых муравьев, но не стоит заблуждаться — вероятность гибели от укуса такого муравья очень велика. Не случайно в нашем рейтинге они расположились на третьем месте. Всему виной развитие сильнейшей аллергии в месте укуса и появления отечности, часто приводящей к печальным последствиям. Любопытно, что в России обитает не ядовитая разновидность желтого муравья, завезенная сюда из Индии, в XIX веке.
Муравей-пуля или Paraponera clavata
Населяет тропические леса на территории Южной Америки. Вырастает до 25 мм, цвет черный. Ведет себя агрессивно и может сам нападать на человека. Также способен издавать громкие неприятные звуки в момент агрессии. Укус не смертелен, но вызывает резкие и неприятные болевые ощущения, которые могут продолжаться до нескольких дней. В списке самых опасных муравьев в мире стоит на четвертом месте, а вот по болезненности укуса в рейтинге Джастина Шмидта первое и по ощущениям приравнивается к огнестрельному ранению.
Армейские муравьи-солдаты или Eciton burchellii
Можно встретить в Бразилии и Перу, в лесах Амазонки. Отличаются крючковатыми конечностями и светлым туловищем, вырастая до 15 мм в длину. Популяция постоянно мигрирует. Эти муравьи способны облепить человека образовав живую массу и полностью уничтожить все мягкие покровы. Хотя вряд ли можно сказать что они так уж опасны — так как не представляют прямую угрозу человеку. Пятое место. Несмотря на то, что в северных широтах ядовитые муравьи практически не встречаются, всегда стоит проявлять осторожность в дикой природе и не вступать в прямой контакт с неизвестными видами насекомых, так как последствия могут оказаться весьма серьезными.
Источник
цивилизация муравьёв или муравьиные мудрецы
Муравьи — общественные насекомые подотряда жалящих перепончатокрылых (Aculeata, отряд Hymenoptera), ближайшие родственники ос и пчел, но жало и ядовитые железы есть далеко не у всех видов. Благодаря своим недюжинным способностям к кооперации муравьи стали доминирующей группой членистоногих. В теплых странах на 1 га земли можно насчитать до 20 миллионов особей этих вечно спешащих, деловитых созданий.
Более чем 10 000 видов муравьев распространено по всему земному шару, кроме Крайнего севера и Антарктиды. Самые интересные, разнообразные и высокоорганизованные из них обитают в тропиках, но в России тоже встречаются некоторые «муравьиные мудрецы».
Например, рыжие лесные муравьи (Formica rufa) — неисчерпаемый источник исследований и открытий. Наверняка вы видели их великолепные муравейники в наших лесах, где маленькие рыжие трудоголики участвуют в почвообразовании и спасают растения от гусениц.
Муравьев изучают мирмекологи и наука мирмекология (по-гречески ;;;;;;;; [мирмики] — муравей, ;;;;; [логос] — наука).
Цивилизация муравьев — интереснейший объект для изучения и созерцания. Муравьи привыкли жить сообществами. Если рассадить муравьев по отдельности и группами, то те, которые остались в одиночестве, быстрее погибнут. Куда муравьи всё время торопятся, куда бегут? Они вынуждены ухаживать за яйцами и постоянно возится с личинками. Куколки у пчел, например, содержатся каждая в полном покое и строгой изоляции; муравьи же своих куколок переносят с места на место даже чаще, чем личинок или яйца.
***
Когда муравей созреет и ему приходит пора вылупиться из шелкового кокона, он его не сам покидает. Челюсти молодого муравья слишком мягки, чтобы справиться с жесткой скорлупой. Выход из кокона открывают выполняющие роль повивальной бабки старшие муравьи. Они извне разрезают кокон и помогают своему новому собрату выйти. Самцам или самкам, выходящим на свет, муравьи расправляют слежавшиеся в коконе крылья. Этих своих крылатых сестер и братьев рабочие муравьи кормят с первого до последнего дня их жизни. Молодые рабочие муравьи получают пищу от старших только в первые дни. 1 Проще говоря, жизнь будущего поколения муравьев находится в лапах рабочих муравьев, вот они и суетятся постоянно.
Попробуйте однажды понаблюдать за «муравьиными мудрецами», и очень скоро подобное хобби может перерасти во что-то большее. Можно провести простой и безобидный эксперимент по выявлению муравьиного «интеллекта»: поставьте низенькую свечу на купол «домика» рыжих лесных муравьев, и вы обнаружите, что они способны потушить огонь с помощью прицельных выстрелов муравьиной кислоты. Загадочное поведение насекомых породило и новую моду — в некоторых европейских зоомагазинах продают специальные формикарии (нечто вроде крепких террариумов) с небольшими колониями муравьев внутри.
В России это увлечение пока только зарождается, но уже существуют специальные клубы любителей муравьев. Здесь можно обсудить, чем кормить питомцев и как их содержать. Так, многие муравьи погибают, наевшись майонеза или колбасы, но живут долго и счастливо, если их кормить свежим медом.
В том, что муравьи не меньшие гурманы, чем люди, я убедилась 8 сентября 2006 года на книжной ярмарке в Москве, побеседовав с фантастом и любителем насекомых Бернардом Вербером.
— Скажите, откуда вы знаете такие подробности жизни муравьиной цивилизации? Вы действительно наблюдали за ними или все написанное — фантазия? — спросила я у этого француза.
— Я перенес во дворик своего дома небольшой муравейник и с удовольствием наблюдал за насекомыми. Больше всего меня возмущало, что они ничего не хотели есть, кроме икры! После завершения исследований я отнес их обратно в лес.
***
Действительно, муравьи едят не все подряд, как можно было бы подумать при взгляде на вездесущих фараоновых муравьев (Monomorium pharaonis). Например, южноамериканские муравьи-листорезы (Atta cephalotes и другие Attinae) готовят из листьев специальный субстрат, на котором выращивают съедобные грибы рода розитес (Rhozites) в подземных «грибных садах».
Очень интересно наблюдать, как муравьи срезают листья и несут их в гнездо. Сначала на дерево забираются крупные муравьи и мощными челюстями вгрызаются в черешки. Листья падают, и на земле их подбирают более мелкие муравьишки. В гнезде муравьи выделяют специальные капельки из брюшка, которыми удобряют кусочки листьев. В одних муравьейниках растут плесневые грибы, в других – шляпочные. Розитес – родственник мухоморов – встречается только в гнездах муравьев.
Молодые самки перед вылетом из муравейника прячут за щеку кусочек грибницы. Так в новом гнезде они смогут создать новую «оранжерею» с грибами, которыми будет кормиться все разрастающаяся семья.
***
Для муравьев характерен трофоллаксис (от гр. trophe — питание и allaxis — обмен, обмен пищей и гормонами) — сытый кормит голодного. Во время трофоллаксиса муравьи обмениваются информацией.
***
Муравьи-жнецы из рода мессор (Messor), обитающие в Средней Азии и на юге России, строят в муравейниках «амбары» для хранения семян растений. Они кормят личинок изысканными «булочками», приготовленными из муки измельченных семян. У некоторых видов жнецов можно обнаружить в «амбарах» до 55 кг зерна, возможно, по этой причине у народов Юго-Восточной Азии существует легенда о муравье, который даровал им рис и зерно. Многие муравьи-вегетарианцы очень миролюбивы, чем и пользуются местные жители. Так, в колумбийской провинции Сантандер все местное население гоняется за беспомощными крылатыми самками листорезов атта (Atta laevigata). Аборигены едят жареные филейные части «широкозадых» муравьев в качестве «Виагры», а также поставляют их в магазины Лондона. Говорят, в крупнейших универмагах столицы Британии печенье с муравьями пользуется огромной популярностью.
***
В Австралии обитают муравьи-медосборщики (Honeypot ants, Myrmecocystus, Camponotus inflatus и еще пять родов ). Худые рабочие собирают сладкие выделения других насекомых и кормят ими специальных муравьев-бочек. Эти муравьи хранят нектар в своих желудках, раздуваясь до размеров виноградин. Они бывают красные, синие, желтые. Медовые бочки обитают в подземных камерах, где по просьбам других муравьев отрыгивают немного нектара и кормят их.
Муравьи-бочки настолько вкусны, что иногда их воруют налетчики из других муравейников. Для австралийских аборигенов муравьи-медосборщики – национальное лакомое блюдо. Они откапывают их и отправляют в рот целиком. Термитов тоже едят во многих странах, но они родня вовсе не муравьям, а тараканам. В Таиланде тоже любят готовить блюда из муравьев, например, добавляют красных муравьев в соус.
К счастью, у людей по отношению к муравьям интерес не только гастрономический. Муравьи — самые-самые по многим показателям, и было бы неплохо чему-нибудь у них поучиться. Например, если провести нехитрые математические расчеты, получится, что муравьи бегают быстрее людей. То есть, будь они нашего размера, то достигали бы скорости 80 км/ч. Помимо небывалых скоростей, эти насекомые демонстрируют и феномен долгожительства. Обычно муравейник обновляется каждый год, но некоторые самки доживают до 10–20 лет. Быть может, секрет их долголетия в муравьином «государственном строе»? Не могут не вызывать восхищения и архитектурные таланты этих маленьких насекомых.
Многие человеческие корпорации ласково называют «муравейниками», но куда нам тягаться с муравьями! Любая человеческая фирма нестабильна, поскольку какой-нибудь «рабочий» рано или поздно обязательно начнет плести интриги и попытается занять место «королевы». У муравьев подобное кощунство невозможно, поскольку с рождения существуют определенные касты, а все рабочие — недоразвитые самки, которые никогда не станут королевами.
Среди муравьев есть и рабовладельцы, например, муравьи-амазонки (Polyergos rufescens), ворующие куколок других видов муравьев. Если вам повезет, и вы встретите муравьев-амазонок в южной части Подмосковья, обязательно понаблюдайте за ними. Их разбойничьи походы в соседние муравейники — захватывающее зрелище. Самое любопытное — рабы, выполняющие за амазонок всю работу, никогда не узнают о своем происхождении и не предъявят поработителям обвинение в расизме.
В анимационном фильме «Гроза муравьев» (“The ant bully”) одухотворенные муравьишки демонстрируют чудеса кооперации — сооружают живые «мосты» и «лестницы» для переправы через ущелье, совещаются, разрабатывают стратегию войны. Думаете, все это сказки? Некоторые виды действительно способны к подобным трюкам, например, бродячие муравьи-эцитоны (род Eciton) постоянно кочуют и вынуждены преодолевать множество препятствий.
Так называемый гипотетический язык муравьев пока слишком сложен для человеческого понимания, но эксперименты по его расшифровке ведутся уже давно. Язык этот, скорее всего, состоит из комплекса запахов (феромонов), жестов (движений конечностями) и антеннальных контактов (прикосновений усиками). Наиболее популярный объект для изучения «лингвистики» насекомых — медоносные пчелы, родственники муравьев. Именно на них австрийский зоолог Карл фон Фриш (Karl von Frisch), получивший в 1973 году Нобелевскую премию, доказал существование символического языка танцев.
Окончательное подтверждение наличия «языковых» способностей у пчел получил в начале 1990-х инженер из Дании Бент Бах Андерсен (Bent Bach Andersen). Он провел воистину удивительный эксперимент, создав искусственную пчелу-робота, которая передавала настоящим пчелам команды, куда лететь за нектаром. И они их выполняли! Подобные эксперименты невероятно сложны по ряду причин. Например, у пчел из разных местностей отличаются диалекты, примерно как у людей из разных республик.
Но это не мешает нам помечтать, как было бы удобно научиться «говорить» муравьям, заполонившим квартиру или дачный участок: «Опасность! Всем срочно убраться из этой местности!». Менее фантастический способ борьбы с муравьями — синтезировать запах муравьиных врагов и внедрить его в муравейник. Насекомые перестанут различать, кто свой, а кто — чужой, и устроят «братоубийственную» войну. Подобные опыты уже проводятся в Калифорнийском университете в Ирвайне (UC Irvine) над аргентинскими муравьями Linepithema humile, также завезенными из Южной Америки и потеснившими местных членистоногих. Группе ученых под руководством Нила Цуцуи (Neil Tsutsui) удалось получить вещество, которое «аргентинцы» воспринимают как метку муравьев другого вида.
***
Хотя человек издавна восхищается муравьями, уживаться с ними не всегда легко. В США ведется многолетняя война с красными огненными муравьями (Solenopsis invicta). В состав их яда входит алкалоид, поэтому укусы весьма болезненны и опасны для аллергиков.
Опасных захватчиков случайно завезли по морю в США из Южной Америки в начале 1900-х, когда наладилась активная торговля крупным рогатым скотом. Климат эмигрантам подошел, естественных врагов не нашлось. Через несколько лет огненных муравьев стало больше, они продвигались из одного штата в другой. По пути они больно жалили фермеров. Министерство сельского хозяйства США (USDA) взялось за решение проблемы радикальным способом – распылили пестициды с вертолетов. Вместо муравьев исчезли все дрозды, и заболели люди. К 1990-м годам огненные муравьи, в отличие от дроздов, восстановили и преумножили свою популяцию.
Теперь муравьи покушаются на цыплят, а так же набиваются в провода, кондиционеры и светофоры, выводя их из строя. Они наносят США экономический ущерб в размере 6 миллиардов долларов в год.
Как бы ни был велик соблазн устроить муравьям «химическую атаку», USDA переключилось с пестицидов на более сложные разработки. Из Южной Америки уже завезены естественные враги огненных муравьев — мухи-горбатки из рода форида (Phoridae). Они откладывают яйца в тело живого огненного муравья. Развивающаяся личинка со временем обезглавливает муравья с помощью специального фермента. В Южной Америке часто можно наблюдать, как горбатки роятся над муравьиными колониями, а их личинки, прикрывшись маской из головы муравья, нагло «шагают» вместе с муравьями.
***
Помимо мух-горбаток у разных видов муравьев много других паразитов и нахлебников. Многие бабочки-голубянки (Lycaenidae) развиваются в гнездах муравьев. Их гусеницы выделяют те же пахучие вещества, что и личинки муравьев, и муравьи заботятся. Такие гусеницы-сожители называются мирмекофилами. Муравьи кормят гусениц, но тем этого мало – они поедают находящихся рядом куколок муравьев.
Еще один любитель пожить у муравьев – маленький жук-ломехуза (Lomechusa strumosa) из семейства Стафилины. Личинки ломехуз выделяют наркотик, который одурманивает муравьев и побуждает их заботиться о нахлебнике. Если ломехуз слишком много, что муравьи-наркоманы чаще кормят их, чем свое потомство, и муравейник вырождается.
Интересно наблюдать, как муравьи охраняют колонии тлей на листьях ради сладких капелек, которые они выделяют. Во время похолодания муравьи нередко уносят тлей к себе под землю, погреться. Если ветка перенаселена тлями, муравьи так же хватают их челюстями (мандибулами) и несут на свободные ветки.
Кроме внутренних врагов у муравьев много внешних. Бурые медведи обожают муравьев и их куколок. Закусывают муравьями ящерицы, кроты, жабы. В тропиках муравьями кормятся муравьеды. Говорят, мясо муравьедов пахнет муравьями, но в Америки на них все равно охотятся.
Питаются муравьями и птицы. Из птиц средней полосы особенно любят муравьев вертишейки и дятлы. В Подмосковье можно понаблюдать за зелеными дятлами – обычно они что-то собирают на пеньках и на земле, а не долбят деревья. А собирают они муравьев.
Паразитическая оса афилянтопс (Aphilantops) кормит своих личинок крылатыми муравьями. Разные хищные мухи покушаются на муравьев. Не удивительно, что эти маленькие существа вынуждены производить яд для защиты. У некоторых видов муравьев длинные жала, а в состав яда входит не только муравьиная кислота. Еще муравьи умеют в случае опасности притворяться мертвыми. Но самая главная защита муравьев – их количество. Даже после пожара несколько муравьев остаются живы.
Муравьи в культуре
Фильмы:
«Муравей Антц» (Antz, 1998) Интересные приключения муравья, влюбившегося в принцессу.
«Марабунта» (Marabunta, 1998)
Энтомолог, специалист на насекомым, приезжает на Аляску, чтобы отдохнуть. Он обнаруживает, что рыба из воды исчезла, а позднее находит обглоданные останки людей и животных. Оказалось, что сюда проникли хищные муравьи марабунта (выдуманные – за пределами фильма таких не существует). Нашему герою предстоит найти муравьиную Королеву и сразиться с муравьями. Если, конечно, он выдержит их нашествие.
«Гроза муравьев» (The Ant Bully, 2006)
Десятилетний мальчик Лукак переезжает на новое место. Ему нечем заняться, он ни с кем не подружился и от скуки затапливает и разрушает муравейники на заднем дворе дома. Однажды муравьям это надоедает, и Муравей-Волшебник изобретает особое зелье. Он капает его в ухо Лукаса, и тот уменьшается до размеров муравья. Лукаса судят, и Королева муравьев приговаривает его к жизни среди муравьев. Поначалу Лукас шокирован и недоволен, но вскоре он втягивается, и ему начинает нравится эта полная приключений жизнь. Мультик красивый и грамотный с точки зрения науки. Здесь жизнь насекомых максимально приближена к реальной и нет таких ляпов, как в «Би Муви: Медовом заговоре» (там создатели придумали вот что – якобы если пчелы не будут опылять цветы, те погибнут).
«Плутония» (1924 год) — книга Владимира Обручева.
Герои романа, шесть отважных исследователей, проникают внутрь Земли в подземный мир, где встречают ископаемую флору и фауну (динозавров), а также племя первобытных людей. В этом подземном мире день и ночь светило меленькое солнце, названное путешественниками Плутоном, а весь подземный мир — Плутонией. Попали они внутрь нашей планеты сквозь огромное отверстие, расположенное далеко на севере, среди льдов Антарктики, постепенно спускаясь по его пологому склону. Книга написана в виде путевого дневника. Среди прочих необычных живых существ герои встречают гигантских муравьев (мегатериев). Эти муравьи разумны, но герои не могут с ними поладить и поджигают муравейники – типичное поведение человека и в наше время.
«Муравьи» (1991 год) – фантастический детектив Бернарда Вербера. Оригинальный роман про цивилизацию муравьев, которую научились понимать некоторые люди.
Во многих мифах отражена способность муравьев делать запасы и питаться ими. Возьмем хотя бы Кецалькоатля – одного из главных божеств индейцев Центральной Америки. Это бог-творец, создатель мира, владыка стихий, бог утренней звезды, близнецов, покровитель науки. Он добывал людям пищу так – превратился в муравья, проник в муравейник, украл там зерна маиса (кукурузы сахарной – Zea mays) и передал их людям.
Способность муравьев проникать повсюду также отражена в мифах. Волх – персонаж русских былин – решает покорить Индейское царство. Чтобы проникнуть в город-крепость, он превращает своих воинов в муравьев и вместе с ними по узкой щели проникает в город. Волх убивает индейского царя, берет в жены царицу Азвяковну, женит своих воинов на семи тысячах пощаженных девиц, а сам становится царем.
Зевс является к Эвримедузе также в виде муравья. Их сын Мирмидон («муравьейный») становится родоначальником мирмидонян, «муравейных людей». В русской сказке Иван Царевич превращается в муравья, проникает в хрустальную гору, убивает двенадцатиголового Змея и освобождает царевну.
грибы выращивают муравьи
и строят замки и мосты
а ты?
Источник