Репутации муравьев можно позавидовать. Эти трудолюбивые насекомые жертвуют своей собственной выгодой ради общего блага колонии. Они живут, чтобы служить своей королеве и заботиться обо всех основных задачах, включая уход за потомством, сбор пищи и поддержание порядка в муравейнике. Но, как это часто случается, далеко не все виды муравьев свою репутацию оправдывают. Так, несколько видов нашли способ передавать все важные задачи в руки исполнителей – своих более слабых собратьев. Вид с говорящим названием муравьи-рабовладельцы, как оказалось, специализируются на ограблении потомства других видов. Во время регулярных набегов, рабовладельцы нападают на соседние муравейники, убивают взрослых, а оплодотворенные яйца уносят с собой. Вылупившись, крошки-муравьи не знают кто их настоящие родители, а потому исполняют приказы от новых хозяев, своих похитителей. Интересно, что в их трудовую задачу входит забота о потомстве муравьев-рабовладельцев, в результате чего рабовладельцы могут стать настолько зависимыми от рабов, что не смогут прокормить себя без посторонней помощи. И все же, не все муравьи-рабы добровольно принимают свою участь. Некоторые яростно рвут на куски потомство своих хозяев, выкидывая остатки за пределы муравейника.
Муравей кроваво-красного цвета (Formica sanguinea) несет недавно приобретенного раба.
Обычные насекомые?
Муравьи – обычные насекомые, но они обладают некоторыми уникальными способностями. Более 10 000 известных видов муравьев встречаются по всему миру, они особенно распространены в тропических лесах, где могут составлять до половины всех насекомых, живущих в некоторых местах. Интересно, что внешне муравьи очень похожи на термитов и их довольно часто путают. Отличить термита от муравья можно по узкой талии последнего – между брюшком и грудной клеткой. Еще у муравьев довольно большие головы, изогнутые усики и мощные челюсти. Эти насекомые относятся к отряду перепончатокрылых, к которому относятся осы и пчелы.
Муравьи обычно живут в структурированных гнездовых сообществах, которые могут располагаться под землей, в курганах на уровне земли или на деревьях. Возглавляет муравьиные сообщества королева или королевы, главная задача которой – отложить тысячи яиц, которые обеспечат выживание колонии. Рабочие муравьи (именно их чаще всего видят люди) – это бескрылые самки, которые вместо размножения заняты поиском пищи, заботе о потомстве королевы, работе в муравейнике, защищают сообщество и выполняют множество других обязанностей. Жизнь самцов более расслабленная, так как главная их цель – спаривание с королевой. Вот только выполнив эту функцию они могут умереть.
Интересно, что муравьи общаются и сотрудничают с помощью химических веществ, которые могут предупредить других об опасности или привести их к источнику пищи. Обычно муравьи питаются нектаром, семенами, грибами или насекомыми. Тем не менее, у некоторых видов муравьев вкусы довольно необычные. Армия муравьев может охотиться на рептилий, птиц или даже мелких млекопитающих.
Сегодня муравьи проживают на всех континентах кроме Антарктики.
На самом деле существует довольно много необычных видов муравьев. Более того, в природе существуют виды, паразитирующие на муравьях и заставляющих их в прямом смысле этого слова покончить с собой. О том, как грибы-паразиты превращают муравьев в зомби, читайте в увлекательном материале моего коллеги Рамиса Ганиева.
Мы же, тем временем, вернемся к муравьям, которые восстают против диктатуры муравьев-рабовладельцев. Их размер, как правило, не превышает 3 мм, а обитают они в листовой подстилке смешанных листьев на восточном побережье США и в южных частях Канады. В большинстве случаев эти муравьи даже не подозревают, что являются рабами. Когда яйца, похищенные во время набегов муравьев-рабовладельецев, созревают и маленькие муравьи появляются на свет, они узнают запах гнезда и его обитателей и принимают его как свой дом. В большинстве случаев эта система работает хорошо и, вероятно, является одной из причин, по которой рабство у муравьев работает – молодые муравьи могут и будут узнавать запах рабовладельческого гнезда и принимать его как свой собственный.
Являются общественными насекомыми, образующими 3 касты: самки, самцы и рабочие особи. Самки и самцы крылатые, рабочие особи — бескрылые.
Как отмечает The Conversation, с эволюционной точки зрения восстание рабов у муравьев представляет интересную проблему, поскольку порабощенные муравьи не получают прямой выгоды от своего поведения. Поскольку рабовладельцы намного больше и сильнее, рабы никогда не нападают на своих подавителей напрямую, а вместо этого нацеливаются на беспомощных отпрысков своих хозяев. Такая партизанская стратегия помогает сохранить небольшое число рабовладельцев, но никогда не приведет к «свержению правящего класса» муравьев-рабовладельцев.
Эволюционная головоломка
Чтобы решить эту проблему, необходимо рассмотреть историю порабощенных видов муравьев. Эти муравьи обитают в изменчивой и хрупкой среде, в так называемых временных гнездах – обычно желудях в лесной лиственной подстилке. Подобная среда обитания вынуждает муравьев регулярно переселяться, и иногда колония делится, если найдено более одного подходящего места для гнезда. Как следствие, многие из этих маленьких муравьиных сообществ населяют многочисленные гнезда в непосредственной близости друг к другу.
Хотите всегда быть в курсе новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!
Интересно, что муравьи-рабовладельцы совершают набеги несколько раз в течение года и нападают только на одно гнездо за раз. Как следствие, шанс того, что родственники некоторых порабощенных рабочих муравьев переживут нападение и по-прежнему будут жить в непосредственной близости от колонии рабовладельцев, которая заключила в тюрьму их сестер, возрастает. Поскольку набеги – задача трудоемкая, чем меньше рабовладельцев поблизости, тем меньше набегов на окружающие муравейники и гнезда. Таким образом, восстая, муравьи-рабы помогают не себе, а защищают своих близких в гнезде по соседству. И все же, никто точно не знает, почему муравьи-рабы нападают на потомство своих хозяев, но результат восстаний увеличивает шансы на жизнь их родственников в соседних гнездах.
Считаете людей королями Земли? Самые сильные с точки зрения природы – это те, кто лучше адаптирован и больше приспособлен к выживанию. А теперь, представьте, метеорит или комплекс вулканов – эти катастрофы, увы, могут быть гибельными для человечества. А вот муравьи и термиты выживут – они реально одни из самых адаптированных к внешней среде существ живой природы.
Современные ученые считают муравьев и термитов — самым эволюционно продвинутым семейством насекомых. Муравьи и термиты – так называемые общественные насекомые. У общественных насекомых всегда есть деление на касты и муравьи с термитами не исключение. У них есть рабочие, воины и продолжатели рода.
Но хотя они социально близки, между ними есть физиологическая разница. Муравьи – родственники ос, а термиты – близкие родственники тараканов. Кстати, многие из нас помнят, как в советское время пытались выжить тараканов из квартир. У них были уникальные способности выживать и приспосабливаться к любой отраве.
Их уникальность в кооперации друг с другом и с окружающей средой. Они активно вступают в симбиоз с окружающей природой – деревьями, грибами, другими насекомыми.
Представьте только масштаб – вместе с термитами муравьи составляют треть биомассы наземных животных в тропиках! Это вместе с другими насекомыми, животными и людьми – треть от этого приходится на муравьев. В наших краях их поменьше, так как муравьи предпочитают тепло и тропики.
И эти насекомые любят жить в комфортных условиях, инструменты типа ипотеки им не знакомы. Недавно группа исследователей из Университета Солфорда под руководством Стивена Мартина нашла в Бразилии гигантскую и древнюю систему термитников. Она настолько большая, что ее видно из космоса!
Высота наземной части термитников достигает 4 метров, а диаметр холмов – 9 метров. Но основная часть находится внутри и под землей. Всего в систему входит 200 млн холмов, она занимает территорию 230 тыс квадратных километров.
Это самая большая из всех экосистем, известных науке, которые созданы животными. Этой державе термитов уже 4 тысячи лет и она продолжает расширяться.
Но это что касается целой империи термитов — одной колонии, которая строит множество «деревень» и «мегаполисов». А отдельные домики у термитов могут достигать высоты в 9 метров! А термитник-рекордсмен был найден в Конго — его высота достигла фантастических 12,8 метров!
Если у муравьев в нашей полосе естественных врагов кроме погоды не так уж много, то в тропиках им приходится много думать об обороне. Сородичи пытаются выбить конкурентов из удобных домиков, птицы, пауки и рептилии просто любят ими полакомиться. Поэтому мощная оборота — залог успеха.
Доля солдат у термитов – 4-6% от общего числа колонии. Этого вполне достаточно для отражения любых атак. Чаще всего в термитник хотят прорваться другие насекомые, в том числе и другие муравьи и термиты. Их оружие – челюсти и химически активные секреты, аналоги жгучих ядов. Некоторые термиты действуют по методу камикадзе – подбегают к врагу и взрываются, выпуская «химию» в противника.
Интересно, как солдаты ведут боевые действия. У термитов развитая система отражения атак. У некоторых видов, например, есть широкая голова, которая блокирует отверстие, через которое враг хочет проникнуть в термитник. Если же враг – большой, например животное, то термиты выстраиваются фалангой и атакуют его вместе, в то время, как рабочие оперативно заделывают стены.
Колонии термитов активно сражаются и друг с другом за лучшие территории и пищевые ресурсы (прям все, как у людей!). У каждой колонии термитов – свой уникальный запах и так они определяют, кто свой, а кто чужой.
У муравьев солдаты атакуют жалом и испускают муравьиную кислоту.
Самое интересное, что муравьи и термиты, несмотря на сходство — злейшие враги. Причем чаще всего в войнах побеждают именно муравьи — за счет тактики и хитрости. Война идет по все канонам исторических баталий. Муравьи делают подкопы, строят гнезда (аналоги осадных башен и троянского коня), даже запускают своих шпионов и киллеров, которые наносят внезапный удар из-за угла.
Муравьи обычно уступают по размерам своим оппонентам, но гораздо чаще выходят победителями. Увидев крупного врага-насекомого, они хватают его за лапы, растягивая конечности. Обездвиживают и побеждают!
Когда смотришь внимательно на то, как живет природа, невольно возникает вопрос – а правда ли мы уникальны? Посмотрите – у муравьев есть все тоже самое: они строят большие уютные жилища, воюют – и агрессивнее всего друг с другом, у них социальные связи, они заботятся о будущем! А их механизмы адаптации к любым условиям — ядерной зиме, наводнениям, жаре, поистине удивляют! Человеку с его технологиями такого и не снилось.
Правда ли мы отличаемся от других животных принципиально? Или все мы одинаковые, просто у нас количественное преимущество в мозге (которым, увы, часто пользуемся себе на погибель).
Думаю, нас еще ждет много интересных открытий про развитие жизни на Земле. Время покажет!
Источник
Муравечество. Как мелкие козявки стали влиятельнейшими существами на планете
Если тебе кажется, что люди — это победивший в эволюционной гонке на нашей планете вид, ты ошибаешься.
Если собрать в один гигантский мешок всех людей, а в другой — всех муравьев, топчущих ножками Землю, то второй мешок будет во много раз больше и тяжелее первого. На долю муравьев вообще приходится пятая часть всей биомассы животных, в то время как суммарный вес человечества составляет какие-то доли процента. Сейчас на планете, согласно расчетам энтомологов Б. Холлдоблера и Э. О. Уилсона, существует примерно 10 квадриллионов муравьев.
А что касается преобразовательной деятельности человека — строительства тюрем, опер и прочих плотин, то и тут мы муравьям в подметки не годимся. Они строят и преобразуют куда больше: на земной суше, если не считать Антарктиду и уж совсем какие-то безнадежные пустыни, трудно найти десяток квадратных метров, свободных от муравьиной архитектуры, как наземной, так и подземной.
Собственно говоря, наша планета — это гигантский муравьиный Вавилон, в котором кипят такие страсти, что ни один Голливуд до сих пор не сумел изобразить хоть что-то отдаленно приближенное по драматизму и масштабности.
И вот теперь, когда ты проникся мыслью о величии и победоносности муравьев, можно приступить к рассказу об этих мелких бессмысленных козявках.
Разговор по существам
Для начала вспомним о Существах (в принципе, биологи пишут этот термин с маленькой буквы, но они вообще скучные люди). Биологи решили определять всех животных по стадиям разумности, разделив их на типы Существ (типам присвоены имена знаменитых биологов).
1 Дарвиновские существа
Дарвиновские Существа вообще ни о чем не думают, потому что думать не умеют. Это просто коллективы генов, которые строят совместный организм, управляют им самостоятельно и особо не парятся с улучшением его нервной системы, которая донельзя примитивна. Выживают те Существа, которые сконструированы наилучшим образом для данной среды в данное время. В основном к этому типу относятся всякие простейшие.
2 Скиннеровские Существа
Это Существа, которым их гены дали возможность принимать кое-какие решения на основе ощущений и опыта. Вот букашка лезет в блюдечко, в блюдечке — сахар, сахар — это вкусно, блюдечко — это хорошо. Вот букашка лезет на лампочку, лапкам горячо, лампочка — это плохо, больше мы на нее не полезем. Эффективность скиннеровских организмов была куда выше, чем дарвиновских, так как они лучше разыскивали ресурсы, избегали опасности и выживали. К скиннеровским Существам относят насекомых, многих рыб и кое-каких млекопитающих.
3 Попперовские Существа
Бегать по граблям, обрастая опытом, это тоже не самый безопасный способ существования. Появление попперовских Существ стало следующим эволюционным шагом. Отныне некоторые животные обрели настолько развитый мозг, что они умели не только испытывать ощущения и запоминать их, но и прогнозировать развитие событий. Собака, которая сидит на пешеходном переходе и внимательно следит за скоростью приближающихся машин, — это классическое попперовское Существо. Собака сейчас строит в своей мохнатой башке модель реальности и рассчитывает вероятность столкновения с автобусом. Ей совершенно незачем попадать под автобус для приобретения антиавтобусного опыта — она и так догадывается, что этот опыт будет печален. Она в своей жизни уже попадала под тележку и под велосипед — этого ей достаточно, чтобы построить модель автобусного кошмара. Большинство птиц и млекопитающих — попперовские Существа.
Ну а тут мы имеем дело уже с настолько развитым мозгом, что его обладатель легко черпает опыт у своих собратьев при помощи языка, культуры и прочих достижений разума. Достаточно одному из представителей вида заболеть ветрянкой или придумать омлет — и весь вид уже орудует пузырьками с зеленкой и изобретает тефлоновые покрытия. Очень долго биологи полагали, что к грегорийским Существам относятся только люди. Сейчас со скрипом туда причисляют некоторых обезьян, дельфинов, птиц семейства врановых, хотя это причисление и закладывает огромный фундамент для будущих этических проблем, когда придется признавать представителей этих видов полностью разумными и равными нам обитателями планеты. Но обезьяны и вороны — это еще ерунда. Проблема в том, что на почетное звание грегорийских, то есть фактически полноценно разумных существ, претендуют и коллективные насекомые. Прежде всего — муравьи. Потому что у этих маленьких тварей есть и язык, и активнейшая совместная деятельность, и даже классовое общество у них есть, производство и экономика. Все это в муравьиных версиях, конечно.
Как живет муравей
Сам по себе муравей ни разу не похож на Аристотеля. Он не склонен к размышлениям. Он склонен искать еду и будет кусаться, если кто-то ему помешает*.
Но как это часто бывает, самая простая цель может достигаться неимоверно сложными и разнообразными способами. И муравьи демонстрируют высший пилотаж такого подхода. У тысяч видов муравьев существует множество отличий, но, чтобы не перегружать статью энтомологией, мы будем говорить о муравьях в целом, просто запомнив, что обычаи и повадки разных видов могут сильно отличаться.
Все начинается с того, то самка муравья, царица, Большая Мама, решает, что ей пора жить самостоятельно. Она расправляет свои крылья и улетает прочь из муравейника, где ее холили и лелеяли с рождения. В отличие от молодых пчелиных цариц, уводящих с собой часть улья, эта царица летит лишь с небольшой группой крылатых самцов-кавалеров (хотя иногда вместе с ней могут отправиться и две-три царицы-сестры, которые так и будут жить теперь сообща).
Брачный полет муравьиной самки — это экстаз, который неспособны вообразить даже лучшие из наших поэтов. В полете самка вступает в близость с самцами по очереди, после чего истощенные страстью самцы гибнут, падая, как Икары, с небес на землю.
Самка, на всю жизнь набравшаяся генетического материала для выведения потомства, тоже в конце концов отяжелевает и спускается вниз. Ее тонкий нюх помогает найти участок, еще свободный от муравьиных поселений. Тут и будет отныне ее дом и ее крепость.
Она роет в земле небольшую ямку и забивается туда. Первых детей царица выводит в одиночестве, питая их запасами своего раскормленного в девичестве тела. После первой кладки она отгрызает себе крылья — ни к чему они теперь семейной даме.
Когда вырастут первые дети, все заботы о пропитании личинок, строительстве дома и уходе за мамой они возьмут на себя. Ближайшие двадцать лет долгоживущая царица будет лишь класть яйца и управлять с помощью феромонов своими детьми-рабами.
Чем больше у царицы детей, тем разнообразнее и сложнее будет жизнь в муравейнике. По мере взросления муравей может поменять массу профессий, и чем старше и опытнее он становится, тем более ответственные роли ему поручают.
* — Примечание Phacochoerus’a Фунтика: « Типичный человеческий видизм. Оставьте вашего Аристотеля дня на три без обеда — и, я вас уверяю, он будет бегать и кусаться не хуже прочих. ».
Профессии муравьев
Сперва ты был яйцом, потом личинкой, потом куколкой, и все это время тебя исправно кормили, нежили и берегли. Теперь пришла пора отдавать долги. Совсем юные муравьи чаще всего исполняют роль уборщиков. Их задача — курсировать по муравейнику, вынося наружу экскременты и испорченные продукты.
Часть уборщиков поопытнее занимается тем, что удаляет из дома тела умерших муравьев и погибших личинок. Могильщики многих видов муравьев уносят трупы довольно далеко, спасая этим свою семью от возможной заразы.
Муравью — два-три месяца, и его начинают допускать к более сложным работам. Сейчас он берет на себя заботу о потомстве: кормит личинок, таская им еду из кладовок, переносит куколок из подтопленных или разрушившихся помещений в сухие камеры.
Когда челюсти и конечности достаточно окрепнут — самое время приступить к ремонту жилья. Любой муравейник постоянно находится в стадии перестройки, улучшения и расширения, и на здешних стройках рады добровольцам, готовым копать землю и вытаскивать грунт из камер наружу. А после каждого дождя приходится укреплять входные туннели и достраивать входы.
Муравью полгода, он полностью созрел, полон сил и энергии. Отныне он главный кормилец семьи — фуражир. Он делает по сотне выходов за день, проторенными маршрутами добирается до пищи и тащит ее домой. Если пища тяжелая, ему помогут другие фуражиры. Если пища сопротивляется, ее забьют и все равно доставят в дом. Муравьи всеядны. Они обожают углеводы, но им нужен и животный белок для выращивания личинок, так что работа фуражиров опасна и увлекательна. Охотники за мамонтами — просто щенки по сравнению с муравьями, атакующими, например, крупную цикаду. Подъемная сила муравья огромна. Он может тащить вес во много раз превосходящий свой собственный, и по этому параметру муравей — самое сильное животное на земле. (Автор этих строк, например, самолично видел, как несколько десятков муравьев вполне резво катили с грядки земляничину размером с два пинг-понговских шарика. Это была рекордная земляничина, на которую автор сам давно имел виды.)
Муравьиные драмы
Муравьиные круги смерти
Еще с древности люди изумлялись странному поведению муравьев: иногда те собирались большими толпами и начинали бегать по кругу в течение нескольких часов и даже дней, пока не падали мертвыми. Встреча с таким смертным кругом считалась чрезвычайно дурным предзнаменованием. До сих пор причины этого поведения не совсем понятны, но основная версия заключается в том, что такие круги возникают в результате фатальной ошибки нескольких фуражиров, которые, отмечая феромонными следами маршрут к добыче, попадали на следы своих коллег, из-за этого сворачивали несколько раз, превращая свой след в кольцо, по которому потом начинали бежать новые фуражиры, усиливая метки и не давая тем самым прерваться кругу смерти.
Так называют вещество, которое некоторые виды муравьев могут выпускать, когда их атакуют сразу несколько противников — например, муравьи другого вида. Жертва такой атаки иногда может спастись, выделив в воздух аромат, вызывающий слепую агрессию. Сама жертва не попадает под его действие, а противники начинают с яростью сражаться друг с другом.
Некоторые виды, например муравьи-амазонки и кроваво-красные муравьи-рабовладельцы, специализируются на том, что ходят войной на соседей, разоряют их кладовые, пожирают их запасы и похищают их детей-куколок. Вылупившиеся из куколок муравьи занимаются всеми хозяйственными делами, обслуживая своих хозяев, которые умеют только воевать и размножаться.
Среди буйно конкурирующей амазонской зелени иногда встречаются странные участки, где растет только один вид растений — обычно это деревья вида Duroia hirsuta или растения родов Clidemia и Tococa. Индейцы считали, что в таких местах живут духи, которые истребляют любые другие растения. И в чем-то они были правы. Злыми духами являются лимонные муравьи — вид, который строит свои гнезда в стволах этих растений. Именно они впрыскивают свою ядовитую кислоту в ростки любых других деревьев, трав или кустов, которые пытаются расти на территории муравьиного мегаполиса.
Обычно фуражиры не бегают по местности, разыскивая, чем можно поживиться, а ходят заранее определенным маршрутом к источнику пищи. Розыском же таких источников занимаются разведчики — бывшие опытные фуражиры. Гордый одинокий муравей, карабкающийся по твоей штанине, — это, вероятнее всего, как раз разведчик. И если он найдет в данной области что-то интересное, то вскоре здесь будет несколько сотен фуражиров. Обнаружив пищу, разведчик возвращается в гнездо, подзывает к себе фуражира и ведет его к цели по оставленной им цепочке химических меток. Так как фуражир в это время тоже метит путь, то поход продвигается медленно. Но зато вскоре по этому проторенному пути заснуют тела множества фуражиров, выучивших новый маршрут.
Самая любимая пища муравьев — это медвяная роса и медвяная падь, выделяемые некоторыми растениями и несколькими видами насекомых, например тлями. Поэтому многие виды муравьев занимаются выпасом тли. Каждое утро пастухи выносят из камер-стойл в муравейнике тлей и рассаживают их на самых сочных и зеленых листьях вокруг, после чего бдительно защищают свои стада от хищных насекомых, готовых полакомиться тлей. Обожравшиеся и разомлевшие тли охотно позволяют муравьям щекотать себя и выделяют при этом капли сахаристого вещества. Кстати, тлей, дающих мало меда, муравьи съедают, так что ими давно выведены породы исключительной медоносности.
Некоторые виды муравьев, например листорезы, выращивают в подземных ходах при своем муравейнике плантации грибов. Для этого в подземных садиках выкладывается грунт, состоящий в основном из пережеванных листьев, туда приносят кусочки подходящей грибницы — и муравейник обеспечен круглогодичным запасом пищи. Земледельцы заняты пережевыванием листьев и уходом за садиком. В последнее время появились исследования, свидетельствующие о том, что, вероятнее всего, грибница еще снабжает муравейник антибиотиками для борьбы с болезнями, а также прочими химсредствами, причем синтезирует именно те вещества, в которых в данный момент нуждаются муравьи. И это уже смотрится совершенной фантастикой.
