Рыжий муравей стадии развития

Размножение и стадии развития муравьев

Размножение – важнейший процесс в жизни любых существ, позволяющий продолжать род и поддерживать численность популяции.

Муравьи – представители одного из наиболее социально развитых семейств насекомых. У этих членистоногих существует несколько стратегий размножения и создания семьи.

Особенности муравьиной семьи

Семья муравьев – высокоорганизованное сообщество, в которое входят взрослые половозрелые особи (самки и самцы), рабочие особи (бесплодные самки) и потомство, находящееся на разных этапах развития (яйца, личинки, куколки).

Количество особей в семье может варьироваться от нескольких десятков до миллионов. Репродуктивных самок в семье обычно несколько (но может быть и одна), а вот рабочие особи – это наиболее многочисленная часть сообщества. В сообществе существует разделение труда, взаимосвязи между особями, отработанные механизмы для решения различных проблем. Все члены семьи действуют, как единый сплоченный организм.

Муравьиная матка

Репродуктивная самка (ее еще называют маткой или королевой) отвечает за размножение. Внешне она похожа на рабочую особь, но отличается большими размерами и некоторыми особенностями строения тела, в частности, наличием крыльев. Королева спаривается с самцом всего один раз, получая в процессе запас семенной жидкости, который расходует потом в течение всей жизни. После оплодотворения, матка откусывает свои крылья, а затем либо остается в муравейнике, либо, что происходит гораздо чаще, покидает его и организует новую семью.

Самцы

Основная роль муравьев мужского пола – оплодотворение молодых маток. У самцов нет полового органа в привычном понимании, но есть семенной проток, из которого в процессе спаривания сперма попадает в семяприемник самки. Большинство самцов крылатые и спаривание происходит после так называемого «брачного лета». Но есть и бескрылые насекомые, которые остаются в гнезде и борются друг с другом за имеющихся молодых самок.

Муравьи-рабочие

Может показаться, что в семье главная – королева, но это не так. Решающую роль во всех процессах, происходящих в муравейнике, играют рабочие особи. Они не плодятся, но решают судьбу самок, например, могут уничтожить матку, плодовитость которой снизилась. Кроме того, рабочие муравьи контролируют воспроизводство потомства (уничтожают лишних личинок, меняют режим кормления). Рабочий муравей – это самка с недоразвитой половой системой.

В муравьиной семье существует четкое разделение на касты. У каждой рабочей особи свои обязанности. Одни добывают корм, другие строят гнездо, третьи ухаживают за потомством, четвертые отвечают за чистоту и порядок в муравейнике и т.д.

Генетика

Геном муравьев довольно велик. Его размер варьируется от 180 млн. до 550 млн. пар оснований ДНК у насекомых, принадлежащих к разным видам. Геном муравьев содержит не только информацию, необходимую для формирования и существования организма, но и отвечает за социальное поведение.

Пути создания семьи

У муравьев существует несколько вариантов создания семьи, которые довольно существенно отличаются друг от друга.

Самостоятельный

Когда приходит время брачного лета молодые самки и крылатые самцы выбираются из гнезд, поднимаются на находящиеся поблизости возвышенности (травинки, заборы, стены построек, кусты и деревья) и взлетают. Чаще всего первыми взлетают самцы, а самки следуют за ними, влекомые запахом выделяемых феромонов. Спаривание происходит непосредственно в воздухе или на земле.

После спаривания самец погибает, а самка ищет место для нового гнезда. Найдя его, она формирует в земле маленькую закрытую камеру, куда откладывает яйца. Появившихся личинок матка кормит выделениями слюнных желез, а когда они превращаются в рабочих особей, все заботы по строительству муравейника, добыванию корма и кормлению личинок, переходят к ним. А королеве остается только регулярно воспроизводить потомство.

Временный социальный паразитизм

У многих видов распространен временный социальный паразитизм. Самки не могут самостоятельно основать семью, им необходима помощь рабочих особей другой разновидности. Поэтому оплодотворенная самка находит гнездо, в котором нет матки и селится в нем. Бывает и так, что королева в муравейнике есть, но новая матка оказывается привлекательнее для муравьев и ей позволяют убить королеву и занять ее место.

Самка начинает размножаться. Первое время в муравейнике сосуществуют насекомые обоих видов, но постепенно особей нового вида становится все больше и наконец, они полностью занимают муравейник и перестраивают его под свои нужды.

Деление

Еще один вариант создания новой семьи – отделение от большого сообщества. Семья может разделиться пополам или же в новое гнездо (чаще всего построенное недалеко от основного) переселяется лишь молодая оплодотворенная самка и небольшая часть рабочих особей.

Оплодотворение и размножение муравьёв

Как правило, в природе муравьи размножаются раз в год. У большинства видов самки спариваются только с одним самцом, но есть разновидности, самки которых могут спариваться с несколькими самцами (количество может доходить до 10 – 15). Полученную сперму самка хранит в течение всей жизни, равномерно расходуя, так как ее единственная задача заботиться о сохранении рода и откладывать яйца.

У некоторых разновидностей возможно однополое размножение, при котором яйца не оплодотворяются. У малого огненного муравья размножение происходит способом естественного клонирования.

Стадии развития

Развитие муравьев происходит с полным превращением. Их жизненный цикл состоит из 4 стадий:

Каждый этап развития занимает определенное время, а насекомое претерпевает серьезные внешние и внутренние изменения.

На протяжении всей жизни матка откладывает яйца. Яйцо муравья маленькое (около 1 мм), вытянутое, белого или желтоватого цвета. Обычно яйца хранятся небольшими «пакетами» в специально отведенном для этого месте внутри муравейника, и за ними ухаживают рабочие особи.

Личинка

По прошествии инкубационного периода, продолжительность которого зависит от видовой принадлежности муравьев, из яиц появляются личинки. Они похожи на небольших светлых червячков, мало двигаются, но активно питаются. Уходом за муравьиными личинками и их кормлением занимаются рабочие особи. Кормом чаще всего становится жидкая пища, которую отрыгивает взрослый муравей. Но став старше личинки могут есть и твердую пищу, например, семена или части насекомых, которые приносят рабочие особи.

По мере роста личинки несколько раз линяют, в зависимости от разновидности это происходит от 3 до 5 раз. Когда приходит время окукливаться, личинка перестает есть и выделяет экскременты, чего до этого не делала.

Куколка

Перед превращением в куколку некоторые личинки плетут кокон, некоторые виды обходятся без этого. Для нормального развития и превращения во взрослого муравья куколка должна все время находиться при определенной температуре. Рабочие особи переносят куколок в камеры с наиболее подходящими условиями. Когда стадия куколки завершается, рабочие особи помогают молодому насекомому выбраться из кокона, так как сделать это самостоятельно муравей не может.

Имаго

Схема развития муравья заканчивается на стадии имаго. Сразу после того как муравей появился из кокона, он значительно светлее своих сородичей, но довольно быстро (за 2–4 дня) насекомое темнеет и становится неотличимым от других членов семьи.

Взрослая особь, которая появившись на свет сразу же приступает к своим обязанностям. Поначалу все молодые муравьи ухаживают за маткой и расплодом. Позже они работают внутри гнезда, занимаясь его строительством и обустройством. Часть молодняка становится защитниками муравейника или занимаются поисками и доставкой пищи.

Пол муравьёв

Пол муравья определяется на начальной стадии цикла развития – стадии яйца. Поскольку семенная жидкость попадает в организм самки всего 1 раз в жизни, то иногда ее распределение происходит неравномерно. В результате не все яйца оплодотворяются. Из оплодотворенных яиц появляются рабочие особи или самки, из неоплодотворенных – муравьи мужского пола.

Продолжительность жизни

Продолжительность жизни муравья определяется его полом и положением в семье:

• самцы живут несколько недель;
• рабочие особи – от нескольких месяцев до 3 (реже 5) лет;
• королева может прожить 15 – 20 лет (рекорд 28 лет зафиксирован для матки, жившей в лабораторных условиях).

На срок жизни влияют условия обитания, погодные условия, активность естественных врагов. В естественных условиях население муравейника практически полностью обновляется на протяжении года (за исключением королевы).

Заключение

Разноплановое размножение, присущее муравьям, обусловлено сложной организацией и высоким уровнем развития этих насекомых. В разных семьях процесс размножения может проходить по-разному. Отчасти это зависит от вида членистоногих и от места их проживания.

Источник

Рыжий лесной муравей: стадии развития насекомого

Несмотря на кажущуюся многочисленность и практически повсеместную распространенность, рыжий лесной муравей входит в список близких к переходу в группу исчезающих видов международной Красной книги.

Наверняка, каждый хоть однажды видел этих насекомых, если бывал в лесу. Чем интересны рыжие муравьи, и каковы особенности их внешнего вида и обитания?

Особенности рыжих лесных муравьев

Путать лесных рыжих муравьев с домашними (садовыми) не стоит. Это абсолютно разные виды, различны и их условия жизни.

Внешний вид

Рыжие лесные муравьи – насекомые, достигающие в длину до 1,4 см. Брюшко и голова их черные, а остальные части тела — красно-бурые. При этом голова, средний отдел (мезосома) и брюшко не срощены, а между мезосомой и брюшком расположена характерная тонкая «талия» — петиоль.

Муравей покрыт хитиновой оболочкой, защищающей и поддерживающей его тело. Глаза насекомого имеют сложное фасеточное строение, состоят из множества маленьких линз. Они отлично различают движение, но обладают весьма слабой разрешающей способностью.

При этом в верхней части головы располагается три простых глаза, предназначение которых – определять степень освещенности. Хорошим зрением похвастаться муравьи не могут, у них напрочь отсутствует и слух.

Важнейшую роль выполняют усики на голове лесного муравья – они служат органами чувств, а также средством общения с соплеменниками: через прикосновения передается сигнальная информация. Сильные жвалы на голове позволяют переносить пищу и манипулировать разнообразными объектами.

Внешне заметно и половое отличие представителей данного вида. У самцов тело окрашено в более темные цвета, чем у самок. Наличие-отсутствие крыльев – еще одно отличие. У самочек-маток они бывают лишь до брачного периода, а у самцов присутствуют постоянно. Рабочие муравьи лишены крыльев.

Внутри брюшка насекомого расположена ядовитая железа. Ею муравей пользуются в случае опасности. Яд довольно болезнен даже для человека, и уж тем более – для более мелких потенциальных врагов. По всему телу расположено несколько типов желез, вырабатывающих феромоны. Эти пахучие вещества тоже служат способом общения муравьев между собой.

Жизненный цикл и размножение

Муравьиное сообщество устроено удивительно, здесь каждому отведено свое место. Самцы весь свой жизненный цикл только питаются и спариваются. Самки-матки после спаривания не покидают гнезда и воспроизводят потомство. А «обслуживанием» царицы, молодняка, поддержанием порядка в муравейнике занимаются рабочие особи. Ими являются самки, не способные к оплодотворению.

Жизнь каждого муравья начинается из небольшого яйца, отложенного царицей. В случае если яйцеклетка была оплодотворённой, рождается самочка, если нет – то самец. Личинка муравья – малоподвижна, питается как жидкой, полупереваренной пищей, доставляемой рабочими-няньками, так и фрагментами твердой (кормовыми яйцами, семенами и т.д.). От качества питания во многом зависит, к какой «касте» будет принадлежать взрослая особь.

В данной стадии развития пребывает насекомое около 2 недель. Спустя четыре линьки, личинка окукливается. И за яйцами, и за коконами ухаживают тщательно, рабочие переносят их с места на место, создавая оптимальные условия для развития. Молодой рыжий лесной муравей, куколка которого имеет довольно прочный кокон, самостоятельно выбраться из него не может. На помощь вновь приходят рабочие сородичи.

Далее жизнь новоиспеченного члена семейства развивается по определенному «сценарию». Рабочий молодняк начинает с ухода за царицей и кладкой, а затем продолжают «обслуживать» дом, рыть туннели, добывать пищу.

Самец, питаясь, готовится к главному предназначению – оплодотворить будущую царицу. К моменту спаривания плодоносящие самки обретают крылья, вместе с самцами они покидают гнездо.

Брачные игры длятся недолго. Оплодотворенная самка ищет укрытие, роет гнездо, где, отгрызя себе крылья, обосновывается. Сперма, полученная однажды, дает жизнь многим тысячам муравьев, больше царице помощь самца никогда не требуется. А «отец» будущего семейства, исполнив свою роль, погибает.

Семьи рыжих лесных муравьев существуют подолгу. Царица способна жить до 20 лет! Жизнь рабочих короче – от нескольких месяцев до 3 лет.

Особенности устройства муравейника

Свой дом лесные муравьи строят самостоятельно. Все начинается с гнезда царицы, впервые отложившей яйца. Первый же выводок рабочих-муравьев начинает строительство. Обычно для этого выбирается пень – такой дом является крепче и надежней, чем обычная кочка. Огромные куполообразные сооружения, достигающие в высоту двух метров, содержат много сотен тысяч жильцов.

Основной строительный материал – ветки, хвоя, частички почвы. Подсчитано, что средний по размерам муравьиный дом содержит более 5 миллионов веточек и хвоинок. Он может существовать довольно долго: старейшие муравейники насчитывают не один век! При этом постройка весьма хрупка снаружи, а подземная часть может уходить вглубь на пару метров, она содержит целый лабиринт ходов и камер.

Ежевечерне рабочие особи закупоривают смолой выходы из гнезда – так сохраняется тепло. Даже проливной дождь постройке не страшен. Каждый день особи-строители переносят одни хвоинки сверху гнезда внутрь, а изнутри — наверх сухие и теплые. Вот почему внутри нее всегда царит комфортная температура и влажность.

Самый теплый участок муравейника предназначен для хранения яиц, личинок и куколок. У царицы есть своя камера в подземной части сооружения, где она ежедневно откладывает яйца, которые рабочие муравьи распределяют в «детских». Имеются в муравейнике и «кладовые» для хранения пищи, и «коровник», где содержится тля, и даже «кладбище», куда относят мертвых соплеменников и мусор. Для зимовки предусмотрена большая теплая камера в подземном центре гнезда.

В общине этих насекомых царит строгая иерархия. По мере того, как растет население муравейника, разделение между его членами функций становится более очевидным, увеличивается численность «профессий» у рабочих муравьёв, и у отдельно взятых особей появляются подобия специализации. Разделение функций бывает, как возрастное, так и постоянное. Самые молодые муравьи выполняют роль нянек, затем, взрослея, переходят в касту строителей, далее – добытчиков пропитания. Старейшие особи делают работу сторожей либо наблюдателей.

Муравейник рыжих лесных муравьев служит убежищем для многих видов организмов-мирмекофилов: жучкам и мелким муравьям, сверчкам-муравьелюбам, чернотелкам и иным. Муравейники выполняют важную роль в жизни леса. Одно такое гнездо спасает от вредителей-насекомых до четверти гектара земли с растущими на ней деревьями!

Питание

Основа питания лесных муравьев – белок и углеводы. Каждый из этих компонентов предназначен, в основном, для разных возрастов. Углеводы требуются взрослым членам семейства. Источником их являются растительные соки и падь. Сладкие отходы жизнедеятельности выделяют многие насекомые, но основным поставщиком углеводов является тля. Муравьи оберегают это мелкое насекомое, даже укрывают в муравейниках и пасут.

Белок необходим личинкам, и его составляют мелкие насекомые. Муравьи добывают их, охотясь, либо не брезгуют трупиками. Царица тоже питается, в большинстве своем, белком, а ухаживающие за ней рабочие подготавливают для нее пищу, пережевывая.

В среднем, питание населения муравейника — это:

• падь – более 60 %:
• беспозвоночные и насекомые – порядка 30%
• растительный сок – 5%;
• грибы – менее 0,5%;
• семена растений – 0,1-0,2%.

Собранная добытчиками пища несется в муравейник, где поровну распределяется между членами общины. Вообще же рыжий лесной муравей, как и большинство его собратьев, считается универсальным хищником и падальщиком. Благодаря этому в местах обитания данного вида существенно снижается количество вредителей.

Заключение

Рыжие лесные муравьи – удивительные создания. Они играют важную роль в лесном биоценозе, предотвращая вспышки массового размножения листогрызущих насекомых.

Кроме того, муравьи принимают немаловажное участие в почвообразовании – перемешивают почву, меняя ее химический и механический состав. Этот вид относят к охраняемым и даже искусственно расселяют в связи с их экономико-хозяйственной значимостью.

Видео: Рыжие лесные муравьи

Источник