Сколько зубов у муравья

Ученые раскрыли секрет прочности муравьиных зубов

Муравьи и еще некоторые насекомые обладают острыми и сильными зубами. Соответствующие данные были получены в результате изучения снимков.

Исследователи использовали ионный микроскоп и выяснили, что зубы муравьев представляют собой смесь белков и цинка. Причем металла весьма много — он составляет примерно десятую часть всей массы муравьиных зубов, сообщает Science Daily.

«У муравьев есть зубы, это может подтвердить любой, кто хоть раз наступал на муравейник. Эти специализированные структуры, технически называемые «нижнечелюстные зубы», прикреплены за пределами их ротовой полости. Зубы состоят из материала, который плотно связывает отдельные атомы цинка«, — отмечают исследователи.

Причем зубы оказались весьма функциональными. Они позволяют маленьким муравьям использовать 60% от силы, которую им пришлось бы задействовать, если бы их зубы по составу были аналогичны человеческим.

Однако все вопросы на этом не решены. Ученые пока не могут понять, как цинк «затвердевает» в телах насекомых. Для этого потребуется проводить новое исследование.

Ранее американские ученые установили, что муравьи являются не такими трудолюбивыми, как человечество привыкло считать. Энтомологи Анна Дорхаус и Даниэль Шаброно пришли к выводу, что эти насекомые любят лениться.

Исследователи в течение двух лет наблюдали за поведением муравьев и тем, какие отношения складывались в коллективах насекомых из разных колоний.

Удалось установить, что трудолюбивыми были лишь 2,5% насекомых. Подавляющее большинство (70%) трудилось лишь в редких случаях. Каждый четвертый муравей либо не работал, либо изображал бурную деятельность.

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

Ученые раскрыли секрет сверхсилы муравьиных зубов

Снимки в атомном масштабе показали, что муравьи и еще некоторые насекомые обладают острыми и сильными зубами. Соответcвующее исследование опубликовано в журнале Science Daily.

Исследователи использовали сфокусированный ионный микроскоп и выяснили, что зубы муравья представляют собой однородную смесь белков и цинка. Атомов цинка много, к некоторым аминокислотным единицам прикреплены целые группы — цинк составляет примерно одну десятую всей массы муравьиных зубов.

«Да, у муравьев есть зубы, это может подтвердить любой, кто хоть раз наступал на муравейник. Эти специализированные структуры, технически называемые «нижнечелюстные зубы» — они прикреплены за пределами их ротовой полости — состоят из материала, который плотно связывает отдельные атомы цинка», — говорится в исследовании.

Исследовательская группа посчитала, что, поскольку эти биоматериалы могут быть более острыми, они позволяют животным использовать 60% или даже меньше силы, которую им пришлось бы использовать, если бы их зубы были близки по составу, например, к человеческим.

Ученые отмечают, что некоторые элементы, например цинк и марганец, делают зубы тверже, однако пока не известно, как именно элементы «затвердевают» в телах насекомых.

«Мы полагаем, что, когда клык ударяется о что-то твердое, эти цинковые поперечные связи могут сначала сломаться, поглощая энергию, чтобы сам зуб не разрушился. Предполагаем, что изобилие дополнительного цинка является готовым запасом для заживления зубов», — пишут исследователи.

Ранее ученые впервые сняли процесс строительства муравейника в 3D.

Источник

Особенности строения муравьев

Еще во времена Древней Греции, люди задавались вопросом: чем отличается живое от неживого. Понятие организм впервые ввел Аристотель. Главным отличием живого от неживого он назвал четкую организацию живого существа. Строение муравья, тоже подчиняется строгим законам биологии.

Муравьи относятся к насекомым из отряда перепончатокрылых. По своему строению тела они отличаются от других насекомых. Возможно, эти особенности строения муравьев, помогли им пережить динозавров и ледниковый период.

Внешнее строение муравьев

Организм наших питомцев состоит из трех основных сегментов. Это голова, брюшко и грудка, которую ученые называют мезосомой. Все мураши награждены узкой талией, на зависть многим современные красоткам. Петиоль – талия муравьев по научному, соединяет между собой грудку и брюшко. А ученые доказали, что именно этот грациозный стебелек – отличает внешнее строение муравьев от других насекомых.

В описании строения муравья для детей можно найти много забавных, необычных названий. Тазик – часть ножек мурашей. Жгутик – при помощи этого органа, который находится на усиках, они чувствуют запах. Наличник – это лицо, а точнее защитная капсула, которая защищает глаза и лоб насекомых. Сложный глаз – так назван неспроста, глаза мурашей некоторых видов способны воспринимать ультрафиолетовые лучи. Усики – это главные органы чувств. Они используются для общения через прикосновение, улавливают вибрации и воздушные потоки. Шпора – специальный отросток на лапке, которым чистоплотные питомцы чистят свои усики.

Внутреннее строение муравьев

Главное отличие внутреннего строения муравья от других насекомых – это метаплевральная железа. По-простому – это орган, который вырабатывает защитные антибактериальные вещества. У некоторых видов эта железа выделяет феромоны и химические вещества для защиты от врагов.

Общественный желудок – еще одна особенность строения муравья. У некоторых видов имеется зоб – небольшой отросток пищевода. В нём накапливается пища, которая потом делится с другими мурашами или личинками.

Головной мозг – самый сложный орган нервной системы. Ученые говорят, что он самый поразительный в мире насекомых. Мураши постоянно общаются с огромным количеством сородичей. Поэтому их нервная система более развита, чем у насекомых, живущих по одиночке или небольшими группами.

Схема строения муравья

Жизнь огромной колонии или небольшого муравейника зависит от каждого члена муравьиного семейства. Всё у наших малышей подчиняется строгим законам. Правила, установленные в семье выполняются всеми. Рабочие занимаются строительством, тяжелым трудом. Няньки заботятся о подрастающем поколении. Разведчики спешат в поисках новой добычи. Солдаты охраняют семейство, дают отпор врагам. Фуражиры доставляют в дом продукты питания, найденные разведчиками. Королева занята продолжение рода и развитием колонии.

Для того, чтобы муравейник жил, развивался, он должен работать как слаженный механизм. Поэтому, каждый муравьишка награжден природой специальными инструментами – особенностям организма. Солдаты крупные по размеру с мощными жвалами. Разведчики быстрые с острым зрением и чутким обонянием. Рабочие сильные, дружные. Няньки опытные, заботливые. А еще, все члены муравейника общаются друг с другом при помощи невидимых связей.

Строение рабочего муравья (Pachycondyla verenae)

1. жгутик усика 2. скапус усика 3. лобные лопасти 4. усиковая ямка 5. наличник 6. мандибулы 7. пронотум 8. затылок 9. сложный глаз 10. скутеллюм 11. мезонотум 12. среднегрудное дыхальце 13. анэпистернит 14. заднеспинка 15. заднегрудное дыхальце 16. проподеум 17. проподеальное дыхальце 18. метаплевральная железа 18a. шишка 18b. отверстие 19. петиоль 20. постпетиоль 21. тергиты брюшка 22. стерниты брюшка 23. жало 24. бедро 25. голень 26. коготок 27. шпора 28. лапка 29. катэпистернит 30. тазик 31. вертлуг 32. вентральный отросток 33. голова 34. мезосома 35. петиоль 36. брюшко

Автор: Mariana Ruiz (User: LadyofHats) — Wikimedia

Источник