Тип превращения у муравьев

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

Четыре стадии развития муравья: полное превращение

О жизни этих насекомых еще до недавнего времени было известно не так уж и много. В древности муравьи в некоторых странах служили объектом поклонения, и неслучайно: эти существа – одни из самых старых видов насекомых, существующих на Земле. При раскопках были найдены окаменелости этих членистоногих, датируемые возрастом более ста миллионов лет! А сегодня ученые, изучающие мир насекомых, доподлинно знают и все стадии развития муравья, и продолжительность жизни различных особей, и строгую иерархию, существующую внутри муравейника. И по-прежнему не перестают удивляться.

Полное превращение

В муравейнике жизнь бурлит и постоянно обновляется. Как и всякое насекомое, этот санитар леса в своей жизни проходит сквозь череду превращений. Причем этапы его жизни значительно отличаются функционально и внешне. Известны четыре стадии развития муравья:

То есть все разновидности муравьев относятся к насекомым с полным циклом превращения, который называется голометаболией. Как правило, у большинства видов весь процесс развития занимает около месяца.

Стадия развития муравья: яйцо, личинка

Жизнь всякого насекомого начинается с яйца. На этой стадии развития муравья самка (матка) откладывает яйца. Они мелкие (длина примерно до миллиметра), овальной формы, желтоватые или белесых оттенков. За ними осуществляют уход рабочие муравьи: сортируют расплод, находят оптимальные условия для того, чтобы из яиц могли развиться личинки. Обычно яйца сохраняются не поодиночке, а целыми небольшими пакетами. Так длится инкубационный период.

По его окончании из яиц выходят на свет червеобразные личинки, не слишком похожие на взрослых особей. Вначале личинки также могут располагаться совместно, пакетами. После более взрослые – уже по отдельности. На этом этапе стадии развития муравья (фото – внизу) происходит усиленное питание будущего членистоногого. Кормят личинок опять же рабочие муравьи, обильно и вовремя доставляя пищу. Характерно, что в течение всего этапа личинка не выделяет экскрементов, а дефекация происходит только при окукливании.

Куколка

Стадии развития муравья: яйцо, личинка, взрослое насекомое. Но между вторым и последним этапом существует еще и стадия куколки (у некоторых насекомых она отсутствует – это называется «неполное превращение»). Личинка, перестающая осуществлять питание, выделяет фекалии (меконий), плетет кокон. Кстати, известны подсемейства данных насекомых, в которых личинки коконов не плетут.

Взрослая особь

Взрослый муравей (имаго) выходит из кокона в финале своего развития. Ученым стало известно, что молодую особь вытягивают из оболочки сородичи – рабочие муравьи, так как вскрывать кокон она самостоятельно не может. В начале пути взрослый муравей имеет более светлый окрас, а через несколько дней уже приобретает цвет тела, неотличимый от остальных. С тех пор рабочий муравей не растет, а питается в основном углеводистой пищей. Так завершаются стадии развития муравья.

Иерархия

В любом муравейнике присутствуют три категории насекомых: матка, самцы-трутни и рабочие муравьи. Самцы появляются из яиц, не подвергшихся оплодотворению. Их главная роль – участие в размножении и оплодотворении. Для брачного полета им необходимы крылья. Они отличаются от рабочих муравьев размерами тела.

Рабочие муравьи – основа силы муравейника. На них лежат все хозяйственные обязанности колонии.

Матка в сравнении с рабочим муравьем – сущая громадина. Она вначале имеет крылья, а затем, после брачного полета и оплодотворения, их откусывает, становясь «нелетной». Вся дальнейшая ее жизнь посвящена кладке яиц и продолжению рода. «Муравьиные королевы» (матки) при благоприятных условиях могут прожить до 5 лет (у некоторых видов и дольше). Тогда как рабочий муравей живет всего несколько месяцев (у некоторых видов – несколько лет). Трутни-самцы живут меньше: спарившись, погибают, или их уничтожают другие муравьи-сородичи.

Тема в школе

При проработке темы «Стадии развития муравья» (окр. мир, ср. школа) следует обратить внимание на то, что в жизни муравья существуют 4 периода (а не три, как у некоторых других насекомых). О каждом из них рассказываем подробнее, используя фотографии и слайды. Можно подобрать и видеоролик о жизни в муравейнике.

Источник

Стадии развития муравьев

Развитие и размножение муравьев

• Факт: Оплодотворение самки проходит один раз, эта семенная жидкость будет ею расходоваться всю жизнь.
• Факт 2: Пока не появится первая популяция рабочих муравьев, матка ничего не ест, личинок кормит содержимым своих жировых желез, из которых подпитывается и сама.
• Факт 3: Туловище муравья-рабочего имеет прочную хитиновую оболочку и три четких отдела: голова, брюхо, грудина.
• Факт 4: Дольше всех живет королева-матка, целых два десятка лет. Но были и случаи продолжительности жизни дольше. Зафиксированный максимум – 28 лет.

В каждой муравьиной колонии существует четкая иерархия. Такой структурированной и организованной общине можно только позавидовать. У каждого члена семейства свой статус, своя роль, свои обязанности и даже рацион по потребностям.

Воспроизведение потомства

Почетная обязанность увеличивать численность колонии возложена на матку. Это королевская особа, она не занимается ничем, кроме яйцекладки. Ее оберегают, охраняют, а некоторые виды даже пережевывают для нее пищу.

Как стать королевой? В пору лета (брачный период) определенные самки и самцы обзаводятся крыльями и вылетают из муравейника для спаривания. Оплодотворение самки проходит один раз, эта семенная жидкость будет ею расходоваться всю жизнь. Самцы гибнут либо после любовного акта, либо их уничтожают сами сородичи за ненадобностью.

После оплодотворения самка ищет подходящее место для первой яичной кладки. Если все пройдет удачно (она не погибнет, не станет жертвой птичьей охоты, сможет сделать полноценную кладку), то «Виват королева!», основа будущего подземного муравьиного царства готова. Через 14-20 дней яичная кладка окуклится, а еще через 25-40 появятся первые муравьи . Это рабочий отряд. Он начнет строить и расширять муравейник, запасать еду и ухаживать за следующим поколением муравьев. Самка отгрызает свои крылья и отныне занимается только воспроизведением новых членов колонии.

Пока не появится первая популяция рабочих муравьев, матка ничего не ест, личинок кормит содержимым своих жировых желез, из которых подпитывается и сама.

Этапы развития муравьев: от яйца до взрослой особи

Муравей – это насекомое с присущими ему всеми стадиями трансформаций:

Источник