У муравья есть хвост или нет

Муравьи

Куча интеллекта! Муравьи давно приводят учёных в восторг. А почему бы и нет?

Муравьи обладают такой силой, что могут переносить пищу весом в 7 раз больше их собственного тела. Муравьи строят удивительно сложные колонии, разделённые на социальные ‘касты’, в которых каждому отведена особая роль.

Но на самом деле муравьи завораживают не только энтомологов. В последнее время специалисты по вычислительной технике стали обращать пристальное внимание на то, как муравьи решают сложнейшие задачи; в частности, интерес исследователей вызвала их способность находить кратчайший путь к источнику пищи.

Каждый муравей в колонии имеет собственную программу действий, и, несмотря на это, данная группа насекомых отличается высокой организованностью. Больше всего это заметно в том, как муравьи совершают свои путешествия к источнику пищи и обратно домой.

Муравьи находят кратчайшие пути до еды.

Муравьи проводят и поддерживают специальную линию, ведущую к источнику пищи с помощью оставления следов феромона — химического вещества, к которому чувствительны другие муравьи того же вида. Во время перемещения муравьи оставляют на поверхности определённое количество феромона, и поэтому каждый муравей предпочитает следовать по маршруту, который покрыт феромоном. Именно таким образом муравьи могут быстро находить кратчайший путь. Первыми обычно возвращаются те муравьи, которые использовали самый короткий маршрут, поэтому этот путь дважды помечается феромоном, так что другие муравьи привлекаются на этот путь сильнее, чем на более длинный и помеченный всего один раз. И, соответственно, путь, по которому пойдут эти муравьи, будет ещё больше помечен феромоном.

Поэтому вскоре почти все муравьи изберут данный путь. Но что если муравьи возвращаются сначала по более дальнему пути, сильно пометив путь феромоном? Воспроизведение с помощью компьютера показывает, что эта проблема решается, если феромон медленно распадается или испаряется. Что ещё больше усложняет задачу постоянного сохранения следов феромона на более длинных маршрутах.

Изучение этого фантастического мастерства позволило исследователям создать компьютерные программы, которые способны решить сложные проблемы информационных технологий, такие как изменение маршрута в занятой коммуникационной сети. 1

Муравьи, обитающие в пустыне Сахара, обладают удивительное способностью находить обратный путь домой, используя сложнейшие законы математики, которые известны как интегрирование по пути и горизонтальная проекция. 2

Семейство насекомых муравьёв Formicidae насчитывает около 8000 видов муравьёв (отряд Hymenoptera). Муравьи обитают по всему миру, хотя, в общем, они предпочитают более тёплый климат. Их размеры колеблются от 2 мм до 25 мм.

Муравьи живут от восьми до десяти недель. За этот период они проходят четыре стадии развития — яйцо, личинка, куколка и взрослое насекомое. Рабочие муравьи – это бесплодные женские особи, выполняющие всю работу в колонии; более крупные муравьи (солдаты) защищают колонию. В определённое время года у многих видов муравьёв появляются крылатые мужские особи и насекомые-матки. Они вылетают в воздух и там спариваются (вскоре после спаривания мужские особи умирают). После этого оплодотворенная насекомое-матка основывает новую колонию (муравейник), и остаток своей жизни она сидит и откладывает яйца. 3

Муравьи общаются при помощи запахов и прикосновений

Социальное поведение муравьёв одно из самых сложных среди насекомых всего мира. Они общаются посредством прикосновений и запахов, постоянно прикасаясь друг к другу, чтобы передать запах их муравейника. Некоторые муравьи проявляют враждебные наклонности (на которые к счастью для наших детей не было акцентировано внимания в недавно созданных мультфильмах, таких как Муравьи и Жизнь Жука).

Например, муравьи обладают способностью завоёвывать колонии других видов муравьёв с помощью ‘паразитной матки’ и ‘покорять’ обитателей этих колоний. Матка нападает и убивает матку другого вида муравьёв, а затем покрывает себя запахом побежденной матки, так что жители этой колонии принимают её за свою. Это происходит следующим образом: матка прикасается своим телом ко всем открытым ранам мертвой матки. Затем она откладывает свои яйца, о которых заботятся муравьи этой новой колонии. По мере того, как паразитные яйца вылупливаются, и муравьёв новой матки становится всё больше и больше, они захватывают личинки колонии, и когда те выводятся, используют их в качестве рабов. Созрев, эти ‘заложники’ будут вынуждены заботиться о колонии и о захватчиках всю свою жизнь. 4 Неприятная картина! 5

Все муравьи имеют удивительные черты дизайна. У них есть две группы челюстей — внешняя пара челюстей используется для того, чтобы переносить предметы и копать, а внутренняя пара используется для пережевывания пищи. Некоторые муравьи могут поднимать пищу (будь то листья, зернышки или другие насекомые), вес которой почти в семь раз превышает вес их собственного тела.

Читайте также: Сколько весят муравьи?

Все муравьи играют очень важную роль в структуре падшего мира. Они контролируют численность других видов. Муравьи могут питаться животными (позвоночными, как и беспозвоночными), растениями, и даже семенами многих растений, таким образом, происходит утилизация мертвого органического материала. Многие виды муравьёв живут в земле, а некоторые, как муравей-древоточец, живут в дереве (хотя на самом деле они не едят древесину).

Муравьи — опытные охотники и безжалостные искатели колонии, пищи или даже рабов. Муравьи обладают способностью организовывать согласованное нападение на вражескую колонию, и быстро защищать свои муравейники от захватчиков.

Муравьи сотрудничают с другими насекомыми.

Некоторые муравьи вступают в так называемое взаимовыгодное существование, или ‘симбиотические’ взаимоотношения с другими насекомыми или даже в некоторых случаях грибами. Один из самых ярких примеров этого сосуществования можно наблюдать у растительной тли. Эти насекомые, сосущие сок, образовывают сладкое, клейкое вещество, известное как медвяная роса, очень сильно привлекающая муравьёв, которые видят в ней источник пищи.

Примером такого сотрудничества может быть взаимосвязь между кукурузным муравьём, тлей кукурузной корневой и земляничной тлёй. Вероятно, чтобы гарантировать, что муравьи и дальше будут питаться этой медвяной росой, кукурузные муравьи заботятся об этой тле, держа на расстоянии их врагов и защищая их яйца зимой. В случае с тлей кукурузной корневой, которые питаются кукурузными корнями, кукурузные муравьи собирают осенью яйца этой тли, оберегают их в зимнее время в своих муравейниках, а затем весной выносят личинки к корням горчака и травы, где они получают необходимые питательные вещества. Из этих молодых личинок вырастают бескрылые женские особи, называемые мамами семьи. Они способны выводить живых личинок без спаривания. Эти мамы выращивают два или три поколения на растении, после чего муравьи возвращаются для того, чтобы перенести личинки к молодым кукурузным корням, где они уже выводят другие 10-20 поколений. 6

Таким образом, под защитой и заботой муравьёв эта тля процветает. Муравьи получают желто-оранжевые ‘экскременты’ тли; Однако именно муравьи, а не тля управляют этой взаимосвязью. Доказательством этому может быть следующий случай: время от времени крылатая самка тли вылупливается, а затем пытается перелететь на другое растение, подальше от муравьёв. Именно в этот момент муравьи проявляют свою власть, хватая самку и перенося её обратно к их муравейнику.

Логика противоречит эволюционному появлению муравьев.

Чрезвычайно сложная социальная структура муравьев, стадии развития, сила, навигационные способности и сообразительность, которая помогает им ‘брать на воспитание’ тлю – всё это слишком хорошо, чтобы быть результатом эволюции. Утверждение о том, что муравьи произошли посредством эволюции, противоречит всякой логике и простому здравому смыслу.

Окаменелые муравьи были муравьями, и никакой эволюции не произошло.

Когда же, по мнению эволюционистов, эволюционировали муравьи? Britannica (Британская Энциклопедия) говорит, что между энтомологами существуют разногласия относительно того, когда впервые на Земле появились муравьи, представители отряда Hymenoptera. Некоторые полагают, что это случилось 225 миллионов лет назад (предположительно в то же самое время, когда появились первые бабочки, мотыльки и мухи); по мнению других ученых, похоже, что это произошло 150 миллионов лет назад.

Britannica утверждает, что известно много окаменелостей муравьёв, относящихся к ранней Кайнозойской Эре (60 миллионов лет назад), когда ‘уже произошло четкое разделение на самцов, самок и работников’. Некоторые окаменелые муравьи, которым предположительно 60 миллионов лет, и теперь относятся к ‘живому роду’. 7 Другими словами, окаменелые муравьи настолько похожи на современных муравьёв, что их относят к тому же самому роду! На самом деле это означает, что окаменелые муравьи были муравьями, и никакой эволюции не произошло.

Ссылки и примечания

1. Бонабу E. и Тераулаз Г., «Swarm Smarts», Scientific American 282(3):55, 2000. Вернуться к тексту.
2. Сарфати Д., «Муравьи находят путь, используя сложную математику», TJ 15(2):11-12, 2001. Вернуться к тексту.
3. The New Encyclopaedia Britannica, 15th издание, 1:437, 1992. Вернуться к тексту.
4. Топоф, Х., «Slavemaking queens», Scientific American 281(5):60-66, ноябрь 1999. Вернуться к тексту.
5. Такое поведение скорее свойственно падшему миру, после грехопадения. Но необходимо соблюдать осторожность: нельзя считать, что у насекомых (как и растений) есть ‘душа живая’. Вернуться к тексту.
6. Гренстем, П., «Муравей и личинка тли», , 12 June 2001. Вернуться к тексту.
7. Насекомые, отряд Hymenoptera, Палеонтология и классификация, Encyclopaedia Britannica CD-Rom, 1999. Вернуться к тексту.

Муравьи — НИКАКОЙ ЭВОЛЮЦИИ

Необычный на вид муравей, известный как Zacryptocerus aztecus из Мексики, полностью идентичен своей древней форме, обнаруженной в Карибском янтаре, которому предположительно 15-45 миллионов лет. Представьте, сколько поколений муравьёв прожило бы за такой огромный период времени. Существует множество примеров таких ‘живых окаменелостей’, которые подтверждают мифологическую сущность эволюции и миллионов лет.

В том же самом Карибском янтаре был похоронен и этот Медовый Муравей (Leptomyrmex). Однако тот же самый вид можно обнаружить и сегодня.

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