Мурахи - біологія

Росс мураха (Кампонотус лігніперда)

Мурахи (Formicidae) - сімейство комах, що належать до порядку перепончатакрилих (Hymenoptera, Apocrita). Є кілька пропозицій щодо пояснення назви: стара назва âmeizâ може бути звернено на 'emaz', 'ëmatîc' = nhd. 'працьовито'; мураха, отже, буде «працьовитою, працьовитою твариною» [1]. Інший висновок походить від слова ahd.'meizan ', тобто діяльності, що виконується зубилом. Тоді назва буде базуватися на спостереженні, що мурахи відрізали шматки листя або дерева. [2] .

Дані про чисельність видів мурашок коливаються від 11000 [3] до приблизно 12500, [4] з яких близько 200 в Європі. Найдавніші викопні знахідки походять з крейдового періоду і датуються віком 100 мільйонів років. Однак вік групи оцінюється щонайменше 130 мільйонів років. [5]

Всі відомі види мурашок організовані в штатах. Вони представляють найважливішу групу еусоціальних комах. [6] Колонії мурах складаються з кількох сотень до декількох мільйонів особин. Мурашині колонії організовані на основі поділу праці і завжди мають принаймні три так звані касти: робітників, самок (королева) і чоловіків. На відміну від інших колонізуючих перетинчастокрилих, працівники мурах в основному безкрилі. Крила мають лише статевозрілі самки та самці. Для спаровування вирощують крилатих самок і самців, які одночасно залишають барліг батьків великими зграями. Після спаровування самці гинуть, поки самки линяють (або відкушують) або втрачають крила і знаходять власні колонії або повертаються в барліг батьків, в яких потім співіснує кілька маток. [7]

Мурахи розвивають найрізноманітніші способи життя - від кочових "мисливців", через "збирачів" та "селекціонерів" до видів, які вирощують гриби як джерело їжі, наприклад, мурахи-листорізи (роди Атта і Акромирмекс). Деякі види беруть участь у рабстві або соціальному паразитизмі, або "поневоляючи" працівників інших видів (наприклад Polyergus rufescens), або їхніми самками, які іммігрують до існуючих штатів іншого виду та виховують у них потомство (наприклад Об’єднує атратулус). [7] [8]

Колонії мурашок мають тривалий вплив на навколишнє середовище. Вони суттєво сприяють передислокації верхніх шарів землі, підтримують розпад рослинного матеріалу, поширюють насіння рослин або, як хижаки, регулюють популяції інших членистоногих. [9]

Мурахи не тісно пов'язані з безкрилими і державотворними термітами, які мають свій власний порядок (Isoptera) належать.

Еволюція/скам'янілість

В даний час немає відомостей про розвиток мурах у ранній сучасний період Землі. Хоча мурахи були, мабуть, лише незначними в крейдовий період, і місце їх існування було мізерним, вони зазнали сильної диверсифікації в Середній Новий час, приблизно 50 мільйонів років тому (середній еоцен). У цей геологічний вік вже можна зустріти всі сучасні групи мурах, з великою кількістю різних способів життя. Вони належали до переважаючих груп комах на землі ще в еоцені. Передбачається дві основні причини сильного розвитку та поширення мурах в еоцені: з одного боку, рослини, що поширюються бедекцаміге (bedecktsamer), забезпечували раніше невідому різноманітність рослинних відходів, які мурахи могли використовувати як їжу. З іншого боку, той самий розвиток призвів до появи багатьох нових видів комах, що відкрило численні нові місця існування хижих мурах. [3] [10]

З усіх видів мурашок, що живуть сьогодні, видається той, який був вперше виявлений у бразильських джунглях у 2008 році Martialis heureka первинний і найдавніший спосіб існування. [6]

анатомія

Органи чуття

Вусисті коліна - це найважливіші та найрізноманітніші органи чуття мурах. В основному їх використовують для дотику, нюху та дегустації. Мурахи можуть використовувати його для сприйняття перепадів температури, потоків повітря та вмісту вуглекислого газу в повітрі. Ймовірно, відчуття вологи також можна виявити на антенах. Крім того, антени значною мірою використовуються для тактильного спілкування між людьми. [8] [11]

кінцівки

Ротові відділи складаються з верхньої губи (губи), парної верхньої щелепи (нижньої щелепи), парної нижньої щелепи (верхньої щелепи) і непарної нижньої губи (губи). Вони відповідають оригінальному жувально-кусальному типу. Верхню щелепу можна використовувати різними способами. Окрім годування, їх також використовують для оборони, хапання здобичі, транспортування їжі та будівництва гнізд. [8-й]

Шість ніжок мають по два кігті і втручальний пристрій. Кігті забезпечують найкраще зчеплення з нерівним грунтом, тоді як клейовий пристрій дозволяє тварині підніматися навіть на вертикальних скляних панелях. На передніх ніжках на першій ніжці є штукатурний виріз. [11] [8]

внутрішня структура

У кишковому тракті є зоб, типовий для соціальних перетинчастокрилих, розширюване продовження в кінці передньої кишки, яке з'єднане з середньою кишкою через клапан (воронка клапана). Таким чином, тварини можуть не тільки приймати їжу для власної вигоди, але й недовго зберігати її, щоб згодом нагодувати гніздових або личинок. Тому зоб також називають соціальним шлунком мурах. [8-й]

У мурашок численні залози. Метаплевральна залоза - унікальна характеристика цієї групи. Він виробляє антибіотичні речовини, що дозволяє тваринам жити у вологому підпіллі. [11] Королеви та робітники завжди мають отруйну залозу. Найчастіше отрута розпорошується на жертву. Деякі види, наприклад вогняні мурахи, мають отруйне жало. Види підродини Formicinae використовувати мурашину кислоту для захисту. Як отрута для дихання, пара мурашиної кислоти смертельна для багатьох дрібних тварин. Більшість інших мурах використовують отрути, деякі з яких є складними білковими сумішами, що мають нейротоксичну або гістолітичну дію, частина з яких підсилюється гістамінами (наприклад, мурахами роду Myrmecia). Пожежні мурахи використовують алкалоїди як отруту. На додаток до отрут для нападу або оборони також можуть бути включені речовини, що викликають тривогу, та атрактанти, за допомогою яких можна повідомити особу, що звітує. Виділення з інших залоз служать кормовим соком для живлення матки та личинок, речовин, що передають речовини, позначень шляхів та гормонів, що впливають на розвиток тварин [8]

Поліморфізм (різноманітність)

Мурахи живуть у штатах комах, заснованих на розподілі праці, які завжди поділяються принаймні на три так звані касти, а саме плодючі самки (королева), плодючі самці та робітники. Цей розподіл праці відображається на деяких значних відмінностях у структурі тіла (морфологія) знову. До якої касти чи статі належить особа, визначається різницею в індивідуальному розвитку (онтогенез), хоча і в рідкісних випадках, як у Harpagoxenus sublaevis генетичні фактори також можуть зіграти певну роль. Загалом, яйця з простими (гаплоїдний) Самці хромосомного набору, тоді як яйця з подвійними (диплоїдний) Самки з хромосомним набором виникають. Чи стане самка (фертильною) королевою чи (стерильною) працівницею, або ступінь подальшої диференціації в робочому класі, залежить від численних факторів, що впливають на розвиток личинок. Hölldobler називає такі фактори, які впливають на розвиток кожної людини (диференціація) впливають: [14]

Дієта: кількість та якість їжі, можливо, особливі харчові виділення з кормових залоз.
Температура: мороз, оптимальна температура розвитку
Вологість
Тривалість дня
Самоінгібування касти: особи касти запобігають появі подальших особин тієї ж касти. Поширений у маток.
Розмір яєць і вміст жовтка
Вік королеви

Часто на розвиток особистості впливає поєднання цих факторів Myrmica ruginodis лише личинки, які зазнали зимового холоду, можуть взагалі диференціюватись на маток, але вони повинні бути достатньо харчуватися, щоб важити 3,5 г приблизно через вісім днів після зимової сплячки. Більш легкі личинки перетворюються на робітників, важчі стають матками, тоді як личинки, які не зазнають зимового холоду, в будь-якому випадку перетворюються на робітників. [8] [14]

королева

Зазвичай лише одна особина (моногінія) або особин мало (Олігогінія) з колонії мурашок плодючі самки, але іноді до декількох тисяч (полігінія). [14] Вони, як правило, більші за решту осіб у штаті. На відміну від інших самок, їх яєчники повністю розвинені, саме тому живіт зазвичай помітно великий. Нервова система, особливо це, проти Церебральний ганглій (“Мозок”) королеви менш диференційований, оскільки він спеціалізується насамперед на розмноженні. [8-й]