муравьимуравьи домаформикариймуравейникмуравеймирмекология
ants on flower

книга Муравей, семья, колония » ПРОФЕССИИ МУРАВЬЕВ

Изображение пользователя ЗАХАРОВ А.А..

— это объединение, в котором каждая особь выполняет лишь часть функций, связанных с сохранением и воспроизводством. По мере роста муравьиной общины и укрепления ее целостности разделение функций становится все более глубоким: число профессий рабочих муравьев возрастает, а специализация каждой особи сужается (для обозначения различий в выполняемых муравьями функциях специалисты, изучающие муравьев, — используют термин *).

У некоторых видов специализация проявилась в морфологическом различии особей; например, рабочих муравьев разделилась на солдат и рабочих. Однако у большинства муравьев разделение функций не связано с морфологическими различиями. Основами для специализации рабочих муравьев стали их физиологическое состояние и психические наклонности. Рабочие муравьи из одного гнезда, очень похожие друг на друга внешне, сильно отличаются друг от друга по возрасту и физиологическому состоянию; они в разной степени инициативны и любознательны. Одни из них смелы и агрессивны, другие отличаются робостью. Один муравей находчив, но нетерпелив, другой — может, как автомат, многократно повторять однообразные действия. Соответственно распределяются и профессии среди муравьев.

Это явилось предпосылкой для выделения в пределах рабочих муравьев так называемых групп*, т. е. групп особей, занятых выполнением определенного круга обязанностей. Многочисленными опытами исследователей из разных стран установлено, что более инициативные, с быстрой реакцией муравьи выполняют работы, связанные с решением разнообразных задач в нестандартных ситуациях. Они становятся разведчиками или охотниками. Эти же муравьи гораздо хуже справляются с однообразными, не требующими активного начала обязанностями. Зато особи, имеющие замедленную реакцию и минимум любознательности, склонны к выполнению именно таких функций, например сбор (сладких выделений). Сборщик изо дня в день неторопливо ходит по одной и той же дороге к одному и тому же дереву, где на ветке имеется. Муравей всасывает сладкие капельки и, наполнив зобик, так же неторопливо возвращается по давно известной дороге в гнездо.

В всех происходит смена работ, выполняемых особью в течение жизни. В большинстве случаев такая смена сводится к обязательным переходам от одной профессии к другой по мере его старения, что получило название возрастного . Молодые особи находятся внутри гнезда и ухаживают за самками и молодью, потом роют ходы или строят ячейки, а спустя какое-то время становятся и добывают для пищу.

У муравьев возраст тоже влияет на выполняемые рабочим обязанности, но связь эта не такая четкая. Уже через несколько дней после выхода из кокона перед рабочим муравьем появляется возможность выбора профессии. Одни муравьи ухаживают за молодью, а другие — участвуют в строительстве гнезда, становятся , третьи — чистят помещения и т. д. Занятия муравья в этом случае не связаны с возрастом. Значительная часть особей может почти всю жизнь оставаться при исполнении одних и тех же обязанностей, например в роли нянек или свиты самки. Другие очень быстро, в течение нескольких дней, проходят как бы ознакомительный курс внутри гнезда и становятся . Закрепление особи в одной функции получило название, или постоянного, .

Естественно, не только наклонности индивидов определяют их обязанности в муравейнике. Муравей не может жить в одиночку. Каждый муравей — часть большой общины, в которой от нескольких сот до нескольких миллионов особей. Чтобы муравьиная могла успешно существовать, каждая профессиональная, или особей* в ее составе должна быть достаточно представительной и хорошо выполнять свои. функции. Обычно большинство особей занимается делом, в значительной мере соответствующим их индивидуальным данным. Но бывают ситуации, когда муравейник несет огромные потери и может пострадать в основном какая-нибудь одна из . Например, при химических обработках лесных насаждений могут погибнуть все муравьи-, бывшие в то время на поверхности, а рабочие внутри гнезда фактически не пострадают. И тогда уцелевшим приходится менять профессии. Подобную ситуацию моделировала в садках польский Я.Добжанская. Экспериментальные набирались из рабочих какой-либо одной , им придавали самку и личинок. Муравьи были вынуждены перестраиваться и выполнять все работы, необходимые для нормального существования . При этом было заметно, что муравьи, набранные из одной , не одинаково успешно справляются с другими обязанностями. Так, муравей-охотник неуклюже и весьма неуверенно выполняет функции няньки. Тем не менее в большинстве случаев , составленная из рабочих особей одной , выживала. Понятно, что подобные ситуации бывают в жизни муравьев исключительно редко и, как правило, способности муравья соответствуют функциям, которые он выполняет.

Задачи, стоящие перед муравьями одной общины, существенно отличаются. Их можно рассмотреть на примере внегнездовых муравьев-, обеспечивающих пищей. У аралокаспийского муравья-жнеца, собирающего семена пустынных растений существуют два типа — активные и пассивные*. первого типа действуют на по-одиночке, выполняя задачи разведчиков. Их немного, не более 3% от общего числа . Каждый разведчик имеет индивидуальный поисковый участок, который он знает и который регулярно обследует. Обнаружив на участке созревшие семена, разведчик в тот же день или на следующий производит * на сбор этих семян тысячи муравьев, которые по собственной инициативе на не выходят. Мобилизованные муравьи относятся ко второй группе , не имеющей у большинства видов определенной специализации и привязанности к какому-либо участку на территории, используемой муравейником. Они выполняют разнообразную работу в гнезде (чистка гнезда, рытье ходов и т. д.) и на поверхности делают то, на что их мобилизуют особи первой группы (сбор семян и вынос из муравейника шелухи).

Муравьи второй группы добычу на территории не ищут, а будучи приведенными к ней, не могут мобилизовать других рабочих. Они представляют собой в какой-то мере постоянный мобильный резерв «широких специалистов», пригодных к выполнению нескольких функций, но не владеющих инициативой и играющих роль пассивных исполнителей. Поэтому вторую группу мы назвали пассивными . Соответственно первой группы, ведущие самостоятельный поиск, активизирующие и мобилизующие других муравьев для решения конкретных задач, будут активными . Распространяя эти понятия на внутригнездовых рабочих, мы можем говорить об активных и пассивных особях. Поскольку такое деление основано на индивидуальных свойствах муравьев, данные группы являются , что отражает тип деятельности, а не конкретную функцию особо. В пределах одной группы может быть несколько особей, выполняющих задачи, разные по конкретному содержанию, но сходные по типу поведения исполнителей.

Активные и пассивные имеются в большинства видов (у некоторых видов в наличии только активные ). Число активных и пассивных зависит от особенностей биологии вида: размеров и сложности ее организации, типа гнезда и т. д. Например, с появлением наземного купола из хвои и веточек у рыжих лесных муравьев сформировалась муравьев-наблюдателей, впервые обнаруженная П.И.Мариковским. В эту группу входят наиболее опытные особи, мобилизующие на защиту муравейника при непосредственной угрозе гнезду. У многих видов появились муравьи-санитары, выносящие жертв и пустые коконы на окраину . Более конкретные функции возникли и у части пассивных некоторых видов. Особенно четко это выражено у муравьев, использующих и других , выделяющих сладкую (рис:1). стала одной из основных составляющих рациона муравьев, которые в связи с этим охраняют от врагов, расселяют их и даже сооружают для них специальные укрытия. Такой союз (*) выгоден обеим сторонам и сопровождается в конечном счете значительным увеличением численности как муравьев, так и связанных с ними .


Рис.1. Муравьи-древоточцы на колонии тлей

Пассивные превращаются при этом в сборщиков и, что представляет собой особый интерес, закрепляются за одной из , выделяющих. Таким образом, постоянная специализация влечет за собой и территориальное закрепление муравьев. Тип деятельности пассивного при этом не меняется. Сборщик изо дня в день следует по одной и той же дороге к определенной и обратно, выполняя однообразную и лишенную инициативы работу. В первый раз к данной его проводят или приносят другие муравьи. Перенесенный с дороги на 1 м в сторону, сборщик может потеряться я, если останется предоставленным самому себе, вообще не найдет пути в муравейник.

Сборщики всегда остаются резервом . В случае столкновений обитателей муравейника с кем-либо из соседей, на «войну» мобилизуются сборщики, а активные , занятые в других , останутся на своих местах. Следовательно, субординация рабочих муравьев двух групп остается одинаковой у разных видов. В упомянутых выше опытах Я.Добжанской для семей муравьев, составленных из особей одной , был единственный вариант нежизнеспособной , включающая только сборщиков. Подобные быстро погибли. Таким образом, спор об «узких» и «широких» специалистах муравьи решают в пользу первых.

Показательно, что у видов, не имеющих четкой дифференциации рабочих особей, функция, выполняемая муравьех в , не связана с его размерами. В тех же случаях, когда имеются четкие или различия в размере, профессии муравьев достаточно прочно связаны с принадлежностью или размерной группой, к которой относится индивид. Так, у степных медовых муравьев имеются крупные и мелкие рабочие, причем последние в несколько раз меньше первых. Одной из особенностей данных муравьев является наличие в их «медовых бочек» — муравьев, запасающих пищу для в зобике. «Бочками» служат самые крупные рабочие, а небольшие особи выполняют функции .

На фоне многообразия профессий, имеющихся в муравьев, и сложности поведения, требуемой для решения ряда задач (овладение добычей, сооружение гнездового купола правильных очертаний и т. п.), особое значение приобретает появившийся у муравьев постоянный . Муравей получает возможность накапливать опыт, обучаться разнообразным приемам овладения добычей и борьбы с муравьями других видов, транспортировки добычи в гнездо. Он начинает легко ориентироваться на участке. Все это особенно важно для разведчиков, охотников, сборщиков строительного материала, носильщиков, наблюдателей и других групп активных . Следует отметить, что в связи со значительной продолжительностью жизни муравьев (рабочая особь может жить несколько лет) накопление, опыта становится важным не только для индивида, но и для в целом. Постоянный приобретает еще большее значение у видов, ведущих групповую охоту и транспортировку добычи.

В одновременно присутствуют особи нескольких поколений, при взаимодействии которых происходит обучение начинающих более опытными. Старые муравьи являются хранителями важной для жизни информации. Например, у рыжих лесных муравьев каждый начинает свою внегнездовую деятельность на периферии . В дальнейшем он постепенно переходит на все более близкие к гнезду индивидуальные поисковые участки, а заканчивается этот путь на куполе, где муравей несет службу в качестве наблюдателя.

Каждый вышедший из наблюдатель имеет достаточно полное представление об одном из гнезда. Он несет службу в той части купола, которая примыкает к этому . Если в результате какой-нибудь катастрофы погибнут все , действующие в настоящий момент на одной из дорог муравейника, информация о данном участке не будет утрачена . Это проверено экспериментально.

У нескольких семей обыкновенного лесного муравья на одной из дорог изымались все . В силу специфики организации общины у данных муравьев переход с других дорог почти исключен. Да он и не решил бы проблемы сохранения прежней структуры территории, прилегающей к подопытной дороге, так как с других дорог ее не знают. Однако в эксперименте в течение двух-трех дней структура участка была восстановлена во всех деталях. Это произошло благодаря сохранившимся на куполе муравьям-наблюдателям, часть которых, как установлено мечением, вернулась на территорию и восстановила ее исходную структуру. Когда же вместе с были удалены и муравьи, находившиеся на прилегающей к подопытной дороге стороне купола, ситуация резко изменилась.

Через несколько дней, выделив из своего состава новый контингент , постепенно вновь овладела потерянной частью территории, но исходная дорожная сеть и многие в подопытном были потеряны.

В обычных условиях муравьи-наблюдатели гарантируют восстановление старой дорожной сети ~ основы у муравьев при весенней активизации семей. Это — одна из причин удивительного постоянства некоторых видов, возобновляющихся из года в год на протяжении многих лет.

Помимо специализации индивидов в пределах каждого вида существует не менее разнообразная и четкая специализация различных видов муравьев, приспособившихся к обитанию в тех или иных условиях. Видовые профессии связаны прежде всего с пищевой специализацией муравьев. Тип питания во многом определяет и образ жизни муравьев, и профессии рабочих в общине, а также соотношение и различных . Зерноядные виды сооружают гнезда со специфической структурой и имеют характерные циклы активности, приуроченные к срокам созревания семян различных растений. Это обычно довольно медлительные, миролюбивые, даже робкие муравьи. У них развита система массовой пассивных немногочисленными разведчиками. Последних мало, так как они ведут поиск не отдельного зернышка, а значительных площадей с созревшим урожаем семян, для чего многочисленные разведчики не нужны.

Хищные муравьи, наоборот, отличаются агрессивным нравом, быстротой реакции и высокой мобильностью . Здесь преобладают активные особи, действующие зачастую в одиночку на значительном удалении от гнезда. Например, у одного из австралийских муравьев-бульдогов одиночные охотники в поисках добычи уходят от гнезда на расстояние до 2 км. Наибольшее разнообразие у муравьев-, употребляющих разнообразную пищу. Здесь же и относительно уравновешенное соотношение пассивных и активных в гнездах.

У видов- достигается наиболее высокая постоянная * на , в связи с чем значение у этих муравьев уменьшается.

«Профессиональный облик» муравьев формируется и в ходе адаптации вида к специфическим условиям обитания. Много ярких примеров этого дают экстремальные условия обитания, в частности пустыня. Так, например, у обитающего на сыпучих песках бледного бегунка одним из основных занятий вне гнезда является отгребание песка от входа в муравейник. Этим постоянно занимаются сменяющие друг друга группы рабочих особей.

Для успешного существования муравьиной общины обязательно присутствие в ней всех характерных для данного вида специализаций (профессий) и оптимальное для конкретных условий соотношение представителей различных профессий. У муравьев имеются разнообразные возможности оперативно контролировать и регулировать состав муравейника, чем обеспечивается высокая жизнестойкость и пластичность общины, способность активно противостоять неблагоприятным изменениям среды и стабилизировать численность. Это недоступно большинству других .

 

 


Рис.1. Муравьи-древоточцы на колонии тлей
Семья
основная форма существования общественных насекомых. Состоит из репродуктивных (самки, самцы) и функционально бесполых особей (рабочие).
Мирмекология
наука изучающая муравьев, часть энтомологии. Мирмекологи - ученые изучающие муравьев.
Полиэтизм
выполнение муравьем в течение длительного времени определенных функций в семье. Если функция связана только с возрастом - возрастной полиэтизм; если функция выполняется постоянно - постоянный, или «кастовый», полиэтизм.
Касты
у муравьев имеется три основные касты: самцы, самки и рабочие (бесплодные модифицированные самки).
Падь
сладкая густая жидкость, выделяемая тлями, червецами и другими насекомыми, питающимися соком растений. Медоносная пчела собирает падь с листьев и перерабатывает в падевый мед.
Тли
подотряд насекомых отряда равнокрылых. Длина 0,5-6 мм. Св. 2,5 тыс. видов. Распространены главным образом в умеренном поясе Северного полушария. Живут колониями на растениях. Многие тлевые опасные вредители, некоторые переносчики ряда вирусных заболеваний растений. Сахаристые испражнения тлевых (падь) привлекают муравьев, которые охраняют тлевых.
Общественные насекомые
живут колониями (пчелы, муравьи, термиты, некоторые осы). В состав колонии, напр. у термитов, входят половые особи (самцы и матки обеспечивают размножение), солдаты (защиту) и рабочие (собирание корма, строительство гнезда и т. д.). Солдаты и рабочие бесплодны; половые особи и солдаты сами не способны питаться; таким образом, члены колонии полностью зависят друг от друга. Разделение функций и сложные взаимодействия разных особей в колониях общественных насекомых обеспечиваются рядом особенностей в их строении и поведении; последнее регулируется с помощью выделяемых ими химических веществ (феромонов).
Насекомое
класс беспозвоночных типа членистоногих. Тело разделено на голову, грудь и брюшко, 3 пары ног, у большинства крылья. Дышат трахеями. Развитие, как правило, с метаморфозом яйцо, личинка, нимфа (или куколка), взрослое насекомое. Самая многочисленная и разнообразная группа животных на Земле.
Фуражиры
муравьи ведущие поиск и доставку добычи в муравейник.
Фуражиры активные - муравьи, ведущие самостоятельный поиск добычи и мобилизующие на нее пассивных фуражиров.
Фуражиры пассивные - муравьи, не способные к самостоятельному поиску добычи: мобилизуются на добычу активными фуражирами. Часть пассивных фуражиров имеет закрепленные функции (сборщики пади).
Функциональные группы
устойчивые группы особей, занятых в семье выполнением определенных функций. Входят в состав полиэтических групп.
Кормовой участок
участок, используемый муравьями для добычи пищи.
Мобилизация
индивидуальное или групповое привлечение пассивных фуражиров активными фуражирами для конкретных полей в конкретном месте.
Хитин
полисахарид, образованный остатками аминосахара ацетилглюкозамина. Основной компонент наружного скелета (кутикулы) насекомых, ракообразных и других членистоногих. У грибов заменяет целлюлозу, с которой сходен по химическим и физическим свойствам и биологической роли.
Охраняемая территория
участок, охраняемый семьей (колонной) от посещения чужими особями своего или близких видов.
Трофобиоз
взаимовыгодные отношения между муравьями и выделяющими падь насекомыми: слизывая падь, муравьи охраняют этих насекомых.
Колония
функциональное образование, состоящее из материнской и дочерних семей, поддерживающих регулярные родственные отношения
Сектор
часть гнезда рыжих лесных муравьев, занимаемая одной колонной.
Кормовая дорога
дорога, используемая муравьями для выхода в зону фуражировки и транспортировки добычи.
Полифаг
организм, предпочитающий группу кормов обширной, но относительно целостной систематической категории.
Динамическая плотность особей
интенсивность посещения муравьями единицы площади в единицу времени (особь/дм²хмин.)
antclub.ru
antclub.ruantstore.ruantfarm.ruantforum.rumyrmecology.ruant