Крылатые муравьи. Как устроен муравейник: внутреннее строение, жизнь и взаимодействие муравьев Масса всех муравьев на земле
Известно утверждение, что если взвесить всех живущих в мире муравьев, то их вес будет равен общему весу всех живущих в мире людей.
Впервые это предположение прозвучало в книге "Путь к муравьям" американского энтомолога Эдварда Уилсона и немецкого биолога Берта Хеллдоблера, вышедшей в свет в 1994 году.
"Если считать, что муравьи составляют всего 1% от этого общего числа насекомых, то их популяция составляет 10 тысяч триллионов особей, - писали в своей книге Уилсон и Хеллдоблер. - В среднем вес рабочего муравья, в зависимости от вида, составляет 1-5 мг. Если сложить их всех вместе, получается, что все муравьи мира весят примерно столько же, сколько все человечество".
Этот подсчет основан на представлении, что средний человек весит в миллион раз больше среднего муравья. Так ли это на самом деле? Средний вес человека равен 62 кг, а это означает, что средний муравей должен весить примерно 62 мг.
Среднестатистический муравей
"Действительно, есть муравьи, которые весят около 60 мг, но это редкие виды, - говорит энтомолог Франсис Ратниекс из Сассекского университета. - Обычные муравьи, живущие в британских садах, весят 1-2 мг".
На самом деле никто толком не знает, какова общая численность муравьев в мире. Даже подсчеты Уилсона и Хеллдоблера неточны. В настоящее время на свете живет 7,2 млрд человек. Если взять только взрослых старше 15 лет, их общих вес составит около 332 млрд кг. Если согласиться, что на свете имеется 10 тысяч триллионов муравьев, каждый из которых весит около 4 мг, то их общей вес составит всего 40 млрд кг.
Но профессор Рантниекс считает, что подсчеты Уилсона и Хеллдоблера, хотя и неверны в наши дни, еще не так давно отражали реальность.
"Всего 2 тысячи лет назад муравьи обгоняли по весу человечество, но примерно с конца XVIII века, с момента обретения Америкой независимости, человечество стало бурно расти и перегнало по весу муравьев".
"Следует также помнить не только то, что людей становится все больше, а то, что они становятся все толще, так что не приходится удивляться, что мы оставили муравьев позади", - считает британский энтомолог.
Может Вы помните, как в детстве натыкались на муравейник и с интересом наблюдали за действиями его жителей? Там кипит своя маленькая жизнь, все куда-то бегут, чем-то заняты…
1) Муравьи имеют сложные фасеточные глаза, состоящие из множества крошечных линз. Они хорошо различают движение, но не обладают высокой разрешающей способностью.
2) Усики на голове служат для обнаружения воздушных потоков и вибраций, а также для приёма и передачи сигналов через прикосновения. По сути это орган чувств.
3) Муравьи произошли от ос в середине мелового периода между 110 - 130 млн. лет назад. Это значит что они пережили динозавров.
4) Antquarium, специальный контейнер для муравьёв, был разработан NASA для изучения поведения насекомых.
5) Королева муравьёв может прожить до 30 лет, а рабочие муравьи не больше одного года.
6) Термитов часто называют муравьями, но они гораздо ближе к тараканам.
7) Муравьи-листорезы используют самую сложную пищевую цепочку в мире. Одни члены колонии приносят листья дерева в муравейник, более мелкие особи, никогда не покидающие колонию, пережёвывают листья.
Полученная масса складывается на специальных участках муравейника, где из неё развиваются грибы, обеспечивающие муравьёв белковой пищей. Фактически, муравьи занимаются сельским хозяйством.
8) Жало чёрного муравья-бульдога может оказаться фатальным для человека.
9) Муравей-пуля. Боль от его укуса может длиться на протяжении суток.
10) Некоторые виды муравьёв могут ориентироваться в пространстве используя магнитное поле Земли.
11) Муравей считается самым умным насекомым. В его крошечной голове около 250 000 клеток мозга.
12) Существует понятие - Синдром муравьёв-кочевников. Целые колоны муравьев преодолевают большие расстояния иногда делая остановки.
13) Если бы муравей был размером с человека, то его скорость перемещения составила бы около 55 километров в час.
14) Муравьи необычайно сильны. Они могут поднять вес превышающий их собственный в несколько тысяч раз.
15) На протяжении всей жизни одна королева даёт потомство для целой колонии.
16) Каждая колония муравьёв обладает отличительным запахом. Так они находят чужаков..
17) На земле существует около 12 000 видов муравьёв.
18) У муравьёв существует рабство.
19) Размер колонии может варьироваться от нескольких десятков до триллионов особей.
20) Муравьи колонизировали всю планету, за исключением Антарктиды, Арктики и горстки островов.
Определение требуемых характеристик для муравьев и термитов связано с большими трудностями.
Это прежде всего обусловлено значительной трудоемкостью данной работы, так как в настоящее время практически единственным способом определения этих величин остается полная раскопка гнезд и выборка всех оказавшихся там особей с последующим их перечетом и взвешиванием. Этим в основном объясняется небольшое количество таких раскопок, выполненных до настоящего времени.
Другие способы, используемые для этих целей, не дают приближающихся к истинным результатов. Использование индекса Линкольна затрудняется тем, что в пределах как муравейника, так и термитника существует разделение функций между особями, и в фуражировках принимает участие лишь часть муравьев, причём процент фуражиров колеблется в широких пределах в зависимости от состояния семьи и скорости ее роста, наличия молоди й других факторов. Использование меченной радиоактивными изотопами пищи также дает большие ошибки из-за непрерывного обмена пищей между всеми входящими в состав одной колонны особями при разной интенсивности обмена в различных функциональных группах.
Кроме того, понятно, что каким бы способом ни определялась численность семьи, применение его к каждому учитываемому муравейнику или термитнику нереально. Поэтому наиболее правильным будет получение усредненных данных по численности и биомассе гнезд различных размерных классов (для гнезд с капсулами) и секций для гнёзд секционного типа с последующим составлением для основных видов таблиц и номограмм, по которым можно определять искомые величины для конкретных случаев.
Поскольку население термитников исчисляется тысячами, а муравейников во многих случаях сотнями тысяч и даже миллионами особей, удобнее округлять полученные данные до порядка. Величина размерного класса определяется для каждого вида отдельно, так как средние максимальные размеры гнезд сильно отличаются в зависимости от вида, района и условий поселения. Так, наиболее крупные гнезда Formica s. str. достигают в диаметре 2,0-2,5 м, Coptoformica - около 1 м, Т. caespitum - 0,5 м и т. д. Для определения численности населения отдельных колонн у секционных гнезд необходимо подбирать муравейники, уже образовавшие несколько секций.
Чтобы получить пригодные к дальнейшему использованию цифровые Данные, по каждому виду изучаемых общественных насекомых и для каждой зоны необходима обработка результатов раскопок не менее 15 секций или гнезд, относящихся к 4-6 размерным классам.
Плотность поселения видов, сооружающих гнездовые капсулы, выражается двумя показателями: 1) количеством особей на 1 га или м 2 ; 2) суммарной площадью оснований купола на 1 га. Второй показатель является промежуточным. Однако использование данной величины в качестве показателя плотности поселения представляется правомочным, поскольку размеры гнезда связаны с численностью населяющей его активной семьи. Эта связь проявляется у большинства групп общественных насекомых. Площадь, занимаемая гнездовой капсулой, позволяет оценить численность населения отдельных гнезд в относительных величинах. По мере накопления данных о численности населения термитников и муравейников разных размеров полученные показатели приобретут и абсолютное значение. Этим способом мы получаем величины, отражающие плотность поселения термитов и муравьев гораздо точнее, нежели простой перечет гнезд на участке. Ведь в последнем случае мы приравниваем крупные и мелкие гнёзда с различным населением. Это неверно, так как здесь понятие «плотность поселения » подменяется понятием «количество поселений », неэквивалентным первому. Даже если определяется количество поселений простой перечет гнезд на участке вряд ли верен, так как в этом случае несколько семей, входящих в одну колонию, будут относиться к одному поселению. Учет плотности поселения по суммарной площади оснований гнездовых капсул позволяет избежать таких осложнений.
Для видов с секционными гнездами промежуточным показателем плотности поселения будет число секций на единицу площади.
Численность населения и биомасса муравейников и термитников определяются по-разному. Для термитов показано, что численность особей в гнезде и соотношение каст и возрастных групп значительно изменяются в течение сезона. Поэтому невозможно получить сравнимые результаты при раскопках, выполненных в различные фенологические сроки. Наиболее удобным для таких работ является отрезок времени, укладывающийся в один фенологический период в жизни термитника - с момента общей активизации семьи после зимы до начала массовых заготовок корма и строительства наземных галерей. В условиях Туркмении для A. ahngerianus этот период приходится на апрель - первую половину мая. Численность населения, определенная в этот период, принимается за «учётную численность населения», а биомасса семьи в тот же период - за «учётную биомассу» - численность и биомассу семьи после зимовки. При этом в расчёт принимаются число и сухой вес особей, функционирующих в семье (онлодотворенные репродуктивные особи, нимфы, солдаты, рабочие термиты, личинки). Биомасса отдельной касты или возрастной группы определяется как произведение среднего веса особи соответствующей группы па число особей в ней. Общая учетная биомасса населения термитника равняется сумме таких произведений для семьи.
Вес крылатых особей, имеющихся в термитнике, при определении учетной биомассы семьи в расчет не принимается, так как количество этих особей резко колеблется из года в год, а сами крылатые после имагинальной линьки уже не играют функциональной роли в семье.
Раскопки производятся следующим образом. Сначала вырезается часть гнездовой капсулы для того, чтобы установить факт нахождения в капсуле основной массы термитов. При отрицательном результате (термиты ещё находятся в глубинных камерах) повреждение закрывается и промазывается мокрой глиной. На дальнейшем существовании семьи произведенная операция не сказывается. Дальнейшим раскопкам подлежат гнезда, в которых в это время основная часть населения находится в капсуле. Гнездовая капсула сразу же целиком снимается и переносится на расчищенное и застеленное полиэтиленом место. Верхние слои почвы из-под капсулы также переносятся на место разборки материала. Обнажившиеся при выемке верхней части гнезда ходы закрываются ватными тампонами. Изъятый гнездовой материал разбирается, и производится выборка всех находящихся там термитов. Раскопка глубинных частей термитников производится параллельно вертикальным ходам. Схема расположения ходов и камер в гнезде картируется. Собранные термиты сортируются по кастам и размерным группам для перечёта и определения биомассы.
Оценками тех же характеристик для муравьев служат «условная численность населения» и «условная биомасса» - численность и биомасса особей-имаго (Длусский, 1974). Поскольку количество яиц и личинок в муравейнике сильно варьирует и контролируется семьей, учет их нецелесообразен. Кроме того, размеры гнезда, по-видимому, определяются только числом муравьев-имаго. Соблюдение определенных сроков раскопок имеет здесь меньшее значение, так как гнезда муравьев гораздо быстрее изменяются в размерах в зависимости от численности семьи.
Раскопки муравейников производятся путем послойного снятия наземного купола и поверхностных систем ходов и камер и выборкой при помощи пинцета (крупные виды) или эксгаустера (виды с мелкими особями) имеющихся муравьев-имаго. При оценке видов со значительной вариабельностью размеров или с кастовой дифференциацией рабочих (например, у Pheidole) условная биомасса семьи определяется как сумма значений по отдельным размерным группам и кастам.
Для определения среднего веса муравьев или термитов необходимо взвесить 40-50 особей с последующим определением взвешенной арифметической средней (Плохинский, 1961).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Существует известные народные выражения: «Трудится, как муравей» или «Дружат, как муравьи». Так вызванный в сновидении образ муравья, скорее всего, и есть отложившиеся в Вашем сновидении эти известные выражения. Возможно, образ муравья появляется во сне тогда, когда в реальной жизни Вы встретились с людьми, обладающими теми прекрасными человеческими качествами, которые олицетворяет муравей: трудолюбие, скромность, бережливость, дружелюбие.
Увидеть во сне муравья, что-то тянущего в муравейник, – знак того, что в реальной жизни Вам следует задуматься о своем будущем, потому что, возможно, в скором времени обстоятельства изменятся в худшую сторону и Вам очень сильно понадобятся сбережения, которые Вы сделаете в настоящее время.
Наблюдать во сне за снующими по муравейнику муравьями – хорошее предзнаменование. Такой сон говорит о том, что в реальной жизни, благодаря своему трудолюбию, Вы добьетесь удачи и признания окружающих.
Давить во сне муравьев – означает, что в скором времени Вы совершите поступок, за который будете расплачиваться всю свою жизнь.
Наблюдать во сне за дружной вереницей муравьев – свидетельство того, что в реальной жизни у Вас очень много друзей, которые никогда не подведут Вас в трудную минуту.
Если Вам приснилось, что по Вашей руке или ноге ползет муравей, то такой сон говорит о том, что наяву Вы очень бережливый человек, и, благодаря этому, никогда не будете испытывать острой нужды в чем-либо.
Если Вас укусил муравей, то в реальной жизни Вам следует остерегаться подвоха со стороны близкого Вам человека. Возможно, такой сон говорит о том, что Вас подведут коллеги по работе, которым Вы доверяли.
Если во сне в варенье залезли муравьи – Вам следует преодолеть большие трудности для того, чтобы добиться в жизни всего, чего Вы хотите.
Разрушить во сне муравейник – знак того, что Вы впутаетесь в сомнительное мероприятие, которое плохо для Вас закончится. Возможно, такой сон говорит о том, что из-за своей стеснительности Вы не сможете отказаться от плохого дела, о чем впоследствии будете очень сильно сожалеть.
Толкование снов из Древнего сонникаПодпишись на канал Сонник!
Сонник - Муравьи
К знакомству с трудолюбивыми людьми.
Поймать муравья во сне - деньги прибудут в ближайшем будущем, а с ними - почет и уважение.
Много муравьев во сне - к тяготам от однообразия жизни.
Много бегущих муравьев - к дороге, муравейник - к оказанию вам большой чести.
Раздавить муравья - разрушить свой успех.
Залезет муравей в ухо или в рот - означает опасность для жизни.
Красных муравьев во сне видеть - к тяжкому похмелью.
Толкование снов изПрактически у каждого человека муравьи ассоциируются с трудолюбием, самопожертвованием и способностью работать днем и ночью на благо колонии. Даже поговорка существует: «Работать, как сотня муравьев». Кроме того, ученые выяснили, что муравьи могут похвастаться не только завидным «трудоголизмом», но и поразительными физическими способностями. А зная, сколько весит муравей, можно только удивляться, как им это удается.
Ещё в школах ученикам рассказывают, что муравьи могут поднимать груз больше собственного веса в 10 раз больше их собственной массы. Но как оказалось, и это не предел - по мере изучения муравьев выясняются все более и более впечатляющие факты об их способностях…
Сколько весит муравей и все муравьи вообще?
Средний вес муравья колеблется в зависимости от вида от 1 до 150 миллиграммов. Обычные наши черные и весят около 5-7 миллиграммов.
Самые легкие муравьи - фараоновы, всем известные домашние вредители, и некоторые виды тропических муравьев, такие же мелкие. Масса муравья из касты рабочих у этих видов составляет 1-2 миллиграмма.
А одни из самых крупных видов муравьев - это южноамериканский муравей-пуля и африканские бродячие муравьи. У первых рабочий муравей весит до 90 миллиграммов, а у вторых матка в период оседлой жизни старательно полнеет и может весить до 10 граммов!
В это время такая матка может откладывать до 120 тысяч яиц каждый день, что тоже является одним из рекордов не только у насекомых, но и среди других животных вообще. Кроме того, и муравей-пуля и бродячие муравьи (сиафу) являются одними из самых опасных в мире.
Получается, что одна бродячего муравья весит столько же, сколько весит 200-700 рабочих особей. Хотя имеются виды - например, прыгающие муравьи - у которых матки от рабочих муравьев практически не отличаются ни по размерам, ни по массе. Но у этих муравьев есть множество других отличительных черт. Например, у них могут размножаться даже простые рабочие муравьи.
Это интересно
Самые крупные жившие на Земле муравьи имели длину тела до 7 см у маток. Если экстраполировать их массу, получится, что такие монстры весили около 20 граммов.
Вообще, муравьи столь широко распространены и так многочисленны, что их общая масса на планете больше, чем у любой другой группы насекомых. По подсчетам ученых, все муравьи на Земле весят приблизительно столько же, сколько весят все люди - около одного миллиарда тонн. При этом на каждого человека приходится примерно 10 миллионов муравьев.
Но в муравьях интересно даже не то, сколько они весят, но их способности поднимать очень тяжелые по сравнению с весом их тела предметы.
Какой вес поднимает муравей?
Сегодня проверено, что в среднем муравей поднимает вес, в 50 раз превышающий его собственный - например, до 100 мг переносит каждый рабочий муравей-листорез. Зная, сколько весит муравей, можно посчитать, на что он способен, как тяжелоатлет.
Интересно, что у муравьев-листорезов солдаты весят в несколько десятков раз больше обычных рабочих, а матка - в 700 раз! Естественно, что у этого вида солдаты появляются только в тех муравейниках, численность которых переваливает за 100 тысяч особей - меньшему количеству рабочих тяжело прокормить такую армию.
В принципе, солдат этого вида может поставить и более выдающийся рекорд, однако никогда этого не делает: его задача не носить грузы, а защищать «грузчиков».
На заметку
Если бы человек мог поднимать вес в таких же пропорциях, как это делают муравьи, то легко выжимал бы над головой штангу до 5 тонн. То есть, сила муравья превосходит таковую у человека примерно в 25 раз. Как остроумно подсчитали математики, для переноса взрослого человека потребуется около миллиона муравьев, а для переноса кружки пива - около 10 тысяч. Конечно же, результаты таких замеров зависят от вида муравья и того, сколько каждый из них весит.
Разумеется, чем меньше муравей, тем меньшую массу он поднимает. Однако отношение поднимаемого веса к массе самого муравья при уменьшении размеров насекомого растет.
Это интересно
При совместном переносе тяжестей способности муравьев ещё больше возрастают. Во время лабораторных экспериментов муравей в одиночку развивал мощность в 24.2 эрг/сек, а два муравья вместе развивали мощность в 63,2 эрг/сек. То есть муравей может поднять в сотрудничестве с товарищем столько, сколько не поднимают они оба самостоятельно вместе взятые.
Почему же муравьи такие сильные?
Надо сказать, что так сильны не только муравьи: в целом все насекомые могут развивать очень большую мощность. Те же блохи очень быстро толкают свое тело на расстояние, в 150 раз превышающее длину их тела. А жуки-скарабеи могут поднимать вес, превышающий их массу тела в 850 раз. Перед такими способностями даже сила муравья кажется не такой большой.
Причина таких феноменальных способностей муравьев и вообще насекомых уже давно объяснена учеными. В животном мире существует закон, согласно которому при уменьшении геометрических размеров тела живого существа его масса уменьшается пропорционально длине тела в третьей степени, а площадь поперечного сечения мускул - пропорционально квадрату длины тела.
Немного сложно, но это значит, что у муравьев на единицу массы мускулы в 100 раз сильнее, чем у человека. И такая пропорция соблюдается и для других живых существ - ракообразных, рыб, млекопитающих. А дополнительно наружный скелет и несколько иная структура мышц вносят в эти расчеты свои надбавки.
В целом это не значит, что самый - самый сильный. Действительно, крошечный поднимает вес, в большее количество раз превышающий вес, который поднимает гигантский бродячий муравей. Но абсолютная масса груза в случае с домашним вредителем меньше. Поэтому самый сильный муравей - как раз самый крупный.
Муравьиные способности
Однако сила муравьев определяется не только весом, который они могут поднять. Муравьи используют свои физические способности и в других направлениях.
Например, очень известны муравьиные мосты, которые организуют рабочие особи африканских кочевых муравьев для переноса личинок и матки через водные преграды. Несколько сотен муравьев захватывают тела друг друга так прочно, что по составленному мосту может перебежать на другую сторону ручья млекопитающее размером с кошку. Правда, ни одно животное не пробует этого делать - эти муравьи чрезвычайно опасны из-за своих болезненных укусов.
А те же муравьи-листорезы могут волочить за собой по земле груз весом в 30 раз больший массы их тела. Необходимость в этом может возникать, когда насекомое из-за нестандартного размера предмета не может поднять его над головой.
Интересно, что многие подобные способности муравьев особенно изобретательные представители Homo Sapiens научились использовать в своих целях.
Муравьи строят мост (видео)
Можно ли использовать «муравьиную силу»?
В Центральной Африке мощные челюсти муравьев используют для зашивания открытых ран на теле: два края раны прижимаются друг к другу и к ним, словно степлер, прикладывается головой разъяренный муравей. Насекомое сразу же сжимает челюсти и плотно сдавливает оба края кожи. Несколько таких муравьев - и шов готов. Важно только как можно скорее ножницами отрезать муравьиную голову: после этого челюсти уже не разожмутся.
Иногда в той же Африке туземцы добывают из муравейников вкусные семена и мелкие орехи, используя муравьев как собирателей. Однако туземцы в этом плане невероятно этичны - вместо взятых из муравейника запасов они оставляют насекомым куски вяленого мяса или фрукты. Они знают, что если природу не грабить, но поровну делиться с ней, она отблагодарит многократно.