Formicidae, или муравьи, относятся к отряду перепончатокрылых насекомых (Hymenoptera). Муравьи считаются одними из наиболее распространенных насекомых, которые вызывают живой интерес спецификой организации своих сообществ.

Описание

Представители семейства считаются наиболее эволюционно развитыми насекомыми с точки зрения этологии, экологии и физиологии. Колония муравьев представляет собой сложную организационную систему, где существует четкое распределение труда, налажена коммуникативная система, которая способствует координации действий всех особей. Каким бы невероятным это ни казалось, у муравьев существует собственный язык, посредством которого представители семейства передают информацию друг другу. У большинства видов отряда муравьиных налажена коммуникативная связь с другими насекомыми, представителями растительного мира.

Следствием объединения муравьев в коммуны явилось увеличение их численности. В настоящее время эта группа насекомых считается самой многочисленной. В жарких африканских условиях на участке 0,4 га сосредоточено 3 тысячи колоний, в которых обитает почти 8 миллионов муравьев. Если рассматривать тропические леса вблизи Амазонки, то муравьи вместе с термитами составляют треть всей обитающей в этой местности фауны. В умеренном климате представителей отряда муравьиных меньше, хотя их количество и здесь впечатляет. В штате Флорида на площади 8 квадратных километров ученые обнаружили почти 80 разновидностей этих насекомых, которые принадлежат к 30 родам.

Классификация

Семейство муравьев состоит из 20 подсемейств, 358 родов муравьев представлены почти 12 тысячами видов и 4,5 тысячи подвидов. Основная сложность классификации видов объясняется двумя причинами: наличием в семействе муравьев гибридов, а также видов-двойников.

Семья

В каждой семье есть одна или несколько репродуктивных самок – количество зависит от вида муравьев и общей численности колонии. Самка (ее иначе называют маткой) откладывает яйца. Внешне она напоминает рабочего муравья, правда, отличается от него особенностями строения груди и более крупным размером тела. После оплодотворения репродуктивная самка откусывает свои крылья. Матка питается кормом, который для нее добывают дочери. По образу жизни репродуктивная самка напоминает автоматический механизм для откладывания яиц. Самцы муравьев выходят на свет из яиц, которые не были осеменены. Также имеют крылья.

Рабочие муравьи в каждой колонии составляют подавляющее большинство представителей. Это бесполые насекомые-труженики. Рабочая мощность одинокого муравья составляет в среднем 24 эрг/сек. При коллективной организации труда производительность возрастает почти в три раза.

Разделение обязанностей

В каждой муравьиной семье практикуется разделение обязанностей (полиэтизм), которое классифицируется как возрастное и кастовое. Как правило, муравьиный молодняк работает няньками по уходу за репродуктивной самкой и ее расплодом. По мере взросления муравьи начинают осваивать азы строительства, потом становятся фуражирами, основная обязанность которых заключается в добыче корма для семьи. Те муравьи, которые в силу возраста уже не в состоянии добывать пропитание, становятся сторожами или наблюдателями.

Кастовый полиэтизм подразумевает разные трудовые обязанности у муравьев-сверстников. Разные нагрузки на насекомых одного возраста обусловлены индивидуальными особенностями строения тела, а также разными размерами особей. Фуражирами у красногрудого муравья работают преимущественно мелкие особи. Крупные муравьи в это время охраняют свои муравейники.

Брачный лет

Самки и самцы муравьев покидают свои коммуны на время брачного лета. Скопившееся у входа большое количество муравьев постепенно поднимается по траве, деревьям на стены зданий и сооружений, а оттуда уже взлетает вверх. Некоторые самцы взлетают, отталкиваясь прямо от земли. Спаривание самок и самцов из разных семей может происходить на земле и в воздухе. Вскоре после оплодотворения самец погибает. А самка откусывает собственные крылья и начинает поиски места для устройства муравейника. В период брачного лета самок, рыскающих по земле в поисках подходящего места, можно увидеть в большом количестве.

Образование новой семьи

Оплодотворенная самка откладывает яйца в небольшой земляной норе, которую сама предварительно построила. Случается, что несколько маток объединяют свои усилия. Муравьиное яйцо мелкое, его длина не более 0,5 мм. Причем все отложенные яйца склеены в единый комок. Первые личинки появляются через 2–3 недели после откладки, но остаются в этом комке. Личинки более крупного размера размещаются в гнезде отдельными группами – на стенках или на полу. По окончании процесса развития личинки, который занимает около полугода, начинается окукливание. К этому моменту созревшие личинки превосходят в размерах рабочих муравьев. Самки ничего не едят до того времени, пока первые рабочие муравьи не покинут коконы. Самки подкармливают личинок выделениями из специальных желез. В процессе выкармливания летательные мышцы репродуктивной самки атрофируются, потому что больше они ей не понадобятся. Весь накопленный в родительском гнезде жировой запас она расходует на подкормку.

Первые рабочие муравьи отправляются добывать корм, как только покинут кокон куколки. С этого времени самка занимается исключительно откладыванием яиц, а все остальные обязанности возлагаются на рабочих членов семьи. Среди семейства муравьиных есть и такие виды, размножение которых происходит за пределами материнской коммуны. Взрослые особи по соседству с родительским муравейником возводят собственное гнездо, в которое заселяется часть рабочих муравьев, молодая самка и расплод.

Временный паразитизм

Социальный паразитизм временного характера – весьма распространенный способ размножения. Некоторые виды, в частности рыжие лесные муравьи, не могут самостоятельно создать новую семью. Поэтому им необходима помощь представителей других видов: песчаного, бурого лесного и краснощекого муравьев. Репродуктивная самка пребывает в поисках колонии одного из перечисленных видов, который потерял свою матку, и занимает ее место. У некоторых других видов самка проникает в чужое гнездо, чтобы соблазнить хозяев. Далее с их позволения она убивает репродуктивную самку, прежде царствовавшую в колонии, и занимает ее место. Такой подход к размножению характерен для желтых пахучих муравьев.

Муравьи-рабовладельцы

Муравьями-рабовладельцами считаются те виды семейства, которые нападают на соседние гнезда, чтобы захватить куколок и доставить их в собственное гнездо. Эти куколки – потенциальные рабы, которые будут выполнять те же обязанности, которые делали бы в материнской колонии. Правда, нянчить им придется не собственный, а чужой расплод. Поэтому сходство с рабовладением в обществе людей – номинальное. Добычей пищи, охраной муравейника у рабовладельцев занимаются рабочие особи из своей семьи. Правда, каждому виду муравьев присущи индивидуальные особенности. В частности, рабочие особи муравья-амазонки занимаются только захватом куколок, при этом они не в состоянии сами себя прокормить.