Отглеждането на растения, отглеждането на домашни животни, военните експедиции и робството на пръв поглед се приемат като привилегии на нас, хората. Началото на земеделието датира от около 10 000 г. пр. Н. Е., Когато човешкият ловец започва да държи млади животни в плен и започва да отглежда предшествениците на днешните зърнени култури в изкоренената гора.
Въпреки че размерът на мравките обикновено е няколко милиметра (или няколко сантиметра), те са една от най-доминиращите групи организми на сушата. Те се срещат почти навсякъде - с изключение на няколко негостоприемни острова и прекалено студени райони на всички континенти с изключение на Антарктида. Те живеят под земята на най-високите нива в гората, в пустинята и в иглолистната гора и се казва, че всички мравки на Земята тежат приблизително колкото всички хора. Можете да добиете представа за тяхното количество, защото една средна мравка тежи от 1 до 5 грама. В тропическите гори на Амазонка сухото тегло (телесно тегло след изпаряване на водата) на мравките е четири пъти по-голямо от сухото тегло на сухоземните гръбначни животни и съставлява половината от биомасата на насекомите на Земята (теглото на всички мравки е същото като теглото на други индивиди от всички видове насекоми). За сравнение - известни са около 750 000 вида насекоми, а мравките съставляват само 9500 вида.
ЕСОСИАЛНОСТ И ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ПОЛА
Мравките, заедно с термитите и някои видове пчели и брадви, са типични представители на евсоциалните насекоми. За да бъде организмът евсоциален, той трябва да отговаря на три основни условия - възрастните се грижат за младите, няколко възрастни поколения живеят заедно в една колония и има разделение на труда между членовете на колонията. Друга типична, но не съществена характеристика на евсоциалните организми е, че тяхната общност е разделена на размножаваща се и неразмножаваща се каста. От женските само кралицата се размножава, а работниците се грижат за нейните потомци, техните сестри и братя. На пръв поглед от гледна точка на еволюцията изглежда нелогично, че подобно поведение се е развило и продължава. Целта на индивидите трябва да бъде да предават генетичната си информация на следващото поколение възможно най-ефективно, а тези, които не се размножават, не предават нищо.
При мравките (както и при пчелите и осите) появата на евсоциалност и работещата нерепродуктивна каста беше улеснена от т.нар. хаплодиплоиден секс в тези организми. Женските (орлови нокти и царици) се излюпват от оплодени яйца и следователно имат нормален, диплоиден брой хромозоми (те имат два комплекта хромозоми - един от бащата и един от майката). За разлика от тях мъжките се излюпват от неоплодени маточници, които съдържат само половината от броя на хромозомите, тъй като липсва генетично оборудване от бащата. Следователно те са хаплоидни - имат един набор от хромозоми от майката. Най-просто казано, полът на индивида се определя от броя на хромозомите.
Ако сестрите на работниците имат един и същ баща, и двете наследяват цялото му генетично оборудване (един комплект хромозоми) и всяка от тях има допълнителен набор от хромозоми от майката. Тъй като една майка има два комплекта хромозоми, нейните две дъщери ще наследят от нея или един и същ комплект, или едната ще получи едната, а другата другата. Следователно двете сестри имат 50% от генетичния си състав напълно идентичен (от бащата), а останалите 50% (от майката) в приблизително половината от случаите са идентични и в половината от случаите са различни. Така че двете сестри споделят средно 75% от своята генетична информация. За разлика от това, дъщеря наследява само 50% от генетичната информация от майка си, така че сестрите са по-близки, отколкото майка с дъщеря. Следователно, от гледна точка на прехвърлянето на възможно най-много собствени гени на следващото поколение, за работника е по-изгодно да помага на майката с възпитанието на собствените си сестри, така че колкото се може повече млади царици да живеят до възпроизводствена възраст. Например при хората е различно - мъжете и жените са диплоидни и следователно братята и сестрите, родителите и потомството споделят средно 50% от генетичната информация.
Хаплодиплоидно определяне на пола
КРАЛИЦАТА И НЕЙНАТА КОЛОНИЯ
ЗЕМЕДЕЛСКИ МРАВИ
Пример за колония, където работниците са с различни размери и имат различни роли, е общността на мравките от рода Atta. Тези мравки събират фрагменти от листа, за да „нахранят“ гъбата, която отглеждат в мравуняка си. Те сами се хранят с него и това е жизненоважно за тях. Преди сватбения полет младата кралица слага сноп гъби хифи в джоба на дъното на устата и след това го "вкарва" в камера в новия мравуняк. Това осигурява снабдяването с храна за бъдещата колония.
Лица с различен размер в колонията на мравки
(най-голямата е кралица с крила)
Голяма част от живота на колонията, която може да се състои от 5 до 8 милиона индивида, се върти около грижата за устата им. Работниците са разделени на шест групи според размера и функциите. Най-големите са войниците, които защитават колонията. Вторият по големина „изрязва“ парчета пресни листа и ги внася в гнездото. Ако тези работници бяха големи колкото хората, те щяха да носят товар с тегло 300 кг на разстояние около 15 км със скорост 26 км/ч няколко пъти през нощта или през деня. Още по-малки работници „нарязват“ доставените парчета листа на парчета с диаметър 1 мм. От тях дори по-малки работници мачкат тези парчета и образуват от тях мокри топки, които подреждат. Други откъсват парчета хифи от места, където гъбичките растат по-зле и ги поставят върху пресен субстрат. А най-малките работници, които също преминават през най-тесните канали на субстрата от листата, почистват повърхността на гъбичките, като облизват и изваждат спорите и хифите на други видове гъби. Можете да видите тази колония, докато работите върху видеоклипа на страницата
Мравки Ата с парчета листа за устата
Мравките от псевдомирмекс живеят в тропическите райони на Южна и Централна Америка в много тясна симбиоза с акации. Акациевите мравки „растат“ и се грижат за тях, защото им осигуряват храна и дом. Те живеят в груби месести тръни, където имат храна на върха на пръстите си - в основата на листата има нектари, отделящи захарна течност, а в краищата на листата акацията образува подхранващи топки, наречени тела на Белт. За издръжката им е достатъчно мравките им да се хранят със захарна течност и тела на Пояса и като „знак на благодарност“ те предпазват акацията от насекоми и други членестоноги, които я увреждат, и в радиус от 40 см около нея унищожават всички растения, които започват да растат там. Изследователите установили, че когато премахнат мравките от акация, тя скоро ще бъде повредена от насекоми вредители и обрасла от конкуриращи се растителни видове. Акациите с мравки са несравнимо по-добри в това.
В земеделието мравките се занимават не само с растителна (и гъбична), но и с животинска продукция. Няколко вида мравки живеят в симбиоза с насекоми, които се хранят с растителна храна. Това е симбиоза (съжителство), което включва храна, така че се нарича трофобиоза. Например, мравките „развъждат“ листни въшки, червеи и гъсеници на някои пеперуди, които им осигуряват своите захарни секрети, медена роса като храна. Мравките не са единствените, които се хранят с медена роса - по-голямата част от меда, който ядем, идва от медена роса, която се събира от пчелите от повърхността на дърветата и храстите (а не от цветния нектар, както обикновено се казва). В замяна на това мравките защитават трофобионтите си от хищници или паразити, които биха снесли яйца в телата им, понякога им строят приюти от глина или хартия или ги приемат за пълноправни членове на своите колонии. Те също могат да ги преместват от място на място, осигурявайки им пресен източник на храна.
Пример за това са мравките Dolichoderus cuspidatus, които живеят в върховете на дърветата на своите дъждовни гори заедно със своите "стада" от червеи от рода Malaicoccus, като номадски номадски племена със стада говеда. Червеите се хранят с пулпата на дърветата и мравките винаги се опитват да ги транспортират до нови места, където младите растителни издънки са богати на пулп. Червеите живеят с мравки в гнездото си, което също е странно, защото стените му са изградени от телата на работници, уловени едно след друго. Когато има знак за опасност, мравките бързо изнасят червеите от „пасищата“ на сигурно място в гнездото.
РОБИТЕЛИ, ПРЕДАТЕЛИ И ПАРАЗИТИ
Някои мравки имат различен начин на живот от свързаните с тях фермери - те са ловци, способни да уловят плячка с размерите на жаба. Храната им обикновено са различни членестоноги, но аз също се осмелявам да ям малки гръбначни. Такива мравки обикновено живеят точно като "овчарите" на червеите в гнездата, които се образуват от телата на работниците. Когато навън има достатъчна видимост, гнездото се „разпространява“ в околностите и мравките отиват на лов в огромната плът. Те продължават на потоци или във ветриловидно разстояние, прищипват плячката и при необходимост я напукват. Когато свършат ресурсите около гнездото си, те се преместват другаде. Не трябва да се притесняваме за такива мравки у нас, те живеят предимно в тропическите райони на Централна и Южна Америка, Азия и Африка.
Друга група мравки ловуват какавидите на други мравки - не само за храна, но и като роби. Когато работниците се излюпват от шлемовете си, те служат на своите роби като свои сестри до смърт. Най-известният роб е родът Polyergus, представен в Централна Европа от вида Polyergus rufescens. Тези мравки не са в състояние да строят гнезда, фураж или да се грижат за потомството си, те са напълно зависими от своите роби от Formica. Техният набег се извършва чрез нахлуване на входа на мравуняка, използване на ухапвания, за да убие всички онези, които им се противопоставят, кражба на каските и вземането им под грижите на възрастни роби.
За мравките комуникацията чрез миризма е особено важна (очите са много по-малко контролирани), така че не е трудно да ги заблудите. Достатъчно е да произведем правилния аромат, който се използва от няколко паразита - акари, многоножки, мухи, оси и бръмбари. Ларвите на бръмбара Atemeles pubicolis живеят в мравуняците на нашите чести горски мравки от вида Formica polyctena, където мравките се грижат за тях като свое потомство. Това е така, защото ларвите използват същите механични и химични сигнали като ларвите на мравките, например когато просят храна. Единствената разлика е, че го правят по-интензивно и следователно ще им свърши повече храна. Работниците изобщо не забелязват, че ларвата на бръмбара изглежда напълно различно от ларвата на мравките.
Типична горска мравка Formica polyctena
Друг бръмбар, видът Amphotis marginata, „атакува“ мравките и прави същите движения като работниците, когато искат друг работник да им даде парче храна, която са яли (това е често срещано сред мравките). Друг пример за паразитизъм е акарът Macrocheles rettenmeyeri, който усеща хемолимфа от задния крак на войниците мравки Eciton dulcis. Акарът е почти с размерите на крак и позволява на мравката да ходи с него и да го използва като продължение на крака.
КЛИМАТИКА, АНТИБИОТИКИ И ДРУГИ ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ
Животът на мравките е по-приятен от различни „технически постижения“.характерни за хората. Излишно е да казвам, че мравките са измислили всичко много по-рано от нас и често им се получава по-добре. И всичко се основава на природата. Например проблемът с температурата - мравките се нуждаят от относително топла среда за живота си. С изключение на живота в студени райони, които са активни дори при 10 ° C, оптималната температура за повечето мравки е над 20 ° C. В студените райони е важно ларвите да се затоплят, така че колониите често живеят под кората на гниещите клони и дървета или под скалите. Сухите плоски камъни с голяма площ, изложена на слънце, се нагряват сравнително бързо и следователно почвата под и около тях се загрява по-бързо от голата земя. Поради по-високата температура, мравките могат да бъдат активни по-рано през пролетта и да отглеждат потомство по-рано. Хълмистите гнезда на горски мравки, живеещи в нашите гори, имат подобен температурен ефект. Външният слой на земята е различен от вътрешния и предпазва мравуняка от загуба на топлина и влага. Увеличената повърхност на мравуняка увеличава количеството абсорбирана топлина и това се засилва допълнително от факта, че мравунякът има по-мек наклон от южната страна.
Не само студът, но и твърде много топлина е вредно за мравките. Ето защо пустинните мравки често изграждат гнезда дълбоко под земята, където температурата може да достигне 50 ° C през деня, където температурата е приемлива и стабилна през цялото време. От подземните гнезда на някои видове, като гъбопроизводителя от рода Atta, комини водят към повърхността, през която изтича топъл въздух и издишан въглероден диоксид. През други комини се влива по-хладен чист въздух. Цялата вентилация се задвижва от различно топъл въздух в камерите с гъба и градински отпадъци. Интересно видео, в което можете да видите как изглежда подземен град на мравки, можете да намерите на уебсайта
Прекомерната суша може да бъде друг проблем, тъй като мравките често изискват по-висока влажност в мравуняка си, отколкото в околната среда. Следователно те имат различни методи за овлажняване на въздуха в дома си. Един от тях е този, използван от мравките от вида Pachycondyla villosa от Централна и Южна Америка. Те събират вода от росата в устата си и я донасят до гнездото, по пътя все още могат да я пият от други работници. Той свързва ларвите с останалата вода, трие какавидите и земята в мравуняка.
Подобно на хората, мравките се опитват да ускорят транспорта си, особено когато се хранят за гладното си потомство. Те се забавят от повърхностни неравности, които те просто подравняват - с телата си. Някои индивиди буквално запълват дупките с телата си, ускорявайки движението на цялата маса мравки. След като премине групата, мравката излиза от ямата и се присъединява към останалите.
Мравки Ата търси храна за устата
В продължение на много години учените се чудеха как е възможно в гъбните градини на мравките Ата да няма вредители, нито животни, нито растения, нито други. По време на експерименталното отстраняване на мравките от гнездото, гъбата за няколко дни беше напълно обрасла с агресивни плесени и други гъбички. Те забелязали, че някои от мравките в колонията били с бяло покритие, което се смятало за секрет с неопределено значение. Когато обаче го поставят под микроскоп, откриват, че секретът всъщност е жив - това е колония от бактерии. Такива бактерии, които произвеждат половината от антибиотиците, използвани в човешката медицина. Мравките използват антибиотици за защита на своите гъбни градини от около 50 милиона години. И тъй като бактериите се развиват през цялото време заедно с вредните гъби, гъбичките не могат да развият устойчивост към тях, което често е усложнение при използването на нашите антибиотици.
И накрая, има едно интересно нещо. Въпреки че на пръв поглед мравките изглеждат еднакви, между тях има огромни разлики, например в размера. Цялата колония на най-малката мравка от рода Brachymyrmex, която е само малко над 1 мм, би се побрала в главата на войник от най-големия вид мравка Camponotus gigas, с размер почти 3 cm.