Муравьи - один из самых сложных объектов для изучения. Из-за их сообразительности в научных исследованиях постоянно происходят серьёзные путаницы. Более полувека назад был поставлен опыт, в котором над муравьиной дорожкой на нитке была подвешена ёмкость с сиропом. Чтобы накренить ёмкость, нужно было потянуть другой конец нити, находящийся в другом месте дорожки. Результаты удивили. Получилось так, что одни муравьи тянули нитку - а другие вкушали сиропные радости. Учёные увидели в этом признаки альтруизма и осознанного коллективного мышления. Лишь потом, тщательно изучив все исходные данные, исследователи поняли, что неслабо обманули самих себя. Муравьи, тянущие нитку, не помогали своим собратьями - они просто хотели очистить дорожку от какой-то неведомой штуки, затрудняющей движение. А другие просто увидели, что откуда-то появился сироп, ну и начали налегать на него. 



Очередной прокол, который был на слуху, случился 9 лет назад. Сразу скажем наперёд, что в данном случае энтомологи, может, и правы, но слишком уж большая вероятность в ошибочной интерпретации. Сенсационные заголовки облетели весь мир: муравьи-бегунки спасают попавших в ловушку сородичей. Они откапывают песок, тянут его за лапки, пытаются перегрызть нить, которой он привязан. И спасают только родственников, а не особей своего вида в целом. Но таких случаев было зафиксировано слишком мало, чтобы делать серьёзные выводы. И напрашиваются очевидные мысли: видишь муравья - дёргая его, а если по запаху он чужой - ну так он нам и не нужен.

Фото: krasfun.ru

Как правило, для упрощения математические модели взаимоотношений хищников и жертв рассматривают так: один вид - одна жертва. Конечно, в природе всё зачастую сложнее: один хищник может питаться несколькими жертвами, и на одну жертву может охотиться несколько врагов. К тому же, взаимоотношения между хищниками бывают разные: они либо мешают друг другу, либо взаимодополняют, и тоже разными способами. Учёные из США в 2010-2011 годах в штате Коннектикут провели уникальный, первый в своём роде эксперимент, целью которого было изучение взаимоотношений между муравьями и птиц, которые поедают на деревьях различных гусениц. В оборот исследователи взяли 6 гектаров леса, 8 видов деревьев, 5 видов птиц, виды муравьёв из 3 родов, 69 видов гусениц из 9 родов.


Суть эксперимента заключалась в том, что благодаря некоторым манипуляциям изучаемые ветки разделили на несколько классов: к одним не допускали никого, к другим - только муравьёв, к третьи - только птиц, к четвёртым допускали и тех, и других. Через три недели собирали муравьёв и гусениц, определяли их видовую принадлежность. Отдельно отмечали, являются гусеницы полифагами или монофагами. Были подготовлены многомерные статистические модели, после анализы которых можно было сделать окончательные выводы. Как и ожидалось, муравьи и птицы заметно сокращали популяцию гусениц, и наибольший эффект был заметен в местах, куда были допущены эти два хищника. Птицы, как более крупные хищники, выбирали более крупных жертв, а муравьи - более мелких. Самым интересным и неожиданным оказалось то, что существует дифференциация жертв по типу питанию (полифаги или монофаги). Муравьи не оказали влияния на гусениц-полифагов, а вот птицы истребили 24% их популяции; с другой стороны - птицы никак не повлияли на гусениц-монофагов, когда муравьи сократили их популяцию на 19%. При этом эффект влияния муравьёв на этих гусениц был заметен только в присутствии птиц.


Учёные пока не могут объяснить этого факта, хотя уже строят на этот счёт гипотезы. Возможно, гусеницы-монофаги хорошо адаптированы к определённым растениям в более широком смысле, чем предполагалось ранее: они не просто питаются, но и лучше на них скрываются - вот и для птиц они становятся менее заметными, чем для муравьёв. Либо муравьи переключают своё внимание на этих гусениц тогда, когда птицы заметно понижают количество полифагов.

Результаты были опубликованы в журнале Journal of Animal Ecology
Фото: wikimedia

Геральдика - древняя традиция и практика использования различных символов на гербах стран, городов, семей и других образований. Язык этой дисциплины сложился в Средневековье, тогда она начала оформляться как полноценная наука, но её корни можно проследить в глубинах человеческой истории. В геральдике особое значение придают различным животным: медведям, голубям, львам, лошадям, соколам, пчёлам, рыбам, и многим другим. Оказывается, в этом ряду нашлось место и для муравьёв. Конечно, гербы с муравьями встречаются крайне редко, но тем они, возможно, и приковывают к себе особое внимание. Считается, что муравей символизирует трудолюбие, порядок, исполнительность и усердие.


Предлагаем вам подборку 9 таких гербов. Какой вам нравится больше всего?



В далёком 2003 году на территории Малайзии Fernando Fernández впервые обнаружил мёртвого муравья вида Tyrannomyrmex rex, которого все сразу прозвали тирексом. Название было дано не случайно - учёный сравнил маленькие мандибулы своего экземпляра с относительно маленькими лапами тиранозавров. На живых особей буквально сразу началась охота. Учёные посещали Индию, Шри-Ланку, но находили только мёртвых рабочих, как правило среди опавших листьев. И только недавно энтомологам удалось найти живую колонию этих муравьёв. Первым это сделали сингапурские энтомологи Mark Wong и Gordon Yong, сотрудники Национального университета Сингапура. Произошло это событие в марте 2016 года. Почему так долго никто не мог найти этих муравьёв? Оказывается, причины были достаточно прозаичными. Во-первых, обитают они в слабоизученной среде - кусках влажной и гниющей древесины, скрытой в почве. Во-вторых, они ведут ночной образ жизни. В-третьих, колонии этих насекомых небольшие - около 30 особей в каждой. 


Результаты исследования опубликованы в научном журнале Asian Myrmecology
Фото: National Geographic

Немецкие исследователи из Ульского университета и Университета Карла Эберхарда из пенопластового шарика весом около 3 грамм и нескольких нехитрых приспособлений, оборудованных датчиками, соорудили полноценную беговую дорожку, благодаря которой могут изучать бег насекомых. Шарик из пенопласта поддерживается направленным потоком воздуха, а датчики регистрируют скорость его вращения и некоторые другие параметры. Первыми испытуемыми данного оборудования были муравьи-бегунки. Учёные проверили теорию о том, что муравьи способны точно определять пробегаемое от своего гнезда расстояние. Как оказалось, данные подтвердились.



Бегунков ловили прямо возле муравейников, и приклеивали их к специальному подвесу беговой дорожки. Насекомые начинали бежать, как ни в чём не бывало, надеясь найти свой дом. Через определённое расстояние они останавливались, и зафиксированное расстояние всегда было близко к действительному расстоянию от гнезда к тому месту, где муравьи были пойманы. Как сообщает Анатолий Захаров, ведущий сотрудник Института экологии и эволюции им. Северцова РАН, подобные спортивные дорожки, похожие на колесо для белок, разрабатывались раньше и в России, чтобы проверить, существует ли у разных видов муравьёв чувство мышечной дистанции. Исследовались зачастую те виды, которые кормятся на больших территориях; им приходится постоянно бегать на расстояния в 5-10 минут от своего дома.


Фото: Matthias Wittlinger

Муравьи - социальные насекомые, которые общаются между собой посредством усиков. Также в их взаимодействии важную роль играет химическое взаимодействие. Доктор биологических наука Жанна Резникова и математик Борис Рябко провели серию экспериментов, которая установила наличие у муравьёв периода обучения собственном языку. Главный вопрос, который стоял перед учёными, заключался в следующем: нуждаются ли молодые муравьи в уроках использования усиками, или они сразу же рождаются с инстинктивными знаниями о том, как нужно пользоваться своими антеннами. Образно говоря, исследователи пытались установить, есть ли у муравьёв стадия лепета, пусть и в варианте жестов.



Чтобы разобраться в способности общения у взрослых и молодых особей, их - в разных комбинациях - попарно помещали в чашку Петри. Оказалось, муравьи охотно общаются друг с другом, но многие детали этого общения зависят от того, с кем конкретно приходится иметь дело. Двое взрослых контактируют друг с другом часто, но мимолётно, словно им хватает мгновения, чтобы понять собеседника. Если же со взрослым поместить молодого родственника, он будет инициировать общение в два раза чаще, и при этом будет постоянно трогать усики партнёра. Но если контакты между взрослыми длились около трёх секунд, то между молодыми - почти двадцать, т.е. они общаются намного больше. При этом движения их усиков не такие быстрые и чёткие, даже расфокусированы. Одной антенной они могут общаться, а другой ощупывать пространство вокруг себя. 
Учёные сделали предположение, что коммуникативные способности у муравьёв развиваются с возрастом и постоянным опытом общения со старшими. Таким образом, эти насекомые в очередной раз подтвердили свою социальную природу.


Исследование опубликовано в Journal of Comparative Psycology.
Фото: justdoits.guru

После Второй мировой войны на фоне активизации транспортных сетей в несколько раз ускорились процессы глобализации. Именно это поспособствовало тому, что многие виды муравьёв, названных инвазивными, распространились в необычных для себя средах обитания. В списке сотни самых опасных инвазивных животных можно встретить и пять наименований муравьёв.


Доктор Cleo Bertelsmeier из Лозаннского университета (Швейцария) изучала информацию о четырёх с половиной тысячах случаев перевозки муравьёв с помощью воздушного и морского транспорта в США и Новую Зеландию, которые были осуществлены с 1914 по 2013 год. Согласно её выводам, в США сейчас перебрался 51 вид, а в Новую Зеландию - 45. Любопытно, что большинство чужаков переселились из тех районов, где они и до того были чужаками. То есть произошла вторичная миграция. 

Анализ миграций этих насекомых необходим для того, чтобы оценить уровень возможной угрозы или пользы как для экосистем, так и для человека. Правильное прогнозирование помогло бы спасти некоторые вымирающие виды животных. Это помогло бы создать обратную тенденцию в этом непростом явлении, поскольку на данный момент инвазивные муравьи либо не выживали на другой территории, либо - при отсутствии естественных конкурентов и врагов - распространялись и наносили огромный и даже необратимый ущерб местному биологическому разнообразию.

Исследование опубликовано в "Proceedings of the National Academy of Sciences"
Фото: greenleafpestcontrol.com

За последнее десятилетие учёные хорошо продвинулись в понимании так называемого явления рабовладения среди муравьёв. То, что сначала приписывали одному виду, оказалось распространённой характеристикой. Исследователи из США и Германии первым делом изучали муравьёв вида Temnothorax longispinosus. Конечно, случаи восстания и боевого сопротивления среди этих насекомых пока не зафиксированы. Но оказалось, что эти насекомые вполне понимают, что такое саботаж и диверсия. Порабощённые способны не только увиливать от своих обязанностей, но могут дойти и до убийства потомков своих поработителей. 


Конечно, пока точно неизвестно, как часто встречаются подобные восстания. Какой механизм срабатывает, взывающий к свободе, тоже не совсем ясно. Вероятно, главный импульс неприятия своих хозяев просыпается у нянек-рабов, которым приходится вплотную работать с расплодом. Поскольку коммуникация муравьёв между собой тесно связана с химическими реакциями на феромоны, то в один момент няньки отторгают малюток. В будущем колония рабовладельцев старается избегать порабощать муравьёв того же вида, который нанёс им ущерб. 

Фото: Alexandra Achenbach

Часто можно увидеть, как муравьи моют свою мордочку и усики лапками, очищая себя от пыли и другого мусора, который мог прилепиться к ним, особенно после длительных скитаний. На первый взгляд здесь нет ничего особенного - какое животное не следит за своей чистотой? Но благодаря некоторым экспериментам стало очевидным то, что для муравьёв забота о внешнем виде - жизненная необходимость, связанная с идентификацией среди сородичей. Исследование с реакцией на зеркало показало, что молодые неопытные муравьи, узнав себя в отражении и увидев яркую метку на голове, не пытаются очистить себя. Это делают только опытные взрослые особи. Почему?

о 


Дело в том, что муравьи не признают своих сородичей, если у тех на клипеусе находится яркая цветная метка, - они воспринимаются чужаками, и порой становятся жертвами их атаки. Это говорит о системе распознавания свой-чужой, в которую входит окраска головы. Ведь если нанести метку на любую другую часть тела, члены колонии на это никак не реагируют. 

Фото: Alex Wild

Изучают поведение муравьёв не только энтомологи, но и физики. Израильские учёные из Института им. Вейцмана в Реховоте провели несколько экспериментов, чтобы создать модель действий представителей вида Paratrechina longicornis. Оказалось, при транспортировке достаточно больших объектов, как круглое овсяное колечко, муравьи разделяются на грузчиков и координаторов. Первые большую часть времени тянут или толкают, а другие - корректируют вектор движения всей группы. Именно к такому выводу пришли учёные.


При совместной переноске тяжестей длинноногие сумасшедшие муравьи используют интересную стратегию кооперации и смены ролей в команде. 90% времени все особи действуют сообща, и только 10% они уделяют на индивидуальное перемещение, как правило, связанное с разведкой пути. Учёные сняли более сотни видеороликов, для которых меняли различные условия эксперимента: то уменьшали, то увеличивали количество муравьёв, иногда на их пути ставили препятствия; не менялся только объект транспортировки. Когда координатор замечает, что правильная траектория нарушена, он подбегает к овсяному кольцу и начинает сильно тянуть в правильном направлении, как бы давая команду своим товарищам. По сути, каждая особь время от времени берёт на себя эту роль, но не более, чем на 15 секунд. Это позволяет всем муравьям влиять на траекторию, минимизируя риск сбиться с пути.

Фото: Ofer Feinerman