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

Энтомологи из Бельгии провели серию экспериментов, благодаря которым удалось установить, что муравьи из рода Myrmica могут идентифицировать себя в собственном отражении. Возможно, данный факт говорит о зачатках самосознания, которое имеется только у людей и некоторых видов млекопитающих и птиц. Автор работы, Мари-Клэр Каммер, уже почти полвека изучает поведение муравьёв. Несмотря на то, что она хорошо знакома с M. ruginodis, - которые, как считается в теории, способны видеть даже звёзды ночью, - они преподнесли ей сюрприз. Перед зеркалом они приводили себя в порядок и делали необычные движения головой и усиками. Этого не произошло ни разу, когда вместо зеркала стояло стекло, а за ним - бегали сородичи. 


Это была одна часть эксперимента. Другая часть заключалась в том, что на муравьёв наносили краску. В тех случаях, когда муравьи замечали отличную по цвету метку, они начинали её счищать с себя. Когда же метка наносилась на затылок или сливалась с телом, муравьи ничего не делали. Интересно, что только выведшиеся рабочие не стирали с себя краску. Это делали только те взрослые особи, которым было хотя бы несколько месяцев. Это говорит о том, что у муравьёв нет врожденного представления о том, как они должны выглядеть. Это лишний раз подтверждает глубину социального взаимодействия этих маленьких существ.

Фото: Dead Mike

Ботаники из Германии обнаружили на островах Фиджи удивительную связь между муравьями вида Philidris nagasau и эпифитных растений Squamellaria. Насекомые не строят себе гнёзд, а живут в особых конструкциях - домациях, которые образуются шестью видами данного растения, которое растёт исключительно под присмотром муравьёв, мусор и отходы которых являются ценным источником азота для них. Прекрасный пример коэволюции и мутуалистических отношений: ни растения без муравья, ни муравей без растений существовать не могут. По существу, это предполагает высокоразвитую сельскохозяйственную деятельность, которую муравьи продемонстрировали в нескольких экспериментах.



Муравьи целенаправленно сажают семена будущих жилищ в трещины деревьев, после чего постоянно за ними ухаживаюют. Но прежде чем сделать это, они выковыривают их из ещё не совсем зрелых плодов, т.е. до того, как они станут съедобными для птиц. При этом семена других видов растений они игнорируют. Когда у побега появляется первая полость, туда постоянно начинают заглядывать рабочие особи, чтобы удобрять их. Об адаптации шести видов сквамеллярий к деятельности своих фермеров говорит наличие особой корневой ножки, являющейся, по сути, адаптацией этого растения к глубоким трещинам в коре, куда их помещают. Без неё растение не смогло бы высвободиться наружу, и начинало бы произрастать в слишком тесных для себя условиях.

Учёные из Австралии и Чехии, специализирующиеся на энтомологии, подготовили и опубликовали в журнале eLife обширный список, включающий более 140 видов членистоногих, которые мимикрируют друг под друга. Основная масса - это муравьи, 126 видов. Кроме них в него входят осы, жуки, пауки, цикадки, клопы. Большинство видов пришло к своим внешним характеристикам разными путями: от общего происхождения, конвергентной эволюции, до классической мимикрии.



Благодаря этому многие членистоногие получают дополнительную защиту, если им и так есть чем себя оборонять, но для некоторой части это является единственным механизмом защиты. Яркая окраска призвана отпугивать естественных врагов. Чтобы понять, насколько эффективной является мимикрия, энтомологи изучили содержимое желудков двенадцати самых распространённых охотников на членистоногих. Оказалось, почти никакие ящерицы, птицы и пауки не питаются носителями золотого брюшка. По всей видимости, окраска действительно выполняет свою важную роль.

Фото: Grasshopper

Учёные изучали поведение нескольких видов муравьёв в Коста Рике и Французской Гвиане, и узнали о них очень многое. Оказывается, чтобы поймать добычу весом в 50 раз тяжелее собственной, один из видов устраивает коллективную охоту с использованием ловушек. Это Azteca brevis, которые на ветках растения-мирмекофита создают специальные галереи с отверстиями, и прячутся в них. Как только жертва проявит неосторожность и приблизиться к отверстию, её хватают за конечности, после чего ждут подкрепления.



Такая охота может продолжаться от 20 минут до нескольких часов. Так муравьи помогают растению избавляться от паразитов, за что оно делиться со своими защитниками плодами, нектаром и убежищем. Кстати, свои конструкции А. brevis делают из кусочков коры, сердцевины дерева, листьев, укрепляя грибами. Небольшие отверстия используются в защитных целях, а более широкие - для охоты. Azteca bequaerti же поступают несколько иначе. Они прячутся в листве, и чутко реагируют на любые вибрации, которые порождают приземляющиеся насекомые. Стремительная коллективная атака оказывается намного более продуктивной, чем другая форма добычи пищи.


Фото: Markus Schmidt, Alain Dejean

Учёные из Бристольского университета, которыми руководил Nigel Franks, изучили 56 рабочих особей вида Temnothorax albipennis, которых запускали в некоторое подобие лабиринта, где всегда предоставлялся равнозначный выбор: свернуть налево или направо. Оказалось, у муравьёв бывает такая же асимметрия тел, - функциональная, физиологическая и анатомическая, - как у многих других видов животных. И если она проявляется в строении глаз, значит можно определённо сказать, в какую сторону особь будет чаще сворачивать.




Количество омматидиев в глазах муравья определяет, какой глаз у него является ведущим, потому что от них зависит качество зрения, его острота и широта поля. В среднем, на каждый глаз вида Temnothorax albipennis приходится 77,6 омматидия. 45 процентов муравьёв оказались «правоглазыми», и только 36 – «левоглазыми».И если ведущим глазом у особи является правый, то муравей с большей долей вероятности свернёт налево. Это обусловлено тем, что он сначала всё хорошо видит с правой стороны, а потом поворачивает голову, чтобы своим более способным глазом изучить пространство слева. И если никакой разницы между вариантами выбора нет, он направляется в сторону последнего импульса.

Фото: maxpixel

Это условный термин, относящийся к нескольким группам муравьёв, которые имеют сходства в одном важном аспекте своего поведения - у них отсутствует жильё как таковое, и всю свою жизнь они проводят в регулярных миграциях, которые иногда набирают пугающие масштабы и могут навредить человеческой деятельности. 

Спешим успокоить впечатлительных читателей - в России такие виды не водятся. Они обитают только в тропических зонах Южной Америки, Африки и Азии. Наиболее крупные колонии отмечены у африканского фида Dorylus wilverthi, которые могут набрать 22 млн особей; скорость их движения около 20 метров в час. Смена фаз миграции и оседлости у этого и других видов разнится, и определяется, как правило, репродуктивным циклом. 




Миграции проходят в светлое время суток, и некоторые виды могут преодолевать до 300 метров за час. При этом солдаты передвигаются на периферии, чтобы защищать рабочих, которые несут расплод, находящихся в центре колонии. Ночью муравьи останавливаются, образуя круг, внутри которого королева и расплод.

К кочевым видам относят 110 видов рода Aenictinae, 60 видов рода Dorylinae, подсемейство Ecitoninae из 150 видов, 7 видов Aenictogitoninae, подсемейство Cerapachyinae из 220 видов, 10 видов Leptanilloidinae, а также некоторые виды и роды Ponerinae, Amblyoponinae,Myrmicinae. Как видите, в целом насчитывается около 600 видов кочевых муравьёв.

Тонкая грань между пользой и опасностью. Жители многих тропических деревень хорошо осведомлены о силе муравьиных колоний. Когда они узнают, что их жилища находятся на пути мигрирующих насекомых, люди собирают пожитки и вместе со скотом покидают деревню. Когда они возвращаются, то дома оказываются очищенными от мух, блох, тараканов, пауков и даже крыс. Вреда сельскому хозяйству кочевые муравьи не наносят, поскольку не питаются растениями, разве очищают их от вредителей. Также на своём пути они уничтожают больных и мёртвых животных.

Фото: wikipedia

Многие из вас знают, что среди муравьёв существует явление так называемого рабовладения. Это одна из самых известных форм социального паразитизма. В ней преуспели виды из родов Formica, Temnothorax, Harpagoxenus, Myrmoxenus, Protomognathus и некоторых других. Энтомологи насчитывают более 200 рабовладельческих видов.


Суть явления заключается в том, что одни муравьи нападают на гнездо других, захватывают их куколки, и уносят к себе. Когда из них появляются имаго, никто их не принуждает к чему-нибудь необычному. Эти муравьи занимаются тем же, чем занимались бы и в своей родной колонии: добывают и перерабатывают пищу, ухаживают за расплодом, следят за чистотой и безопасностью жилья. 




Одни виды рабовладельцев также занимаются уходом за своей колонией, а другие полностью избегают домашней работы, считая это исключительной прерогативой своих рабов. При этом каждый из социально паразитирующих видов захватывает куколки эволюционно родственных муравьёв. К примеру, Formica sanguinea паразитируют на родственных Formica fusca.


Впервые явление «рабовладения» в начале XIX веке обнаружил у муравьёв швейцарских энтомолог Пьер Юбер. Хотя гипотезу о возникновении этого явления выдвинул ещё Чарльз Дарвин. Он считал, что из-за инстинкта собирания пищи в колонию могли попадать чужие куколки. Могло случаться такое, что куколку неумышленно кормили и она завершала своё развитие. Став имаго, особь следовала своим инстинктам и выполняла обычную для себя работу. Если такое присутствие было полезны для захватившего её вида, её не трогали. В процессе эволюционного отбора привычка собирать куколки могла усиливаться, пока не дошла до потребности.


На данный момент биологи из нескольких стран собирают данные для секвенирования геномов рабовладельческих видов, чтобы понять, как появился и развивался данный тип поведения на протяжении эволюционного развития. Предварительные результаты показывают, что сначала развивается форма рабовладения, когда паразитический вид может выжить без рабов, и лишь потом он становится неспособным обойтись без паразитизма. 


Фото: dogalhayat.org

На территории нацпарка “Угра” в 2014 году провели «мониторинг муравьёв Формика». Была обнаружена широкая распространённость рыжих лесных муравьёв. Считается, что в парке “Угра” находится один из самых крупных известных комплексов муравейников этого вида в Калужской области. 

Сначала учёные насчитали чуть более 200 муравейников, и заметили интересную особенность - в центральной части комплекса муравейники достигают 1,5 метра в высоту и 3 метров в диаметре. Самое интересное здесь в том, эту часть населяет северный лесной муравей (Formica aquilonia). Находящиеся же на периферии сооружения значительно скромнее в своих размерах. 



На данный момент суммарный подсчёт говорит о 295 действующих муравейниках, но по предварительным подсчётам их может оказаться более 500 штук. В целом, вся эта система динамична и интересна для наблюдения, поскольку один муравейники активно развиваются, когда другие угасают. Часто можно увидеть, что рядом с последними может находиться новый и процветающий, которые называют отводками. 

К слову, национальный парк “Угра” в 2017 году отметил своё 20-летие, но уже в 2002 году он попал в список биосферных резерватов ЮНЕСКО. Парк настолько большой - 98,6 тысяч гектаров, - что расположен в шести районах Калужской области. 

Фото: regnum.ru