Мравки - биология

Рос мравка (Camponotus ligniperda)

Мравки (Formicidae) са семейство насекоми от порядъка на хименоптерите (Hymenoptera, Apocrita). Има няколко предложения за обяснение на името: старото име âmeizâ може да бъде привлечен към 'emaz', 'ëmatîc' = nhd. 'усърдно'; Следователно мравка би била „трудолюбивото, трудолюбиво животно“ [1]. Друга деривация идва от думата ahd.'meizan ', която е дейността, извършвана с длето. Тогава името ще се основава на наблюдението, че мравките отрязват парчета лист или дърво. [2] .

Данните за броя на видовете мравки варират между 11 000 [3] и около 12 500, [4] от които около 200 са в Европа. Най-старите изкопаеми находки идват от периода Креда и са на възраст от 100 милиона години. Въпреки това възрастта на групата се оценява на най-малко 130 милиона години. [5]

Всички известни видове мравки са организирани в щати. Те представляват най-важната група евсоциални насекоми. [6] Колониите от мравки се състоят от няколкостотин до няколко милиона индивида. Колониите на мравките са организирани въз основа на разделението на труда и винаги имат поне три така наречени касти: работници, жени (кралица) и мъже. За разлика от други колонизиращи хименоптери, работниците в мравките са основно безкрили. Само полово зрелите жени и мъже имат крила. За да се чифтосват, се отглеждат крилати женски и мъжки, които напускат рова на родителите си едновременно в големи стада. След чифтосването мъжките умират, докато женските се хвърлят (или отхапват) или губят крилата си и намират нови свои колонии или се връщат в рова на родителите си, в които след това съжителстват няколко царици. [7]

Мравките развиват голямо разнообразие от различни начини на живот, от номадски „ловци“, през „събирачи“ и „развъдчици“, до видове, които отглеждат гъби като източник на храна, като мравките за рязане на листа (родове Atta и Акромирмекс). Някои видове участват в робство или социален паразитизъм, като „поробват“ работници от други видове (например Polyergus rufescens), или като женските им имигрират в съществуващи държави от друг вид и отглеждат потомството си от тях (например Обединява атратулуса). [7] [8]

Колониите на мравки оказват трайно въздействие върху околната среда. Те допринасят значително за преразпределението на горните слоеве на земята, подпомагат разграждането на растителния материал, разпространяват растителните семена или като хищници регулират популациите на други членестоноги. [9]

Мравките не са тясно свързани с безкрилите и държавообразуващите термити, които имат свой собствен ред (Isoptera) принадлежат.

Еволюция/вкаменелости

Понастоящем няма знания за развитието на мравките в ранния модерен период на Земята. Докато мравките вероятно са били само незначителни през периода на Креда и местоположението там е оскъдно, те са претърпели силна диверсификация през Средновековната епоха, преди около 50 милиона години (среден еоцен). В тази геоложка епоха вече могат да бъдат открити всички съвременни групи мравки, с цялото изобилие от различни начини на живот. Те са принадлежали към преобладаващите групи насекоми на земята още през еоцена. Предполагат се две основни причини за силното развитие и разпространение на мравките в еоцена: от една страна, разпространяващите се бедецтамиге растения (bedecktsamer) осигуряват неизвестно досега разнообразие от растителни отпадъци, които могат да се използват от мравките като храна. От друга страна, същото развитие доведе до появата на много нови видове насекоми, които отвориха множество нови местообитания за хищните мравки. [3] [10]

От видовете мравки, живеещи днес, изглежда този, който е открит за първи път в бразилската джунгла през 2008 г. Martialis heureka най-първобитният и най-старият начин на съществуване. [6]

анатомия

Сетивни органи

Коленните антени са най-важните и най-разнообразни сетивни органи на мравките. Те се използват главно за докосване, миришене и дегустация. Мравките могат да го използват, за да възприемат температурни промени, въздушни течения и съдържанието на въглероден диоксид във въздуха. Вероятно усещането за влага може да бъде открито и върху антените. Освен това антените се използват до голяма степен за тактилна комуникация между индивидите. [8] [11]

крайници

Устните части се състоят от горна устна (лабрум), сдвоена горна челюст (мандибули), сдвоена долна челюст (максила) и несдвоена долна устна (лабиум). Те съответстват на оригиналния дъвчещо-хапещ тип. Горната челюст може да се използва по много начини. Освен за хранене, те се използват и за защита, грабване на плячка, транспортиране на храна и изграждане на гнезда. [8-ми]

Шестте крака имат по два нокти и междинно залепващо устройство. Ноктите предлагат най-доброто сцепление на груба земя, докато адхезивното устройство позволява на животното да се изкачва дори по вертикални стъкла. Предните крака имат осезаем гипсов изрез на първия крак. [11] [8]

вътрешна структура

Чревният тракт има гуша, типична за социалните хименоптери, разширяващо се удължение в края на предното черво, което е свързано със средното черво чрез клапан (фунийка на клапата). Животните могат не само да консумират храна в собствена полза, но и да я съхраняват за кратко, за да могат впоследствие да хранят с нея гнездечки или ларви. Следователно гушата се нарича още социален стомах на мравките. [8-ми]

Мравките имат многобройни жлези. Метаплевралната жлеза е уникална характеристика на тази група. Той произвежда антибиотични вещества, което дава възможност на животните да живеят във влажния под земята. [11] Кралиците и работниците винаги имат отровна жлеза. През повечето време отровата се пръска върху жертвата. Някои видове, като пожарните мравки, имат отровно ужилване. Видове подсемейство Formicinae използвайте мравчена киселина за защита. Като отрова за дишане, изпаренията с мравчена киселина са фатални за много малки животни. Повечето други мравки използват отрови, някои от които са сложни протеинови смеси, които имат невротоксични или хистолитични ефекти, някои от които са подсилени от хистамини (като мравки от рода Myrmecia). Пожарните мравки използват алкалоиди като отрови. В допълнение към отровите за нападение или отбрана могат да бъдат включени и алармени вещества и атрактанти, чрез които могат да бъдат уведомени специалисти. Секретите от други жлези служат като фуражни сокове за подхранване на царицата и ларвите, пратеници, маркери на пътища и хормони, които влияят върху развитието на животните [8]

Полиморфизъм (разнообразие)

Мравките живеят в състояния на насекоми въз основа на разделението на труда, които винаги са разделени на най-малко три така наречени касти, а именно плодородни жени (кралица), плодородни мъже и работници. Това разделение на труда се отразява в някои значителни разлики в структурата на тялото (морфология) отново. Към коя каста или пол принадлежи индивидът се определя от разликите в индивидуалното развитие (онтогенеза), макар и в редки случаи като в Harpagoxenus sublaevis генетичните фактори също могат да играят определена роля. По принцип яйцата с прости (хаплоиден) Хромозомни мъже, докато яйцата с двойно (диплоиден) Възникват женски набори от хромозоми. Дали жената ще стане (плодородна) кралица или (стерилна) работничка, или степента, до която се случват по-нататъшни диференциации в рамките на работническата класа, зависи от множество фактори, които влияят върху развитието на ларвите. Hölldobler назовава следните фактори, които влияят върху развитието на всеки индивид (диференциация) засягат: [14]

Диета: количество и качество на храната, евентуално специални хранителни секрети от фуражните жлези.
Температура: замръзване, оптимална температура на развитие
Влажност
Продължителност на деня
Самоинхибиране на кастата: Хората от каста предотвратяват появата на други индивиди от същата каста. Често срещано при дамите.
Размер на яйцата и съдържание на жълтък
Възраст на кралицата

Често пъти развитието на индивида се влияе от комбинация от тези фактори Myrmica ruginodis само ларвите, които са били изложени на зимния студ, изобщо могат да се диференцират в маточници, но те трябва да бъдат достатъчно подхранени, за да тежат 3,5 g около осем дни след хибернация. По-леките ларви се развиват в работници, по-тежките се превръщат в царици, докато ларвите, които не са изложени на зимния студ, във всеки случай се превръщат в работници. [8] [14]

кралица

Обикновено само един индивид (моногиния) или има малко индивиди (Олигогиния) от мравка колония плодородни жени, но понякога до няколко хиляди (полигиния). [14] Те обикновено са по-големи от останалите лица в щата. За разлика от тези на другите женски, яйчниците им са напълно развити, поради което коремът обикновено е забележимо голям. Нервната система е против, особено това Мозъчен ганглий („Мозък“) на кралицата е по-малко диференцирана, тъй като тя е специализирана предимно в размножаването. [8-ми]