Как муравьи видят: как эти насекомые видят окружающий мир

Содержание

как эти насекомые видят окружающий мир

Экспериментальным путем установлено, что разные виды муравьев имеют разную остроту зрения. Так как значительная часть колонии проводит большую часть времени внутри муравейника, острота зрения даже у муравьев одного вида может отличаться. Давайте разберемся — насколько хорошо видят муравьи, и как устроено их зрение.

Органы чувств

На голове у муравья находится пара глаз, состоящих примерно из шести тысяч фасеток — маленьких глазков шестигранной формы, соединенных напрямую с мозгом. Это довольно немного. Например, глаза стрекоз состоят примерно из тридцати тысяч таких фасеток.

У некоторых видов муравьев также присутствуют дополнительные, так называемые, простые глаза. Они располагаются на теменной части головы и выглядят как три маленьких черных точки.

Особенности строения муравьиного глаза таковы, что муравей может смотреть только прямо перед собой и не видит того, что происходит по бокам. Кроме того, муравьи, в большинстве своем, довольно близоруки.

Если говорить о том, как видят муравьи окружающий мир, то можно отметить, что четко они различают лишь предметы находящиеся прямо у них под носом, на расстоянии не больше трех-четырех сантиметров. Предметы, находящиеся на расстоянии больше семи-восьми сантиметров уже видятся им размытыми.

Уловить движение и различать крупные предметы насекомые могут на расстоянии до пяти метров. Так как мураши живут в своем микромире, необходимости видеть на большие расстояния у них нет.

Как видит муравей

Фасеточное зрение дает мозаичную картинку, как бы состоящую из множества отдельных фрагментов. Зрение у них цветное. Фасетки улавливают ультрафиолетовое излучение, насекомые хорошо различают синий и фиолетовый цвет, чуть хуже они видят зеленый и желтый, а вот красный глаз муравья воспринимает как черный.

Мешает ли близорукость муравьям

Человеку может показаться, что зрение муравья довольно скудное и эти насекомые видят только у себя под носом, а потому испытывают трудности в связи с этим. Но такое зрение у муравьев сформировалось эволюционным путем и является вполне достаточным для полноценной жизни!

Муравьи, как и кошки, в большей степени ориентируются не на зрение, а на обоняние и тактильную чувствительность. При наблюдении за муравейником может сложиться впечатление, что зрение муравьев достаточно острое, даже в ночное время суток.

Тем не менее, это не так. Видят ли муравьи, в темноте или на свету приближающуюся опасность? В классическом понимании нет. Но они отлично ощущают перемещения вокруг себя, ориентируются по обонятельным меткам и буквально улавливают малейшие вибрации, используя собственное тело в качестве резонатора.

Посмотрите, что входит в каждый комплект:

В мире животных. Как видят и слышат муравьи? | Животные

Так, наблюдая за муравьями, вызывает удивление тот факт, что они не обращают внимания на предметы, находящиеся на расстоянии не более десяти сантиметров. Совсем рядом с муравьем может лежать дохлая муха, а он проползет мимо, не обращая на нее никакого внимания. Почему, спросите вы.

Все дело в особенностях зрения этого насекомого: он видит лишь то, что находится совсем рядом с ним.

Если бы подобным зрением обладали люди, они бы четко видели не далее, чем на 3−4 метра перед собой. Все, что находится дальше, было бы размыто. По человеческим меркам это считалось бы очень скверным зрением.

Фото: pixabay.com

Доставляет ли слабое зрение проблемы муравьям? Способность видеть лишь то, что находится под носом, муравью жизнь не осложняет. В темном муравейнике, где насекомое пребывает большую часть времени, темно. Нужда в остром зренииhttps://shkolazhizni.ru/world/… не ощущается. Там гораздо больше необходимости в других органах чувств, связанных с осязанием и обонянием.

А бывают ситуации, когда складывается впечатление, что у муравьев отличное зрение. Допустим, направляется муравей по делам и неожиданно сворачивает туда, где сантиметрах в восьми от него группка его собратьев атакует жирную гусеницу. Получается, что он увидел то, что его зрение не должно было позволить видеть?

На самом деле он их не видит, а слышит издаваемые другими муравьями боевые запахи. Он учуял муравьиную кислоту и бросился на помощь своим собратьям.

Фото: pixabay.com

Однако муравьям все же свойственно различать движения крупных предметов. Стоит вам приблизиться к муравейнику, как вы будете сразу же замечены муравьиной братией. Она насторожится и ощетинится, приняв боевую позу. Спровоцируйте муравьев взмахом белого сачка. Они моментально взметнутся, выдавая свою тревогу.

Для определения максимального расстояния, на котором муравьи могут видеть крупный предмет, отдаляйтесь от муравейника и при этом размахивайте сачком. Они будут реагировать и с расстояния в два метра, и в три. В четырех метрах движение белого сачка различит лишь малая часть муравьев. С пяти метров его не сможет различить ни один муравей.

Если этот опыт провести несколько раз, то можно сделать вывод о существовании своеобразной зоны видимости, присущей муравьям, пребывающим на вершине конуса муравейника.

Ученые говорят об особом строении глаз этих насекомых: они неподвижны и постоянно смотрят вперед. Возможности видеть происходящее по сторонам у муравья нет.

Фото: pixabay.com

Слабое зрение с лихвой компенсируется хорошо развитым обонянием. Есть у муравьев и память, касающаяся расположения мелких предметов в непосредственной близости к муравейнику. Это помогает им не заблудиться и найти нужное направление.

Следует отметить, что одни муравьи видят лучше других. Очень слабое зрение у тех, что не покидают узкие проходы муравейника и все время живут в темноте. У муравьев-охотников и муравьев-строителей зрение более острое.

Про особенности муравьиного зрения мы уже знаем, а как у них обстоят дела со слухом и обонянием?

Стоя рядом с муравейником, вы можете громко разговаривать и всячески шуметь. Однако на муравьиную братию это не произведет никакого впечатления. Муравьи не обращают внимания не только на шум, издаваемый людьми, но и на рокот техники, работающей рядом с муравейником. Они будут продолжать заниматься своими делами под шум мотора бензопилы, от которого вам захочется заткнуть уши.

Фото: pixabay.com

Наблюдая за этими насекомыми, может сложиться впечатление, что они глухи от природы. Действительно ли это так?

Проведем небольшой эксперимент. Поймаем слепня при помощи сачка. Приблизимся с ним к муравейнику. Он будет издавать громкие жужжащие звуки, пытаясь вырваться на волю. Муравьи никак на этот звук не отреагируют, потому что множество разных насекомых постоянно пребывает в непосредственной близости к их жилищу. Они привыкли не обращать на них внимания.

А вот если слепня опустить на поверхность муравейника, то вы заметите небывалое оживление. Муравьи уловят звук насекомого, угодившего в западню, и станут на него охотиться. Не пройдет и несколько секунд, как со всех сторон слепень будет покрыт муравьиной братией, испускающей муравьиную кислоту. Спасения от ревностных охотников слепню нет.

Фото: pixabay.com

О чем говорит этот опыт? Слух у муравьев есть, но очевидно, что он отличается особой тонкостью.

Муравьям свойственно замечать звуки, важные для них, оставаясь при этом глухими к шуму, не имеющему жизненно важного значения.

Теперь попробуем разобраться в тонкостях обоняния этих трудолюбивых насекомых.

Подойдите близко к муравейнику. Вы заметите, что муравьиная братия вас обнаружила и насторожилась, приняв боевую позицию. Кто-то даже попытался атаковать непрошеного гостя, выпустив струйку муравьиной кислоты. Постепенно труженики успокаиваются и перестают вас замечать.

Теперь подуйте на муравейник. Будьте уверены, что запах изо рта будет мгновенно уловлен усиками обитателей муравейника. Вы заметите, что все они застыли на месте. Это объясняется тем, что в данный момент насекомые внимательно изучают новый и незнакомый для них запах. Как только они запах запомнят, муравейник вновь зашевелится. Если вы вновь подуете на него, насекомые уже не замрут на месте. Ваш запах им уже знаком. Он их больше не волнует.
Фото: pixabay.com

Ученые уже давно установили, что муравьи очень быстро и легко запоминают запахи. Эти насекомые обладают хорошо развитым обонянием. Кроме того, у муравьиной братии великолепная память на запахи.

В следующий раз, когда подойдете к муравейнику, на который раньше подули, его обитатели узнают ваш запах. Вас запомнили!

офтальмология // Лечение зрения на высшем уровне

Глаз насекомого при большом увеличении похож на мелкую решетку.

Это потому, что глаз насекомого состоит из множества маленьких «глазков»-фасеток. Глаза насекомых называют фасеточными. Крошечный глазок-фасетка называется омматидий. Омматидий имеет вид длинного узкого конуса, основание которого – линза, имеющая вид шестигранника. Отсюда и название фасеточного глаза: facette в переводе с французского означает «грань».

Схема строения фасеточного глаза

Пучок омматидиев составляет сложный, круглый глаз насекомого.

Каждый омматидий имеет очень ограниченное поле зрения: угол обзора омматидиев в центральной части глаза – всего около 1°, а по краям глаза – до 3°. Омматидий «видит» только тот крошечный участок находящегося перед глазами предмета, на который он «нацелен», то есть куда направлено продолжение его оси. Но так как омматидии тесно прилегают друг к другу, а их оси в круглом глазу расходятся лучеобразно, то весь сложный глаз охватывает предмет в целом. Причём изображение предмета получается в нём мозаичным, то есть составленным из отдельных кусочков.

Число омматидиев в глазу у разных насекомых различно. У рабочего муравья в глазу всего около 100 омматидиев, у комнатной мухи – около 4000, у рабочей пчелы – 5000, у бабочек – до 17 000, а у стрекоз – до 30 000! Таким образом, у муравья зрение весьма посредственное, тогда как огромные глаза стрекозы – два радужных полушария – обеспечивают максимальное поле зрения.

Из-за того, что оптические оси омматидиев расходятся под углами 1-6°, чёткость изображения насекомых не очень высока: мелких деталей они не различают. Кроме того, большинство насекомых близоруки: видят окружающие предметы на расстоянии лишь нескольких метров. Зато фасеточные глаза отлично умеют различать мелькания (мигания) света с частотой до 250-300 герц (для человека предельная частота около 50 герц). Глаза насекомых способны определять интенсивность светового потока (яркость), а кроме того, они обладают уникальной способностью: умеют определять плоскость поляризации света. Эта способность помогает им ориентироваться, когда солнца не видно на небосклоне.

Насекомые различают цвета, но совсем не так, как мы. Например, пчёлы «не знают» красного цвета и не отличают его от чёрного, но зато воспринимают невидимые для нас ультрафиолетовые лучи, которые расположены на противоположном конце спектра. Ультрафиолет различают также некоторые бабочки, муравьи и другие насекомые. Кстати, именно слепостью насекомых-опылителей нашей полосы к красному цвету объясняется любопытный факт, что среди нашей дикорастущей флоры нет растений с алыми цветками.

Слух, зрение и обоняние. Маленькие труженики леса [Муравьи; иллюстрации В. Гребенникова]

Слух, зрение и обоняние

Муравей сам по себе существо мудрое…

Ф. Бэкон.

Как муравьи видят. Часто человек судит о других по себе, и поэтому, например, наблюдая муравья, удивляется: «Вот какой глупый, не обращает внимания на мертвую муху». Муха лежит от муравья в десяти сантиметрах. Но муравей различает предметы только на близком расстоянии. Он видит, как говорится, только у себя под носом, не дальше трех-четырех сантиметров.

Представьте человека, который различает предметы только на расстоянии трех-четырех метров. Все, что дальше, скрыто для него густым туманом, в котором проглядывают лишь слабые очертания предметов. У некоторых муравьев поразительно скверное зрение, и предметы они узнают, только столкнувшись с ними. Ведь большую часть времени рабочие проводят в муравейнике, в темноте, где необходимы осязание и обоняние.

«А почему, скажете, муравей шел мирно по своей дороге, но вдруг свернул в сторону, туда, где в десяти сантиметрах от него группа муравьев напала на гусеницу? Значит, он все же увидел их, раз помчался на помощь?» Нет, муравей ничего не увидел, он только услышал запах боевого оружия — муравьиной кислоты.

«Ну, а как, спросите, объяснить другое? Муравьи нападают на толстую медведку, она лежит в стороне от муравейника, и до нее не менее метра. Но тем не менее на помощь мчатся из муравейника новые бойцы. Наверное, они разглядели битву со своего конуса? На такое расстояние, конечно, не могло пахнуть муравьиной кислотой!».

Нет, и в этом случае муравьи ничего не видели. По муравейнику промчался муравей и на ходу ударял челюстями встречных. Это был зазывала, он прибежал требовать помощи. Сигналящего муравья вы просмотрели, а вот ретивых помощников, прибежавших расправиться с медведкой, заметили.

Но муравьи все же способны видеть движение крупных предметов. Подойдите к муравейнику, и вас сразу заметят, защитники насторожатся и займут боевую позу. Махните белым сачком, и все на муравейнике тревожно взметнутся.

Помахивая белым сачком и постепенно отходя от муравейника, можно примерно определить наибольшее расстояние, на котором муравьи способны улавливать движение крупных предметов. В трех метрах муравьи отлично видят движение сачка и настораживаются. В четырех метрах сачок плохо различим, его замечают только отдельные муравьи. В пяти метрах муравьи почти не реагируют на сачок.

Повторяя много раз эксперимент, можно убедиться, что у муравьев, находящихся на конусе жилища, существует своеобразная зона видимости. Чем выше над землей, тем она меньше, чем ниже — тем больше.

От чего это зависит? У муравья глаза неподвижны, и так как направлены вперед и слегка в стороны, то подавляющее большинство ползающих на муравейнике муравьев смотрит в общем почти параллельно земле.

Из-за плохого зрения муравьи, чтобы не заблудиться, прежде всего пользуются обонянием, а затем запоминают последовательное расположение мелких предметов, находящихся вблизи. Есть у них, по-видимому, и особое чувство, позволяющее определять направление в пространстве. Но муравьи муравьям рознь, у одних зрение лучше, у других — хуже. Охотники и строители видят значительно лучше, чем те, которые почти все время живут в темных ходах жилища.

Как муравьи слышат. У муравейника можно громко кричать, петь, свистеть и разговаривать — муравьи не обратят на шум никакого внимания. Только когда свистите, постарайтесь не дуть на муравейник, иначе муравьи уловят запах изо рта и насторожатся.

Низко над лесом, едва не задевая вершины деревьев, пролетел вертолет леспромхоза. Рокот мотора так силен, что хочется зажать уши. Но муравьям нет никакого дела до шума, и они спокойно занимаются своими делами. Уж не глухи ли муравьи?

В воздухе беспрерывно крутятся слепни, жужжат. Поймаем сачком слепня. Держа его за ноги, поднесем к муравейнику. Пытаясь вырваться, он жужжит крыльями. Но на этот звук никто не обращает внимания: мало ли насекомых летает над муравейником.

Приложим слепня к поверхности муравейника. Крылья его жалобно поют, бьются о хвоинки. Этот звук попавшей в беду мухи понятен, и вот уже со всех сторон спешат к слепню ретивые охотники. Несколько секунд — и он покрыт муравьями, стал мокрым от муравьиной кислоты, отравлен, побежден и затащен в муравейник.

Что же можно сказать о слухе муравья? Он, несомненно, есть и, по-видимому, достаточно тонок. Но муравьи обращают внимание только на те звуки, которые могут иметь для них жизненно важное значение. Ко всем остальным они глухи и равнодушны.

Мгновенная остановка. Вы подошли к муравейнику, склонились над ним. Вас сразу заметили, тысячи голов повернулись в вашу сторону, а самые смелые муравьи подогнули брюшко и готовы к нападению. Вот уже кто-то не выдержал, пустил кислоту из ядовитого аппарата. Пример дан, и полетели кверху струйки яда. Сильно запахло муравьиной кислотой.

Но постепенно все успокоились, и никому не стало дела до человека, усевшегося на походном стульчике перед муравейником. Правда, кое-кто не сводил глаз с посетителя и застыл в боевой позе да около ног собралась кучка защитников и некоторые начали карабкаться кверху.

Если подуть сильно на муравейник, запах изо рта будет уловлен тысячами усиков. На короткое мгновение муравьи все до единого, будто заколдованные, замрут кто был в каком положении. Остановка не случайна: незнакомый запах следовало внимательно изучить.

Запах запомнили, колдовство прекратилось, муравейник вновь пришел в движение. Чуть позже, сколько ни дуйте, мгновенной остановки не будет, так как среди муравьев обязательно найдутся те, которые уже знают запах. Они не будут останавливаться, а глядя на них, и другие не особенно обратят на запах внимание: зачем попусту волноваться? Так опыт одних передается другим. Муравейник можно легко приучить к какому-либо запаху, и муравьи долго его будут помнить. Обоняние у них очень сильно развито и, наверное, на различные запахи существует отличная память.

Следы человека. Я долго неподвижно сидел возле муравейника. Сильно устали ноги. Пришлось изменить положение, пошевелиться. Муравьи-наблюдатели заметили движение, заметались, но скоро успокоились. А в то место, куда опиралась раньше подошва сапога, вскоре сбежались муравьи и, уткнув головы в землю, стали крутить усиками.

Что они там делают? В бинокль с надетыми на него лупками видно, как муравьи хватают челюстями землю и тянут коротенькие росточки зеленого мха, будто пытаются вырвать его, но не вырывают из земли и не поднимают ни кусочка. Одни уходят в муравейник, другие приходят. Сколько времени они будут так суетиться и что все это значит? Наверное, муравьи почувствовали около своего муравейника незнакомый запах и выражают таким образом недоумение. Ведь вокруг нм знаком запах каждого участка земли, каждой травки. А тут неожиданно появился запах необычный и как будто враждебный.

Пахучая палочка. Диметилфталат — хорошее средство защиты от комаров. Они очень не любят его запаха. Как отнесутся к диметилфталату муравьи? Тоненькая палочка наполовину смочена диметилфталатом и положена в самое оживленное место муравейника. Возле нее смятение, переполох. Смельчаки бросаются на палочку, но моментально отскакивают обратно. Через некоторое время палочка впитывает в себя диметилфталат, запах становится слабее, а атаки муравьев настойчивее. Схватившись за сухой конец, они пытаются оттащить ее в сторону. Но, как всегда бывает в таких случаях, носильщики долго мешают друг другу. В то же время другие муравьи подбегают к палочке и, не разобравшись, хватают ее челюстями, брызжут на нее кислотой, как на живого врага. В большом муравьином обществе наряду с умниками всегда находятся и глупцы или, быть может, торопливые: не понял в чем дело, и давай кусаться да брызгаться.

Я поймал слепня, оторвал ему голову и бросил на муравейник. Им сразу завладели, утащили в один из входов. Второго слепня я смазал диметилфталатом. К нему отнеслись так же, как к пахучей палочке: с отвращением отскочили в сторону, потом, схватив за ноги, потащили вниз.

Но солнце пригревало муравейник, и диметилфталат так быстро испарился, что внизу слепень стал причиной раздора: одни муравьи продолжали тащить его в сторону от жилища, другие не разделяли такого расточительного отношения к провианту.

Разногласие было сильное и долгое. Но солнце грело, диметилфталат продолжал улетучиваться, и число сторонников съедения слепня увеличивалось. Вскоре добыча была отправлена в обратный путь, на вершину муравейника, к одному из его входов.

Свирепый муравейник. В осиновом лесу, на северном склоне оврага, расположен большой муравейник. Я очень хорошо с ним знаком и, проезжая мимо, заглядываю к нему. Но посидеть у муравейника не удается. Как бы тихо я ни вел себя, вскоре подается сигнал атаки, по склону муравейника бегут вниз защитники, от тысяч маленьких ног шуршат сухие листья, и вот уже храбрецы ползут по одежде, забираются на руки, на голову, в рукава и за ворот рубахи. Разве усидишь?!

Есть злые муравейники еще вблизи одного загородного Дома отдыха. Но их поведение просто объяснить: отдыхающие часто беспокоили лесных жителей, А тут почему? Муравейник находится в глухом местечке, и никто никогда к нему не наведывается. Наверное, сам по себе такой свирепый хорошо умеет постоять за свое жилище.

Но однажды я не узнал муравейника: сижу на корточках у самого края и хоть бы что. Ни один муравей не ползет по мне, ни один не забрался в рукава или за ворот рубахи, никто не вцепился челюстями в кожу. Что стало с муравейником?

На самом конусе, как всегда, большое оживление и неуемная работа, и уж, конечно, немало наблюдателей застыло, вытянув в мою сторону усики. И тут я обратил внимание, что у моих ног настоящее столпотворение! Массы муравьев атакуют сапоги, ползут кверху, раскрыв челюсти. Но никто из нападающих не может подняться по сапогам. Едва забравшись на них, они складывают ноги и падают вниз. И так один за другим, как дождь, сыплются на землю. Вот это здорово!

Причина такого странного поведения ясна: я обильно смазал сапоги дегтем, опасаясь клещей, а он спас меня и от сердитых муравьев.

А каково упорство муравьев! Казалось бы, тому, кто испытал нестерпимый и прилипчивый запах, следовало бы бросить попытки нападения. Но нет, упав вниз, муравей как бы в недоумении несколько секунд поводит в стороны чутьистыми усиками и вновь ползет вверх. И так до бесконечности. У сапог толпа защитников увеличивается, но все они бессильны, никто не может на меня забраться.

Первый раз я вдоволь понаблюдал за свирепым муравейником. И теперь, когда собираюсь его посетить, заранее смазываю сапоги дегтем.

Муравьи способны узнавать себя в зеркале

Бельгийские энтомологи показали, что рыжие муравьи из рода Myrmica могут идентифицировать себя с собственным отражением в зеркале. Ранее считалось, что такой способностью обладают только некоторые виды млекопитающих и птиц. Перед зеркалом муравьи приводят себя в порядок или совершают необычные движения головой и антеннами, чего не наблюдается, когда они видят за стеклом сородичей. Это поведение говорит о том, что у муравьев могут наличествовать зачатки самосознания.

Первым автором работы стала Мари-Клэр Каммер (Marie-Claire Cammaerts) из Брюссельского свободного университета, которая вот уже 45 лет занимается поведением муравьев. Главный предмет ее интереса — развитие когнитивных навыков муравьев на протяжении их жизни. Первые статьи на эту тему Каммер начала публиковать еще в 1970-х, причем все свои исследования она проводила на примере трех самых обычных в нашей полосе видов муравьев, относящихся к роду Myrmica: М. rubra (рис. 1), M. sabuleti и M. ruginodis (M. C. Cammaerts-Tricot, 1974. Ontogenesis of trail pheromone production and trail following behaviour in the workers of Myrmica rubra L. (Formicidae)).

Казалось бы, за эти годы про них можно было узнать всё. Но мирмики продолжают преподносить сюрпризы. Последний раз это произошло, когда Каммер решила выяснить, как ее «подопечные» отреагируют на свое отражение в зеркале. Известно, что эти муравьи, ориентируясь в окружающей среде, в основном полагаются на запаховые метки, но зрение играет в их жизни не последнюю роль. Лучше всего со зрением обстоит дело у M. ruginodis — теоретически, представители этого вида способны различать кроны деревьев в вышине и даже звезды на небе. Зрение у двух других видов похуже, но всё же они могут распознавать объекты различной формы и некоторые цвета (M. C. Cammaerts, 2012. The visual perception of the ant Myrmica ruginodis (Hymenoptera: Formicidae)). Так что все три вышеперечисленных вида, глядя в зеркало, без сомнения должны что-то там видеть — вопрос состоит в их реакции на увиденное.

Ученые работали с лабораторными культурами мирмик, подсаживая рабочих особей-фуражиров в специальную арену, оборудованную зеркалом (рис. 2). В качестве контроля использовались муравьи, которых сажали в такую же арену, но не с зеркалом, а с таким же по размеру стеклом, за которым бегали другие муравьи (рис. 2, B). Выяснилось, что в двух этих ситуациях мирмики вели себя совершенно по-разному. Подходя к зеркалу, они замедлялись, поводили головой из стороны в сторону, быстро шевелили антеннами и пытались прикоснуться к отражению ротовыми частями. Напротив, муравьи, которые глядели на собратьев через стекло, не изменяли своего обычного поведения. Таким образом, муравьи воспринимали свое отражение не просто как другого муравья, а как нечто особенное.

Во второй серии опытов исследователи выпускали к зеркалу муравьев, чей клипеус (передняя часть головы) был помечен голубой точкой. Увидев свое отражение, муравьи начинали усиленно счищать краску передними ногами (рис. 2, C). В то же время, когда ученые помечали клипеус муравьев коричневой краской, по цвету сливающейся с их покровами и потому незаметной, муравьи не предпринимали попыток счистить ее (рис. 2, E). Не чистились они, и когда голубая краска наносилась на заднюю часть головы, которую не видно в зеркале (рис. 2, F).

Подобная забота о своем внешнем виде — это не просто дань идеалам красоты, отмечают исследователи. В других работах было показано, что муравьи с голубой отметкой на клипеусе часто не распознаются членами своей собственной муравьиной семьи и порой становятся жертвами их атак. Вероятно, окраска головы входит у муравьев в систему распознавания свой-чужой, тогда как окраска других частей тела на нее не влияет — муравьи с отметкой на верхних сегментах брюшка (вспомним детскую книжку Натальи Романовой «Муравей Красная Точка») не вызывают никаких подозрений у своих сородичей. Поэтому муравей, увидев в зеркале, что его голова выглядит как-то необычно, имеет веские причины побыстрее это исправить.

Интересно, что когда эксперимент был повторен с только что выведшимися рабочими муравьями, он дал отрицательные результаты: никто из них не пытался удалить у себя с головы голубую краску. Следовательно, муравьи не обладают врожденным представлением о том, как должны выглядеть они сами и обитатели их гнезда. Это неудивительно, ведь первое время при распознавании своих собратьев они руководствуются исключительно хеморецепцией: химические маркеры своей семьи (в их роли выступают углеводороды кутикулы) муравьи усваивают уже на стадии куколки, тогда как соответствующая визуальная информация поступает к ним много позднее.

Авторы статьи отмечают, что было бы интересно провести аналогичные опыты с тропическими муравьями Gigantiops destructor (рис. 3). Из всех муравьев они обладают наиболее острым зрением: на каждый их глаз приходится около 3000 омматидиев — структурных единиц (D. Macquart et al., 2005. Ant navigation en route to the goal: signature routes facilitate way-finding of Gigantiops destructor). Для сравнения, число омматидиев на один глаз у трех видов рода Myrmica, с которыми работала Каммер, составляет всего 109–169.

До настоящего времени список животных, прошедших зеркальный тест, ограничивался только позвоночными. Склонность исследовать метки на собственном теле, пользуясь отражением в зеркале, демонстрировали человекообразные обезьяны, слоны, косатки и афалины, а также сороки (см. обзор со ссылками на первоисточники). Способность ассоциировать себя с отражением в зеркале обычно рассматривается как признак наличия самосознания. Кто знает, вопрошают авторы статьи, может быть, и муравьи обладают его зачатками.

В конце концов, было бы неправильно рассматривать насекомых в качестве живых автоматов, которые механически реагируют на внешние стимулы, не переживая при этом никакого субъективного опыта. Работы по электрофизиологии мозга насекомых доказывают, что они могут обладать определенным уровнем сознания, создавая внутри себя свой собственный образ окружающего мира (A. B. Barron, C. Klein, 2015. What insects can tell us about the origins of consciousness). Разве не могут в этот образ входить и представления о самих себе?

Конечно, выводы бельгийских ученых об умственных способностях муравьев кажутся слишком непривычными, чтобы в них сразу поверить. Тем более что они основываются на весьма скромной выборке в несколько десятков особей. Тем не менее в последнее время появляются всё новые данные, свидетельствующие о поистине удивительных возможностях интеллекта социальных насекомых, которые ставят их на один уровень с птицами и млекопитающими.

Например, недавно группы ученых из Великобритании и Норвегии показала, что шмелей можно научить вытаскивать за ниточку из недоступного места искусственный цветок с сиропом (см. Шмели перенимают новые знания от товарищей, «Элементы», 31.10.2016). Ранее считалось, что подобные «фокусы» могут проделывать только птицы, собаки и обезьяны. Как и эксперимент с зеркалом, эта работа доказывает, что по крайней мере некоторые представители отряда перепончатокрылых годятся нам в собратья по разуму куда больше, чем мы готовы признать.

Источник: Marie-Claire Cammaerts, Roger Cammaerts. Are ants (Hymenoptera, Formicidae) capable of self recognition? // Journal of Science. 2015. V. 5 (7). P. 521–532.

См. также:
Sylvain Alem, Clint J. Perry, Xingfu Zhu, Olli J. Loukola, Thomas Ingraham, Eirik Søvik, Lars Chittka. Associative mechanisms allow for social learning and cultural transmission of string pulling in an insect // PLoS Biology. 2016. V. 14(10). P. e1002564. Doi:10.1371/journal.pbio.1002564.

Александр Храмов

Чем видят муравьи

Что видят слепень, клещ и муравей

На страницах научно-популярной литературы встречается противоположное утверждение. Мол, у большинства животных только черно-белое зрение. Будто даже собаки обделены природой и не знают красоты радуги. Чтобы не быть голословным, приведу краткий список животных, у которых цветное зрение подтверждено экспериментально. Полный перечень есть в книге В. К. Шепелевой c трудным научным названием «Очерки функциональных свойств анализаторов диких млекопитающих». Мир в красках видят: обезьяны, собаки, норки, куницы, горностаи, коровы, лошади, овцы, жирафы, белки, мыши, ежи… Про птиц и говорить нечего — они глазастее нас. Однако все еще есть сомневающиеся люди, которые думают, будто собаки, норки и куницы различают цвета по контрастности и яркости, то есть не так, как мы с вами.

Слепень

А теперь, пожалуй, пора вернуться к заголовку и разобраться, так ли уж слеп слепень. С тем, что имя этой кусачей твари дали неправильно, согласится каждый. Бывает, на пляжах спорят про то, кого больше любят слепни: загорелых завсегдатаев или синеватых начинающих отпускников? Увы, точной статистики нет. Правда, энтомологи уверяют, будто темных коров и лошадей слепни мучают сильнее, чем светлых. После недавнего исследования, предпринятого сотрудниками Московского университета, стало ясно, что вопреки своему названию, слепни хорошо различают фиолетовый, синий, голубой и зеленый цвета. Зато желтые, оранжевые и красные лучи слабее действуют на их огромные фасеточные глаза. Что же из этого следует? То, что узнать, при каком цвете у слепней разгорается аппетит, можно лишь в опытах, где надо обратить внимание и на яркость поверхности, которой они заинтересуются.

А вот для чего слепням необходимо видеть зеленый цвет, пожалуй, можно сказать и сейчас. Слепни-самцы — миролюбивейшие создания, они, как и самцы комаров, пробавляются нектаром и соками растений. Для них зеленый цвет — нечто вроде вывески столовой. Самки тоже кормятся на растениях, кровь же сосут только после оплодотворения — белковое питье, как и комарихам, нужно для созревания яичек, для продолжения рода.

Будущие мамаши-слепни невольно попадают на пляж. Повинны в этом их мягкие покровы, через которые легко теряется вода. В жаркий день здоровенным мухам приходится то и дело с размаху шлепаться в речку, пруд или лужу. Тело их не смачивается и к воде не прилипает. Захватив хоботком глоток воды, они взмывают в воздух. Так что слепни кидаются в воду не сослепу — им пить хочется. К тому же теперь ясно, что даже слепень видит разницу между синим небом и зеленоватой лужей.

Клещ

А теперь о зрении другого страшного кровопийцы — иксодовый клещ способен убить человека, заразив энцефалитом, тифом, туляремией… В одном-единственном клеще может дремать десяток разных инфекций. Обо всех этих ужасах написаны объемистые научные труды. У нас же — коротенький рассказ о недавнем ошеломляющем открытии.

Клещ

Увы, клещи могут впиться в кожу не только среди деревьев или под кустом, не только в тайге или подмосковном лесу — нечисть водится и в степях, и даже в пустынях. Обычно, взобравшись на травушку-муравушку, клещи ждут поживу. Чтобы не проморгать обед, растопыривают передние ноги: на них уловители запахов, так называемые органы Галлера. Наверное, и с клещиной точки зрения все же лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать или понюхать. Однако если нос, вернее, носы у них на ногах, то глаза на спине.

Вот мы и добрались до главного. Все началось с того, что отловили клещей, разбойничавших на строительстве Зейской ГЭС,— и пучеглазых, и тех, у кого глаза плоские, и клещей таких видов, у которых вовсе нет глаз. Закрашивая черной краской и бесцветным лаком их очи и ставя черные пятна на спине безглазых, выяснили невероятное: у разбойников, считавшихся слепыми, острота зрения порой лучше, чем у самых глазастых!

Потом заглянули внутрь этих тварей и раздобыли другое доказательство реальности феномена: зрительные центры в мозгу безглазых клещей и идущие туда нервы иногда развиты сильнее, чем у пучеглазых. Вероятно, в этом есть какая-то польза.

И еще одна странность: на луч света в темном царстве клещи мужского пола реагируют не так, как клещихи. Но жизнь-то их схожа как две капли воды. Почему же эти господа ведут себя иначе? Нет ответа и на такой простенький вопрос: зачем клещам глаза, если без них видно лучше? Неясно, и чем смотрят безглазые и что видят. Одним словом, задали клещи задачку. Но и с муравьями не все просто.

Муравей

Журналы, книги и радио столь увлекательно рассказывали о феромонах — пахучих веществах, выделяемых муравьями в тех или иных случаях жизни, что большинство людей прямо-таки уверовало, будто шестиногие защитники леса и шагу не ступят без химической маркировки пути. А они ступают, и отнюдь не по шагу. Даже в длиннющих путешествиях, уходя за десятки и сотни метров от родного гнезда, муравьи-фуражиры частенько не пользуются следовыми феромонами.

Например, в дальней дороге рыжие лесные мураши полагаются на глаза и память, а не на химию. Крошечные землепроходцы как-то само собой запоминают дорогу по камешкам, мимо которых бегут, по корням, кустам и даже деревьям, что стоят на пути. В качестве ориентира берут и солнце, а если его застлали тучи, муравьи запоминают невидимую для нас картину поляризации лучей на небосклоне. Даже ночная тьма порой не помеха — запоздалый муравьишка по луне сообразит, куда направить бег. Крошечные путники знают, что луна и солнце не стоят на месте, и каким-то неведомым штурманским чувством вносят поправки в свой курс.

Муравей

Бежит муравьишка, торопится, по сторонам вроде бы не глазеет. Да и смотреть некуда — линия горизонта почти под носом. Не удивляйтесь: его глаза над землей подняты всего-то на миллиметр. Казалось бы, что тут увидишь? Все! К муравьиным глазам, какими бы никчемными они ни казались, надо относиться с уважением: они могут различать цвета, у них великолепная контрастная чувствительность, в темноте они способны в 70 раз увеличить остроту зрения. А на мелькание света муравьиные глаза реагируют при 75 вспышках в секунду. Это означает, что если муравью вздумается заползти в кинотеатр, где на экране кадры мелькают втрое реже, ему покажутся прерывистыми, вялыми даже мотогонки.

Так это или иначе, но для муравьев глаза — настоящие окна в мир. И вот что странно: даже у родных братьев, даже у рабочих особей из одной семьи эти окошки разные, ибо сделаны по размеру головы. Чем больше голова, тем больше фасеток в глазу, тем они крупнее, а весь глаз — длиннее. Все это приводит к тому, что головастые муравьи видят лучше.

Кое-кто из специалистов решил, будто именно поэтому такие муравьи быстрее учатся находить выход из лабиринта или распознавать треугольник и крест. Однако профессор Г. А. Мазохин-Поршняков вполне резонно заметил, что для обучения, кроме хороших глаз, необходимо еще и вместилище для мозга, да и сам мозг по возможности побольше.

Иначе говоря, в муравейнике нетрудно найти мудреца: у него самая большая голова с самыми большими глазами. Конечно же, у него самый четкий взгляд на мир, и он-то уже не заблудится, не потеряется. Впрочем, и для слепня с клещом зрение — большое подспорье.

Примите к сведению, что если вы решили, будто глаза непременно должны быть на голове, то крепко ошибаетесь. Например, некоторые бабочки видят с помощью примитивных датчиков на своих органах размножения.

Так называемая рыбья пиявка тоже большой оригинал — носит глаза на хвосте. Глаза — громко сказано — у пиявок лишь скопление зрительных клеток, окаймленных пигментом. Но других глаз у нее просто нет.

Зрение муравьев

Различают ли муравьи цвета? Это вопрос, по которому ученые спорят до сих пор.

Одни зоологи утверждают, что муравьи «цветослепые», что они безразличны к спектральному составу освещения, то есть к тому, как окрашены предметы.

Другие ученые сообщают об экспериментах, опровергающих эту точку зрения.

В последнее время стало известно, что в зрительных клетках глаза муравьев содержится, по крайней мере, два пигмента, ответственных за цветочувствительность глаза,— это также служит в пользу того, что муравьи способны различать цвета.

В лаборатории по изучению гнуса Института биологии и биофизики при Томском государственном университете было не только доказано, что рыжие лесные муравьи способны различать цвета, но ученым удалось даже выработать у них пищевой рефлекс на цветовой стимул.

Вот как строился эксперимент. Искусственный муравейник располагался на не большой площадке, застланной не пропускающей свет бумагой. В этой площадке были проделаны три отверстия размером в копейку, от которых отходило три «трапа» — три стеклянные трубки длиной в 10 сантиметров, служившие для муравьев тропинками для вертикального подъема.

Эти тропинки подсвечивали снизу, пропуская свет через светофильтры. Одна из тропинок была голубовато-сиреневой, другая желтовато-зеленой, третья тропинка окрашивалась в красный цвет. Условия освещения подбирались так, чтобы влияние яркости света можно было исключить.

Ежедневно муравьям устраивали «торжественный обед»: в течение часа их кормили водой с медом. Но кормушка эта ставилась лишь в конце одной тропинки, две другие вели просто к воде. В первой серии экспериментов муравьев кормили на «голубой тропе» в конце трубки, освещенной голубовато-сиреневым цветом. Как реагировали на это обитатели муравейника?

Оказалось, что муравьям больше нравится зеленый цвет, и, несмотря на приманку, первые шесть дней большинство из них предпочитало «зеленую тропу». Только на седьмой день насекомые дружно устремились на голубую дорожку.

В другой серии опытов корм поставили на трубку, освещенную желто-красным цветом. Снова муравьи первое время предпочитали зеленую тропинку, несмотря на то, что она не сулила им угощения.

В этой серии экспериментов тропа с приманкой освещалась светом, частично захватывающим диапазон длин волн, которыми освещается излюбленная зеленая тропа. Очевидно, это помогло муравьям быстрее, чем в первом опыте, освоить «урок»: во втором опыте обитатели искусственного муравейника уже на пятый день научились отыскивать тропу, ведущую к корму.

Оказалось, что муравьи не только научились различать тропинки по цвету, но запомнили «сладкий цвет». Они не утратили приобретенный опыт и через четыре дня, когда их совсем не кормили (муравейник в течение этих дней был не активен, поскольку температура воздуха в лаборатории не превышала 12°С). Однако даже такой перерыв не нарушил у муравьев условного рефлекса на цветовой стимул.

Муравей это насекомое или нет – рассмотрим подробнее из чего он состоит и как живет

Муравьи сильно отличаются от большинства мелких живых существ, населяющих землю. С другой стороны их более 8000 видов и они составляют примерно 12% от массы всех наземных животных. Вопрос муравей это насекомое или нет мучает многих. Они не только насекомые, но очень древние, возможно, что их вид произошел от ос или пчел.

В обыденной жизни стало привычным называть зверей просто животными, разделив их на диких и домашних. Птиц и рыб выделили в отдельные группы. В результате возникает вопрос, муравей это животное или насекомое. С одной стороны он живой, с другой мелкий и с шестью лапами.

Муравей — самое сильное животное в мире

Животные – это все живое на земле, за исключением растений, грибов и вирусов. Даже человек относится с этой группе, которая состоит из:

зверей;
рыб;
птиц;
моллюсков;
земноводных;
пресмыкающих;
насекомых.

Тамара ГЛОБАЧтобы вырваться из безденежья раз и навсегда, в 2018 году возьмите за правило носить с собой…

Каждая группа имеет множество классов, видов, групп, подклассов. Они делятся в зависимости от:

места обитания;
органов дыхания;
наличия и строения сердца;
способа кормления;
рождения потомства живыми или яйца;
места кладки яиц;
этапов развития.

Муравей это насекомое, поскольку имеет на своем тельце насечки, как у осы, пчелы, клопа, мухи. И еще он относится к типу членистоногих, потому что его лапки состоят из нескольких члеников. В эту группу входят не только насекомые, но и паукообразные, раки и крабы. Дальше деление идет:

отряд перепончатокрылые;
семейство – муравьи.

КОНТАКТ С ЖИВОТНЫМИ ОПАСЕН ЗАРАЖЕНИЕМ ПАРАЗИТАМИ!

По статистике 7 из 10 человек заражены. Многие живут и мучаются годами, даже не подозревают, что разводят внутри себя этих страшных червей и личинок, постепенно разрущающих внутренние органы. Повременное и эффективное средство безопасно избавит Ваш организм от паразитов. Добавьте в свой рацион… Читать далее>>

Муравей относиться к насекомым

Так что слон, кит, колибри, летучая мышь и муравей независимо от размера, относятся к животным. Некоторые члены муравьиной семьи сохранили прозрачные крылья, и раз в жизни вылетают для осеменения и создания нового гнезда.

Крокодил, курица, муравей, моль и клоп откладывают яйца. Курица их высиживает и кормит птенцов, обучает их всему. Крокодил закапывает в горячий песок и на этом его миссия окончена. У обоих животных появляются из яйца живые дети. Клоп поступает аналогично крокодилу, прикрепив в укромном месте кладку, забывает о ней и родившиеся нимфы сами начинают с первого дня добывать себе пищу.

Муравей заботиться о своих яйцах и кормит личинок. Затем происходит окукливание и только после этого появляется самостоятельная особь – муравей. В таком состоянии насекомое проводит большую часть своей жизни. У моли процесс размножения аналогичный, но бабочка живет меньше 2 недель и большинство даже не имеют рта. Наиболее длительная фаза существования личинка – прожорливый червячок. И все они животные разных семейств и классов.

Уникальность муравьев в создании источника пищи и заботе о нем. Как человек обеспечивает себя молоком и яйцами, выращивая домашних зверей и птиц, так и насекомое разводят и выращивают тлю, заботятся о ней, пасут и забирают на зиму к себе в нору, ради ее сока – пади. Из листьев создают питательную смесь и выращивают грибы. Кормят личинок некоторых видов жуков в обмен на выделяемые ферменты, съедобные для муравьев.

ОЛЬГА КАРТУНКОВА:Если хотите похудеть на 47 кг, как Ольга Картункова, просто по утрам натощак…k

Муравьи имеют длинную историю своего развития. Первым насекомым, окаменевшие скелеты которых нашли ученые, 80 миллионов лет, Родственниками их считаются:

Классифицировать муравьев сложно, много видов двойников и похожих только внешне. Всего насчитывают по разным данным 8 – 12 тысяч разновидностей. Некоторые из семей насекомых хищники, другие питаются только нектаром или древесиной. Насекомые имеют окрас:

желтый;
коричневый;
красный;
черный.

Встречаются смешанные. Отдельные виды насекомых употребляются в пищу. Но мяса, как такового у них нет.

Черный муравей

Самые маленькие муравьи вырастают 1 – 2 мм и увидеть их бывает сложно. Но в теплых сырых лесах тропиков можно встретить насекомое довольно большое, 50 мм. Между собой муравьи отличается цветом, размером головы, талией, наличием крыльев. В остальном их строение одинаковое:

голова;
грудь;
брюшко;
лапы.

Начинается муравей со сложных многочленных усиков. Они служат ему для определения своих и чужих, ощупывания пищи. А носит твердые кусочки и дробит еду насекомое сильными мандулами. Это своеобразные клещи у него на голове по бокам от хоботка.

Между грудью и брюшком петиоль в форме узкой талии. Заканчивается рабочий муравей жалом, в которое мутировали его половые органы. Сверху у насекомого хитиновый покров, который одновременно является экзоскелетом. Лапки тонкие многочленистые заканчиваются коготками. Благодаря своеобразным крючкам насекомое свободно удерживается на вертикальных шершавых поверхностях. На голове у муравья расположено несколько типов желез, выделяющих различные ферменты. Одни служат опознавательным запахом для своих, другие ядом, способным убить мелких насекомых, личинок. Для человека укусы муравья только в больших количествах могут вызвать аллергию.

Муравей имеет железы, которые выделяют различные ферменты, например при опасности

В случае опасности муравьи сигнализируют выделением ферментов состоящих в основном из щавелевой кислоты. Ею смазано и жало муравьев-воинов. Поэтому, если плинтуса протереть тампоном со щавелевой кислотой, то долгое время муравьи фараоны не будут посещать кухню.

Брюшко представляет своеобразный резервуар, в котором храниться жидкая еда при транспортировке ее в гнездо. Часть насекомых выполняет роль контейнеров для хранения пади и медвяной росы на зимний период. Они находятся в специальном месте среди кладовых. Летом рабочие муравьи заливают в них нектар, зимой едят. Пробегая мимо, достаточно усиками коснуться головы цистерны и она выдаст порцию еды.

Зрение у муравья сложное. Фасеточные глаза по бокам от головы состоят из множества линз. Они охватывают большой радиус обзора, но видят плохо. Могут определить контуры больших предметов. Лягушка благодаря аналогичному устройству органов зрения может увидеть практически круговую панораму вокруг себя. Отдельные фрагменты от каждого зрачка складываются у нее в общую картину.

Большие глаза стрекозы могут рассмотреть в цвете и подробно только то, что внизу от нее. Верхние сегменты передают черно-белое изображение, но четко. Этого достаточно, чтобы увидеть опасность и вовремя улететь.

Зрение у муравьев плохое

У муравья плохое зрение. Некоторые, живущие и питающиеся под землей, вообще слепые. На морде сверху и муравьев есть еще 3 маленькие глаза, способные определить степень освещения и плотность светового потока. В пространстве насекомые ориентируются благодаря усикам и обонянию.

Муравьи питаются только жидкой пищей. Они пьют падь и медвяную росу, которые составляют до 60% их рациона. Собирают с цветов нектар, вытягивают соки с гусениц и личинок. Твердую пищу рабочие особи дробят своими мандулами, перерабатывают и отрыгивают личинкам.

У насекомых рот не приспособлен жевать пищу, только всасывать. При встрече насекомые с помощью усиков передают свой запах, Постукивая друг друга по голове, получают еду.

Муравьи едят гусениц и личинки

Листоеды измельчают листья мандулами, затем заглатывают и перерабатывают. Отрыгивая смесь, они высевают в ней грибы внутри муравейника и питаются ими.

Муравьи социальные насекомые они живут большими семьями, насчитывающими сотни особей. У каждого свои обязанности. Матка вылетает с гнезда только раз для спаривания. После этого отгрызает себе крылья и всю жизнь, в среднем 10 лет, откладывает яйца. Способ длительного хранения семени наблюдается и у клопов, самок оплодотворяют один раз и они год делают кладки. Тараканам одного спаривания хватает на несколько раз отложить яйца.

Муравьи живут большими семьями

Самцы живут недолго. Они получаются из недоразвитых яиц и имеют только один тип хромосом. После спаривания вскоре умирают.

Основную массу составляют рабочие муравьи. Они имеют как самки 2 вида хромосом, но их половые органы переродились в жало, так что первичные признаки отсутствуют.

Среди рабочих муравьев имеются солдаты, стерегущие каждый вход в муравейник. У них большая голова и сильные мандулы. Развито жало с ядом. Они сильнее и крупнее других особей, кроме защиты своего гнезда занимаются захватом чужих. В этом им помогают фуражиры.

Муравьи-фуражиры заготавливают еду

Фуражиры – рабочие особи, которые кормят всю семью, добывают и тащат еду в кладовые и другим членам гнезда, ухаживают за личинками, пасут тлю.

У некоторых видов внутри гнезда имеются рабы. Это взрослые особи, которые были захвачены в стадии яиц в других гнездах более слабых видов. Они не выходят наверх, постоянно ухаживают за личинками и делают другую работу.

Выделяются муравьи среди других насекомых своим развитым умом. Ученые сделали несколько интересных открытий.

В нахождении кратчайшего пути домой и маршрута к еде, они применяют математические вычисления.
У всех насекомых, птиц, рыб, грызунов процесс испражнения не контролируется. Они всюду оставляют свои фекалии. На улице муравьи поступают также. Но в гнезде имеют специально отведенные для этого места, аналоги туалета.
Муравьи на расстояние передают информацию друг другу.
В поисках новых мест при перенаселении, насекомые никогда не займут опустевшее гнездо с мертвыми жильцами. Они понимают, что это опасно, место заражено смертельными для них вирусами.
Муравьи способны находить нужные растения и лечиться.

В семье полная демократия. Самка, она же царица, самая крупная и живет в несколько раз дольше фуражиров. Но именно рабочие, составляющие большинство, решают ее судьбу. Если она плохо справляется со своими обязанностями, они собираются, проводят совещание и убивают ее, заложив несколько новых самок.

Маленькое насекомое Муравей по своему укладу жизни и поведению разумнее и проявляют признаки интеллекта и культуры, больше некоторых крупных зверей. Весь муравейник действует как один организм, состоящий из сотен маленьких фрагментов. В случае опасности они спасают яички и личинок – потомство.

Интересные факты о муравьях – топ 5

Сегодня мы расскажем вам интересные факты о муравьях, которые позволят вам поближе познакомиться с этими насекомыми. Наверняка вы не знаете, сколько весит один муравей. А чем они заняты в зимние месяцы? А о том, что эти маленькие создания могут приносить пользу, известно и вовсе единицам.

Некоторые особенности существования этих насекомых более чем удивительны

Внешнее строение

Семейство муравьев насчитывает довольно большое количество видов, но всех их объединяет строение тела. Как известно, существуют рабочие муравьи, которые постоянно покидают гнездо и снуют в поисках пищи. Эти особи бескрылые, независимо от пола, и только у самок они имеются в период брачного полета. После этого особи женского пола откусывают себе крылья и становятся такими же, как остальные рабочие муравьи.

Тело этих насекомых покрыто хитиновой оболочкой и имеет следующее строение:

голова;
переднегрудь;
брюшко.

Каждый отдельный вид муравьев имеет свое строение головы, на которой расположены мандибулы, предназначенные для переноса пищи, строительного материала и, конечно же, для защиты.

Глаза этих насекомых фасеточные – состоят из нескольких линз. Но не все виды муравьев зрячие. Например, муравей Дракула вовсе не имеет глаз и является абсолютно слепым. А те виды, у которых глаза есть, не способны различать предметы, а могут распознавать только движения. Некоторые из видов также реагируют на степень освещенности пространства и поляризацию света. На фото ниже можно рассмотреть строение тела муравья.

Здесь четко видна структура тела и мандибулы на передней части головы

На этом же фото можно рассмотреть коленчатые усики, которые играют роль органов чувств – с их помощью муравей распознает запахи, улавливает вибрации и колебания воздуха, принимает и передает сигналы при непосредственном контакте с другими особями.

На заметку! Характерно, что подобные усики имеют только муравьи. Другие насекомые их лишены.

Некоторые виды «вооружены» жалом, которое располагается на конце брюшка. Оно служит муравьям как для защиты, так и для охоты.

Рассмотрим лапки

Довольно несложно сосчитать, сколько ног у муравья – их шесть. Все три пары ног хорошо развиты и различимы невооруженным глазом. Такое количество лапок имеют абсолютно все виды этих насекомых.

При помощи ног муравей может не только передвигаться, на самом деле они предназначены для различных функций:

первая пара лапок оснащена своеобразными щеточками, с помощью которых насекомые чистят усики и другие лапки;
задние ножки оснащены шпорами, которые чаще всего используются для защиты и атаки при сражениях с другими муравьями;
на всех лапках имеются мелкие зазубрины, которые позволяют этим насекомым передвигаться по абсолютно гладким и при этом отвесным поверхностям;
На заметку! Фараоновы муравьи с легкостью передвигаются по стеклу, на что не способны, например, черные тараканы.
некоторые виды используют свои лапки для того, чтобы переплыть водные преграды. Например, муравей-бульдог способен преодолеть лужу шириной в 15 см.

Особенности размножения

Теперь следует рассмотреть, как размножаются муравьи. Этот процесс имеет огромную эффективность. Дело в том, что потомство производит одна самка, которая называется маткой. Она постоянно находится в гнезде, откладывая яйца и ухаживая за ними. Кроме нее, вокруг будущего потомства находятся самцы. Часть из них является рабочее силой, которая время от времени покидает гнездо, чтобы найти пищу; вторая часть просто «присматривает» за яйцами, уберегая их от врагов. В муравейнике помимо матки находятся и другие самки, но они не способны размножаться и являются такой же рабочей силой, как и самцы.

Муравьиная матка гораздо крупнее других муравьев

Один раз в год из куколок появляются молодые самки и самцы, которые могут спариваться. В период брачного полета они окрыленные, но сразу же после оплодотворения особи женского пола покидают гнездо и стараются найти новое место для создания своего муравейника. Чтобы обеспечить себя пищей новоиспеченная матка отгрызает себе крылья.

Домашние муравьи ведут себя несколько иначе. Молодые матки не организуют новые гнезда, а создают своеобразные «колонии». При этом расползаются они по новым территориям лишь после того, как в «родном» муравейнике становится слишком тесно. После «расселения» между главным и дочерними гнездами постоянно поддерживается прочная связь. Подробнее познакомиться с устройством муравейника можно в статье http://beetlestop.ru/kak-ustroen-muraveynik/.

Важно! По этой причине вывести домашних муравьев становиться довольно сложно. Ведь необходимо обнаружить все муравейники, чтобы полностью уничтожить колонию насекомых.

В гнездах домашних муравьев существуют как рабочие особи, так и разведчики, которые к первым относятся «не с самым глубоким уважением», а воспринимают скорее, как емкости с семенным материалом. Пока площадь муравейника позволяет вмещать всех присутствующих, находящиеся в нем матки враждебности друг к другу не проявляют. Хотя самцы могут даже уничтожить некоторых из них, чаще всего тех, кто откладывает мало яиц.

Продолжительность жизни муравьиной матки от 12 до 15 лет, за этот срок она способна отложить около 500 тысяч яиц

Муравьиный вес

Сколько весит муравей? Ответ на этот вопрос будет зависеть исключительно от вида насекомого:

наши «родные» рыжие и черные муравьи имеют вес от 5 до 7 мг;
домашний фараоновый муравей является самым легким – 1-2 мг;
муравей-пуля – самый тяжелый и весит около 90 мг;
а масса матки африканского бродячего муравья может достигать 10-ти г.

Но более всего удивляет то, что общая масса всех муравьев, живущих на планете, равна массе всего человечества, а это ни много ни мало 1 000 000 000 тонн! И если верить подсчетам ученых, то на одного человека приходится 10 000 000 муравьев.

При своем незначительном весе муравей способен поднять груз, который гораздо тяжелее, чем он сам

Муравьиная зимовка

Как вы думаете, что делают муравьи зимой? Спят – ответят многие. Нет, вы ошибаетесь. Их жизнь продолжает «кипеть». Единичные виды впадают в состояние диапаузы, когда внутренние органы насекомых снижают свою работу, но при этом полностью не останавливают ее.

Зимние месяцы муравьи проводят в тех же муравейниках, в которых у них происходит и период активности. А чтобы морозный воздух не проникал внутрь, насекомые тщательно заделывают входы сухими листьями. Иногда они опускают в нижний «отсек» гнезда, где поддерживается более теплая температура.

Во время зимовки муравьи малоподвижны и питаются не так часто. Но если в гнезде есть личинки, то взрослые особи сохраняют свою активность в полной мере и выкармливают потомство. Кроме того, из-за колебаний температур верхние слои муравейника периодически промокают и муравьи постоянно вынуждены переносить пищевые запасы в сухие отсеки.

Муравейник зимой кажется мертвым, но там кипит такая же бурная жизнь, как и в теплое время года

На заметку! При суровых климатических условиях, например, в северных регионах, муравьи способны переносить особо низкие температуры. Так у личинок, зимующих на Колыме, была зафиксирована температура тела, составляющая -58°С. Этот показатель является наименьшим для насекомых вообще.

Некоторые виды муравьев, у которых нет диапаузы, вынуждены сохранять свою активность на протяжении всей зимы. Чтобы выжить, они запасаются пищей в осенние месяцы, которой должно хватить до оттепели. Рабочая сила в это время занимается ремонтом гнезда и старается сохранить микроклимат.

Личинкам таких видов муравьев для роста требуется белковая пища, которую в условиях зимы добыть невозможно. До прихода холодов они развиваются до состояния взрослых особей и потом отправляются зимовать. А с наступлением весны, когда доступ к белковой пище открывается, матка начинает производить новое потомство.

Польза маленьких насекомых

А вы знаете, чем полезны муравьи? На самом деле, эти крохотные насекомые выполняют множество труднейших экологических функций и способны оказать неоценимую услугу человеку.

Для природы

Принимают активное участие в регулировании количества вредных насекомых, попросту поедая их личинок.
Интересный факт! За один только сезон, благодаря одному муравейнику, уничтожается от 100 000 до 1 000 000 насекомых-вредителей.
Способствуют распространению растений. Как известно, муравьи постоянно носят пищу для матки и чаще всего в этой роли выступают семена растений. Но далеко не весь «улов» рабочим удается дотащить до гнезда. А утерянная часть попросту прорастает.
Помогают цветам в опылении. Муравьи – это сладкоежки, которые любят насладиться нектаром, и как следствие, на своих лапках они переносят пыльцу с одного цветка на другой.
Повышают плодородность почв. Прокладывая подземные ходы, насекомые рыхлят землю, насыщают ее кислородом и обогащают органическими соединениями и минеральными веществами.

Теперь вы понимаете, почему муравьи, считаются санитарами леса.

Трудовые будни муравья наполнены массой полезных дел Прочитали? Не забудьте оценить (голосов: 10, средняя оценка: 4,40 из 5) Загрузка…

ПОСЛЕДНИЕ ЗАПИСИ

Свежие комментарии

Зрение муравьев – Хроники науки

Различают ли муравьи цвета? Это вопрос, по которому ученые спорят до сих пор.

Другие ученые сообщают об экспериментах, опровергающих эту точку зрения.

Похожее

В мире муравьев, чем ты меньше, тем труднее видеть препятствия

Осмотрите свой дом или сад, или прогуляйтесь в кустах, и вскоре вы обнаружите множество муравьев всех форм и размеров, пробирающихся по этому месту.

Но как муравьи обнаруживают препятствия и обходят их, особенно когда они находят пищу в одиночку, а не по тропе?

Наше недавнее исследование, опубликованное в Журнале экспериментальной биологии, дает интересный ответ на этот вопрос.

Читать далее:
Как муравьи идут назад, неся тяжелый груз, и все равно находят дом

Глядя глазами муравья

Муравьиные глаза не такие, как наши. У муравьев сложные глаза с множеством единиц, называемых омматидиями. Их глаза выглядят как набор светодиодов, которые вы видите на светофоре (за исключением куполообразной формы).

Каждый омматидий видит одну точку в пространстве, поэтому весь глаз видит одно изображение, но разные его части.

Мозаичное зрение сложного глаза.

Но муравьи не могут видеть мир в том же разрешении, что и мы. Их мир более расплывчатый, чем наш.

Один из способов узнать это — посчитать количество и диаметр фасеток (омматидий) в их глазах. Для этого нанести тонкий слой прозрачного лака на глаз мертвого муравья и снять его, когда он высохнет.

Реплику глаза можно сделать плоской, сделав надрезы в подходящих местах и сфотографировав их, чтобы подсчитать грани и оценить их пространственную остроту (наилучшее разрешение, при котором они могут что-то визуально воспринимать).

Точная копия глаза муравья, покрытая лаком.
Равиндра Палавалли-Неттими, автор предоставил

Примечательно, что муравьи, учитывая их нечеткое зрение, могут выполнять различные задачи, такие как навигация по сложной местности.

Представьте, что вы выбираетесь из густых джунглей, где все выглядит размытым. Плохая новость для муравьев в том, что чем меньше они становятся, тем хуже становится проблема.

Имитация зрения муравья.
Тревор Мюррей, автор предоставил

Когда становится меньше

Муравьи сильно различаются по размеру.Есть большие муравьи, такие как австралийские муравьи-быки, размер которых может составлять от 8 до 40 мм, а есть крошечные электрические муравьи 1,5 мм, которые в настоящее время являются серьезной проблемой в Квинсленде.

Виды огненных муравьев различаются по размеру даже в пределах одной колонии.

С развитием малых размеров тела дальнейшее уменьшение невозможно без нарушения нормального функционирования животного из-за конструктивных ограничений. Это обычное явление, называемое миниатюризацией.

У миниатюрных муравьев глаза меньшего размера и меньше омматидий.Это также означает, что у них более размытое зрение (меньшая острота зрения), чем у более крупных муравьев.

Тем не менее, все муравьи — большие или маленькие — сталкиваются с одинаковыми проблемами, когда ищут пищу и возвращаются домой. Так влияет ли миниатюризация на их способность к визуальной навигации?

Обнаружение и предотвращение препятствий

Муравьи сталкиваются с множеством препятствий во время навигации. Эти препятствия могут блокировать вид, который муравьи могут использовать, чтобы найти дорогу домой.

Таким образом, муравьи должны уметь обнаруживать эти препятствия и обходить их.Это также сократит время, которое каждый муравей проводит в суровых условиях за пределами гнезда.

Чтобы проверить, влияет ли миниатюризация на эту способность, мы оставили препятствие на пути самонаводящихся муравьев, которых приучили к кормушке с сахарным раствором. Эти муравьи используют визуальные подсказки для навигации, а не полагаются на химические следы.

Избегание препятствий у муравья.

Мы обнаружили, что более мелкие муравьи с меньшим количеством омматидий в глазах могут обходить стороной только тогда, когда они находятся намного ближе к препятствию, по сравнению с более крупными муравьями с большим количеством омматидий.

В среднем мы обнаружили, что более крупные муравьи обходят путь, когда они находятся на расстоянии 17 см от препятствия, в отличие от 5 см для более мелких. Более крупные муравьи также раньше на своем пути отворачиваются от направления гнезда, чем более мелкие муравьи с меньшим количеством омматидий.

Это говорит о том, что муравьи с меньшими глазами могут обнаруживать объекты, только когда они находятся ближе к ним.

Читать далее:
Какой квадрат больше? Медоносные пчелы видят визуальные иллюзии, как и люди

Таким образом, миниатюрность может повлиять на определенные возможности визуальной навигации.Тем не менее, более мелкие муравьи не столкнулись с препятствием.

Графическое резюме исследования, показывающее изменение размеров муравьев и то, как это влияет на их способность обнаруживать препятствия издалека.
Равиндра Палавалли-Неттими, автор предоставил

Миниатюризация довольно распространена среди насекомых, и поведение избегания препятствий имеет последствия для навигации как для ходячих насекомых, таких как муравьи, так и для летающих насекомых, таких как пчелы, даже для коллективной транспортировки пищи и познания животных.

Избегание препятствий при коллективном ношении еды муравьями.

Хотя в нашем исследовании подчеркивается эволюционная цена миниатюрности, муравьи могут стать источником вдохновения для таких технологий искусственного зрения, как камера для насекомых.

Знание того, как муравьи могут перемещаться с использованием минимального количества визуальной информации об окружающей среде, может помочь в разработке эффективных навигационных технологий. Это может даже помочь направить исследования в области роботизированного зрения.

фотонов — Что видят муравьи?

Другие ответы на вопрос о том, что для того, чтобы видеть мелкие детали, нужна большая оптика, действительно верны, поскольку они верны для традиционной оптики формирования изображений, которая воспринимает электромагнитное поле в дальнем поле или радиационное поле i.2 $. Это тот вид поля, к которому применяется предел дифракции Аббе и который ограничивает «глаза», такие как наши собственные, включая оптику и сетчатку, или даже сложные глаза, подобные глазам муравья.

Однако это не все электромагнитное поле: очень близко к объектам, которые с ним взаимодействуют, электромагнитное поле включает в себя компоненты ближнего поля или быстро исчезающих компонентов поля . Это обобщенные плоские волны, для которых:

Составляющая волнового вектора в некотором направлении $ k_ \ parallel $ на больше волнового числа $ k $ и, таким образом, может кодировать пространственные вариации, потенциально намного меньшие, чем длина волны;
Компонента волнового вектора $ k_ \ perp $, ортогональная этому направлению, поэтому должна быть мнимой , так что $ k_ \ parallel ^ 2 + k_ \ perp ^ 2 = k ^ 2 $ может быть выполнено.

Таким образом, такие поля экспоненциально затухают с расстоянием от возмущения до электромагнитного поля, которое их породило, и поэтому обычно не могут вносить вклад в изображение, формируемое системой формирования изображения.

Однако, если вы можете поднести свои датчики изображения достаточно близко к возмущению, вы все равно сможете зарегистрировать детали, закодированные в мельчайших компонентах с более мелкой длиной волны, чем длина волны. Это принцип работы сканирующего оптического микроскопа ближнего поля.

Датчик ближнего поля оптического микроскопа действительно может быть чрезвычайно маленьким, так что форма жизни размером с бактерию могла регистрировать детали в окружающем мире с помощью рецепторов, построенных из нескольких молекул, при условии, что форма жизни была достаточно близко к рассматриваемой детали. .{-1}} $, так что амплитуда ближнего поля спадает в $ e $ раз для каждой сотой длины волны, удаленной от источника, на котором находится детектор. Таким образом, мы теряем примерно 10 дБ отношения сигнал / шум на каждую сотую часть длины волны, которая разделяет детектор и источник. Таким образом, чтобы почувствовать такие мелкие детали (структуры 50 нм) на расстоянии в один микрон, потребуются чрезвычайно сильные источники света, так что детекторы будут иметь очень чистый сигнал.

Конечно, приведенный выше пример является крайним, но если вы — форма жизни размером с бактерию, непосредственно воспринимающая поле с помощью мелко разнесенного массива молекулярных датчиков, вы вполне можете «увидеть» особенности мира ниже длины волны в ваше непосредственное соседство.Более того, с помощью молекулярных атомно-силовых микроскопов можно представить себе крошечное существо, «ощущающее» свое соседство.

Итак, да, если вы включите всю физику и примете во внимание условие, что вы должны подойти очень близко к воспринимаемым объектам, для формы жизни размером с бактерию будет возможно увидеть детали ниже длины волны в своем непосредственном окружении, возможно, даже отдельные атомы. если мы включим определение атомной силы.

Конечно, упаковка всего «мозга» обработки сигналов в жизненную форму, необходимую для понимания этой информации, может быть совершенно другим делом.

8 интересных фактов о муравьях, которые нужно прочитать

Эти обычные вредители — это нечто большее, чем вы думаете.

Муравьи очень распространены почти везде, где вы живете (см. Факт о муравьях № 7), но некоторые виды муравьев действительно уникальны и могут дать представление о целом ряде тем, от социального поведения до моделей движения. Ознакомьтесь с некоторыми из наших интересных фактов о муравьях ниже.

Факт №1: Колонии больше, чем средняя муравьиная ферма.

Муравьиные колонии бывают буквально всех форм и размеров. Некоторые виды живут колониями, состоящими всего из нескольких десятков муравьев; однако средняя колония муравьев содержит тысячи отдельных муравьев. Небольшие колонии живут в естественных щелях или отверстиях, в то время как более крупные колонии создают обширные гнезда и корм для припасов и еды. Также по всему миру существуют суперколонии, которые могут содержать более 300 миллионов особей. Эти суперколонии были обнаружены в Японии, Австралии, США и южной Европе.

Факт № 2: Муравьи выполняют определенную работу.

Муравьи — очень социальные насекомые, и они делят работу между разными типами муравьев в каждой колонии. У королевы или королев только одна задача — откладывать яйца. Все остальные муравьи-самки — рабочие; они кормят личинок, выносят мусор из колонии, добывают пищу и припасы или защищают гнездо. Единственная работа муравьев-самцов — спариваться с королевой.

Факт №3: У муравьев нет ушей.

Вместо того, чтобы слышать через слуховые проходы, муравьи «слышат», ощущая колебания земли.Специальные датчики на ногах и коленях помогают муравьям интерпретировать сигналы из окружающей среды. Они также используют свои усики и волосы на теле, чтобы ощупывать все вокруг, собирая пищу.

Факт №4: Один вид муравьев — исключительно самки.

Исследователи еще не нашли самца вида M. smithii. Королева муравьев размножается бесполым путем, поэтому все потомки являются клонами королевы. Этот вид встречается в нескольких странах Центральной Америки и большинстве стран Южной Америки.

Факт №5: Муравьи могут стать зомби.

Пожалуй, самый странный факт о муравьях — существует разновидность грибка, которая поражает муравьев и берет на себя управление их телами. Грибок проникает под экзоскелет муравья и начинает поедать мягкие ткани. Вскоре после этого с помощью неизвестных механизмов он заставляет муравья покинуть свою колонию. Затем муравей находит лист, кусает его «мертвой хваткой» и умирает. Через несколько дней грибок выпускает споры, чтобы заразить еще больше муравьев. Некоторые виды муравьев научились распознавать зараженных товарищей по колонии и уносят их подальше, чтобы защитить остальную часть колонии.

Факт № 6: Муравьи могут поднимать вес в 10-50 раз больше своего собственного тела.

Поскольку муравьи такие маленькие, их мускулы толще по сравнению с массой тела, чем у более крупных животных. Это позволяет муравьям нести предметы намного тяжелее и крупнее их. Для сравнения: если бы люди могли поднимать в 10 раз больше своего веса, человек весом 200 фунтов мог бы поднять небольшую машину над своей головой.

Факт № 7: Некоторые муравьи бездомны.

Не все виды муравьев строят гнезда. Группа из около 200 видов, известных как армейские муравьи, проживает две фазы своей жизни: кочевую и неподвижную.Во время кочевой фазы колонии муравьи путешествуют весь день, нападая на другие колонии и насекомых, с которыми они сталкиваются в поисках пищи. Ночью они строят временное гнездо и на следующее утро продолжают движение. Единственный раз, когда они перестают путешествовать, — это стационарная фаза, когда королева откладывает яйца, а колония ждет, когда они вылупятся. В это время рабочие муравьи делают гнездо из своих тел, чтобы защитить королеву, еду и яйца.

Факт № 8: Муравьи встречаются (почти) повсюду на Земле.

Муравьи встречаются на всех континентах Земли, кроме Антарктиды. На некоторых островах, таких как Гренландия, нет местных видов муравьев, но отдельные муравьи были занесены сюда во время путешествий людей. По обширному распространению муравьев может соперничать только человек. Очень впечатляет для таких маленьких ребят!

Несмотря на то, насколько увлекательными могут быть эти факты о муравьях, борьба с муравьями и управление ими в доме важны для здоровья и безопасности. Если вы подозреваете заражение муравьями, посетите нашу страницу «Найди профессионала», чтобы найти специалиста по борьбе с вредителями в вашем районе.

Как муравьи, идущие задом наперед, находят дорогу домой | Наука

Испанские муравьи пустыни могут найти дорогу домой, таща пищу назад.

Чу Чун Хиан / Алами

Автор: Ева Фредерик, , 27 декабря 2019 г., 15:45,

Каждый день крошечные красные насекомые, называемые испанскими пустынными муравьями, совершают несколько вылазок из своего гнезда в поисках пищи.Когда они находят небольшую закуску, например семечко или крошку, они могут подержать ее в своих крошечных челюстях и отнести домой. Но когда они сталкиваются с более крупной едой, скажем, мертвым сверчком или кусочком попкорна, им часто приходится тащить его назад, чтобы доставить к гнезду.

Ученые думали, что насекомым нужно видеть что-то спереди, чтобы распознать знакомое место. Группа исследователей показала, что муравьи используют несколько методов, чтобы найти дорогу, и что они могут распознавать знакомые пейзажи, даже когда они идут задом наперед — высокий уровень визуальной сложности для такого крошечного животного.

«Это прекрасные поведенческие эксперименты», — говорит Полин Флейшманн из Университета Юлиуса Максимилиана в Вюрцбурге, нейроэтолог, изучавший передвижение муравьев, но не участвовавший в текущей работе. «Когда вы становитесь свидетелями того, как муравьи перемещаются в своей естественной среде обитания, вы глубоко впечатлены их навыками».

Идя вперед, испанские пустынные муравьи ( Cataglyphis velox ) используют стратегию, называемую «интеграция пути»: они запоминают, как они совершали изгибы и повороты, и сколько шагов они находятся от гнезда, которые они используют для вычисления самый быстрый путь домой.Они также полагаются на угол наклона Солнца, чтобы ориентироваться, и они смотрят на проходящий пейзаж и запоминают определенные ориентиры, которые могут помочь им в их обратном пути.

Но откуда они знают, куда идут, идя задом, менее ясно. Иногда муравьи роняют пищу и оборачиваются, чтобы увидеть дорогу впереди — поведение, которое называется подглядыванием, — прежде чем снова подобрать крошку и поползти в обратном направлении. «Мы хотели выяснить, распознают ли они что-либо визуально , а они идут задом наперед», — говорит Себастьян Шварц, этолог из Университета Поля Сабатье.

Шварц и его коллеги отобрали муравьев, которые уже подошли к кормушке из своего гнезда в пустыне, чтобы они знали, где они находятся. (Другими словами, у них уже была информация об интеграции пути.) Ученые также схватили муравьев некоторых насекомых прямо за пределами гнезда, которые думали, что они дома. Они поместили муравьев на некотором расстоянии от гнезда с гигантской крошкой одобренного муравья печенья. (По словам Шварца, приготовить правильное печенье было непросто. «Чем больше масла и больше сахара, тем лучше.”)

Когда муравьи начали тащить печенье обратно в гнездо, исследователи иногда меняли пейзаж вокруг них, имитируя странные горы, добавляя черные полиэтиленовые пакеты и брезент вдоль тропы. Столкнувшись с такими новыми ориентирами, муравьи выглядывали, пройдя всего 3,2 метра по 8-метровой тропе, тогда как муравьи по знакомым тропам могли пройти почти 6 метров, не оборачиваясь. Наблюдения показывают, что насекомые осматривали свое окружение, когда они шли назад, и использовали их, чтобы ориентироваться и решать, когда смотреть.

Как и ожидалось, муравьи, которые уже знали, где они находятся, преуспели, независимо от пейзажа, как сообщает в этом месяце команда на сервере препринтов bioRxiv. Они могли пройти на большие расстояния, прежде чем заглянуть за них, и многие из них добрались до дома со своим печеньем. Несколько «невежественных» муравьев потерялись, но, что удивительно, другие смогли найти путь обратно к гнезду, даже если они ранее не отслеживали, куда они шли, используя интеграцию путей, что означает, что они, должно быть, использовали только свои визуальные воспоминания о их окружение и, возможно, угол Солнца.

Глаза муравьев имеют широкий угол обзора — у них есть обзор почти на 360 °, в то время как люди могут видеть только около одной трети своего окружения, не поворачивая головы. Шварц говорит, что насекомые, вероятно, получают информацию сбоку и сзади, когда уходят от гнезда, а затем используют ее, чтобы направлять их назад, когда таскают пищу. Проанализировав поведение муравьев, Шварц смог создать модель, показывающую обстоятельства, в которых насекомые полагаются на свое визуальное окружение по сравнению с другими источниками информации, такими как угол Солнца или их внутренний счетчик шагов, чтобы найти путь домой в обратном направлении. .

Флейшманн говорит, что результаты исследования «захватывающие», хотя еще многое предстоит узнать о навигации муравьев. Она отмечает, что муравьи в исследовании ходили взад и вперед по прямым путям, поэтому модель Шварца о том, как они передвигаются, не принимает во внимание, что «в естественных условиях муравьи могут ходить во всех направлениях и могут гибко сочетать разные взгляды».

Шварц говорит, что в будущих экспериментах мы закроем один из глаз муравья краской, чтобы увидеть, как меняются его стратегии навигации.Он и его сотрудники также создают крошечный «кинотеатр с муравьями», где муравей идет на беговой дорожке по виртуальному миру, чтобы исследователи могли лучше управлять пейзажем. В будущем эта установка может дать еще больше информации о том, как муравьи воспринимают свое визуальное окружение, и избавит исследователей от часов, проведенных в пустыне, глядя на муравьев.

Как муравьи вынюхивают правильный путь

Муравьи-плотники следуют по тропам. Просто наблюдайте, как они бродят по вашему деревянному крыльцу, пока не наткнутся на след из феромонов (химические вещества, которые муравьи используют для общения), оставленный другим муравьем.

У муравьев нет носов, поэтому они размахивают антеннами, чтобы найти тропу, а затем уходят в путь, чтобы разоряться. (Муравьи-плотники разрушают дома.)

Ученые много знают о муравьях, включая их способность следовать по следам запаха, но исследователи из Гарварда хотели получить более подробное понимание того, как именно муравьи нюхают или пробуют на вкус отмеченный феромонами путь.

Во-первых, некоторые основы: муравьи используют свои антенны, чтобы улавливать химические сигналы, оставленные другими муравьями.

А химическое чутье муравьев, назовем это запахом, вкусом или химиотерапией, позволяет им двигаться по прямым, изогнутым тропам или даже зигзагами.

Чтобы увидеть, как это делают муравьи, ученые смешали чернила и феромоны муравьев и использовали полученный результат, чтобы нарисовать следы на бумаге.

Они выпустили муравьев по тропам и записали десятки часов движения муравьев. Они проанализировали видео и опробовали различные компьютерные модели поведения муравьев.

[ Ставьте лайк на странице Science Times на Facebook. | Подпишитесь на информационный бюллетень Science Times. ]

Райан В. Драфт и его советник Венкатеш Н. Мурти и другие исследователи обнаружили, что у муравьев есть несколько стратегий следования по пути. Ученые опубликовали свои результаты в Журнале экспериментальной биологии.

Все муравьи использовали свои антенны, чтобы прокладывать след из стороны в сторону. Они использовали одну стратегию — зондирование. Муравей-зонд двигался медленно, держа антенны близко друг к другу.

Исследователи назвали другую стратегию исследовательской: муравьи по-прежнему двигались медленно, но по извилистым тропинкам уходили от тропы и обратно.

Когда они попали в след феромонов, они двигались быстрее, удерживая свои антенны по обе стороны пути. Они держали одну антенну ближе к тропе, но какая антенна менялась от муравья к муравью. Другими словами, одни были левшами, а другие — правшами.

Кроме того, несмотря на репутацию муравьев в баснях как трудолюбивых, некоторые муравьи были более стойкими, чем другие. Идея о том, что все муравьи — это жестко запрограммированные роботы, которые делают одно и то же, просто неприменима.

Однако понимание их поведения может быть полезно при создании именно таких роботов.

Доктор Мурти рассматривает успехи этого эксперимента как показатель того, что исследователи нашли хороший метод для детального изучения навигации муравьев. «Я думаю, что мы были унижены муравьями, увидев, насколько изощренно их поведение», — сказал он. «Смиренно, но не обескуражено».

Университет Западной Австралии

Исследователи из Университета Западной Австралии обнаружили, как муравьи видят цвет, — прорыв, который однажды может помочь ученым создать больше автономных роботов.

В статье, опубликованной сегодня в Proceedings of the Royal Society B, исследователи доктор Юрий Огава и доктор Ян Хемми из Школы биологии животных UWA впервые показывают, что австралийские муравьи-быки (как и люди) имеют три типа фоторецепторов, чувствительных к разные цвета (УФ, синий и зеленый) и, следовательно, потенциал для трехцветного цветного зрения.

Фоторецепторы — это клетки глаза, чувствительные к свету. Это означает, что их цветовое зрение, вероятно, будет таким же хорошим, как у людей и приматов старого мира, и значительно лучше, чем у других млекопитающих, таких как собаки, кошки или валлаби.

У большинства млекопитающих есть только два типа фоторецепторов, которые они могут использовать для цветового зрения, что приводит к ухудшению восприятия цвета. Однако, в отличие от людей, муравьи-быки также могут видеть ультрафиолетовый свет, что означает, что они могут видеть разные цвета, чем мы.

Кроме того, один из двух исследованных видов ведет полностью ночной образ жизни, поэтому кормятся они только ночью после сумерек. Это означает, что они используют свои три разных типа фоторецепторов ночью, при таком уровне освещенности, когда люди полностью дальтоник.

Доктор Хемми считает, что движущей силой изысканности их цветового зрения является их потребность перемещаться в свое гнездо и обратно.

«В отличие от многих других видов муравьев, муравьи-быки кормятся индивидуально, не прокладывают феромоновые следы, как другие виды муравьев, и используют только зрение для навигации», — сказал он.

«Плохое разрешение этих муравьев означает, что они видят мир глазами всего лишь с помощью 2–3000 пикселей, что должно затруднять точное определение ориентиров.Таким образом, точное цветовое зрение может помочь в определении ориентиров. Вполне возможно, что навигация сыграла важную роль в ранней эволюции цветового зрения ».

Более широкий контекст исследования — выяснить, как животные видят свой мир. Что касается муравьев, то наиболее интересным вопросом является то, как миниатюризация влияет на их сенсорные системы, и исследователи хотели бы знать, какие стратегии используют муравьи для преодоления эффектов миниатюризации, таких как маленькие глаза и очень ограниченная вычислительная мощность (маленький мозг).Интерес к миниатюризации исходит как от биологии, так и от робототехники.

Обнаружение того, как животные перемещаются и видят свой мир с очень ограниченными ресурсами, и как они используют эти ресурсы с максимальной эффективностью, может в долгосрочной перспективе помочь ученым разработать более автономных и эффективных роботов и транспортных средств.

Ссылки в СМИ

Д-р Ян Хемми

(Биологический факультет UWA) (+61 8) 6488 3117

Дэвид Стейси

(Менеджер по связям с общественностью и СМИ UWA) (+61 8) 6488 3229 / (+61 4) 32 637716

Научных проектов и забавных фактов

Научные проекты

Наблюдение за муравьем

Вы знаете, где найти муравьев? Тротуар или подъезд — хорошие места для осмотра.Вы даже можете найти их в своем доме! Муравьев трудно увидеть в траве, потому что они такие крошечные, но обычно их можно найти живущими под камнями или бревнами. Только будьте осторожны, потому что там могут жить и другие насекомые. Теперь, когда вы знаете, где искать, выйдите на улицу и найдите муравьев! Когда вы найдете его, воспользуйтесь увеличительным стеклом, чтобы рассмотреть его поближе. Следуйте за ним и смотрите, что он делает, как можно дольше. Если у вас есть банка для насекомых, вы можете поймать одного или двух муравьев, чтобы лучше их рассмотреть.

Вы знаете части муравья? Посмотрите на найденного вами муравья и ответьте на следующие вопросы:

Сколько у него ножек?
Сколько сегментов или секций у его тела?
Вы знаете, как называются разделы?
Сколько у него щупалец? Щупальца называются антеннами (узнайте об этом слове в разделе «Научные слова» ниже!).
Можете ли вы сказать, для чего муравей использует свои щупальца?

Какая температура больше всего нравится муравьям?

Вы устали быстрее бегать и играть на улице, когда на улице очень жарко? Что делать, если на улице очень холодно? Как вы думаете, температура влияет на скорость передвижения муравьев? Если у вас есть муравьиная ферма, проведите этот эксперимент и узнайте! (Или, если у вас нет муравьиной фермы, вы можете вместо этого положить несколько муравьев в банку с небольшими отверстиями в крышке.)

Посмотрите на муравьев на своей муравьиной ферме и обратите внимание, насколько быстро или медленно они двигаются.
Поместите свою муравьиную ферму в холодильник. Следите за тем, чтобы он не опрокинулся!
Через 10 минут вытащите муравейник и снова посмотрите на муравьев. Как быстро они сейчас движутся? Они движутся быстрее или медленнее, чем были до того, как вы положили их в холодильник?

Как вы думаете, почему это случилось с муравьями? Муравьи хладнокровны точно так же, как и все другие насекомые и некоторые другие животные, например рептилии.Человек, как и другие животные, — это теплокровные . Какая разница? Что ж, хладнокровные животные не могут контролировать температуру своего тела, но тела теплокровных животных стараются поддерживать определенную температуру, даже если они находятся в очень холодном или очень жарком месте.

Это означает, что когда муравей находится в холодном месте, его тело очень быстро остывает. Муравьям сложнее передвигаться, когда им холодно! Они более активны и могут двигаться намного быстрее, когда им тепло.Однако не всем муравьям нравится одинаковая температура. Например, муравьи, обитающие в пустынях Африки, больше любят более высокие температуры, чем муравьи, обитающие недалеко от гор в Колорадо!

Ant Food — Муравьи придирчивы в еде?

Найдите муравейник или место, где вы видели много муравьев. (Убедитесь, что места нет в доме!)
Выберите несколько продуктов с разным ароматом или вкусом и положите каждый в бумажный стаканчик.Вот несколько идей, которые стоит попробовать: сахар, сироп для блинов, половинка клубники, соль, обеденное мясо, что-нибудь кислое (половина лимона или немного лимонного сока) и что-нибудь горькое (использованная кофейная гуща).
Поставьте каждый бумажный стаканчик на бок возле найденного муравейника или места с муравьями.
Понаблюдайте за муравьями, чтобы увидеть, в какие чашки они идут. Им может потребоваться некоторое время, чтобы заметить чашки! В какие чашки больше всего ходили муравьи? Проверяли ли они, что было в каждой чашке? Вы видели, как муравьи вышли из чашки и вернулись с новыми муравьями?

После эксперимента:
Какую пищу, по вашему мнению, больше всего любят муравьи? Разные виды муравьев едят разные вещи.Почти все муравьи любят сладкий нектар, но некоторые также едят других насекомых, а некоторые едят семена и плоды растений.

Урок науки о муравьях

Расскажите о частях тела муравья. Используйте этот раздел вместе с проектом «Наблюдение за муравьем». Щелкните изображение, чтобы увеличить версию для печати.

Ноги: У муравьев шесть ног. У каждой ноги на конце есть два острых когтя, которые помогают муравью рыть туннели и лазить по стенам и потолкам, не падая.Передние лапы имеют щетку у «локтя», которую муравей использует, чтобы очистить себя.
Голова: Голова муравья — это место, где прикреплены его глаза, нижняя челюсть (челюсть) и усики.
Грудь: Все ноги муравья прикреплены к этой средней части тела.
Брюшко: Содержит желудок, особое место, называемое культурой, где муравей хранит дополнительную пищу, кишечник и ядовитую железу.
Антенны / щупальца: Муравьи используют их, чтобы чувствовать, обонять и пробовать предметы. У каждого муравья их по две на передней части головы возле глаз.
Челюсть / Челюсть: Муравей использует свои челюсти для переноски предметов, а также может использовать их в качестве оружия во время боя. Эти челюсти открываются и закрываются в стороны, как ножницы.
Глаза: У муравьев сложные глаза, что означает, что у них много крошечных глаз, составляющих два больших глаза, поэтому они могут видеть одновременно во многих направлениях. Однако у муравьев действительно не очень хорошее зрение. Чтобы ориентироваться, они в основном полагаются на свои антенны.
Экзоскелет: Муравьи имеют скелет снаружи, а не внутри.У них нет кожи, как у нас. Экзоскелет защищает муравья почти так, как если бы он был одет в тяжелую броню!

Расскажите о классификации животных. Используйте этот раздел с проектами по температуре и еде для муравьев, чтобы помочь детям понять разницу между видами муравьев и научную классификацию.

Ученые используют систему, называемую классификацией, для отслеживания животных. В системе семь уровней. Животные разделены на разные уровни в зависимости от их характеристик.Вот несколько примеров характеристик, которые используются при классификации: имеет мех или кожу, теплокровный или хладнокровный, имеет позвоночник или нет, живет в воде или на суше, ест растения, животных или и то, и другое. (Посмотрите, могут ли ваши дети придумать другие характеристики, которые можно было бы использовать при классификации.) На самом последнем уровне системы классификации есть только животные, которые выглядят и действуют почти одинаково. Этот уровень называется разновидностями (скажем, spee-sheez или spee-seez ).Вот пример: огненные муравьи и муравьи-плотники — оба муравьи, поэтому, конечно, у них много общих характеристик. Огненные муравьи и муравьи-плотники также отличаются в некоторых отношениях, например, чем они едят и где живут, поэтому эти два типа муравьев относятся к двум разным видам.

Расскажите об этих и других способах помощи муравьям в природе:

В своей охоте за едой муравьи очищают окружающую среду, удаляя мертвых насекомых, листья и пищевые продукты, оставленные людьми и животными.
Поедают вредных насекомых.
Туннели, которые муравьи роют в своих гнездах, позволяют большему количеству воздуха попадать в почву.

Научные слова

Антенны (скажем, an-ten-ee) — У насекомых (включая муравьев, конечно!) И некоторых других животных к голове прикреплены пары палочкообразных щупалец.

как эти насекомые видят окружающий мир

Органы чувств

Как видит муравей

Мешает ли близорукость муравьям

Посмотрите, что входит в каждый комплект:

В мире животных. Как видят и слышат муравьи? | Животные

офтальмология // Лечение зрения на высшем уровне

Слух, зрение и обоняние. Маленькие труженики леса [Муравьи; иллюстрации В. Гребенникова]

Муравьи способны узнавать себя в зеркале

Чем видят муравьи

Что видят слепень, клещ и муравей

Слепень

Клещ

Муравей

Зрение муравьев

Муравей это насекомое или нет – рассмотрим подробнее из чего он состоит и как живет

Интересные факты о муравьях – топ 5

Внешнее строение

Рассмотрим лапки

Особенности размножения

Муравьиный вес

Муравьиная зимовка

Польза маленьких насекомых

Для природы

Зрение муравьев – Хроники науки

В мире муравьев, чем ты меньше, тем труднее видеть препятствия

Глядя глазами муравья

Когда становится меньше

Обнаружение и предотвращение препятствий

фотонов — Что видят муравьи?

8 интересных фактов о муравьях, которые нужно прочитать

Эти обычные вредители — это нечто большее, чем вы думаете.

Факт №1: Колонии больше, чем средняя муравьиная ферма.

Факт № 2: Муравьи выполняют определенную работу.

Факт №3: У муравьев нет ушей.

Факт №4: Один вид муравьев — исключительно самки.

Факт №5: Муравьи могут стать зомби.

Факт № 6: Муравьи могут поднимать вес в 10-50 раз больше своего собственного тела.

Факт № 7: Некоторые муравьи бездомны.

Факт № 8: Муравьи встречаются (почти) повсюду на Земле.

Как муравьи, идущие задом наперед, находят дорогу домой | Наука

Как муравьи вынюхивают правильный путь

Университет Западной Австралии

Ссылки в СМИ

Научных проектов и забавных фактов

Добавить комментарий Отменить ответ