Муравьиная колония

Муравьиная колония — это популяция муравьев , обычно одного вида, способная поддерживать полный жизненный цикл. Колонии муравьев эусоциальны , общинны и эффективно организованы и очень похожи на те, что встречаются у других социальных перепончатокрылых , хотя различные группы этих муравьев развили социальность независимо посредством конвергентной эволюции . ^[1] Типичная колония состоит из одной или нескольких яйцекладущих маток, многочисленных бесплодных самок (рабочих, солдат) и, в зависимости от сезона, множества крылатых половых самцов и самок. ^[2] Для создания новых колоний муравьи совершают полеты в характерное для вида время суток. ^[3] Стаи крылатых особей (известных как крылатые ) покидают гнездо в поисках других гнезд. ^[4] Вскоре после этого самцы умирают вместе с большинством самок. ^[5] Небольшой процент самок выживает и откладывает новые гнезда. ^[6]

Имена

Термин «муравьиная колония» относится к популяции рабочих, репродуктивных особей и выводка, которые живут вместе, сотрудничают и неагрессивно относятся друг к другу. Часто это генетически родственное потомство от одной королевы, хотя это не является универсальным для муравьев. ^[6] Название «муравьиная ферма» обычно дается муравьиным гнездам, которые содержатся в формикарии , изолированном от их естественной среды обитания . Эти формикарии созданы для того, чтобы ученые могли изучать их, выращивая или временно поддерживая. ^[7]^[8] Другое название — «формикарий», происходящее от средневекового латинского слова formīcārium . Это слово также происходит от formica . ^[9] «Муравьиные гнезда» — это физические пространства, в которых живут муравьи. Они могут находиться под землей, на деревьях, под камнями или даже внутри одного желудя. ^[6] Название «муравейник» (или «муравейник») относится к надземным гнездам, где рабочие ссыпают песок или почву возле входа, образуя большую насыпь. ^[10]

Размер колонии

Размер колонии (количество особей, составляющих колонию) очень важен для муравьев: он может влиять на то, как они добывают пищу, как защищают свои гнезда, как спариваются и даже на их внешний вид. Размер тела часто рассматривается как наиболее важный фактор в формировании естественной истории. ^{[ нужны разъяснения ]} неколониальных организмов; Точно так же размер колонии играет ключевую роль в влиянии на коллективную организацию колониальных организмов. ^[11]^[6] Колонии имеют значительный диапазон размеров: некоторые из них состоят всего из нескольких ^{[ нужны разъяснения ]} муравьи, живущие на ветке, а другие представляют собой суперколонии со многими миллионами рабочих. В пределах одной колонии муравьев сезонные колебания могут быть огромными. Например, у муравья Dolichoderus mariae одна колония может меняться от примерно 300 рабочих летом до более 2000 рабочих на матку зимой. ^[12] Генетика и факторы окружающей среды могут привести к тому, что различия между разными колониями одного вида могут быть еще больше. Разные виды муравьев, даже относящиеся к одному и тому же роду, могут иметь огромные различия в размерах колоний: размер колонии Formica Yessensis , как сообщается, составляет 306 миллионов рабочих особей, тогда как колонии Formica fusca иногда включают только 500 рабочих особей. ^[11]

Суперколонии

Суперколония возникает, когда объединяются многие колонии муравьев на большой территории. Они по-прежнему продолжают признавать генетические различия для спаривания, но разные колонии внутри суперколонии избегают агрессии. ^[13] До 2000 года самая крупная известная суперколония муравьев находилась на побережье Исикари на Хоккайдо , Япония. По оценкам, колония насчитывала 306 миллионов рабочих муравьев и один миллион королевских муравьев, живущих в 45 000 гнездах, соединенных между собой подземными ходами, на площади 2,7 км2. ² (670 акров). ^[14] огромная суперколония аргентинских муравьев была обнаружена В 2000 году в Южной Европе (отчет опубликован в 2002 году). Из 33 популяций муравьев, протестированных на участке протяженностью 6004 километра (3731 миль) вдоль средиземноморского и атлантического побережий в Южной Европе, 30 принадлежали к одной суперколонии с, по оценкам, миллионами гнезд и миллиардами рабочих, перемежающимися с тремя популяциями другой суперколонии. ^[15] Исследователи утверждают, что этот случай одноколониальности нельзя объяснить потерей их генетического разнообразия из-за генетического узкого места импортированных муравьев. ^[15] В 2009 году было продемонстрировано, что крупнейшие японские, калифорнийские и европейские аргентинские суперколонии муравьев фактически были частью единой глобальной «мегаколонии». ^[16] Эта межконтинентальная мегаколония представляет собой самое густонаселенное зарегистрированное сообщество животных на Земле, не считая людей. ^{[ нужна ссылка ]}

Другая суперколония шириной около 100 км (62 мили) была обнаружена под Мельбурном , Австралия , в 2004 году. ^[17]

Организационная терминология

обычно используется следующая терминология Среди мирмекологов для описания поведения, демонстрируемого муравьями при создании и организации колоний: ^[6]^{: с. 209}

Единоженство: Создание муравьиной колонии под одной маткой-яйцекладкой.
Многоженство: Создание муравьиной колонии под руководством нескольких маток, откладывающих яйца.
Олигогиния: Создание полигинной колонии, в которой несколько маток, откладывающих яйца, остаются в гнезде далеко друг от друга.
Гаплометроз: Основание колонии одной королевой.
Плеометроз: Основание колонии несколькими королевами.
Монодомия: Создание колонии на одном гнездовом участке.
Полидомия: Создание колонии на нескольких гнездах.

Структура колонии

Муравьиные колонии имеют сложную социальную структуру. Работа муравьев определена и может меняться в зависимости от возраста. По мере того, как муравьи становятся старше, их работа перемещает их дальше от королевы или центра колонии. Молодые муравьи работают в гнезде, защищая королеву и детенышей. Иногда королевы нет, и ее заменяют рабочие-яйцекладки. Эти рабочие муравьи могут откладывать только гаплоидные яйца, производя стерильное потомство. ^[18] Несмотря на титул королевы, она не делегирует задачи рабочим муравьям; однако муравьи выбирают свои задачи исходя из индивидуальных предпочтений. ^[2]Муравьи как колония также действуют как коллективный «сверхразум». Муравьи могут сравнивать территории и решать сложные задачи, используя информацию, полученную каждым членом колонии, чтобы найти лучшее место для гнездования или найти еду. ^[2] Некоторые социально-паразитические виды муравьев, известные как муравьи-рабовладельцы , совершают набеги и крадут личинки из соседних колоний. ^[19]

Раскопки

Искусство муравейника — это растущее коллекционное хобби. Он включает в себя заливку расплавленного металла (обычно нетоксичного цинка или алюминия), гипса или цемента в насыпь муравьев, действующую как форма, и после затвердевания выкапывают полученную структуру. ^[20] В некоторых случаях это требует больших раскопок. ^[21] Слепки часто используются в исследовательских и образовательных целях, но многие просто передаются или продаются музеям естествознания или продаются как произведения народного искусства или в качестве сувениров. Обычно холмы выбираются после того, как муравьи покинули их, чтобы не убить муравьев; однако на юго-востоке США проникновение в активную колонию агрессивных огненных муравьев является новым способом их уничтожения. ^{[ нужна ссылка ]}

Муравьиные грядки

Строительство гнезда муравьев

Муравьиная грядка в своей простейшей форме представляет собой кучу почвы , песка , хвои , навоза , мочи или глины или смеси этих и других материалов, которые скапливаются у входов в подземные жилища муравьиных колоний, когда они раскопаны. ^[22] Колония строится и поддерживается легионами рабочих муравьев крошечные кусочки земли и гальки , которые несут в челюстях и откладывают их возле выхода из колонии. ^[23] Обычно они складывают грязь или растительность на вершину холма, чтобы предотвратить ее скатывание обратно в колонию, но у некоторых видов они активно придают материалам определенные формы и могут создавать гнездовые камеры внутри насыпи. ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Оптимизация муравьиных колоний — метод информатики, вдохновленный муравьиными колониями.
Нуно в сердце , филиппинское поверье о муравейниках.

Ссылки

^ Труды Лондонского королевского общества. Серия B: Биологические науки (1999). «Конвергентная эволюция, сверхэффективные команды и темп в армиях муравьев Старого и Нового Света» . Труды Лондонского королевского общества. Серия Б: Биологические науки . 266 (1429). Издательство Королевского общества: 1697–1701. дои : 10.1098/rspb.1999.0834 . ПМК 1690180 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с «Муравьиная колония - АГУ - спросите биолога» . askabiological.asu.edu . 16 апреля 2010 г.
^ «Сезонная и ночная периодичность брачных полетов муравьев в тропиках (Hymenoptera: Formicidae)» . Исследовательские ворота . Проверено 12 октября 2017 г.
^ Уилсон, Э.О. (1957). «Организация брачного полета муравья Фейдола Старчеса Уиллера» . Психика: журнал энтомологии . 64 (2): 46–50. дои : 10.1155/1957/68319 . ISSN 0033-2615 .
^ Лойаконо, Марта; Маргария, Сесилия. «Перепончатокрылые (пилильщики, муравьи, пчелы и осы)» . Энциклопедия жизни животных Гржимека . 3 (2): 405–425 . Проверено 8 декабря 2018 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Холлдоблер, Берт; Уилсон, Эдвард О. (1990). Муравьи . Издательство Гарвардского университета. ISBN 0-674-04075-9 .
^ «Словесный знак: МУРАВЬЕВАЯ ФЕРМА (обновление)» . Ведомство США по патентам и товарным знакам . 8 января 2009 года . Проверено 18 января 2014 г.
^ Кеннеди, Швейцария (1951). «Мирмекологическая методика. IV. Сбор муравьев путем выращивания куколок». Научный журнал Огайо . 51 (1): 17–20. hdl : 1811/3802 .
^ «Формикарий» . Интернет-словарь Мерриам-Вебстера . Проверено 19 марта 2015 г.
^ Клейборн, А. (2013). Колония муравьев и другие группы насекомых . Оксфорд, Великобритания: Издательство Raintree. п. 12. ISBN 978-1-4062-5563-8 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Берчилль, AT; Моро, CS (5 февраля 2016 г.). «Эволюция размера колонии муравьев: макроэволюционные тенденции». Общество насекомых . 63 (2): 291–298. дои : 10.1007/s00040-016-0465-3 . S2CID 4817407 .
^ Ласкис, Кристина О.; Чинкель, Уолтер Р. (февраль 2009 г.). «Сезонная естественная история муравья Dolichoderus mariae в Северной Флориде» . Журнал науки о насекомых . 9 (2): 2. дои : 10.1673/031.009.0201 . ПМК 3011848 . ПМИД 19611227 .
^ Штайнер, Флориан М.; Шлик-Штайнер, Биргит К.; Модер, Карл; Стауффер, Кристиан; Артхофер, Вольфганг; Бушингер, Альфред; Эспадалер, Ксавье; Кристиан, Эрхард; Эйнфингер, Катрин (2007). «Отказ от агрессии, но сохранение дискриминации себя и себя как первый этап формирования суперколонии муравьев» . Современная биология . 17 (21): 1903–1907. Бибкод : 2007CBio...17.1903S . дои : 10.1016/j.cub.2007.09.061 . ПМИД 17964165 .
^ Хигаси, С. и К. Ямаути. «Влияние суперколониального муравья Formica (Formica) Yessensis Forel на распространение других муравьев на побережье Исикари». Японский журнал экологии , № 29, 257–64, 1979.
^ Перейти обратно: ^а ^б Татьяна Жиро, Джес С. Педерсен и Лоран Келле. Эволюция суперколоний: аргентинские муравьи южной Европы . Национальная академия наук, 2002.
^ Муравьиная мегаколония захватывает мир BBC Среда, 1 июля 2009 г., 10:41 по Гринвичу .
^ Колония супермуравьев попала в Австралию . Новости Би-би-си, 2004.
^ Петерс, Кристиан (1 октября 1991 г.). «Возникновение полового размножения среди рабочих муравьев». Биологический журнал Линнеевского общества . 44 (2): 141–152. дои : 10.1111/j.1095-8312.1991.tb00612.x . ISSN 0024-4066 .
^ Фойцик, С.; ДеХир, CJ; Хунджан, DN; Герберс, Дж. М. (7 июня 2001 г.). «Коэволюция в системах хозяин-паразит: стратегии поведения муравьев-рабовладельцев и их хозяев» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 268 (1472): 1139–1146. дои : 10.1098/rspb.2001.1627 . ISSN 0962-8452 . ПМЦ 1088719 . ПМИД 11375101 .
^ Муравейник Арт (12 марта 2015 г.). «Самая большая на данный момент колония алюминиевых огненных муравьев (отливка № 072)» . Архивировано из оригинала 22 декабря 2021 года — на YouTube.
^ КЫЛЫКАХЫТ (24 декабря 2010 г.). «Раскопан гигантский муравейник» . Архивировано из оригинала 22 декабря 2021 года — на YouTube.
^ МакКук, Генри К. (1877). «Муравьи-курганы Аллегени, их архитектура и привычки». Труды Американского энтомологического общества . 6 : 253–296. дои : 10.2307/25076323 . hdl : 2027/hvd.32044072277692 . JSTOR 25076323 .
^ Гордон, Дебора М. (январь – февраль 1995 г.). «Развитие организации в муравьиной колонии». Американский учёный . 83 (1): 50–57. Бибкод : 1995AmSci..83...50G . JSTOR 29775362 .

Внешние ссылки

[1] Труды Лондонского королевского общества. Серия B: Биологические науки (1999). «Конвергентная эволюция, сверхэффективные команды и темп в армиях муравьев Старого и Нового Света» . Труды Лондонского королевского общества. Серия Б: Биологические науки . 266 (1429). Издательство Королевского общества: 1697–1701. дои : 10.1098/rspb.1999.0834 . ПМК 1690180 .

[asu.edu-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с «Муравьиная колония - АГУ - спросите биолога» . askabiological.asu.edu . 16 апреля 2010 г.

[3] «Сезонная и ночная периодичность брачных полетов муравьев в тропиках (Hymenoptera: Formicidae)» . Исследовательские ворота . Проверено 12 октября 2017 г.

[4] Уилсон, Э.О. (1957). «Организация брачного полета муравья Фейдола Старчеса Уиллера» . Психика: журнал энтомологии . 64 (2): 46–50. дои : 10.1155/1957/68319 . ISSN 0033-2615 .

[5] Лойаконо, Марта; Маргария, Сесилия. «Перепончатокрылые (пилильщики, муравьи, пчелы и осы)» . Энциклопедия жизни животных Гржимека . 3 (2): 405–425 . Проверено 8 декабря 2018 г.

[TheAnts-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Холлдоблер, Берт; Уилсон, Эдвард О. (1990). Муравьи . Издательство Гарвардского университета. ISBN 0-674-04075-9 .

[7] «Словесный знак: МУРАВЬЕВАЯ ФЕРМА (обновление)» . Ведомство США по патентам и товарным знакам . 8 января 2009 года . Проверено 18 января 2014 г.

[8] Кеннеди, Швейцария (1951). «Мирмекологическая методика. IV. Сбор муравьев путем выращивания куколок». Научный журнал Огайо . 51 (1): 17–20. hdl : 1811/3802 .

[9] «Формикарий» . Интернет-словарь Мерриам-Вебстера . Проверено 19 марта 2015 г.

[10] Клейборн, А. (2013). Колония муравьев и другие группы насекомых . Оксфорд, Великобритания: Издательство Raintree. п. 12. ISBN 978-1-4062-5563-8 .

[burchill-11] Перейти обратно: ^а ^б Берчилль, AT; Моро, CS (5 февраля 2016 г.). «Эволюция размера колонии муравьев: макроэволюционные тенденции». Общество насекомых . 63 (2): 291–298. дои : 10.1007/s00040-016-0465-3 . S2CID 4817407 .

[12] Ласкис, Кристина О.; Чинкель, Уолтер Р. (февраль 2009 г.). «Сезонная естественная история муравья Dolichoderus mariae в Северной Флориде» . Журнал науки о насекомых . 9 (2): 2. дои : 10.1673/031.009.0201 . ПМК 3011848 . ПМИД 19611227 .

[13] Штайнер, Флориан М.; Шлик-Штайнер, Биргит К.; Модер, Карл; Стауффер, Кристиан; Артхофер, Вольфганг; Бушингер, Альфред; Эспадалер, Ксавье; Кристиан, Эрхард; Эйнфингер, Катрин (2007). «Отказ от агрессии, но сохранение дискриминации себя и себя как первый этап формирования суперколонии муравьев» . Современная биология . 17 (21): 1903–1907. Бибкод : 2007CBio...17.1903S . дои : 10.1016/j.cub.2007.09.061 . ПМИД 17964165 .

[14] Хигаси, С. и К. Ямаути. «Влияние суперколониального муравья Formica (Formica) Yessensis Forel на распространение других муравьев на побережье Исикари». Японский журнал экологии , № 29, 257–64, 1979.

[gpk-15] Перейти обратно: ^а ^б Татьяна Жиро, Джес С. Педерсен и Лоран Келле. Эволюция суперколоний: аргентинские муравьи южной Европы . Национальная академия наук, 2002.

[16] Муравьиная мегаколония захватывает мир BBC Среда, 1 июля 2009 г., 10:41 по Гринвичу .

[17] Колония супермуравьев попала в Австралию . Новости Би-би-си, 2004.

[18] Петерс, Кристиан (1 октября 1991 г.). «Возникновение полового размножения среди рабочих муравьев». Биологический журнал Линнеевского общества . 44 (2): 141–152. дои : 10.1111/j.1095-8312.1991.tb00612.x . ISSN 0024-4066 .

[19] Фойцик, С.; ДеХир, CJ; Хунджан, DN; Герберс, Дж. М. (7 июня 2001 г.). «Коэволюция в системах хозяин-паразит: стратегии поведения муравьев-рабовладельцев и их хозяев» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 268 (1472): 1139–1146. дои : 10.1098/rspb.2001.1627 . ISSN 0962-8452 . ПМЦ 1088719 . ПМИД 11375101 .

[20] Муравейник Арт (12 марта 2015 г.). «Самая большая на данный момент колония алюминиевых огненных муравьев (отливка № 072)» . Архивировано из оригинала 22 декабря 2021 года — на YouTube.

[21] КЫЛЫКАХЫТ (24 декабря 2010 г.). «Раскопан гигантский муравейник» . Архивировано из оригинала 22 декабря 2021 года — на YouTube.

[22] МакКук, Генри К. (1877). «Муравьи-курганы Аллегени, их архитектура и привычки». Труды Американского энтомологического общества . 6 : 253–296. дои : 10.2307/25076323 . hdl : 2027/hvd.32044072277692 . JSTOR 25076323 .

[23] Гордон, Дебора М. (январь – февраль 1995 г.). «Развитие организации в муравьиной колонии». Американский учёный . 83 (1): 50–57. Бибкод : 1995AmSci..83...50G . JSTOR 29775362 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]