Размножение – важнейший процесс в жизни любых существ, позволяющий продолжать род и поддерживать численность популяции.
Муравьи – представители одного из наиболее социально развитых семейств насекомых. У этих членистоногих существует несколько стратегий размножения и создания семьи.
Содержание
Особенности муравьиной семьи
Семья муравьев – высокоорганизованное сообщество, в которое входят взрослые половозрелые особи (самки и самцы), рабочие особи (бесплодные самки) и потомство, находящееся на разных этапах развития (яйца, личинки, куколки).
Количество особей в семье может варьироваться от нескольких десятков до миллионов. Репродуктивных самок в семье обычно несколько (но может быть и одна), а вот рабочие особи – это наиболее многочисленная часть сообщества. В сообществе существует разделение труда, взаимосвязи между особями, отработанные механизмы для решения различных проблем. Все члены семьи действуют, как единый сплоченный организм.
Муравьиная матка
Репродуктивная самка (ее еще называют маткой или королевой) отвечает за размножение. Внешне она похожа на рабочую особь, но отличается большими размерами и некоторыми особенностями строения тела, в частности, наличием крыльев. Королева спаривается с самцом всего один раз, получая в процессе запас семенной жидкости, который расходует потом в течение всей жизни. После оплодотворения, матка откусывает свои крылья, а затем либо остается в муравейнике, либо, что происходит гораздо чаще, покидает его и организует новую семью.
Муравьиная матка
Самцы
Основная роль муравьев мужского пола – оплодотворение молодых маток. У самцов нет полового органа в привычном понимании, но есть семенной проток, из которого в процессе спаривания сперма попадает в семяприемник самки. Большинство самцов крылатые и спаривание происходит после так называемого «брачного лета». Но есть и бескрылые насекомые, которые остаются в гнезде и борются друг с другом за имеющихся молодых самок.
Муравьи-рабочие
Может показаться, что в семье главная – королева, но это не так. Решающую роль во всех процессах, происходящих в муравейнике, играют рабочие особи. Они не плодятся, но решают судьбу самок, например, могут уничтожить матку, плодовитость которой снизилась. Кроме того, рабочие муравьи контролируют воспроизводство потомства (уничтожают лишних личинок, меняют режим кормления). Рабочий муравей – это самка с недоразвитой половой системой.
В муравьиной семье существует четкое разделение на касты. У каждой рабочей особи свои обязанности. Одни добывают корм, другие строят гнездо, третьи ухаживают за потомством, четвертые отвечают за чистоту и порядок в муравейнике и т.д.
Генетика
Геном муравьев довольно велик. Его размер варьируется от 180 млн. до 550 млн. пар оснований ДНК у насекомых, принадлежащих к разным видам. Геном муравьев содержит не только информацию, необходимую для формирования и существования организма, но и отвечает за социальное поведение.
Пути создания семьи
У муравьев существует несколько вариантов создания семьи, которые довольно существенно отличаются друг от друга.
Самостоятельный
Когда приходит время брачного лета молодые самки и крылатые самцы выбираются из гнезд, поднимаются на находящиеся поблизости возвышенности (травинки, заборы, стены построек, кусты и деревья) и взлетают. Чаще всего первыми взлетают самцы, а самки следуют за ними, влекомые запахом выделяемых феромонов. Спаривание происходит непосредственно в воздухе или на земле.
После спаривания самец погибает, а самка ищет место для нового гнезда. Найдя его, она формирует в земле маленькую закрытую камеру, куда откладывает яйца. Появившихся личинок матка кормит выделениями слюнных желез, а когда они превращаются в рабочих особей, все заботы по строительству муравейника, добыванию корма и кормлению личинок, переходят к ним. А королеве остается только регулярно воспроизводить потомство.
Временный социальный паразитизм
У многих видов распространен временный социальный паразитизм. Самки не могут самостоятельно основать семью, им необходима помощь рабочих особей другой разновидности. Поэтому оплодотворенная самка находит гнездо, в котором нет матки и селится в нем. Бывает и так, что королева в муравейнике есть, но новая матка оказывается привлекательнее для муравьев и ей позволяют убить королеву и занять ее место.
Рабочие муравьи
Самка начинает размножаться. Первое время в муравейнике сосуществуют насекомые обоих видов, но постепенно особей нового вида становится все больше и наконец, они полностью занимают муравейник и перестраивают его под свои нужды.
Деление
Еще один вариант создания новой семьи – отделение от большого сообщества. Семья может разделиться пополам или же в новое гнездо (чаще всего построенное недалеко от основного) переселяется лишь молодая оплодотворенная самка и небольшая часть рабочих особей.
Оплодотворение и размножение муравьёв
Как правило, в природе муравьи размножаются раз в год. У большинства видов самки спариваются только с одним самцом, но есть разновидности, самки которых могут спариваться с несколькими самцами (количество может доходить до 10 – 15). Полученную сперму самка хранит в течение всей жизни, равномерно расходуя, так как ее единственная задача заботиться о сохранении рода и откладывать яйца.
У некоторых разновидностей возможно однополое размножение, при котором яйца не оплодотворяются. У малого огненного муравья размножение происходит способом естественного клонирования.
Стадии развития
Развитие муравьев происходит с полным превращением. Их жизненный цикл состоит из 4 стадий:
- яйцо;
- личинка;
- куколка;
- имаго.
Каждый этап развития занимает определенное время, а насекомое претерпевает серьезные внешние и внутренние изменения.
Яйцо
На протяжении всей жизни матка откладывает яйца. Яйцо муравья маленькое (около 1 мм), вытянутое, белого или желтоватого цвета. Обычно яйца хранятся небольшими «пакетами» в специально отведенном для этого месте внутри муравейника, и за ними ухаживают рабочие особи.
Личинка
По прошествии инкубационного периода, продолжительность которого зависит от видовой принадлежности муравьев, из яиц появляются личинки. Они похожи на небольших светлых червячков, мало двигаются, но активно питаются. Уходом за муравьиными личинками и их кормлением занимаются рабочие особи. Кормом чаще всего становится жидкая пища, которую отрыгивает взрослый муравей. Но став старше личинки могут есть и твердую пищу, например, семена или части насекомых, которые приносят рабочие особи.
Стадии развития
По мере роста личинки несколько раз линяют, в зависимости от разновидности это происходит от 3 до 5 раз. Когда приходит время окукливаться, личинка перестает есть и выделяет экскременты, чего до этого не делала.
Куколка
Перед превращением в куколку некоторые личинки плетут кокон, некоторые виды обходятся без этого. Для нормального развития и превращения во взрослого муравья куколка должна все время находиться при определенной температуре. Рабочие особи переносят куколок в камеры с наиболее подходящими условиями. Когда стадия куколки завершается, рабочие особи помогают молодому насекомому выбраться из кокона, так как сделать это самостоятельно муравей не может.
Имаго
Схема развития муравья заканчивается на стадии имаго. Сразу после того как муравей появился из кокона, он значительно светлее своих сородичей, но довольно быстро (за 2–4 дня) насекомое темнеет и становится неотличимым от других членов семьи.
Взрослая особь, которая появившись на свет сразу же приступает к своим обязанностям. Поначалу все молодые муравьи ухаживают за маткой и расплодом. Позже они работают внутри гнезда, занимаясь его строительством и обустройством. Часть молодняка становится защитниками муравейника или занимаются поисками и доставкой пищи.
Пол муравьёв
Пол муравья определяется на начальной стадии цикла развития – стадии яйца. Поскольку семенная жидкость попадает в организм самки всего 1 раз в жизни, то иногда ее распределение происходит неравномерно. В результате не все яйца оплодотворяются. Из оплодотворенных яиц появляются рабочие особи или самки, из неоплодотворенных – муравьи мужского пола.
Продолжительность жизни
Продолжительность жизни муравья определяется его полом и положением в семье:
- самцы живут несколько недель;
- рабочие особи – от нескольких месяцев до 3 (реже 5) лет;
- королева может прожить 15 – 20 лет (рекорд 28 лет зафиксирован для матки, жившей в лабораторных условиях).
На срок жизни влияют условия обитания, погодные условия, активность естественных врагов. В естественных условиях население муравейника практически полностью обновляется на протяжении года (за исключением королевы).
Заключение
Разноплановое размножение, присущее муравьям, обусловлено сложной организацией и высоким уровнем развития этих насекомых. В разных семьях процесс размножения может проходить по-разному. Отчасти это зависит от вида членистоногих и от места их проживания.
Отзывы и комментарии