Muurahaiset ( lat . Formicidae ) - hyönteisperhe muurahaisheimosta , lahko Hymenoptera . Ne ovat sosiaalisia hyönteisiä , jotka muodostavat 3 kastia : naaraat, urokset ja työssäkäyvät yksilöt. Naaraat ja urokset ovat siivettömiä , työssäkäyvät yksilöt ovat siivettömiä. Antennit geniculate, naarailla ja työnäytteillä 11-12-segmenttisiä, miehillä 12-13-segmenttisiä [1] , joissakin lajeissa 4-, 6- tai 10-segmenttisiä. Antennin pääsegmentti (scape) on yleensä paljon pidempi kuin kaikki muut. Takarintakehä ( epinotum ) on vatsan ensimmäinen segmentti, joka on fuusioitu metathoraxin kanssa. Varsinainen vatsa on kiinnitetty epinotumiin varrella, joka muodostuu ensimmäisestä tai toisesta segmentistä. Joidenkin alaheimojen ( myrmicina , ponerina ja muut) muurahaisilla on kehittynyt pisto. Siivet , joissa on alennettu tuuletus [1] .
Muurahaiset elävät perheissä pesissä [2] , joita kutsutaan muurahaiskekoiksi ja jotka on järjestetty maaperään, puuhun, kivien alle; jotkut rakentavat muurahaisia pienistä kasvihiukkasista jne. On olemassa loisia , jotka elävät muiden muurahaisten pesissä, "orjaomistuksessa olevia" muurahaisia, jotka sisältävät "orjia" - muiden lajien muurahaisia pesissään. Monet lajit ovat sopeutuneet elämään ihmisten asunnoissa. Joitakin lajeja arvostetaan tuhohyönteisten säätelemiseksi , toisia voidaan pitää tuholaisina.
Ne ruokkivat pääasiassa kasvien mehua, kirvoja ja muita imeviä hyönteisiä, toukkien - pääasiassa hyönteisten - ruokinta-aikana. On myös lajeja, jotka ruokkivat siemeniä ( viikatemuurahaiset ) ja viljeltyjä sieniä ( leikkurimuurahaisia ).
Levitetty kaikkialle maailmaan Etelämannerta ja eräitä syrjäisiä saaria lukuun ottamatta muodostaen 10–25 % maaeläinten maabiomassasta [ 3] . Muurahaisten menestys monissa elinympäristöissä johtuu niiden sosiaalisesta järjestäytymisestä ja kyvystä muuttaa elinympäristöä ja käyttää erilaisia resursseja.
Yksi ensimmäisistä tutkijoista, joka kuvaili muurahaisten sosiaalista elämää tieteellisissä töissään, oli entomologi Erich Wasmann , joka on myös yksi muurahaisia tutkivan tieteen, myrmekologian , perustajista.
Maailmassa tunnetaan yli 14 000 nykyaikaista lajia ja 345 sukua sekä 166 fossiilisukua ja yli 760 muurahaislajia, jotka ovat levinneet pääasiassa tropiikissa [4] . Palearktisella alueella on noin 1350 lajia 94 suvusta ; Venäjällä on rekisteröity yli 260 lajia 44 suvusta [5] [6] .
Venäjän sana muurahainen juontaa juurensa Praslaviin. *morvь(jь) , joka jatkaa pra-uea. *morwis/*mormis ( lat. formica ja muut kreikkalaiset μύρμηξ palaavat samaan lähteeseen ). Samaan aikaan Morovei olisi foneettisesti säännöllinen muoto venäjäksi . Nykyaikainen muoto saatiin kontaminaatiosta sanalla murava [7] [8] [9] .
Muurahaiset ovat evoluutionaalisesti edistynein hyönteisperhe [10] etologian , ekologian ja fysiologian suhteen [ 11] [12] . Heidän perheensä ovat monimutkaisia sosiaalisia ryhmiä, joilla on työnjako ja kehittyneet viestintä- ja itseorganisaatiojärjestelmät , joiden avulla yksilöt voivat koordinoida toimintaansa suorittaessaan tehtäviä, jotka eivät ole yhden yksilön voimien ulkopuolella. Joillakin muurahailajeilla on kehittynyt "kieli" ja ne pystyvät välittämään monimutkaista tietoa. Lisäksi monet muurahaislajit ylläpitävät pitkälle kehittyneitä symbioottisia suhteita muihin hyönteisiin, sieniin, bakteereihin [13] ja kasveihin.
Muurahaisille yhteistyön tuomat edut ovat johtaneet siihen, että nykyään ne ovat lukumäärältään hallitseva niveljalkaisten ryhmä. Joten 1 km²:n suuruisella savannilla Norsunluurannikolla ( Afrikka ) elää lähes 2 miljardia muurahaista, jotka muodostavat noin 740 tuhatta siirtokuntaa [11] . Yhdessä termiittien (toinen suuri sosiaalisten hyönteisten ryhmä) kanssa muurahaiset muodostavat kolmanneksen Amazonin sademetsän maaeläinten kokonaisbiomassasta . Siten niiden keskimääräinen väestötiheys on 800 miljoonaa muurahaista ja 100 miljoonaa termiittiä 1 km² :llä , joten ne painavat vain puolet niin paljon kuin kaikki muut tämän sademetsän maaeläimet [11] . Niitä on vähemmän lauhkealla vyöhykkeellä. Floridan 8 km² : n alueelta löydettiin 76 muurahaislajia 30 suvusta ja 5,5 km² : n alueelta Michiganissa 87 lajia 23 suvusta [11] .
Perheen edustajien koot vaihtelevat - 1 - 30-50 mm ja enemmän. Pienimpiä muurahaisia ovat muun muassa suvun Monomorium (työntekijät 1–2 mm , naaraat ja urokset 3–4 mm ) [14] , Mycetophylax (1–3 mm) ja Cyphomyrmex (1,5–3 mm) sekä Leptothorax minutissimus -lajin edustajat. on endeeminen Yhdysvalloissa , loistaen Leptothorax curvispinosus -muurahaispesäkkeissä [15] ja saavuttaa jopa 3 mm :n pituuden [16] .
Yksi perheen suurimmista edustajista on Camponotus gigas -laji , jonka koko on työntekijöillä noin 20 mm, miehillä 18,3 mm, sotilailla 28,1 mm ja kuningattareilla jopa 31,3 mm [17] . Myös suurimmat muurahaiset ovat jättiläinen dinoponera ( Dinoponera gigantea ) [18] ja Paraponera clavata , joiden pituus on 25-30 mm [19] . Afrikkalaisen Dorylus- suvun urokset voivat saavuttaa jopa 3 cm:n pituuden, ja kohdun (kuningatar) istumavaiheessa munasolujen kypsymisen aikana on huomattavasti laajentunut fysoggastrinen vatsa ja kokonaispituus jopa 5 cm [20] . Kuitenkin historian suurimmat ovat Formicium -suvun fossiiliset muurahaiset . Niiden naaraiden pituus oli 7 cm ja siipien kärkiväli jopa 15 cm [21] .
|
|
Muurahaisheimo kuuluu hymenoptera -lahkoon , johon kuuluu myös sahakärpäsiä , mehiläisiä ja ampiaisia , ja sen uskottiin aiemmin kuuluvan Vespoidea -superhekuun . Muiden näkemysten mukaan se erotetaan erillisenä taksonina, Formicoidea [23] [24] . Aiemman fylogeneettisen analyysin mukaan muurahaisten uskottiin syntyneen jostain vespoid- ampiaisista liitukauden puolivälissä , noin 110-130 miljoonaa vuotta sitten, luultavasti entisen Laurasian supermantereen alueelta, ja todellisia ampiaisia ja scoliidae ( Scoliidae ) pidettiin lähimpänä muurahaisia ja Bradynobaenidae - heimoja [24] [25] . Muiden uudempien, useiden satojen geenien tutkimukseen perustuvien fylogenomisten tietojen mukaan vespoid-ampiaiset eivät ole muurahaisten sukulaisia, ja jälkimmäiset lähestyvät todennäköisemmin sfekoidisia kaivavia ampiaisia ( Sphecoidea , Apoidea ) [12] [22] . Vahvistus muurahaisten alkuperästä ampiaisista anatomisten ja käyttäytymiseen liittyvien yhtäläisyuksien lisäksi on vuonna 1967 löydetty mesozoisista kerrostumista niiden välinen siirtymämuoto - fossiililaji Sphecomyrma freyi [26] . Tämä laji yhdistää sekä muurahaisen että ampiaisen piirteet, ja se on ajoitettu myöhään liitukaudelle (80 miljoonaa vuotta sitten). Myöhemmin on löydetty muita lajeja, jotka on myös liitetty alaheimoon Sphecomyrminae .
On todennäköistä, että Sphecomyrma freyi olivat maapallon metsänhakijoita, mutta Leptanillinae- ja Martialinae -alaheimojen nykyisten jäsenten rakenteen ja käyttäytymisen perusteella jotkut tutkijat uskovat, että primitiiviset muurahaiset olivat maanalaisia petoeläimiä [27] . Vahvistettuaan kukkivien kasvien hallitsevan roolin noin 100 miljoonaa vuotta sitten muurahaiset alkoivat kehittyä nopeammin sopeutuen erilaisiin ekologisiin markkinaraon [28] [29] [30] .
Liitukaudella muurahaisten määrä oli alhainen ja oli noin 1 % hyönteisten kokonaismäärästä . Muurahaisista tuli hallitsevia adaptiivisen säteilyn jälkeen tertiaarien alussa . Kaikista oligoseeniin ja mioseeniin peräisin olevista fossiileista löydetyistä hyönteisistä 20–40 % oli muurahaisia. Kaikista eoseenin aikakaudella eläneistä suvuista noin 10 % on säilynyt tähän päivään asti. Nykyään olemassa olevat suvut muodostavat 56 % Itämeren meripihkan suvuista (aikaiselta oligoseenikaudelta) ja 92 % Dominikaanisesta meripihkasta (varhaismioseeni) [28] [31] .
Prekambria | Fanerozoic | Aeon | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Paleozoic | Mesozoic | Cenozoic | Aikakausi | ||||||||||
kambrikausi | Ordo vic |
Pakota ur |
devonilainen | Hiili | permi | Triassinen | Yura | Liitu | paleo geeni |
neo geeni |
P-d | ||
4570 | 541 | 485,4 | 443.4 | 419.2 | 358,9 | 298,9 | 252.2 | 201.3 | 145,0 | 66,0 | 23.03 | äiti ← _ | |
2,588 |
Termiitit , joita joskus kutsutaan "valkoisiksi muurahaisiksi", eivät ole muurahaisia. Ne kuuluvat termiitteihin ( Isoptera ) ja ovat läheisempää sukua torakille ja mantiseille . Aivan kuten muurahaiset, termiitit ovat sosiaalisia hyönteisiä , mutta niillä on epätäydellinen metamorfoosi . Termiittien ja muurahaisten sosiaalisten rakenteiden samankaltaisuus selittyy konvergentilla evoluutiolla [32] . Niin sanotut samettimuurahaiset (Mutillidae), vaikka ne ovat samankaltaisia kuin muurahaiset, ovat siivettömiä ampiaisia [33] [34] .
Muurahaisperheeseen kuuluu eri arvioiden mukaan 5-6 sukupuuttoon kuollutta alaryhmää ( Armaniinae , Formiciinae , Haidomyrmecinae , Sphecomyrminae ja muut), 5 sukupuuttoon kuollutta heimoa , 121 sukupuuttoon kuollutta sukua , noin 600 sukupuuttoon kuollutta lajia . Ensimmäinen mesozoinen muurahainen löydettiin vuonna 1967 , kun Edward Wilson ja kollegat kuvasivat liitukauden muurahaisen ( Sphecomyrma freyi ) fossiilin meripihkanpalassa New Jerseyn ( USA ) rannalta . Löydön ikä on noin 90 miljoonaa vuotta. Muurahaisten paleontologista historiaa on viime aikoina tutkittu intensiivisesti [35] , mutta monet fossiilijäännökset ovat huonosti säilyneet ja niiden kuvaus on erittäin vaikeaa.
|
Alkukantaisella sokealla muurahaislajilla Martialis heureka , joka löydettiin vuonna 2008 Brasiliasta, tunnistettiin ainutlaatuisia rakenteellisia piirteitä ja se luokiteltiin uuteen muurahaisten Martialinae -alaheimoon [27] . Toinen esimerkki elävästä fossiilista on "dinosaurusmuurahainen" Nothomyrmecia-makrot Australiasta. Se löydettiin vuonna 1931 , se kuvattiin vuonna 1934, ja jälleen [37] , lukuisista yrityksistä ja tutkimusmatkoista huolimatta, se löydettiin vasta vuonna 1977 [38] . Kerran se erotettiin jopa itsenäiseksi alaheimoksi Nothomyrmeciinae [37] [39] [36] .
Muurahaisperheeseen kuuluu 16 nykyaikaista ja 6 fossiilisia alaheimoja (22 mukaan lukien Armaniidae Armaniinae - tilassa ), 44 heimoa , yli 14 000 nykyaikaista pätevää lajia ja 345 sukua (sekä 166 fossiilista sukua ja yli 760 lajia), jotka ovat levinneet pääasiassa trooppiset [4] [27] [29] [40] [a] .
Muurahaisten luokittelun vaikeus liittyy kahteen ilmiöön - kaksoislajien ja hybridien esiintymiseen [11] . On olemassa useita lajeja, jotka ovat ulkonäöltään käytännössä erottamattomia. Siten laji, jota kuvaavat pienen yksilömäärän anatomiset ominaisuudet, jaetaan usein kahteen tai useampaan itsenäiseen, lisääntymiskykyisesti toisistaan eristettyyn osaan. Voit erottaa ne toisistaan geneettisten tai entsymaattisten ominaisuuksien perusteella. Toisaalta kaksi läheistä sukua olevaa muurahaislajia, jotka ovat helposti erotettavissa ulkoisista piirteistä, risteytyvät usein paikoissa, joissa ne elävät yhdessä ja muodostavat hybridimuotoja. Tällaisten hybridien hedelmällisyyden perusteella päätellään, että lajit eivät ole itsenäisiä, vaan ovat vain saman lajin eri rotuja, koska eri lajien risteyttämisestä saadut jälkeläiset eivät ole hedelmällisiä [11] .
Muurahaisten alaperheiden fylogeneettiset suhteet esitetään alla Brady et ai. (2006), Moreau et ai. (2006) [29] , Ward (2007) [36] , Rabeling et ai. (2008) [27] . Äskettäin Kück et ai. (2011) [42] osoitti, että Martialinae- ja Leptanillinae -alaheimojen sijaintia tulisi harkita uudelleen, koska ne ovat lähellä Formicinae -ryhmää .
Vuonna 2014 paimentolais- ja puolipaimentolaismuurahaisista tehtyyn molekyylifylogeneettiseen tutkimukseen perustuen ehdotettiin (Brady et al., 2014) kaikkien dorylomorfisten alaheimojen ( Aenictinae , Aenictogitoninae , Cerapachyinae , Extendene asdinad ja Ecitontaninae ) yhdistämistä. Dorylinae S.l. laajalti hyväksytty (yhden Dorylus -suvun sijaan on nyt 18 sukua ja 797 lajia) [43] .
Muurahaiset eroavat morfologialtaan muista hyönteisistä siten, että niillä on geniculate - antennit , metapleuraalinen rauhanen ja toinen vatsan segmentti on voimakkaasti kaventunut varsisolmuksi . Pää, mesosomi ja vatsa ovat kolme erillistä kehon segmenttiä. Lehtilehti on kapea vyötärö mesosooman (kolme rintakehän segmenttiä sekä ensimmäinen vatsan segmentti, joka sulautuu niihin) ja vatsan (vatsan osat lehden jälkeen). Se voi koostua yhdestä tai kahdesta osasta (vain toinen tai toinen ja kolmas vatsan segmentti) [45] . Vatsa ja lehtilehti yhdistyvät yhteen muodostaen metasomin .
Muiden hyönteisten tapaan muurahaisilla on ulkoinen luuranko , ulompi kitiiinikuori , joka tukee ja suojaa kehoa. Hermosto koostuu ventraalisesta hermoketjusta, joka sijaitsee koko kehon pituudella, ja useista toisiinsa liittyvistä hermosolmukkeista [46] . Hermoston tärkein osa on supraesofageaalinen ganglio , johon muodostuu tilapäisiä yhteyksiä. Sen määrä on suhteellisen suurin työläisillä, pienempi kuningattareilla ja pienin miehillä.
Kuten useimmilla hyönteisillä, muurahaisilla on monimutkaiset yhdistelmäsilmät , jotka koostuvat lukuisista pienistä linsseistä. Muurahaissilmät erottavat liikkeet hyvin, mutta niillä ei ole korkeaa resoluutiota. Yhdistelmäsilmän lisäksi pään yläosassa on kolme yksinkertaista silmää, jotka määrittävät valaistuksen tason ja valon polarisaatiotason [47] . Selkärankaisiin verrattuna useimmilla muurahaisilla on keskinkertainen näkö , ja jotkut maanalaisista lajeista ovat täysin sokeita.
Pään antennit ovat aistielimiä, jotka havaitsevat kemikaaleja, ilmavirtoja ja tärinää, ja niitä käytetään myös signaalien vastaanottamiseen ja välittämiseen kosketuksen kautta.
Muurahaisen päässä on vahvat alaleuat , joita käytetään ruoan kantamiseen, erilaisten esineiden käsittelyyn, pesän rakentamiseen ja puolustamiseen [46] . Joillakin muurahaisilla nämä alaleuat avautuvat 270° ja napsahtavat kuin ansoja, esimerkiksi sellaisilla suvuilla kuin Anochetus , Odontomachus , Myrmoteras , Strumigenys [48] . Joillakin lajeilla on pieni ruokatorven kasvu, jota kutsutaan "yhteisvatsaksi" tai struumaksi . Se voi varastoida ruokaa, joka jakautuu myöhemmin muiden muurahaisten ja toukkien kesken [49] . (Katso trofallaksi ).
Kunkin jalan päässä oleva koukkukynsi auttaa muurahaista kiipeämään pystysuorilla pinnoilla. Useimmilla kuningattareilla ja urosmuurahaisilla on siivet. Kuningattaret purevat siipensä irti parittelulennon jälkeen [46] .
Muurahaisen vatsassa on sisäelimiä, mukaan lukien lisääntymis- ja eritysrauhaset. Monien lajien työmuurahaisilla on vatsan päässä pistosmuodossa muunnettu munasolu , jota käytetään ravinnon hankkimiseen sekä pesän tai hyökkäyksen suojaamiseen (esim. myrmicinae , Myrmeciinae , Paraponerinae , ponerin , jne.) [46] . Myrmicina-alaheimon primitiivisissä muodoissa pisto on vähentynyt, kun taas evoluutionaalisesti edistyneissä muodoissa se on modifioitunut, kun taas edes tämän ryhmän primitiivisissä suvuissa se ei pysty halvaantamaan saalista tehokkaasti.
Signaaliaineita erittävät erityiset rauhaset. Erityyppisillä muurahaisilla voi olla niitä kymmeniä. Nämä rauhaset eroavat lukumäärältään, muodoltaan ja toiminnaltaan, eikä niitä koskaan löydy samanaikaisesti samasta lajista [50] . Muurahaisten eksokriininen järjestelmä on hyvin kehittynyt ja sisältää yli 75 rauhasta, jotka sijaitsevat kaikissa kehon osissa: päässä ja antenneissa (yli 15), rinnassa ja jaloissa (yli 30), vatsassa. (yli 30) [51] . Ne erittävät feromoneja ja osallistuvat monien muiden aineiden, kuten entsyymien, myrkkykomponenttien, antibioottien, voiteluaineiden jne., tuotantoon. [52] Muurahaisen Pachycondyla tridentata vatsassa on vähintään 28 rauhasta [53] .
Pleurarauhaset erittävät antibioottisia aineita (kuten fenyylietikkahappoa ) ja joskus myös hälyttävät feromoneja ja karkotteita vihollisilta suojaamiseksi. Niitä ei kuitenkaan esiinny useissa lajeissa, jotka johtavat puiden elämäntapaan. Puolustukseen ja hyökkäykseen käytetään myös sukupuolirauhasia, jotka ovat muuttaneet käyttötarkoitustaan työssäkäyvillä yksilöillä. Niitä ovat myrkylliset rauhaset, jotka tuottavat happoa, ja Dufourin rauhaset [50] , jotka tuottavat alkalista eritystä, erilaisia hiilivetyjä, ketoneja , alkoholeja , estereitä ja laktoneita . Monien ei-piskevien lajien myrkyn perusta on muurahaishappo . Tällaiset muurahaiset suihkuttavat salaisuutta useiden senttimetrien etäisyydeltä vapauttaen samalla "hälytysferomoneja". Joidenkin pistelevien lajien myrkyllisin myrkky, jolla, kuten useimpien eläinmyrkkyjen, koostumus on monimutkainen [50] . Tulimuurahaisen myrkyn tärkein vaikuttava aine on piperidiiniryhmän alkaloidi , solenopsiini ; myrkky sisältää myös useita allergeeneja proteiineja. Joidenkin Pogonomyrmex -suvun viikatemuurahaisten lajien myrkyllisin myrkky ; P. badius -myrkyn LD50 vatsaonteloon annetuilla hiirillä on 0,42 μg/g [54] .
Pygidiaaliset rauhaset avautuvat takapuolelta vatsan yläpuolella olevien kanavien kautta. Useissa lajeissa ne tuottavat hälytysferomoneja ja karkotteita, toisissa feromoneja. Rintarauhaset avautuvat vatsan alapuolella olevilla kanavilla ja erittävät jälkiä ja kutsuvia feromoneja. Alaleuan rauhaset avautuvat kanavien kautta alaleuan sisäpuolella [50] .
Aiemmin entomologit uskoivat, että kaikki muurahaiset kykenevät erittämään myrkyllistä muurahaishappoa (siis sen nimi) [55] , mutta nyt tiedetään, että vain formysiinialaperheen jäsenet kykenevät tähän [ 55] .
Muurahaisen toukkien silkkimäisen aineen erittäminen suojaavan kotelon luomiseksi kirjattiin alaheimoihin Aneuretinae , Apomyrminae , Cerapachyinae , Ecitoninae , Formicinae , Myrmeciinae , Nothomyrmeciinae ja Ponerinae [56] .
Muurahaisperhe on monivuotinen, hyvin organisoitunut yhteisö, joka koostuu jälkeläisistä ( munat , toukat , pennut ), aikuisista seksuaalisista yksilöistä ( naaraat ja urokset ) ja pääsääntöisesti lukuisista työssä olevista yksilöistä (steriilit naaraat) [50] [57] [58 ] ] .
Muurahaiset muodostavat perheitä, joiden koko vaihtelee muutamasta kymmenestä yksilöstä erittäin organisoituneisiin pesäkkeisiin , jotka koostuvat miljoonista yksilöistä ja miehittää suuria alueita. Suuret perheet koostuvat pääasiassa hedelmättömistä, siivettömistä naaraista, jotka muodostavat työläisten, sotilaiden tai muiden erikoistuneiden ryhmien kasteja. Lähes kaikissa perheissä on uroksia ja yksi tai useampi lisääntymiskykyinen naaras, joita kutsutaan kuningattareiksi tai kuningattareiksi. Joskus perheitä kutsutaan superorganismiksi , koska muurahaiset toimivat yksikkönä [59] .
Muurahaisperheissä on työnjakoa , yksilöiden välistä kommunikaatiota ja itseorganisaatiota monimutkaisten ongelmien ratkaisemisessa. Tällaisia yhtäläisyyksiä ihmisyhteiskunnan kanssa ovat tutkijat jo pitkään tutkineet [60] .
Muurahaisperheessä on yksi ( monogyny ) tai useampi ( polygyny ) lisääntyvä naaras perheen lajista ja koosta riippuen -- niitä kutsutaan kuningattareiksi tai kuningattareiksi . Naaraat ovat samanlaisia kuin työntekijät, mutta eroavat niistä rintakehän rakenteesta ja pääsääntöisesti suuremmista koosta. Heillä on siivet, jotka purevat itsensä irti hedelmöityksen jälkeen. Joillakin lajeilla on ergatoid-naaraita , jotka ovat siivettömiä ja joilla on yksinkertaistettu rintakehä [61] .
Useimmissa lajeissa kuningattaret ja työläiset kehittyvät hedelmöitetyistä munasoluista – heillä on kaksi kromosomisarjaa , jotka ovat peräisin siittiöstä ja munasolusta [62] [63] .
Naaras parittelee vain kerran "aviolentonsa" aikana [64] , samalla kun hän saa uroksen siittiöreserviä , joka kuluu vähitellen koko hänen elämänsä. Muurahaisen naaraan elinikä on maksimaalinen hyönteismaailmaan ja voi olla jopa 12-20 vuotta lajista riippuen [2] (naaraiden ennätys 28-vuotiaana kirjattiin Lasius nigerin laboratoriopesässä ) [65] ] . Hedelmöityneet naaraat pudottavat siipensä [2] ja joko perustavat uuden perheen tai jäävät muurahaispesoonsa . Joskus nuoret naaraat hyväksytään lajinsa muihin, jo olemassa oleviin perheisiin. Ensimmäisessä tapauksessa naaraan on valittava paikka pesälle, valmistettava uuden muurahaispesän ensimmäinen kammio ja aloitettava muniminen jonkin ajan kuluttua.
Joissakin lajeissa naaraat keräävät ruokaa, ja heidän on poistuttava pesästä. Toisissa ne jäävät pesään tukemaan omaa olemassaoloaan ja kasvattamaan ensimmäisiä työntekijöitä rasvavarastojen ja histolyysissä olevien siipilihasten kustannuksella . Kuningatar ruokkii toukkia erityisellä sylkieritteellä [2] ja/tai erityisillä "ruokinta" munilla. Saatavilla olevan ruoan määrä on aluksi hyvin rajallinen, joten ensimmäisten työntekijöiden lukumäärän ja koon välillä etsitään kompromissia - he ovat kaikki pieniä tai jopa kääpiöitä [2] .
Urokset (joitakin poikkeuksia lukuun ottamatta) syntyvät hedelmöittämättömistä munasoluista [66] ja kantavat vain yhtä kromosomisarjaa (haploidi), joka on peritty äidin munasolusta [62] [63] .
Yleensä miehillä on siivet, joita käytetään parvikauden aikana. Cardiocondyla -suvun edustajilla tiedetään siivekkäiden lisäksi myös siivettömien urosten kilpailevan keskenään (kuolemaan johtavalla seurauksella) nuorista naaraista emän pesässä [67] .
Urosten rooli rajoittuu nuorten siivekkäiden naaraiden hedelmöittämiseen . Urokset ilmestyvät yleensä muurahaispesoon vähän ennen parittelulentoa ja kuolevat pian parittelun jälkeen [50] .
Ylivoimainen enemmistö muurahaisyhdyskunnan yksilöistä on työntekijöitä, jotka ovat naaraita, joilla on alikehittynyt lisääntymisjärjestelmä [50] (vertailuksi termiiteissä myös epäkypsät urokset voivat olla työntekijöitä), joiden päätehtävänä on huolehtia perheestä. Niiltä puuttuu siivet, niillä on yksinkertaistettu rintakehän rakenne, silmät ovat pienempiä kuin naarailla tai ne ovat pienentyneet, ja joissakin lajeissa niitä ei ole.
Joillekin lajeille on ominaista polymorfismi - saman lajin muurahaisten koon, aistielinten herkkyyden ja aktiivisuuden ero, riippuen niiden tehtävistä perheessä [50] .
Usein suurilla työmuurahaisilla on suhteettoman suuret päät ja vastaavasti vahvat alaleuat . Tällaisia työntekijöitä kutsutaan sotilasmuurahaisiksi , koska niiden vahvat alaleuat tekevät niistä erittäin tehokkaita taistelussa, mutta samalla he ovat silti työmuurahaisia, ja heidän "tehtävänsä" ovat yleensä hieman erilaisia kuin muiden työntekijöiden. Joissakin muurahaislajeissa ei ole keskikokoisia työntekijöitä, mikä luo terävän kuilun pienten ja suurten muotojen välille [68] . Esimerkiksi kutojamuurahaisilla on selkeä bimodaalinen kokojakauma [69] [70] . Joissakin muissa lajeissa työmuurahaiset käyvät läpi muutoksia koko elämänsä ajan.
Polymorfismin lisäksi työmuurahaiset voidaan jakaa perheen sisällä erikoistumisen mukaan ( polyetismi [71] ). Jotkut muurahaiset hoitavat nuoria (nanit), toiset osallistuvat pesän rakentamiseen, ryhtyvät metsänhakijoiksi , toiset siivoavat tiloja, neljäs varastoi nestemäistä ruokaa ( hunajatynnyrit ) jne.
Joissakin muurahaislajeissa työntekijät voivat munia [72] .
Työmuurahaisen voima kasvaa ryhmässä työskennellessä. Esimerkiksi karvainen puumuurahaistyöntekijä yksin kykenee kehittämään tehon 24,2 erg /sek, ja pareittain jokainen työntekijä voi kehittää tehon jopa 31,6 erg /sek [73] . Formica -suvun muurahaisilla aivot vievät 0,57 % kehon tilavuudesta [74] .
Muurahaiset, täysin muuttuneiden hyönteisten edustajina , käyvät läpi useita kehitysvaiheita: muna, toukka, pupa ja imago . Muurahaisten kehityssykli, kuten kaikki muutkin hymenoptera , sisältää täydellisen transformaation ( holometaboly ). Toukka kuoriutuu munasta - hyönteisen ainoasta kasvuvaiheesta.
Muurahaisen elämä alkaa munasta . Jos munasolu hedelmöitetään , siitä kasvaa naaras , ja jos ei, niin uros . Yleensä munia ei säilytetä erikseen, vaan pienissä "pakkauksissa". Itämisajan jälkeen munasta nousee istuva matomainen toukka , jota työssäkäyvät yksilöt ruokkivat ja hoitavat. Toukan ulkopinta voi venyä vain tiettyihin rajoihin, ja sulamista tapahtuu kasvun aikana. Näin ollen on tapana erottaa toukkien useat ikävaiheet. Muurahaisilla on tyypillisesti neljä toukkavaihetta, jotka huipentuvat nukkumaan, vaikka joillakin lajeilla voi olla kolme tai viisi toukkavaihetta. Toukkien ruokinta suoritetaan trofallaksian avulla , kun muurahainen ruokkii nestemäistä ruokaa sadosta - kuten ruoan vaihdossa aikuisten välillä , jotka varastoivat ruokaa "sosiaaliseen vatsaan". Toukat voivat myös syödä kiinteää ruokaa, kuten rehumunia, saaliinpaloja tai työntekijöiden tuomia siemeniä. Joissakin lajeissa toukat kuljetetaan suoraan paikkaan, jossa saalis vangittiin. Ennen nukkumista toukka lopettaa ruokinnan ja erittää suolinsa sisällön. Joissakin muurahaislajeissa (esimerkiksi alaheimojen formycins , ponerins , Amblyoponinae edustajissa ) toukat kutovat kotelon ennen nukkumista . Muurahaiskoteloita kutsutaan kansansa "muurahaismuniksi". Nukku on vapaa - sen sisällä olevat imago - lisäkkeet ovat vapaita eivätkä ole sulautuneet kehoon [75] . Riippuen ravinnosta , jonka toukka saa, siitä voi kehittyä kuningatar tai työskentelevä yksilö. Jos lajilla on työntekijöiden jakautuminen kasteihin, niin ravitsemus määrää myös sen, mihin kastiin tuleva muurahaisimago kuuluu. Toukat ja puput on pidettävä tietyssä vakiolämpötilassa, joten työntekijät siirtävät ne usein pesäkammiosta toiseen sopivimmissa olosuhteissa [76] . Nukkevaiheen päätyttyä työmuurahaiset auttavat uutta yksilöä nousemaan siitä ulos, koska muurahainen ei pysty avaamaan koteloa itse.
Uudet työntekijät viettävät elämänsä ensimmäiset päivät kuningattaresta ja poikasesta huolehtien. Sitten he yleensä kaivavat tunneleita ja tekevät muita töitä pesän sisällä. Myöhemmin muurahaisesta tulee pesänsuojelija ja ravinnonhakija . Nämä muutokset ovat melko äkillisiä ja ovat esimerkkejä väliaikaisista kasteista. Selitys tälle sekvenssille liittyy rehunhakijoiden korkeaan kuolleisuuteen [77] [78] .
Useimmissa muurahaislajeissa vain naaraat (tulevat kuningattaret) ja urokset pystyvät parittelemaan. Vastoin yleistä käsitystä, joissakin muurahaisyhdyskunnissa voi olla useita kuningattaria (polygyny), kun taas toisilla ei välttämättä ole kuningatarta ollenkaan. Lisääntymiskykyisiä työntekijöitä kutsutaan gamergateiksi ( englanniksi gamergates ), ja perheitä, joissa ei ole kuningatarta, kutsutaan gamergateiksi [79] . Siivekkäät urosmuurahaiset nousevat ulos pupuistaan tulevien kuningattareiden kanssa ja koko elämänsä ajan vain ruokkivat ja parittelevat . Useimmat muurahaiset ovat monovoltiinisia, eli vain yksi sukupolvi kehittyy vuodessa [80] . Tiettynä lajista riippuvaisena ajankohtana siivekkäät naaraat ja urokset jättävät pesän ja lähtevät parittelulennolle . Tyypillisesti urokset lähtevät lentoon ennen naaraita ja vapauttavat feromoneja , jotka saavat ne seuraamaan niitä. Useimpien lajien naaraat parittelevat vain yhden uroksen kanssa, mutta on myös lajeja, joiden naaraat parittelevat kymmenen tai useamman uroksen kanssa [81] . Parittelun jälkeen naaras etsii sopivaa paikkaa uuden muurahaispesän luomiseksi. Löydettyään sellaisen hän puree siipensä irti ja kaivaa tulevan pesän ensimmäisen kammion ja alkaa sitten munimaan ja huolehtimaan niistä [2] . Kuningatar varastoi häälennon aikana saadut siittiöt ja hedelmöittää sillä munasolunsa. Ensimmäiset työntekijät uudessa perheessä ovat heikkoja ja kooltaan pieniä verrattuna myöhempiin työntekijöihin. Ne laajentavat pesää, etsivät ruokaa ja hoitavat jälkeläisiä. Näin syntyy useimmissa lajeissa uusia perheitä, mutta on lajeja, joissa useat kuningattaret muodostavat yhdyskunnan kerralla. Tiettynä aikana yksi "seurakunnan" kuningattareista jättää perheen ja muuttaa uuteen paikkaan [10] . Tämä prosessi muistuttaa mehiläisten parveilua .
Muurahaisilla on laaja valikoima lisääntymisstrategioita. Esimerkiksi joidenkin lajien naaraat pystyvät lisääntymään yksisukuisella lisääntymisellä ( parthenogenesis ), jossa naaraat ilmestyvät hedelmöittämättömistä munista (ilman urosten osallistumista) [82] , ja lajissa Mycocepurus smithii kaikki yksilöt ovat naaraspuolisia [83] . Fakultatiivinen tai pakollinen thelytoky on kokeellisesti vahvistettu useissa lajeissa [84] : Pristomyrmex pungens [85] , Messor capitatus ( Myrmicinae ) [86] , Cerapachys biroi ( Cerapachyinae ) [87] [88] , Cataglyphis kursori ( Formicinae ) [89] , Platythyrea punctata ( Ponerinae ) [90] .
Tropiikassa muurahaiset ovat aktiivisia ympäri vuoden, kun taas kylmillä alueilla ne selviytyvät talvesta lepotilassa ja toimettomuudessa. Inaktiivisuuden muodot vaihtelevat, ja joissakin lajeissa jopa toukat joutuvat diapause -tilaan . Useimmissa lajeissa aikuiset talvehtivat kuitenkin heikentyneen aktiivisuuden tilassa [91] .
Ainutlaatuinen luonnollisen kloonauksen variantti on olemassa pienemmässä tulimuurahaisessa [92] , jonka uros- ja naaraskloonit lisääntyvät itsenäisesti, joten molempien sukupuolten geenipoolit eivät sekoitu. Tässä lajissa työssäkäyvät yksilöt kehittyvät hedelmöittyneistä munista, kuningattaret hedelmöittämättömistä diploidisista munista. Joissakin urosten hedelmöittämissä munissa kaikki äidin kromosomit tuhoutuvat ja urokset kehittyvät sellaisista haploidisista munista.
Muurahaisten diploidisella kromosomijoukolla on laajin valikoima kaikista hyönteisistä. Se vaihtelee kahdesta kromosomista Myrmecia pilosula -naaraissa ( 2n = 2) 120 kromosomiin Dinoponera lucidassa (2n = 120). Miehillä, joilla on haploidinen ryhmä , se on puolet niin paljon, eli Myrmecia pilosulan miespuolisilla edustajilla on vain yksi kromosomi [93] .
Muurahaisten genomin koot vaihtelevat Dorymyrmex burenissa ( Dolichoderinae ) ja Paratrechina longicornisissa ( Formicinae ) 180 Mb : sta tulimuurahaisessa Solenopsis invictassa 470 Mb: iin ja Aphaenogaster treatae:ssa ja Monomorium viridessa ( kaikki kolme Myrmic.5irinas ) ja 500 Mb: iin . pennsylvanica ( Ponerinae ) [94] [95] [96] .
Muurahaisten lisääntyminen ja uudelleensijoittaminen tapahtuu kerran vuodessa (joissakin lajeissa - kahdesti vuodessa).
ItsenäinenParittelulennon aikana naaraat ja urokset jättävät pesät ja kerääntyvät uloskäyntiensä kohdalle ja alkavat sitten kiivetä mihin tahansa korkeuteen - ruohokasveihin, puihin, rakennusten seiniin jne., josta ne lähtevät. Liikkuvammat urokset lähtevät usein suoraan maasta. Eri pesien naaraat ja urokset parittelevat ilmassa tai maassa. Pian tämän jälkeen urokset kuolevat, ja hedelmöittyneet naaraat lähtevät etsimään paikkaa tulevalle pesälle. Sopivan paikan löydettyään naaras rakentaa pienen suljetun kammion maahan ja alkaa sitten munimaan [2] . Joskus useat naaraat muodostavat tällaisen kammion yhdessä. Muurahaisten munat ovat hyvin pieniä, noin 0,5 mm pitkiä [50] ja ne on aina liimattu yhteen yhteiseksi kokkaukseksi. Viikkoa myöhemmin ensimmäiset toukat alkavat ilmestyä munista. Nuoret toukat pysyvät yhteisessä "möykässä", suuremmat sijoitetaan ryhmissä tai erikseen kammion lattialle, ja joskus (pienten muurahaisten lajeissa) ne ripustetaan kammion seinille. 2 viikon kuluttua toukat saattavat kasvunsa päätökseen ja nukkuminen alkaa . Tähän mennessä niistä tulee työmuurahaisia suurempia. Naaraat eivät syö mitään ennen kuin ensimmäiset työntekijät ilmestyvät pennuista. Joissakin primitiivisissä muurahaislajeissa naaraat nousevat pesästä ja saalistavat hyönteisiä. Mutta suurimmassa osassa lajeja naaras ei poistu pesästä ennen elämänsä loppua ja ruokkii toukkia erityisten sylkirauhasten eritteillä [2] . Samalla naaraasta katoavat lentolihakset kokonaan ja vanhempainpesään kertyneet rasvavarastot kuluvat. Kun ensimmäiset työntekijät ovat lähteneet pupuista, he menevät kammion ulkopuolelle ja alkavat saada ruokaa. Tästä eteenpäin naaras munii vain munia. Työntekijät ottavat hoitaakseen kaiken pesän työn [50] .
Väliaikainen sosiaalinen parasitismiMuurahaisten keskuudessa tilapäisen sosiaalisen loistumisen ilmiöt ovat yleisiä. Näiden lajien naaraat ovat yleensä paljon pienempiä kuin niiden lajien, jotka rakentavat omia pesiä [2] . Esimerkiksi naaraspuoliset metsämuurahaiset eivät voi perustaa uutta perhettä yksin. Tätä varten he tarvitsevat toisen lajin työntekijöiden apua - ruskeaa metsää , punaposkia tai harmaita hiekkamuurahaisia [2] . Nuori naaras metsämuurahainen löytää yhdestä näistä lajeista oman naaraan menettäneen muurahaispesän ja asettuu siihen. Muissa ohimenevissä sosiaalisissa loisissa, kuten keltaisen tuoksuisessa muurahaisessa , naaras astuu isäntälajin pesään, jossa on naaras, ja on niin houkutteleva isäntätyöntekijöille, että he antavat tämän tappaa oman naaraan ja ottaa sen tilalle. [2] . Jonkin aikaa kahden lajin muurahaiset elävät rauhassa rinnakkain pesässä, mutta kuningattarensa menettäneet "isännät" kuolevat vähitellen sukupuuttoon ja uudet asukkaat korvaavat kokonaan isäntälajin työntekijät luonnollisella tavalla, asuttavat pesän kokonaan ja rakentaa se uudelleen [2] [97] .
JaostoIlmeisesti kahdessa edellisessä uuden perheen luomistyypissä korkeasta kuolleisuudesta johtuen muurahaisilla on uusi tapa - äitiyhteisön jakautuminen ja sen osien eristäminen [2] . Jakamiseen on useita vaihtoehtoja: perheen jakaminen kahtia - hesmoosi tai pienen kerroksen eristäminen - orastava, jossa tytärpesä rakennetaan jonkin matkan päähän isäpesästä tai kerrokset, joissa osa perheen työntekijöistä liikkuu mukana. poikanen ja nuori naaras. Vaeltavien muurahaisperheet lisääntyvät orastumalla [2] , esimerkiksi Eciton Burcelli . Pesästä ulos lentävä, jopa 2 cm:n pituinen naaraspuolinen malaijimuurahainen ( Carebara ) vangitsee mukanaan useita 1-2 mm pitkiä työskenneltäviä yksilöitä , jotka takertuvat leukoillaan naaraan raajoihin [2] .
Muurahaisperheet voivat olla olemassa pitkän aikaa. Kuningatar voi elää jopa 20 vuotta, työssäkäyvät yksilöt useista kuukausista 3 vuoteen. Urokset elävät kuitenkin vain muutaman viikon [65] . Muurahaiskuningattaret elävät 100 kertaa pidempään kuin useimmat samankokoiset yksinäiset hyönteiset [98] . Muurahaisten ja sosiaalisten hyönteisten ennätys on 28 vuotta laboratoriopesässä pidetyllä Lasius niger -kuningattarella [65] . Luonnollisissa olosuhteissa muurahaispesän kanta uusiutuu lähes kokonaan vuoden aikana.
Muurahaisyhdyskunnan koko monimutkaisen rakenteen, kaikkien yksilöiden yhteyksien säilyminen ja heidän kykynsä tunnistaa muut pesäkkeen jäsenet johtuvat trofallaksista (nieltyjen nestemäisten ravintoaineiden vaihdosta) ja kemiallisesta kommunikaatiosta.
Muurahaiset kommunikoivat feromonien avulla [99] . Nämä kemialliset signaalit ovat kehittyneempiä muurahaisissa kuin muissa hymenopteroissa . Kuten muutkin hyönteiset , muurahaiset haisevat pitkillä, ohuilla antenneilla . Parilliset langat antavat tietoa tuoksun suunnasta ja voimakkuudesta. Koska muurahaiset viettävät elämänsä kosketuksissa maan kanssa, maan pinta on hyvä paikka jättää feromonijälki, jonka muut muurahaiset voivat aistia. Ryhmässä ravintoa etsivissä lajeissa ravinnonhakija merkitsee tiensä takaisin muurahaiskekoon ja tätä polkua seuraavat muut muurahaiset, jotka myös merkitsevät tiensä takaisin pesään feromonien avulla, jos merkityltä reitiltä löytyy ruokaa. . Kun ruokalähde on lopussa, muurahaiset eivät enää merkitse tätä reittiä ja haju haihtuu vähitellen. Tämä muurahaisten käyttäytyminen auttaa selviytymään ympäristön muutoksista. Esimerkiksi, jos vakiintuneen reitin ruokaan tukkii este, rehunhakijat alkavat etsiä uutta reittiä ruokaan. Jos etsintä onnistui, muurahainen merkitsee paluumatkalla lyhimmän reitin paluunsa pesään. Muut muurahaiset seuraavat tällaisia onnistuneita reittejä vahvistaen optimaalista reittiä ja löytävät vähitellen parhaan tien ravintoon [100] .
Muurahaiset käyttävät feromoneja muuhunkin kuin vain reittien rakentamiseen. Loukkaantunut muurahainen vapauttaa hälytysferomonin, joka kutsuu muurahaiset kaukaa ja saa kaikki lähellä olevat muurahaiset hyökkäämään vihollista vastaan. Jotkut muurahaiset jopa käyttävät "propagandaferomonia" pelotellakseen vihollisia taistelemaan keskenään [101] . Feromoneja tuottavat laaja valikoima rauhasia : Dufourin rauhanen, myrkkyrauhanen, vatsan yläpuolelle avautuvat pygidiaalirauhaset, vatsan alapuolella peräaukon lähellä avautuvat rintalastan rauhaset , alaleuan rauhaset, jotka avautuvat vatsan yläpuolella. alaleuan sisäpuolella [98] . Feromonit sekoittuvat myös ruoan kanssa ja leviävät trofallaksiassa , mikä levittää perhetietoa [102] . Näin muut muurahaiset voivat tietää, mitä perhe tarvitsee (esimerkiksi ruokaa tai pesän ylläpitoa) [103] . Lajiperheissä, joissa on kuningattaret, työntekijät alkavat kasvattaa perheelle uutta kuningatarta, jos hallitseva kuningatar ei tuota oikeita feromoneja [104] .
Ei-kemiallinen viestintäMuurahaiset voivat käyttää fyysisiä viestintäsignaaleja yhdessä feromonien kanssa. Joten muurahaiset voivat kommunikoida käyttämällä kosketusärsykkeitä (esimerkiksi kerjääessään ruokaa ) ja ääniä. Erityisesti jotkut muurahaiset pitävät sirkuttavaa ääntä käyttämällä tätä varten vatsan alueita tai alaleukoja . Ääniä käytetään viestintään perheenjäsenten välillä tai muiden lajien kanssa [105] [106] . Joidenkin tutkijoiden mukaan muurahaiset ovat käytännössä kuuroja ilmassa oleville ääniaalloille [107] ; muut tutkijat kiistävät tämän näkemyksen [108] . Muurahaiset ovat erittäin herkkiä kiinteiden kappaleiden värähtelyille. Esimerkiksi vatsan tai alaleuan koputtaminen on ominaista puuseppämuurahaisille [11] . Joidenkin alaheimojen ( Myrmicinae , Nothomyrmecinae , Ponerinae , Pseudomyrmecinae ) muurahaiset tuottavat ääniä käyttämällä stridulitrumia (varren jälkeläisen ja vatsan välissä sijaitseva elin). Jotkut lajit kykenevät akustiseen kommunikaatioon jopa pentuvaiheessa. Esimerkiksi M. scabrinodisissa tämän ansiosta pennut voivat viestiä sosiaalisesta asemastaan hoitajattareille [109] [110] .
Muurahaiset hyökkäävät ja puolustavat puremalla ja useissa lajeissa käyttämällä pistintä, jota käytetään ruiskuttamaan tai ruiskuttamaan kemikaaleja, kuten muurahaishappoa. Keski- ja Etelä-Amerikassa esiintyvän Paraponera clavata -lajin uskotaan olevan tuskallisin hyönteisten pisto, joka ei yleensä ole kohtalokasta ihmisille. Schmidt Sting -indeksin mukaan tällä pistolla on korkein arvosana. Myrmecia pilosula -muurahaisten pisto voi olla kohtalokas [111] , joten sille on kehitetty vastalääke [112] . Tulimuurahaisilla on ainutlaatuinen myrkky, joka sisältää alkaloidipiperidiiniä [ 113] . Niiden puremat ovat tuskallisia ja voivat olla vaarallisia yliherkille ihmisille [114] .
Odontomachus-suvun muurahaisilla on alaleuat, joita kutsutaan ansaleuiksi, jotka sulkeutuvat välittömästi ja ovat eläinten nopeimmin kiinnittyviä leuat [115] . Tutkimus on osoittanut, että heidän leuansa napsahtaa 126-230 km/h nopeuksilla , keskimäärin 130 mikrosekunnissa. Tämä tutkimus osoitti myös, miten muurahaiset käyttivät alaleukojaan katapultteina torjuakseen vihollisia [115] . Ennen iskemistä muurahainen avaa alaleuat leveäksi ja kiinnittää ne tähän asentoon sisäisen mekanismin avulla. Energia varastoituu paksuihin lihasryhmiin ja vapautuu nopeasti, kun alaleuan sisäpuolen herkkiä karvoja stimuloidaan. Lisäksi nämä alaleuat mahdollistavat hitaan ja herkän työn suorittamisen. Leukaloukkuja löytyy myös muista suvuista: Anochetus , Orectognathus ja Strumigenys [115] sekä joistakin Dacetini -heimon lajeista [116] , mikä selittyy konvergentilla evoluutiolla. Malesian muurahaislajilla Camponotus cylindricus on alaleuan rauhaset niin hypertrofoituneet, että ne peittävät lähes koko muurahaisen kehon. Vaaratilanteessa työntekijä repii vatsan lihasten supistuksella ja suihkuttaa rauhasen salaisuutta, joka sisältää asetofenonia ja muita kemikaaleja, jotka tarttuvat yhteen vihollisen [117] . Työläisten itsemurhapuolustus on tyypillistä myös brasilialaisen muurahaisen Forelius pusillukselle , jossa pieni joukko muurahaisia pysyy ulkona joka ilta sisäänkäyntien sulkemisen jälkeen ja peittää ne [118] . Esimerkiksi vaeltavat muurahaiset suuret työläiset asettuvat riviin polkujen varrelle paljastaen alaleuan polun sivuille ja suojellen sitä [50] .
Petoeläimiltä suojaamisen lisäksi muurahaiset suojaavat pesänsä taudinaiheuttajilta. Jotkut työmuurahaiset harjoittavat pesän puhtauden ylläpitämistä, heidän tehtäviinsä kuuluu myös kuolleiden yksilöiden poistaminen pesästä (nekroforeesi) [119] . Kuolleiden muurahaisten erittämä öljyhappo laukaisee työntekijöiden nekroforeettisen käyttäytymisen [120] . Joissakin lajeissa, kuten argentiinalaismuurahaisessa , nekroforeettisen käyttäytymisen laukaisee elävien yksilöiden kynsinauhoissa olevien tyypillisten kemikaalien (dolikodiaali ja iridomyrmesiini) puuttuminen [121] .
Pesää voidaan suojata luonnollisilta uhilta, kuten tulvilta tai ylikuumenemiselta, arkkitehtonisilla ominaisuuksilla [122] [123] . Cataulacus muticus -lajin työmuurahaiset , jotka elävät puun onteloissa, alkavat tulvan aikana juoda pesään joutunutta vettä ja karkottaa sen ulos [124] . Mangrovepuuonteloissa elävä Camponotus anderseni voi siirtyä anaerobiseen hengitykseen upotettuaan [125] .
Monet eläimet voivat oppia jäljittelemällä, mutta muurahaiset ovat ehkä ainoa ryhmä nisäkkäiden lisäksi , joka on nähnyt interaktiivista oppimista . albipennis -lajin metsästäjä johdattaa vastikään löydetylle ravinnonlähteelle juoksemalla rinnakkain "Oppilas" saa tietoa "johtajalta". Samaan aikaan "johtaja" ja "opiskelija" ovat aina yhteydessä ja seuraavat toistensa edistymistä: "opettaja" hidastaa, kun "oppilas" on perässä, ja kiihtyy, kun opiskelija on liian lähellä [126] . Tässä tapauksessa opettaja itse olisi päässyt syötteeseen neljä kertaa nopeammin. Oppitunnin saatuaan "opiskelijoista" tulee usein itse "opettajia", joten tietoa ruoan sijainnista jaetaan koko pesään [127] .
Kokeet Cerapachys biroi -perheiden kanssa ovat osoittaneet, että muurahaiset voivat valita roolinsa muurahaispesässä kokemuksensa mukaan. Kokonainen sukupolvi identtisiä työntekijöitä jaettiin kahteen ryhmään, joiden ruoanhakutulokset olivat täysin hallinnassa. Ensimmäisen ryhmän metsästäjät palkittiin aina saalista, kun taas toisen ryhmän työntekijöiden ruokaetsinnät epäonnistuivat. Tämän seurauksena ensimmäisen ryhmän työntekijät tehostivat yrityksiään etsiä ruokaa, ja toisen ryhmän rehunhakijat menivät etsimään ruokaa yhä harvemmin. Kuukautta myöhemmin ensimmäisen ryhmän muurahaiset jatkoivat työskentelyä ravinnonhakijoina, kun taas toisen ryhmän muurahaiset vaihtoivat erikoisalaansa jälkeläisten hoitamiseen [128] .
Muurahaisyhteisön kasvaessa ja eheyden vahvistuessa tehtävien jako syvenee: työmuurahaisten ”ammattien” määrä lisääntyy ja jokaisen yksilön erikoistuminen kapenee. Työmuurahaisten kastissa erotetaan polyeettiset ryhmät - yksilöiden ryhmät, jotka suorittavat tiettyjä tehtäviä. Yhdessä polyeettisessä ryhmässä voi olla useita yksilöiden toiminnallisia ryhmiä, jotka suorittavat tehtäviä, jotka ovat sisällöltään erilaisia, mutta suorittajien käyttäytymisessä samanlaisia [129] . Toimintojen erottaminen eli polyetismi voi olla ikään liittyvää tai pysyvää [50] .
Muurahaiset elävät yleensä pesissä. Useimmat muurahaislajit rakentavat monimutkaisia pesiä, mutta on paimentolajia , jotka eivät rakenna pysyviä pesiä. Muurahaiset voivat luoda maanalaisia pesiä tai rakentaa niitä puihin. Pesä voi löytyä maasta, kivien alta tai hirsistä, uurteiden alta, ontoista varresta tai jopa tammenterhoista [2] . Rakentamisen aikana käytettyjä materiaaleja ovat muun muassa maaperä ja kasviaineet [10] , jotka muurahaiset ovat valinneet huolellisesti pesäänsä varten; Temnothorax albipennis välttää alueita, joissa on kuolleita muurahaisia, koska tämä voi viitata sairauksien tai tuholaisten esiintymiseen. He hylkäävät pesärakentamisen heti ensimmäisellä uhan merkillä [130] . Lehtiä leikkaavat muurahaiset rakentavat monimutkaisia suuria pesiä maan alle, joille on ominaista erityinen rakenne, joka varmistaa jatkuvan ja optimaalisen ilmanvaihdon, ilmankosteuden jne., mikä varmistaa sienten viljelyn [50] . Aavikon muurahaisissa pesät voivat mennä maan alle jopa 4 metrin syvyyteen ja epäsuorien tietojen mukaan jopa 10 metrin syvyyteen [2] .
Trooppisissa metsissä monet muurahaislajit tekevät avoimia pesiä puiden latvoihin. Jotkut heistä rakentavat pallomaisia roikkuvia pesiä pahvista, toiset lehdistä ja toiset hämähäkinseitistä [2] . Niinpä monet puulajit, kuten Afrikan savanneissa elävä Crematogaster impressa , rakentavat pahvipesiä oksien ympärille. Kutojamuurahaiset rakentavat pesiä puihin yhdistämällä elävät lehdet yhteen ja kiinnittämällä ne toukkien erittämillä silkillä - koskettamalla toukkien päätä ensin yhteen, sitten toiseen, he "ompelevat" lehtien reunat [2] . Samanlaisia pesän rakentamismenetelmiä löytyy Polyrachis -suvun lajeista [131] .
Jotkut lajit, esimerkiksi ne, joilla on primitiivinen yhteiskuntaorganisaatio [2] , eivät rakenna lajikohtaista pesää ja voivat asettua kivien alle, ojitusojiin, puiden latvuksiin, juuri kaatuneiden puiden ja pudonneiden lehtien alle [50] . Monet lajit rakentavat pesiä puuhun, kuten haju- ja punarintamuurahaiset [ 2] [50] .
Eteläamerikkalaiset armeijan muurahaiset ( Ecitoninae ) ja afrikkalaiset dorylusit eivät rakenna pysyviä pesiä, vaan valitsevat paimentolaistyyliset elämäntavat ja tilapäiset bivouac-pesät , jotka on luotu pariutuneista työntekijöiden ruumiista [132] .
Useimmat muurahaiset ovat yleisiä petoeläimiä, raadonsyöjiä ja lehtien välillisiä kuluttajia [30] . Lähes kaikkien muurahaisten ravinnon perusta koostuu kahdesta komponentista: proteiinista ja hiilihydraatista. Samaan aikaan hiilihydraatteja kuluttavat pääasiassa aikuiset ja proteiinia - toukat.
Kaikki muurahaisten keräämä ruoka tuodaan pesään ja siellä se jaetaan kaikkien perheenjäsenten kesken. Länsi-saksalaisen tutkijan G. Wellensteinin pitkäaikaisten havaintojen mukaan punamuurahaisten ravitsemus ( painon mukaan) [11] :
Useat lajit, pääasiassa primitiiviset muurahaiset, ovat erikoistuneet ravintoon [133] . Esimerkiksi ponerina -alaheimon edustajat ovat erikoistuneet ruokkimaan tiettyä selkärangattomien ryhmää. Myös suvu Centromyrmex ja vähintään yhdeksän muurahaissuvun jäsenet ovat termiittejä . Cerapachyini- heimo on täysin erikoistunut syömään muita muurahaisia. Australianbulldoggimuurahaiset jopa saalistavat mehiläisiä tappaen ne pistolla [ 11] .
Muurahaisten yleinen sokerin lähde on mesikaste, jota erittävät kasvimehuja imevät erilaiset hyönteiset - pääasiassa heimojen True kirvat ( Aphididae ), Coccidae ( Coccidae ) ja Whiteflies ( Aleyrodidae ) edustajat. Kolme puuseppämuurahais -suvun lajia kerää kasvien erittämiä kumeja [134] . Myrmicina ruokkii usein siemeniä. Monet lajit, jotka asuvat savanneilla ja aavikoilla kuivuuden aikana, keräävät ja varastoivat siemeniä [50] . Viikatemuurahaiset ovat pitkälle erikoistuneita karpofageja (siemenen syöjiä) [50] – esimerkiksi Messor pergandein ruokavaliosta 97 % on siemeniä [50] .
Sienten viljelyHarvat lajit ovat kehittäneet erikoistuneita tapoja saada ruokaa. Sieniä kasvattaa ja ruokkii noin 190 muurahaislajia [50] . Alkukantaisemmat lajit käyttävät hyönteisten paloja ja ulosteita myseelin substraattina , ja evoluutionaalisesti edistyneimmät suvut - lehtiä leikkaavat muurahaiset Atta ja Acromyrmex - leikkaavat osia elävien kasvien lehdistä. Jos vedät tämän massan ulos muurahaispesästä, siihen ilmestyy pian sienen hedelmäkappaleita, mutta muurahaiset eivät salli tätä pesissä [ 2] . Lehtileikkurimuurahaiset ruokkivat yksinomaan sienihyfiä , jotka kasvavat vain pesässään. He keräävät jatkuvasti lehtiä, jotka ne tuovat pesään, jauhavat ja sijoittavat sienipuutarhoihin. Työntekijöiden erikoistuminen riippuu heidän koostaan - suuret muurahaiset, joilla on vahvat leuat, leikkaavat lehtiä; pienemmät pureskelevat niitä ja hyvin pienet huolehtivat sienistä. Muurahaiset ja niiden toukat ruokkivat sienihyfiä [135] . Streptomyces -suvun symbioottiset bakteerit , jotka elävät muurahaisen kehon pinnalla, tuottavat erityisiä aineita, jotka tappavat Escovopsis -suvun "rikkakasvien sieniä" [136] . Muurahaisten lisääntymistä ja sienten ( lahkosta Chaetothyriales ) siirtymistä nuorten perustajanaaraiden toimesta on havaittu myös Dolichoderina -alaheimon Azteca -suvun puulajeissa [137] .
Ruokaa etsivät metsämuurahaiset jättävät pesän jopa 200 metrin päähän [138] ja löytävät yleensä tiensä takaisin polun ”hajun” avulla. Jotkut muurahaiset etsivät ruokaa yöllä. Päiväsaikaan kuumien ja kuivien alueiden metsämuurahaiset ovat vaarassa kuolla kuivumiseen, joten kyky löytää lyhin reitti pesään on niille erittäin tärkeää. Cataglyphis fortis käyttää visuaalisia vihjeitä yhdessä muiden vihjeiden kanssa navigointiin 139 Visuaalisten maamerkkien puuttuessa niiden lähellä olevat punaiset lepotuolit alkavat seurata suuntaa ja laskea etäisyyttä sisäisellä askelmittarilla laskemalla kuinka monta askelta ne ottavat kumpaankin suuntaan. Integroimalla nämä tiedot muurahaiset löytävät lyhimmän polun pesään [140] . Jotkut muurahaislajit pystyvät käyttämään maan magneettikenttää navigointiin [141] . Muurahaisyhdistesilmissä on erikoistuneet solut, jotka havaitsevat Auringon polarisoituneen valon ja joita käytetään suunnan määrittämiseen [142] [143] . Nämä polarisaatioilmaisimet ovat herkkiä spektrin ultraviolettiosalle [144] .
Työläiset ovat siivettömiä, kun taas naaraat ja urokset ovat siivekkäitä, mutta naaraat menettävät siipensä parittelulennon jälkeen. Siten, toisin kuin ampiaisten esi-isänsä, muurahaiset liikkuvat pääasiassa ryömimällä. Vain neljän muurahaissuvun edustajat pystyvät hyppäämään jaloillaan: Gigantiops (Etelä-Amerikka, Formicinae ), Harpegnathos (Kaakkois-Aasia, Ponerinae , Myrmecia (Australia, Myrmeciinae )) ja Odontomachus (Ponerinae) Lisäksi Odontomachuksen edustajat voivat hypätä eteenpäin . (jalkojen avulla) ja taaksepäin (nopeasti sulkeutuvien leukojen avulla) [145] Esimerkiksi Harpegnathos saltatorin hyppy tapahtuu keski- ja takajalkojen synkronoinnilla [146] Liukumuurahaisia on useita lajeja , mukaan lukien Cephalotes atratus . Useimpien puumuurahaisten ominaisuus, sellaiset muurahaiset pystyvät hallitsemaan putoamissuuntaa lennon aikana [147] .
Muut muurahaislajit voivat muodostaa siltoja vesiesteiden yli, maan alla tai kasvien välillä. Jotkut lajit luovat myös kelluvia lauttoja auttaakseen niitä selviytymään tulvista. Tällaisilla lautailla voi olla rooli saarten muurahaisasutuksessa [148] . Sokolovin polyrachis- lajit , joita tavataan Australian mangrovemetsistä , voivat uida ja elää vedenalaisissa pesissä. Koska heillä ei ole kiduksia, ne hengittävät vedenalaisen pesän ilmataskuissa [149] .
Cataglyphis -suvun juoksijamuurahaiset elävät Aasian ja Pohjois -Afrikan aavikoilla . Ne liikkuvat yksinomaan juoksemalla pitäen vatsaa pystysuorassa. Ne ovat aktiivisia vuorokauden kuumimpana aikana, jolloin maaperä lämpenee +50…+70 °C:een . Suuri liikenopeus selittyy sillä, että niiden täytyy juosta laajalla alueella mahdollisimman lyhyessä ajassa ja samalla "ei kiehua" maaperän lämmöstä [2] .
Useimmat hyvin järjestäytyneet muurahaiset rakentavat niin sanottuja "teitä" maan pinnalle tai maanalaisia tunneleita, jotka johtavat pesistä ympäröivälle alueelle. Nämä tiet muodostuvat usein vierailtujen tuoksupolkujen paikalle. Muurahaiset suojelevat niitä, uudistavat jatkuvasti ja poistavat niistä mahdolliset esteet [50] .
SiirrotMuuttoliikkeet ovat tyypillisiä vain Ecitoninae- ja Dorylinae -alaheimojen vaeltaville muurahaisille , jotka elävät pääasiassa Afrikan ja Etelä-Amerikan tropiikissa. Suurimmat pesäkkeet, joissa on jopa 22 miljoonaa yksilöä, tunnetaan afrikkalaisesta Dorylus wilverthi -lajista [11] . Roaming kestää useita päiviä, pysäköinti - viikosta kolmeen kuukauteen. Eciton -suvun vaeltavissa muurahaisissa istuma- ja paimentovaihe vuorottelevat - kukin niistä kestää 2-3 viikkoa [11] . Näiden vaiheiden muutoksen määrää lisääntymiskierto [50] . Pysyvien pesien sijaan ne muodostavat tilapäisiä bivouac-pesiä , jotka on luotu toisiinsa yhteydessä olevien työntekijöiden ruumiista [132] .
Muurahaisten pitkäaikainen yhteisevoluutio muiden lajien kanssa on johtanut erilaisten suhteiden syntymiseen niiden välille - mimikriin , kommensalismiin , parasitismiin ja keskinäisyyteen [81] .
Yhteistyö ja kilpailuKaikilla muurahaisilla ei ole samanlainen yhteiskunta. Australianbulldoggimuurahaiset ovat yksi suurimmista ja alkeellisimmista muurahaisista . Kuten lähes kaikki muut muurahaiset, ne ovat sosiaalisia hyönteisiä, mutta niiden käyttäytyminen yhteiskunnassa on huonosti kehittynyt muihin lajeihin verrattuna. Jokainen muurahainen metsästää yksin ja käyttää vain suuria silmiään kemiallisten aistien sijaan saaliin etsimiseen [150] [151] .
Jotkut lajit (esimerkiksi partamuurahaiset ) hyökkäävät ja vangitsevat viereisiä muurahaispesäkkeitä. Toiset, vähemmän ekspansiohaluisia mutta yhtä aggressiivisia, tunkeutuvat pesään varastaakseen munat ja toukat, jotka he joko syövät tai kasvattavat orjiksi. Tämän erikoistumisen äärimmäinen puoli on Amazonin muurahainen , joka ei pysty ruokkimaan itseään ja joutuu sieppaamaan työntekijöitä selviytyäkseen [152] . Vangitut Temnothorax - työntekijät ovat kehittäneet orjien vastaisen strategian tuhoten kaikki Protomognathus americanus -isäntiensä naaraspennut , mutta jättäneet urokset eloon (jotka eivät osallistu orjavarkauksiin) [153] .
Muurahaiset tunnistavat perheenjäsenet hajusta, joka tulee heidän eksoskeletonissa sijaitsevista hiilivetyjen eritteistä. Jos muurahainen erotetaan emäyhdyskunnasta, se lopulta menettää pesäkkeen tuoksun. Kaikki muurahaiset, jotka tulevat pesään ja joilla ei ole sopivaa tuoksua, joutuvat hyökkäämään [154] .
Loismuurahaislajit pääsevät isäntämuurahaisten pesiin ja niistä tulee sosiaalisia loisia. Strumigenys xenosin kaltaiset lajit ovat täysin loisia, eikä niillä ole työntekijöitä. Ne ovat täysin riippuvaisia isäntälajin Strumigenys perplexa [155] [156] korjatusta ruoasta . Tätä loismuotoa esiintyy monissa muurahaissuvuissa, ja loislajit ovat läheistä sukua isäntälajilleen. Pesään pääsemiseksi käytetään erilaisia tapoja. Loiskuningatar saattaa astua pesään ennen kuin työläisten ensimmäinen sukupolvi kuoriutuu ja osallistua perheen tuoksun muodostumiseen. Muut lajit käyttävät feromoneja hämmentämään tai huijaamaan isäntämuurahaisia saapuessaan kuningattaren pesään. Jotkut vain taistelevat päästäkseen pesän sisään [157] .
Uros- ja naaraspuolisia ristiriitoja esiintyy joissakin muurahaislajeissa, ja ne ilmeisesti liittyvät jälkeläisten tuottajien väliseen kilpailuun. Äärimmäisissä muodoissa konflikti sisältää kloonisten jälkeläisten tuotantoa. Äärimmäinen sukupuolten välisen konfliktin muoto on nähtävissä pienemmissä tulimuurahaisissa , joiden kuningattaret tuottavat diploidisia tyttäriä samaa sukupuolta olevien lisääntyessä ja joiden urokset ovat isiensä klooneja, koska diploidimuna menettää emovaikutuksensa haploideissa uroksissa [158] .
Jotkut muurahaiset ovat kleptoparasitismia : ne voivat varastaa ruokaa lihansyöjistä kasveista, kuten auringonkasteesta tai öljyjuuresta [159] . Monet muurahaiset ruokkivat muita sosiaalisia hyönteisiä. Jotkut lajit ( Megaponera ja Termitopone ) ovat erikoistuneet termiitteihin, kun taas toiset ( Cerapachyinae ) muurahaisiin ( myrmekofagia ) [138] . Jotkut termiittilajit, mukaan lukien Nasutitermes corniger , yhdistyvät muiden muurahaisten kanssa vastustaakseen saalistusmuurahaisia [160] . Trooppinen ampiainen Mischocyttarus drewseni peittää pesänsä jalan kemiallisella muurahaiskarkotteella [161] . On oletettu, että monet trooppiset ampiaiset voivat rakentaa pesänsä puihin ja peittää ne hyönteiskarkotteella pitääkseen muurahaiset loitolla. Trigona- ja Melipona -sukujen mehiläisten pistolaitteen myrkkyrauhaset tuottavat kemikaaleja, joita käytetään suojaamaan muurahaisilta [138] .
OrjuusTilapäisen sosiaalisen loisliikkeen perusteella evoluution aikana jotkin muurahaislajit muodostivat loistamisen omituisen muodon , jota kutsutaan " orjaomistukseksi " [2] . Joidenkin lajien muurahaiset ryöstävät viereisiä muurahaispesiä, joista ne hankkivat pupuja ja tuovat ne takaisin pesäänsä. Näistä pupuista he kasvattavat "orjia" [50] [97] . Yhdennäköisyys orjuuteen ihmisyhteiskunnassa on puhtaasti pinnallista. Muurahaisten "orjat" tekevät "orjanomistajan" pesässä samaa työtä kuin omassa pesässään, vain niille ei kasva omaa, vaan toisen lajin poikasta [50] . Verenpunaisella mestarimuurahaisella on omat työntekijänsä, jotka etsivät ruokaa, vartioivat pesää ja osittain huolehtivat jälkeläisistä, vaikka tätä työtä tekevätkin enimmäkseen "orjat". Amazon - muurahaisissa työntekijät harjoittavat vain "orjien" pentujen hankkimista eivätkä pysty edes ruokkimaan itse [2] [152] [162] . Yleisesti ottaen muurahaisten sosiaalinen loisherkkyys on tyypillistä pääasiassa alaheimoissa Myrmicina ja Formicina , ja orjuutta esiintyy suvuissa Polyergus , Raptiformica , Rossomyrmex [2] ja Strongylognathus [50] . Yli 200 muurahaisloislajia on löydetty [97] . Etelä-Ranskassa asuva Wendelin epimyrma ( Epimyrma vandeli ) tunkeutuu isännän - Leptothorax recedens -lajin muurahaisen - pesään ja tappaa naaraan. Työntekijät hyväksyvät sen. Epimyrmalla ei ole omia työskentelyyksilöitä, ja naaraan munimista munista nousevat vain siivekkäät naaraat ja urokset [2] .
Myrmekofiilit: symbiontit ja kommensaalitMuurahaisilla on symbioottisia suhteita useisiin lajeihin, mukaan lukien muut muurahaiset, hyönteiset, kasvit ja sienet. Jotkut niveljalkaislajit viettävät osan elämästään muurahaispesissä, joissa ne saalistavat niitä, niiden toukkia ja munia, muurahaisten varastoimaa ruokaa tai piiloutuvat petoeläimiltä. Nämä inquiliinit voivat muistuttaa muurahaisia. Muurahaisen matkimisen (myrmecomorphy) luonne on erilainen. Joissakin tapauksissa tämä on esimerkki batesilaisesta mimiikasta , toisissa Wasmannin mimiikasta [163] [164] .
Trofobioottiset suhteet erilaisten hyönteisten kanssa ovat laajalle levinneitä muurahaisten keskuudessa. Esimerkiksi kirvat ja muut niveljalkaiset erittävät makeaa nestettä, nimeltään mesikaste , kun ne syövät kasvinmehlaa. Mesikasokeri on korkeakalorinen ruoka, jota monet muurahaislajit keräävät [165] , pääasiassa pitkälle kehittyneistä alaheimoista ( dolikoderiinit , formisiinit , myrmisiinit ) [166] . Joissakin tapauksissa kirvat erittävät mesikastetta vastauksena muurahaisen kosketukseen antenneillaan. Muurahaiset puolestaan suojaavat kirvoja saalistajilta ja siirtävät ne parhaisiin kasveihin ruokintaa varten. Uuteen paikkaan muuttaessaan monet perheet ottavat mukaansa kirvoja, jotka tarjoavat itselleen jatkuvan sokerilähteen. Muurahaiset keräävät myös jauhojuurten makeita eritteitä [167] . Homopterojen (Homoptera: Aphididae , Coccidae , Pseudococcidae , Membracidae , Cicadellidae , Aleyrodidae jne . ) lisäksi muurahaisilla kehittyy erilaisia trofobioottisia suhteita joidenkin perhosten ( sinilintujen , rhyodinids ) ja lehtimatojen kanssa . , puolipallomaisia vikoja ) [166] , sekä Hymenoptera-lahkon edustajien kanssa - sahakärpäsen toukat Blasticotoma filiceti [168] [169] [170] .
Monissa perhoslajeissa myrmekofiiliset toukat elävät muurahaiskekoissa ja ovat symbioottisessa suhteessa muurahaisten kanssa, esimerkiksi Myrmica -suvun kanssa [171] . Noin puolet kaikista kyyhkyslajeista on jollain tavalla yhteydessä muurahaisiin [171] . Muurahaisten ja kyyhkysten väliset suhteet vaihtelevat fakultatiivisista pakollisiin ja keskinäisistä loisiin [ 171 ] . Kyyhkysten toukilla ja nukkeilla on kemiallisten ja akustisten signaalien kompleksi muurahaisten käyttäytymisen hallitsemiseksi. Ne erittävät myös makeaa nestettä selän nektarirauhasesta, joka houkuttelee muurahaisia. Muurahaiset, jotka tuntevat tämän elimen antenneillaan, aiheuttavat toukkojen refleksin vapauttamisen nestettä, joka todennäköisesti sisältää lichneumon- feromoneja , jotka määräävät muurahaisten käyttäytymisen. Joillakin kyyhkysten toukilla ja rhyodinideilla on myös ääntä tuottavia elimiä, jotka vaikuttavat muurahaisten käyttäytymiseen [172] - joillakin lajilla on vain pallomainen harjakset toukan rungossa, toisilla - yhdessä terveen ciliumin kanssa, jos ei ole hedelmärauhasta. [171] . Kaikki myrmekofiiliset kyyhkyset rajoittuvat niittyjen muurahaiskekoihin [171] [173] .
Muut toukat ovat kehittyneet myrmekofiileistä myrmekofageiksi : ne erittävät feromonia , joka saa muurahaiset ajattelemaan, että toukka on yksi muurahaisten toukista. Tällaiset toukat tunkeutuvat muurahaiskekoihin ja ruokkivat itse muurahaisten toukkia [174] .
Cyclotorna -suvun myrmekofiilisten heterosiipisten perhosten edustajat ( yliperheestä Zygaenoidea , endeeminen Australiassa ) ovat ainoat ulkoloiset perhosten joukossa [175] . Toukat (alun perin samanlaisia kuin litistetyt puutäit, mutta myöhemmissä vaiheissa kirkkaampia) ovat homopteristen hyönteisten , kuten lehtihousujen ( Cicadellidae ) ja psyllidien ( Psyllidae ), ulkoloisia . Imetettyään saaliin nuoret toukat jättävät sen ja tulevat lihamuurahaisten toukkien ( Iridomyrmex purpureus ) saalistajiksi. Ilmeisesti kemikaalien ( feromonien ) avulla muurahaiset kuljettavat toukkia muurahaiskekoilleen (jättävät pesänsä ennen nukkumista) [175] .
Useimmat myrmekofiilit ruokkivat erilaisia muurahaisjätteitä tai mätäneviä pesärakennusmateriaaleja, mutta monet ovat vapaalataajia [2] . Monet heistä ovat kehittäneet erityisiä rakenteita yhteiselämään muurahaisten kanssa. Monilla heistä on kehossaan erityisiä rauhasia, jotka erittävät aineita, joita muurahaiset nuolevat pois. Esimerkiksi paussideissa ne sijaitsevat antenneissa, käsin koskettavissa kovakuoriaisissa - kehon sivuilla [2] .
Myös eräät muut kovakuoriaiset kuuluvat myrmekofiileihin - esimerkiksi maapähkinät , rove-kuoriaiset ja muut. Siten 19 metsämätisukua asuu yhdessä vaeltelevien muurahaisten kanssa, 17 tulimuurahaisten sukua ja 15 suvua muurahaisen alaheimon edustajien kanssa . Stafyliini pyytää ruokaa isäntämuurahaisilta koskettamalla alahuulta ja suojaa itseään hyökkäyksen varalta erittämällä karkotteita. Rove-stafyliinit, jotka elävät yhdessä vaeltavien muurahaisten kanssa, jäljittelevät heidän ruumiinsa muotoa ja väriä muurahaisten alla (esimerkki batesilaisesta mimiikasta). Dinarda -suvun metsäkuoriaiset muurahaiskekoissa ruokkivat kuolleita muurahaisia, jätteitä ja punkkeja , jotka elävät elävissä muurahaisissa [176] . Uropodiset punkkinymfit kiinnittyvät työntekijöiden kehoon ja ruokkivat muurahaisten erittämää sylkeä nuoleessaan toisiaan [177] .
Useiden muurahaissukujen ( formica , lasius , myrmica ) pesissä on pieni (3 mm) siivetön muurahaisia rakastava sirkka ( Myrmecophilus acervorum ) [178] , joka nuolee jatkuvasti isäntiään ruokkien kynsinauhojen eritteitä [ 178]. 179] .
Esimerkki muurahaiskommensaalikuoriaisista on jotkin pronssikuoriaiset , esimerkiksi Potasia metallica [180] , jonka toukkavaiheet kulkevat punaisten ja pienten metsämuurahaisten, punarintaisten puuseppämuurahaisten ja joidenkin muiden [180] .
Suppenemista (ehkä eräänlaista matkimista ) nähdään hyönteisten munissa , joissa on syötäviä elaiosomimaisia lisäyksiä. Muurahaiset tuovat ne pesiin, joissa hyönteisten toukat kuoriutuvat [181] . Armeijan muurahaiset kantavat mukanaan Larvamima ( Larvamimidae ) -suvun punkkeja, koska ne muistuttavat vartalon muodoltaan pieniä muurahaisia [182] [183] .
Attini- heimon sienimuurahaiset , mukaan lukien lehtiä leikkaavat muurahaiset, kasvattavat tiettyjä sieniä Champignon - heimon suvuista White mushrooms ja White mushrooms . Tässä muurahaissieni-symbioosissa kukin laji on riippuvainen toisistaan selviytyäkseen. Muurahaiset Allomerus decemarticulatus ovat kehittäneet kolmiosaisen symbioosin isäntäkasvin Hirtella physophora kanssa, jota ne käyttävät hyönteispyyntinä [184 .
Myrmelachista schumanni luo paholaisen puutarhoja tappamalla ympäröiviä kasveja ja tekemällä tilaa Duroia hirsutalle , jonka varressa he elävät. Tämä metsän muunnos tarjoaa muurahaisille enemmän pesämistilaa [185] . Joissakin puissa on ylimääräisiä nektaareita, jotka toimivat ravinnoksi muurahaisille, jotka puolestaan suojaavat kasveja kasveja syöviltä hyönteisiltä [186] .
Monilla trooppisilla puulajilla on siemeniä, jotka muurahaiset levittävät [187] . Myrmecochory on laajalle levinnyt Afrikassa ja Australiassa [188] . Joidenkin kasvien selviytyminen ja leviäminen tulipalolle alttiissa laidunekosysteemeissä on erityisen riippuvainen muurahaisista. Myrmecochory on ominaista myös monille lauhkean vyöhykkeen metsäheinäkasveille (kavio, oksalis, jotkut orvokit, härkäsilmä jne.). Monilla myrmecochore-siemenillä on erityisiä ulkoisia ravintolisäkkeitä, elaiosomeja, joita muurahaiset ruokkivat [189] .
Monissa trooppisissa puulajeissa muurahaisten houkuttelumenetelmä on saavuttanut korkean täydellisyyden: niissä ei ole vain sokereita sisältäviä kukkien ulkopuolisia nektaareja, vaan myös sopivia paikkoja muurahaisille rakentaa pesiä ja jopa tarjota muurahaisille kiinteää proteiini- ja rasvaruokaa. . Monet akaasialajit ( Acacia sphaerocephala , Acacia cornigera , Acacia collinsii ) houkuttelevat muurahaisia puoleensa lehtien kärjissä sijaitsevien "ravintokappaleiden" (vyökappaleiden) [50] avulla sekä onteloiden esiintymisen erikoistuneissa turvonneissa piikissä. joissa on pesimäpaikkoja. Niihin asettuu yhden Pseudomyrmex -suvun lajin muurahaisia , jotka suojaavat "pesivää" puutaan fytofagihyönteisiltä [190] .
Nepenthes - suvun lihansyöjäkasveissa havaitaan melkein kaikki suhteet muurahaisiin: neutraaleja, peto-saalista (muurahaiset tärkeimpänä saalissaaliina) ja keskinäisiä. Muurahaiset Camponotus schmitzi eivät vain asu Nepenthes bicalcaratan varsissa , vaan pystyvät myös varastamaan sinne pudonneita hyönteisiä sen kannuista [191] . Muurahaiset hyökkäävät myös nisäkkäiden kimppuun ja puhdistavat tietyn alueen puun ympäriltä muista kasveista tuhoten sitä kohti ulottuvia oksia. Useita vastavuoroisia muurahaiskasvijärjestelmiä on löydetty [192] [193] , esimerkiksi Crematogaster - Macaranga [194] ; Tetraponera - Barteria [195] ; Ocotea - Myrmelachista [196] ; Triplaris - Pseudomyrmex [197] [198] . Dolichoderin -alaheimon - Azteca -suvun lajien - muurahaiset asettuvat Cecropia -suvun puihin ja tarjoavat niille asunnon ja ravinnon [50] . Näissä esimerkeissä korkeimman tason vastavuoroisista suhteista muurahaisten ja kasvien välillä, entiset suojaavat puuta ja saavat puolestaan alueen, joka täyttää elinympäristön ja ravinnon tarpeet [50] . Isotooppimerkintöjä käyttävät tutkimukset ovat osoittaneet, että kasvi saa myös typpeä muurahaisista [199] . Toinen esimerkki tällaisesta ektosymbioosista on Macaranga-puu , terävävatsaisiin [ 200] . Trooppinen kasvi Costus woodsonii erittää nektaria suojuslehdistä , ja kasvissa elää kaksi muurahaislajia, jotka korvaavat toisiaan vuodenajasta riippuen: Camponotus platanus ja pieni tulimuurahainen [134] .
Paimentolaismuurahaiset tunnetaan "ryöstöistään" [201] . Tällaiset Eciton Burcelli -muurahaisten ryhmittymät houkuttelevat muurahaisia seuraavia lintuja, kuten puu- tai raidallisia muurahaisia , jotka käyttävät muurahaisia hyönteisten ja muiden pienten niveljalkaisten lyöntinä [202] .
Antlingissa harjoittaa yli 250 lintulajia [203] . Ne lepäävät muurahaispesissä, joissa muurahaiset kiipeävät siipiensä ja höyheniensä päälle poistavat ulkoloisia. Muut linnut "kylpevät" muurahaiskekoissa tai murskaavat muurahaisia ja voitelevat höyhenpeittoa niillä pyrkien samanlaisiin tavoitteisiin [204] [205] [206] . Samanaikaisesti linnut valitsevat muurahaisia ( formysiinin ja dolikoderiinien alaperheistä ), jotka lähettävät muurahaishapposuihkuja , jolla on hyönteismyrkkyjä .
Loiset, kleptoparasiitit ja parasitoiditSukujen Cordyceps ja Ophiocordyceps sienet tartuttavat muurahaisia, jolloin ne kiipeävät kasveihin ja riippuvat alaleuasta . Sieni tappaa muurahaisen, rihmastot ja hedelmäkappaleet versovat sen jäänteissä. On mahdollista, että sieni muuttaa muurahaisten käyttäytymistä auttaakseen niiden itiöiden leviämistä [207] sienelle parhaiten soveltuviin elinympäristöihin [208] . Myös kaksi muuta sientä loistaa Formica -suvun edustajille - Laboulbenia formicarum ja Alternaria tenuis . Niiden tartuntatapaukset alkavat loppukesästä. Illalla tartunnan saaneet muurahaiset jättävät pesänsä, kiipeävät kasvien latvoille ja takertuvat varsiin alaleuan ja jalkojen avulla. Pian sen jälkeen ne kuolevat ja tarttuvat kasvien varsiin rintakehän nivelistä peräisin olevien tahmeiden eritteiden avulla. Seuraavana päivänä sienen myseeli itää muurahaisten kehon läpi , ja kolmantena päivänä kehittyy konidioita [209] .
Viuhkasiivet loistavat ja hallitsevat muurahaisia myös saattamalla ne kiipeämään ruohonvarrelle auttaakseen loisia etsimään parittelukumppania [210] .
Cephalotes atratus -tartunnan aiheuttavat tetradonematidit Myrmeconema neotropicum muuttavat työntekijöiden mustan vatsan punaiseksi. Loinen muuttaa myös muurahaisen käyttäytymistä, mikä saa sen pitämään vatsansa korkealla. Linnut syövät näitä muurahaisia. Muiden muurahaisten keräämät tartunnan saaneiden lintujen ulosteet syötetään poikasille, ja kierto toistuu [211] .
Useiden helmintilajien tiedetään myös loistavan muurahaisissa ( Alantonematidae , Mermithidae ja muut edustajat). Esimerkiksi suvun Formica [212] edustajia loistavat pelodera janeti -lajin rhabditid ( Dicrocoelium lanceatum ) ja eräät mermitidien (mukaan lukien suvun Mermis ) edustajat. Ne käyvät läpi koko kehityssyklin yhdessä muurahaisisännässä. Joten muurahaiset voivat syödä lansoimaisen ukon kystat . Joutuessaan muurahaisten struumaan cerkariat lävistävät sen seinän ja poistuvat kehon onteloon. Yksi niistä tunkeutuu subesofageaaliseen ganglioniin, jossa se muodostaa kystan - niin kutsutun "Hirnwurmin" tai "aivomadon" alueelle, jossa hermot poistuvat suuelimiin [212] . Tulevaisuudessa tartunnan saaneen muurahaisen käyttäytymisessä tapahtuu äkillisiä muutoksia: se lähtee pesästä ja roikkuu pitkään kiinnittyen ruohomaisten kasvien latvoihin alaleukallaan. Täällä lansolaattisen fluken lopulliset isännät syövät tartunnan saaneen muurahaisen [212] .
Kaikki Eucharitidae -heimon ichneumonlajit ovat muurahaisten loisia [11] . Jokainen laji loistaa vain yhden muurahaislajin. Ampiaiset munivat kasveille, joilla muurahaiset vierailivat. Kuoriutuvat toukat kiinnittyvät työmuurahaisiin ja siirretään niille pesässä, jossa ne etsivät muurahaisen toukkia, joihin ne kiinnittyvät ulkoa tai tunkeutuvat sisään, minkä jälkeen kehitys pysähtyy, kunnes muurahainen toukka nukkuu. Nukkumisen jälkeen ampiaisen toukka siirtyy nuken ruumiinonteloon , jossa se alkaa ruokkia ja sitten nukkuu. Imago -ampiaiset voivat jäädä muurahaispesään jonkin aikaa muurahaisten suojeluksessa ja lähteä sitten pesästä pariutumaan [213] . Muurahaiset eivät pysty erottamaan loisten toukkia omasta sikiöstään kemiallisen matkimisen vuoksi [11] .
Lamelliviiksisuvun sukuun kuuluva Myrmecophodius excavaticollis asuu Solenopsis -suvun muurahaisten pesissä ja syö ajoittain muurahaisnukkeja [11] . Myös muurahaiskekoissa loistaa Lomehuza -suvun kovakuoriaiset , joiden aikuiset ja toukat ruokkivat muurahaisten munia ja toukkia. Lomehuset pystyvät vähitellen johtamaan muurahaisperheitä rappeutumiseen ja kuolemaan. Lomekhuz-tartunnan saaneita muurahaiskekoja ei voida käyttää keinotekoiseen uudelleensijoittamiseen metsän suojelemiseksi tuholaisilta [177] .
Bengalia -suvun vanhan maailman kärpäset saalistavat muurahaisia ja loistavat muurahaisia sieppaamalla saalista tai jälkeläisiä niiden leuoista [214] . Siivettömät ja jalattomat malesialaiset naaraat elävät Aenictus -suvun muurahaisten pesissä, joissa muurahaiset hoitavat niitä [214] . Pseudacteon -suvun ryhät ja jotkut Apocephalus -suvun jäsenet [215] ovat muurahaisten loisia. Aikuinen naarasperho munii munijan avulla nopean ilmahyökkäyksen aikana munan muurahaiseen. Toukka kehittyy tietyn ajan ja siirtyy sitten päähän, jossa se jatkaa ravintoa hemolymfillä ja kudoksilla aiheuttaen muurahaisen asteittaisen kuoleman. Pentuaatio tapahtuu samassa paikassa, minkä jälkeen muurahaisen pää putoaa [216] . Muurahaiskärpäsen toukat elävät muurahaiskekoissa ja ruokkivat muurahaispesäkkeitä tai raatoja. Naaraskärpäs munii munansa lähelle muurahaisten pesää, jonka jälkeen toukat tunkeutuvat sisään kemiallisen matkimisen avulla [217] . Diptera- hyönteisten ( Diptera ) joukossa on havaittu yhteys muurahaisiin monien ryhäkärpäiden (Phoridae) joukossa, joissakin Microdontinae - alaheimon kärpäsissä ( Syrphidae ) [218] sekä hyttysheimon pitkäviiskärissä . ( Culicidae ), purevat kääpiöt ( Ceratopogonidae ) ja sappikääpiöt ( Cecidomyiidae ) ja maaperähyttyset ( Sciaridae ) [219] . Myös todellisiin loisiin tulisi kuulua gamasidipunkit , jotka ruokkivat muurahaisten hemolymfiä [220] .
Luonnolliset vihollisetEtelä-Amerikan myrkkysammakot ruokkivat pääasiassa muurahaisia, ja niiden iholla olevat myrkyt voivat koostua muurahaismyrkystä [221] . Jotkut liskot ruokkivat myös yksinomaan muurahaisia - esimerkiksi Moloch ruokkii vain metsämuurahaisia , pääasiassa Ochetellis flavipes [222] , jotka se saa kiinni tahmealla kielellään. Myös monet linnut, kuten tikkat , laululinnut , pikat , nauttivat mielellään muurahaisista [2] . Muurahaisen toukat pyydystävät hyönteisiä, mukaan lukien muurahaisia, kartion muotoisiin kuoppiinsa, jotka on kaivettu hiekkaan [223] .
Muurahaiset , pangoliinit ja jotkin pussieläinlajit Australiassa (esimerkiksi pussieläinten muurahaiseläin ) ovat erikoistuneet syömään vain muurahaisia ja ovat kehittäneet tähän useita mukautuksia - pitkän tahmean kielen hyönteisten vangitsemiseen ja vahvat kynnet muurahaisten pesien rikkomiseen. Aardvark ruokkii suvun Anoplepis , Camponotus , Crematogaster , Dorylus muurahaisia [224] . Ruskeakarhut syövät myös muurahaisia, ja niiden ulostetilavuudesta noin 12 %, 16 % ja syksyllä 4 % on muurahaisia [225] .
Muurahaiset muodostavat lähes 2 % eläinmaailman koko lajien monimuotoisuudesta ja jopa 80 % hyönteisten biomassasta (noin 20 % kaikkien eläinten biomassasta) [226] . Biologit arvioivat, että maailmassa on noin 20 kvadriljoonaa (20 × 10 15 ) muurahaista, joiden kokonaisbiomassa on 12 megatonnia kuivaa hiiltä. Tämä ylittää luonnonvaraisten lintujen ja nisäkkäiden yhteisen biomassan ja on 20 % ihmisen biomassasta. Muurahaisten määrä jakautuu maapallolla epätasaisesti, saavuttaen maksiminsa tropiikissa ja kuusinkertaisesti eri elinympäristöissä [227] . Lauhkeissa metsissä ja trooppisissa metsissä muurahaiset tarjoavat maaperän liikkeen ja ilmastuksen. Monet maaperäiset muurahaislajit ovat maanmuodostajia, jotka irrottavat, sekoittavat, lannoittaa maata [2] . Niiden maaperää muodostava toiminta koostuu maaperän sekoittamisesta, sen mekaanisen ja kemiallisen koostumuksen muuttamisesta. Trooppisissa sademetsissä 99,9 % ravinteista jäisi ylempään maakerrokseen, jos niitä ei kuljetettaisi syvemmälle, mukaan lukien muurahaiset [11] . Muurahaiset yhdessä termiittien kanssa voivat lisätä satoa alueilla, joilla on kuiva ja kuuma ilmasto ja joilla ei ole kastematoja. Australiassa koeolosuhteissa ne lisäävät vehnän satoa 36 % [228] .
Monet muurahaiset ovat myös tärkeitä lenkkejä ravintoketjuissa selkärangattomina petoeläiminä [11] . Muurahaiset, jotka asettuvat puuhun tai järjestävät pesänsä vanhoihin kantoon, osallistuvat kuolleen puun mekaaniseen tuhoamiseen ja nopeuttavat sen hajoamisprosesseja. Siemeniä syövät muurahaiset myötävaikuttavat suoraan monien kasvilajien leviämiseen. Joidenkin kasvien (ns. myrmecochore-kasvien ) siemenet asettuvat vain muurahaisille ( kavio , orvokit , mustikat ja muut). Aroilla ja aavikkoalueilla monien kasvien siemeniä kantavat yksinomaan muurahaiset [2] . Muurahaiset ovat ainoat hyönteiset, jotka levittävät suuria määriä siemeniä kaikilla mantereilla ja lähes kaikissa ekosysteemeissä [229] . Yhteensä maailmassa on noin 3000 myrmecochore-kasvilajia (noin 1 % kasvistosta) [230] , ja Euroopassa on yli 275 tällaista lajia [229] .
Muurahaiset toimivat myös ravinnoksi monille eläimille.
Muurahaiset ovat yksi tehokkaimmista mineraalien eroosion biologisista tekijöistä ja ennätystenhaltijoista hiilidioksidin talteenottamiseen ilmakehästä. Muurahaisten vaikutuksesta kivennäisaineiden, kuten magnesium- ja kalsiumsilikaattien, muuntamisprosessi kalsium- ja magnesiumkarbonaatiksi (MgCO 3 ja CaCO 3 , jälkimmäinen on kalkkikiven, marmorin ja liidun pääkomponentti) kiihtyy 50-300 kertaa. Tällä muurahaisten aiheuttamalla mineraalieroosiolla on saattanut olla tärkeä rooli maapallon Cenozoic jäähtymisessä [231] .
42 kosmopoliittisesta muurahaislajista 12 on erittäin ekologisesti, maatalouden tai muun (kodin tuholaisina) tärkeitä: Anoplolepis gracilipes , Linepithema humile , Monomorium pharaonis , Nylanderia bourbonica , Paratrechina melicornis , Tapinominopsiindoppisxend , Pheidole megacephala vicopsixen , Trichomyrmex destructor ja Wasmannia auropunctata [232] .
Muurahaiset elävät kaikkialla maailmassa paitsi Etelämantereella , Islannissa , Grönlannissa ja eräillä syrjäisillä saarilla. Laajan levinneisyytensä, runsautensa ja hyvin merkittyjen pesiensä vuoksi muurahaiset ovat yleisesti tunnettuja ihmisille [234] [235] . Muurahaiset vievät erilaisia ekologisia markkinarakoja ja pystyvät käyttämään monenlaisia ravintoresursseja, koska ne ovat lehtien suoria tai välillisiä kuluttajia tai raadonsyöjiä ja petoeläimiä. Useimmat muurahaislajit ovat kaikkiruokaisia, mutta jotkut ovat erikoistuneet tiettyihin ruokiin. Heidän ekologista ylivaltaa voidaan mitata niiden osuudella kokonaisbiomassasta . Eri arvioiden mukaan muurahaiset muodostavat 10–20 % (tropiikissa jopa 25 %) maaeläinten kokonaisbiomassasta, mikä ylittää selkärankaisten osuuden [3] . Yli 200 muurahaislajia tavataan kaukana niiden luonnollisesta alkuperäisestä levinneisyysalueesta, ja 42 muurahaislajista on tullut kosmopoliittisia ihmisten kaupankäynnin kautta. Kaksikymmentä heistä on vakiinnuttanut populaatiot kaikilla seitsemällä biomaantieteellisellä alueella (paitsi Etelämanner): Afrotrooppinen, Palearktinen, Nearktinen, Neotrooppinen, Indo-Malesia, Australaasia ja Oseania. 42 kosmopoliittisesta muurahaislajista 35 (83 %) on kotoisin vanhasta maailmasta ja 7 (17 %) uudesta maailmasta [232] .
Viisi ihmiskaupan avulla maailmassa levinnyt muurahaislajia ( Anoplolepis gracilipes , Linepithema humile , Pheidole megacephala , Solenopsis invicta ja Wasmannia auropunctata ) on listattu sadan vaarallisimman invasiivisen organismilajin listalle , jotka vaikuttavat tuhoisasti paikallisen eliöstön ekologiset suhteet [236] . Yksi laji ( faaraomuurahainen ) tuotiin vuonna 2013 Grönlantiin (Kangerlussuaq/Sondre Stromfjordin lentokentälle), josta muurahaisia ei ollut aiemmin löydetty [237] .
Muurahaiset suorittavat monia ihmisille hyödyllisiä ekologisia tehtäviä, mukaan lukien tuhohyönteisten säätely [50] ja maaperän ilmastus . Aktiivisesta saalistuksesta johtuen muurahaiset tuhoavat aktiivisesti monenlaisia tuhohyönteisiä (mukaan lukien perhostoukat [50] ja sahakärpäsen toukat ) ja suosivat lajeja, joita esiintyy suuria määriä. Poikkeuksena voidaan pitää tammen silkkiäistoukkien kasvatus , jossa muurahaiset voivat syödessään silkkiäistoukkien toukkia aiheuttaa vakavaa haittaa tälle alalle. Kutojamuurahaisten käyttöä sitrushedelmien viljelyssä Etelä- Kiinassa pidetään yhtenä vanhimmista biologisen tuholaistorjunnan käyttötavoista [238] . Etelä-Afrikassa muurahaisia käytetään rooibosin sadonkorjuussa , jossa on pieniä siemeniä, joita käytetään yrttiteen valmistukseen. Kasvi levittää siemenensä kauas, jolloin niitä on vaikea kerätä käsin. Mustamuurahaiset keräävät ja varastoivat näitä ja muita siemeniä pesäänsä, josta ihmiset voivat kerätä siemeniä. Yhdestä muurahaispesästä voidaan kerätä jopa 150-200 g siemeniä [239] [240] .
Toisaalta muurahaiset voivat olla haitaksi, kun ne tunkeutuvat koteihin tai aiheuttavat taloudellista vahinkoa [241] . Siten muurahaisten trofobioosilla kirvojen, jauhotuhojen ja eräiden muiden tuholaisina pidettyjen hyönteisten [241] kanssa on negatiivinen arvo muurahaisten taloudellisen merkityksen arvioinnissa. Jalostuskirvojen aiheuttamia haittoja voidaan jossain määrin kompensoida sillä, että mesikaste on yksi tärkeimmistä peto- ja loishyönteisten lisäravinnon lähteistä.
Jotkut lajit, kuten faaraomuurahainen , edistävät bakteeri- ja virustautien leviämistä ihmisillä [242] [243] . Muut lajit voivat toimia väliisäntinä useille loisille : esimerkiksi Formica - suvun muurahaiset suikalomaiselle aivoputkelle, joka aiheuttaa dikroceliaasia karjassa [212] .
Joissakin osissa maailmaa (enimmäkseen Afrikassa ja Etelä-Amerikassa ) suuria muurahaisia, erityisesti nomadimuurahaisia , käytetään haavojen ompelemiseen kirurgisten toimenpiteiden aikana. Muurahaisten leuat tarttuvat haavan reunoihin ja kiinnittävät ne paikoilleen. Sen jälkeen ruumis leikataan pois, jolloin pää ja leuat jäävät auttamaan haavan sulkemisessa [244] [245] [246] .
TuholaisetMuurahaisten kyky käyttää resursseja tehokkaasti johtaa usein niiden konfliktiin ihmisten kanssa, koska muurahaiset voivat vahingoittaa viljeltyjä kasveja (esimerkiksi niillä lisääntyviä kirvoja) tai tunkeutua ihmisten asuntoihin.
Muurahaisten merkitys luonnossa on suuri, mutta jotkut lajit syövät kasveja, hedelmiä ja marjoja, vahingoittavat maataloutta ja niitä pidetään tuholaisina [241] . Trooppisissa maissa lehtiä leikkaavat muurahaiset voivat vahingoittaa istutuksia [2] .
Muurahaiset voivat kiivetä asuin- ja kodinhoitohuoneisiin, asuntoihin, joissa ne pilaavat makeisia ja lihatuotteita. Ne voivat myös joskus ryömiä pesiin ja vahingoittaa mehiläishoitoa [241] . Hedelmätarhoissa ne ovat usein muiden tuholaisten kumppaneita - kirvoja , tikkuja, jauhokirvoja , cicadas , jotka vapauttavat suuria määriä mesikastetta .
Siten useita lajeja voidaan pitää maa- ja metsätalouden tuholaisina sekä kotimaisina tuholaisina [241] [247] .
Muurahaisyhdyskuntien korkean sopeutumiskyvyn vuoksi on lähes mahdotonta eliminoida koko populaatio. Tästä johtuen tuholaismuurahaisten hallinnassa on kyse paikallisten populaatioiden hallinnasta, ei kaikkien pesäkkeiden tuhoamisesta, ja useimmat torjuntayritykset ovat väliaikaisia ratkaisuja.
Muurahaisista tuholaisina pidetään palamuurahaisia , keltaisia hullumuurahaisia , faaraomuurahaisia , puuseppämuurahaisia [241] , erityisesti Camponotus consobrinus , argentiinalaisia muurahaisia , istumattomia tapinoma-muurahaisia , punaisia tulimuurahaisia , punaisia myrmikkejä . Muurahaispopulaatioita torjutaan nestemäisessä tai rakeisessa muodossa olevilla hyönteismyrkkyillä. Muurahaiset keräävät syötit ruoaksi ja vievät ne pesään, jossa myrkky leviää ravinnonvaihdon kautta muille perheenjäsenille . Boorihappoa ja booraksia käytetään usein hyönteismyrkkyinä.
Yksi tuholaistyypeistä on pieni, 3 mm pitkä, keltainen faaraomuurahainen , josta on tullut kosmopoliittinen, ja joka asettui ympäri maailmaa tavaroiden kuljetuksen aikana. Lihan ja maitotuotteiden lisäksi se voi syödä leipää, jauhotuotteita, sokeria ja vahingoittaa entomologisia kokoelmia . Nämä muurahaiset voivat olla mekaanisia useiden tartuntatautien kantajia [242] [243] .
Jotkut alaheimojen Myrmeciinae ja Ponerinae muurahaiset sisältävät ihmisille vaarallista myrkkyä. Niiden joukossa ovat lajit Paraponera clavata , Dinoponera -suku Etelä-Amerikasta [248] ja Myrmecia Australiasta [249] . Muurahaisen Myrmecia pilosulan [111] pistot voivat olla tappavia . Punainen tulimuurahainen voi aiheuttaa vakavan allergisen reaktion erittäin herkillä henkilöillä ja anafylaktisen shokin [114] .
Vaikka useimmat muurahaislajit vastustavat monia ihmisten yrityksiä tuhota ne, jotkin lajit ovat vaarassa taantua tai kuolla sukupuuttoon. Nämä ovat pääasiassa saarilajeja , jotka ovat kehittäneet erityispiirteitä, mukaan lukien Aneuretus simoni Sri Lankasta ja Adetomyrma Madagaskarilta [250] . IUCN :n uhanalaisten lajien punaisella listalla on 149 muurahaislajia [251] . Itä-Liometopum on lueteltu Venäjän punaisessa kirjassa (luokka 2 - laji, jonka lukumäärä vähenee) [252] . Vuoteen 2009 mennessä Venäjän federaation 15 osavaltiossa 30 muurahaislajia sisällytettiin alueellisiin punaisiin kirjoihin (tai asiaa koskeviin harvinaisten ja uhanalaisten organismilajien suojelua koskeviin säädöksiin) [253] . Joissakin Euroopan maissa punaisten metsämuurahaisten pesät ovat suojeltuja ja asettuneet . Vuodesta 1971 lähtien RSFSR :ssä on toteutettu koko Venäjän operaatio "Ant" Formica -suvun metsämuurahaisten hyödyllisten lajien kartoittamiseksi, suojelemiseksi ja uudelleensijoittamiseksi [254] . Venäjällä muurahaispesän tuhoaminen (tuhoaminen ) on hallinnollinen rikkomus, josta määrätään sakko 300-500 ruplaa tai varoitus [255] .
Muurahaiset ja niiden toukat ovat syötäviä ja niitä syödään eri puolilla maailmaa. Kahden Liometopum -sukuun kuuluvan muurahaislajin "munat" (pupat, toukat) toimivat perustana ruokalajille, joka tunnetaan Meksikossa nimellä " escamoles " . Niitä pidetään eräänlaisena kaviaarina (tai hyönteismunana), ja niitä myydään korkeaan hintaan, noin 90 dollaria/kg, koska ne ovat kausiluonteisia ja vaikeasti löydettäviä. Etelä-Amerikassa ( Santanderin departementissa Kolumbiassa ) kerätään suurirunkoisia muurahaisia, jotka paikallisväestö tunnetaan nimellä "hormigas culonas" ( Atta laevigata -lajin lehtiä leikkaavat muurahaiset ), jotka paahdetaan elävältä ja syödään [256 ] .
Eri osissa Etelä- ( Intia ) ja Kaakkois-Aasia ( Myanmar , Thaimaa ) vihreää kutosmuurahaistahnaa ( Oecophylla smaragdina ) käytetään kasvis- (tai liha-) curryn mausteena [257] . Kutojamuurahaisten munia ja toukkia sekä niiden aikuisia käytetään thaimaalaisen salaatin "yum" ( thai. ยำ ) valmistukseen ruoissa, joita kutsutaan nimellä "yum khai mod daeng" ( thai. ยำไข่มดแดง punaisesta ). muurahaismunat (ruoka, joka on peräisin Isanin alueelta koillis-Thaimaassa). Myös Australian aboriginaalit (North Queensland) käyttävät kutojamuurahaisia ravinnoksi [258] . Meksikon intiaanit syövät työmuurahaisia, jotka tunnetaan nimellä "hunajatynnyri" ( Myrmecocystus ) [258] .
Kolumbian valloittaja Gonzalo Ximénez de Quesada kertoi raportissaan "Summary of the Conquest of the New Kingdom of Granadan" ( 1539 , toimittanut anonyymi kirjoittaja 1548-1549) muurahaisten (eri lajien) kasvattamisen perinteestä. leivän tekemiseen:
Tämä panchien maa on hedelmällinen, ja suurin osa siitä saa ravintoa ja ravintoa, koska toinen osa siitä on vähemmän runsas, ja toinen, paljon vähemmän, ja tulee sellaiseen tarpeeseen jossain paikassa panchien keskuudessa, että kun he olivat hillittynä he törmäsivät niihin, jotka asuivat Tunkhin maassa kahden syvän joen välissä, tietyillä vuorilla, ei kovin vähäisten ihmisten maakunnassa, joiden ruoka oli vain muurahaisia, ja heistä valmistettiin leipää ruokaan sekoittaen. ne [jauhoiksi]. Joista muurahaisia on runsaasti itse maakunnassa, ja niitä kasvatetaan tätä tarkoitusta varten karsinoissa. Ja [nämä] aitaukset ovat jonkinlaisia väliseiniä, jotka on rakennettu leveistä lehdistä; ja jopa siellä, tuossa maakunnassa, on monenlaisia muurahaisia: toiset ovat suuria ja toiset pieniä.
- Gonzalo Jimenez de Quesada. "Yhteenveto Granadan uuden kuningaskunnan valloituksesta" [259]Myrmekologit tutkivat muurahaisia sekä laboratoriossa että kentällä. Näiden sosiaalisten hyönteisten monipuolinen käyttäytyminen tekee niistä malliorganismeja tieteellisiin kokeisiin. Tutkijat testaavat erilaisia hypoteeseja muurahaisista ekologian ja sosiobiologian aloilla, ja ne ovat erityisen tärkeitä sukulaisten valintateorioiden ja evoluutionaalisesti stabiilien kehitysstrategioiden ennusteiden tutkimisessa [260] . Muurahaisissa havaittiin ensimmäisen kerran ultraviolettivalon havainto (John Lubbock, 1881) [261] . Yksittäisten yksilöiden tutkimista varten muurahaiset, joita pidetään laboratoriomuurahaispesoissa ( formicaria ), on merkitty erityisillä monivärisillä maaleilla [262] . Vuodesta 1963 lähtien Venäjällä (entinen Neuvostoliitto) on pidetty koko Venäjän myrmekologisia symposiumia joka neljäs vuosi .
Muurahaisia on toimitettu avaruusasemille useita kertoja. Esimerkiksi 12. tammikuuta 2014 NASA -ohjelman puitteissa ISS :lle toimitettiin 800 palamuurahaisen työntekijän siirtokunta, joka oli jaettu kahdeksaan osastoon, tutkimaan heidän käyttäytymistään painottomissa olosuhteissa [263] [264] [265 ] .
Sumero-akkadilaisessa mytologiassa punaisia muurahaisia pidettiin alamaailman jumalattaren Ereshkigalin sanansaattajina [ 266] , ja punamuurahaisten taistelua jonkun talossa pidettiin enteiden joukossa [267] .
Kuuluisan kreikkalaisen myytin mukaan Zeus muutti Aiginan saaren muurahaiset ihmisiksi, tehden niistä poikansa Aeacuksen kuninkaaksi - näin ilmestyi Myrmidon - heimo , joka osallistui Akilleuksen johtamaan Troijan sotaan [268] . Toisen version mukaan Myrmidonit polveutuivat sankarista Myrmidonista , Zeuksen pojasta , joka sikisi hänet Eurymedoksesta ja muuttui muurahaiseksi [269] .
Indralle osoitetun hymnin ” Rigveda ” (X. 99) kirjoittaja on Vamra eli Vamraka (”muurahainen”) Vaikhanas- perinteestä ja sen tekstissä (samoin kuin hymnissä I. 51, 9) myytti Indran itsensä muuttamisesta muurahaiseksi mainitaan, tunkeutui vihollisen linnoitukseen [270] . Venäläisessä eeposessa on samanlainen juoni: Volkh Vseslavievich muuttaa taistelijansa muurahaisiksi, jotta he pääsevät "Intian valtakunnan" seinien ja porttien läpi [271] . Nuori mies muuttuu myös "kultaiseksi muurahaiseksi" ossetialaisessa sadussa [272] . Venäläisessä kansantarinassa "Kristaalivuori" muurahaiseksi muuttuva Ivan Tsarevitš tunkeutuu pienen halkeaman läpi kristallivuoreen ja vapauttaa prinsessan [273] .
Monet viittaukset muurahaisiin ovat hajallaan intiaanien mytologiassa. Esimerkiksi myytissä intialaisista, jotka tunnetaan nimellä Blackfeet , muurahaiset esiintyvät nahkakirjontataidon keksijöinä .
Herodotos kertoo, että valtavat muurahaiset ("lähes koiran kokoiset") ottavat autiomaasta kultaista hiekkaa, jonka intiaanit ottavat [275] , tämä legenda oli melko laajalle levinnyt antiikin ja keskiajan kirjallisuudessa aina Goethen Faustiin asti [ 276] . . Mahabharata [277] sisältää myös maininnan "muurahaisten kullasta", joka on Shailoda - joen rannoilla asuvien kuninkaiden hallussa .
Atsteekit uskoivat, että muurahaiset osoittivat Quetzalcoatlille maissin sijainnin , ja Keski- Vietnamin kansat kertoivat muurahaisesta Khmoch Kentu, joka toi riisiä ihmisille vedenpaisumusten jälkeen [278] .
Intiaanien legendan mukaan, joka heijastuu Leconte de Lislen runoon "Valmikin kuolema" [279] , suuri runoilija Valmiki vaipui vanhuudessaan askeesiin ja muurahaiset söivät hänet (jo nimi valmīki tarkoittaa "muurahaiskekoa" ja liittyy nimeen Vamra, venäjäksi, kreikaksi ja muihin muurahaisen nimiin indoeurooppalaisilla kielillä).
Muurahaisia käytettiin usein saduissa, tarinoissa ja lastentarinoissa kovan työn ja keskinäisen avun mallina. Esimerkiksi Ivan Krylovin tarussa " Sudenkorento ja muurahainen " ja Aesopoksen sadussa " Muurahainen ja heinäsirkka" yksi päähenkilöistä on muurahainen. Muurahaiset mainitaan myös uskonnollisissa teksteissä, mukaan lukien Raamattu ( Salomon Sananlaskujen kirja ), Koraani [280] ja muut [281] .
Mene muurahaisen luo, laiskiainen, katso sen tekoja ja ole viisas. Hänellä ei ole pomoa, ei valvojaa, ei mestaria; mutta hän valmistaa leivän kesällä, hän kerää ruokansa elonkorjuun aikana.
- Raamattu. "Sananlaskujen kirja"
Muurahaiset eivät ole vahva kansa, mutta kesällä he valmistavat ruokansa
- Raamattu. "Sananlaskujen kirja"Juutalaisessa midrashissa muurahainen tuomitsee kuningas Salomon . Kysymykseen: onko maailmassa ketään häntä suurempaa, Salomo, Muurahainen vastaa, että hän pitää itseään suurempana, eikä kuninkaalla ole oikeutta olla liian korotettu [282] .
Muurahaisia esiintyy myös seuraavissa kirjallisissa teoksissa: Juri Nikitin - " Megaworld ", " Lords of Megaworld ", Bernard Werber - " Ants ", " Day of the Ant ", "Ant Revolution", Anna Starobinets - "Transitional Age" , Andre Maurois - "Muurahaiset", Clifford Simak - " Kaupunki ", satuja lapsille Ondrej Sekora - " Muurahaiset eivät anna periksi ", "Ant Ferdan seikkailut", Natalia Romanova - "Red Dot Ant", Viktor Pelevin - " Hyönteisten elämä ", Valeri Medvedev - " Barankin, ole ihminen! ", Ian Larry -" Karikin ja Valin poikkeukselliset seikkailut ". Kuvitteellinen jättiläinen esihistoriallinen muurahainen esiintyy Vladimir Obruchevin tieteisromaanissa Plutonia . Muurahaispesäksi organisoitunut ihmisyhteiskunta on kuvattu Frank Herbertin romaanissa Hellstrom's Hive (1973) [ 283 ] .
Tule luokseni, muurahaineni,
niinkuin kaivosmies tulee sumuun,
Vain altruistit kullassa vaeltavat,
Muurahaiseni...
Muurahaiset ovat Neuvostoliiton sarjakuvien päähenkilöitä : " Muurahaisen matka ", joka perustuu Vitaly Bianchin satuun , " Elefantti ja muurahainen ", " Sudenkorento ja muurahainen ", " Barankin, ole mies!" ".
Muurahaiset näyttelivät sankareita ulkomaisissa sarjakuvissa: "Ants the Ant ", " Flick's Adventures ", " Ant Storm ". Muurahaiset ovat hahmoja ranskalaisessa animaatio-tv-sarjassa Minuscule , jossa heidän on osoitettu olevan määrätietoisia ja ahkeria. Muurahaiset ovat myös episodisia hahmoja animoidussa flash- sarjassa " Happy Tree Friends ", jossa ne useimmiten äärimmäisen julmasti murskaavat muurahaiskarhua, joka haluaa syödä ne "Nörtti" .
Elokuvassa muurahaiset esiintyvät yleensä kauhuelokuvissa pelottavina olentoina - " He! ”,“ Ant Empire ”,“ Glass Anthill ”,“ Bone Thief ”,“ Invasion ”,“ Marabunta ”. Dorylus -suvun vaeltava muurahainen nimeltä Siafu esiteltiin vuoden 2008 elokuvassa Indiana Jones and the Kingdom of the Crystal Skull . Heidät esitetään kooltaan liian suurina, erittäin aggressiivisina ja vahvoina sekä luonnollisen elinympäristönsä ulkopuolella: niitä ei löydy Perussa tai Brasiliasta , missä elokuva sijoittuu.
Muurahainen on musiikkiryhmän The Prodigy symboli . Rock-yhtyeellä Stone Temple Pilots on myös kappale "Army Ants" ( englanniksi " nomadic ants"), joka on osa musiikkialbumia Purple . Brittiyhtyeen Adam and the Ants ("Adam and the Ants") ja joidenkin sen kappaleiden nimet on merkitty muurahaisilla (single " Antmusic " oli tammikuussa 1981 Britannian listalla sijalla 2 [285] ).
Videoleike saksalaisen Rammstein - musiikkiyhtyeen kappaleeseen " Linkit 2-3-4 " kertoo muurahaiskekoväestön taistelusta kovakuoriaisten kanssa ja on kuvattu sekä luonnonmateriaalilla että tietokoneanimaatiolla [286] [287] . Albumin " Triangle " Aquarium -ryhmällä on sävellys "My Ant" [284] [288] .
Muurahaisista tuli Salvador Dalin luovan impulssin symboli maalauksiaan kirjoittaessaan, ja myöhemmin Dalin ja Galan korkeiden henkisten suhteiden ja rakkauden symboli . Hän itse sanoi, että eräänä päivänä jättiläinen muurahainen, jolla oli ihmissuu, tuli hänen luokseen unessa ja puhui hänelle Galan äänellä, jonka hän tapasi muutama päivä myöhemmin. Muurahaiset [289] [290] [291] ovat kaikkialla useissa Dalin maalauksissa .
Heraldiikassa muurahainen, kuten mehiläinen , toimii ahkeruuden [ 292] ja nöyryyden [293] symbolina .
Muurahaiset on kuvattu Latvian keskuspankin kupari-nikkeli-seoksesta tehdyn juhlarahan etupuolella 1 latin arvoisena vuonna 2003 [294] .
Muurahaiset on kuvattu myös Bosporin valtakunnan hopearahojen etupuolella . On oletettu, että ne vapautettiin muinaisessa Myrmekian kaupungissa , jonka kreikkalaiset perustivat 6. vuosisadan puolivälissä eKr. e. Kertšin salmen rannalla [295] .
|
|
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
| |||
---|---|---|---|---|
Taksonomia | ||||
|
Aculeata ) | Aculeata (||
---|---|---|
Kuningaskunta Eläimet Tyyppi Niveljalkaiset Luokka Insecta Irtautuminen Hymenoptera | ||
Nykyaikaiset mehiläiset, ampiaiset ja muurahaiset |
| |
† Sukupuuttoon kuollut |
Muurahaisten alaheimot (Formicidae) | ||
---|---|---|
Kuningaskunta Eläimet Tyyppi niveljalkaiset Luokka Ötökät Irtautuminen Hymenoptera | Ant taksonomia | ||
Moderni | ||
† Sukupuuttoon kuollut | ||
Entinen |