Сколько ног у паука и муравья. Сколько ног у муравьев

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

Некоторые особенности существования этих насекомых более чем удивительны

Огненные муравьи сгущаются вместе на поверхности воды. Чтобы лучше понять, как работает плот, команда ученых из Технологического института Джорджии в Атланте использовала временную фотографию для тщательного изучения динамики плота. Они опубликовали результаты своего исследования в Трудах Национальной академии наук в мае.

После сбора колоний огневых муравьев с обочин в Атланте команда позволила им собраться в плот, а затем заморозила весь сбор с жидким азотом. После анализа хрупкого, замороженного скопления они обнаружили, что муравьи огня используют свои мандибулы, когти и клейкие прокладки на концах их ног, чтобы схватить друг друга.

Внешнее строение

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

После того, как ученые сбросили воду на муравьев, они заметили капельку, сформированную в бусину на экзоскелете муравья, демонстрируя ее способность отклонять воду. Твердость их хватки была впечатляющей. Команда подсчитала, что сила сцепления каждого муравья эквивалентна силе, в 400 раз превышающей ее массу тела. Этот захват в два раза сильнее, чем сила, необходимая для прилипания к стеклу.

Затем ученые проверили муравьиную «водостойкость и плавучесть», проанализировав, как ведет себя вода, когда она падает на их тела. Исследователи обнаружили, что экзоскелет муравья может отражать воду. И муравей также способен ловить тонкий слой воздуха на свое тело. Эта полоса кислорода помогает им оставаться на плаву, а также действует как жабер, позволяющий им дышать, когда они являются неудачливыми, привязанными к дну плота.

Тело этих насекомых покрыто хитиновой оболочкой и имеет следующее строение:

голова;
переднегрудь;
брюшко.

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

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

Пожарные муравьи адаптированы для поддержания целостности своей колонии, используя эту инновационную технологию выживания во время наводнений. В случае чрезвычайных ситуаций с водой они могут перевязать королеву и личинок на вершину плота, чтобы сохранить драгоценный груз.

Муравьи, насекомые типа «Членистоногие», являются одними из самых густонаселенных животных на Земле. Их тела сконструированы так, чтобы противостоять атакам, наводнениям и даже случайным колебаниям на семейном пикнике. Как и у всех насекомых, тела муравьев подразделяются на три основные части: головку, грудную клетку и живот.

На фото ниже можно рассмотреть строение тела муравья.

Здесь четко видна структура тела и мандибулы на передней части головы

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

Голова муравья - это чувственная столица своего тела. У муравьев две локтевые антенны рядом с их головами, которые они используют, чтобы почувствовать запах и коснуться мира вокруг них. В отличие от других насекомых, муравьи-антенны согнуты пополам. Муравьи используют свои мандибулы или челюсти, чтобы копать, носить, собирать еду и строить гнезда. Что касается вида, большинство муравьев имеют два видных сложных глаза, которые содержат сотни линз, которые сочетаются с образуют одно изображение в мозге, но у них также есть три простых глаза между двумя большими глазами, называемыми глазками, которые обнаруживают свет и тень.

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

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

Рассмотрим лапки

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

Грудь, также называемая мезосомой, составляет середину тела муравья. Грудная клетка расположена за головой и перед брюшной полостью. Это мощный, мускулистый центр. Каждая из шести соединенных ног муравья прикрепляется к грудной клетке. Ант-ноги предназначены для бега; существо может работать довольно быстро для своего размера. Два крючковатых когтя в конце каждой ноги позволяют муравьям захватывать, подниматься и висеть. Квинс и самцы также имеют временные крылья, построенные для полета; однако они обычно оторваны во время или после спаривания.

первая пара лапок оснащена своеобразными щеточками, с помощью которых насекомые чистят усики и другие лапки;
задние ножки оснащены шпорами, которые чаще всего используются для защиты и атаки при сражениях с другими муравьями;
на всех лапках имеются мелкие зазубрины, которые позволяют этим насекомым передвигаться по абсолютно гладким и при этом отвесным поверхностям;

На заметку! Фараоновы муравьи с легкостью передвигаются по стеклу, на что не способны, например, черные тараканы.
Петиоле - одна из частей тела, которая отличает муравьев от других насекомых; другой - локтевые антенны. Он лежит между грудной клеткой и брюшной полостью и позволяет муравьиной гибкости для скручивания и зарывания под землей. Это похоже на шарнирную функцию талии у людей.

Муравьи, также называемые гастрами, содержат свои жизненно важные и репродуктивные органы, в том числе сердце, которое перекачивает бесцветную кровь и пищеварительную систему, часто используемую для регургитации. Рабочие муравьи некоторых видов также несут жала на спинах своих брюшных полостей, чтобы вводить яд во врагов.
некоторые виды используют свои лапки для того, чтобы переплыть водные преграды. Например, муравей-бульдог способен преодолеть лужу шириной в 15 см.

Особенности размножения

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

Хотя это не технически часть тела, экзоскелет муравья является важной частью его структуры тела. Членистоногий, муравей носит костюм доспехов. Экзоскелет муравья, жесткий, водонепроницаемый корпус, изготовлен из материала на основе глюкозы, называемого хитином. Экзоскелет служит для защиты тонкой мускулатуры мускула и мягких тканей.

Один вид муравей может строить плавающие плоты, упругие мосты и временные убежища, используя только собственные тела. Когда мы думаем о муравьях как строителей, мы обычно представляем себе, как они копают сложные туннельные сети в составе подземных колоний.

Муравьиная матка гораздо крупнее других муравьев

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

Муравьи огня способны строить то, что мы называем «самоагрегатами», - говорит Ху. «Они могут строить небольшие лодки, домики, называемые биваками, и даже мосты, чтобы пересекать потоки, будучи строительным материалом, соединяющим их тела вместе и формируя сильные сети».

Муравьи теперь считаются инвазивными видами в 25 штатах, Азии и Австралии, но их необычное поведение - стратегия выживания, сформированная их родной средой: особая область водно-болотных угодий в западной Бразилии, которые часто затопляются. «Муравьи живут в подполье, но когда он начинает падать, им приходится собирать членов колонии, вытаскивать их из земли и строить плавучий плот», - говорит Ху.

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

Огненные муравьи образуют живой мост между чашкой и чайником. Когда этот плот попадает на землю, муравьи продолжают строить. Чтобы пересечь небольшие потоки во время их последующей миграции, они создают живые мосты, которые позволяют всей колонии сбежать в безопасное место. После этого, используя свои тела, они строят временный надземный лагерь, чтобы обеспечить убежище в течение нескольких дней, необходимых для перекопать подземные туннели. Все это время муравьи, образующие временное убежище, постоянно движутся, но сохраняют структуру. «Это действительно живая архитектура - у нее хорошо построенные, организованные туннели, задумчивые комнаты», - говорит Ху.

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

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

По крайней мере, для муравьев внутри, это обеспечивает защиту от враждебной погоды или хищников. Ху, инженер, в первую очередь интересуется изучением роящихся муравьев как нового материала с беспрецедентными характеристиками. В рамках недавнего исследования его группы, представленного вчера на ежегодном собрании Американского физического общества, он и его коллеги рассмотрели муравьев в контексте других «активных материалов», которые могут реагировать на меняющиеся условия, такие как самовосстанавливающиеся цементы которые могут использовать энергию солнечного света для расширения и заполнения собственных переломов.

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

Муравьиный вес

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

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

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

«Мы хотели охарактеризовать, какой материал он является, - это жидкость, или он прочный, и как он реагирует на стресс?», - говорит он. «В природе, например, эти плоты могут плавать по реке и вскакивать в скалы, или капли дождя могут ударить их». Чтобы проверить эти самоагрегации, команда Ху использовала несколько методик, сравнивая структуры живых муравьев и сгруппированных мертвых муравьев в качестве контроля. Используя реометр - устройство, которое может точно измерять реакцию напряжения и поток жидкости и часто применяется в промышленных ситуациях - они обнаружили, что муравьи непрерывно реорганизуют свою структуру для поддержания стабильности.

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

Муравьиная зимовка

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

Многие материалы ведут себя как твердое тело, когда его напрягают силы, движущиеся с определенными скоростями, и жидкость, когда напряжение замедляется. Вода, например, ведет себя как жидкость, когда вы вставляете в нее свою руку, но твердое тело, когда его ударяет человеческий организм, спрыгивающий с доски для дайвинга - причина, по которой так сильно болит живот.

Исследователи обнаружили, что структуры муравьев представляют собой комбинацию твердых и жидких веществ, когда они усиливаются силами на всех скоростях. Они активно деформируют свою структуру, чтобы приспособиться к стрессу, но затем снова возвращаются на свое место. Проверьте, что происходит, когда одна из их структур сжимается чашкой Петри, например.

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

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

«Это имеет смысл, основываясь на их природной среде», - говорит Ху. «Если они плывут по плоту по реке, они не могут контролировать, где она плавает, поэтому, если что-то есть в этом роде, - скажем, ветка - вы видите реакцию и обтекаете веточку, вроде амебы.».

Также замечательна стойкость и плавучесть муравьев. Когда исследователи пытались подтолкнуть плавающие плоты под поверхностью воды, они обнаружили, что они могут сопротивляться значительным силам и плавать обратно. Это, в частности, обеспечивается экзоскелетами муравьев, которые, естественно, являются гидрофобными. Когда многие муравьи собираются вместе, чтобы сформировать структуру, вода не проникает в промежутки между ними, поэтому, когда они вынуждены под водой, воздух, который остается в этих полостях, помогает им плавать.

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

На заметку! При суровых климатических условиях, например, в северных регионах, муравьи способны переносить особо низкие температуры. Так у личинок, зимующих на Колыме, была зафиксирована температура тела, составляющая -58°С. Этот показатель является наименьшим для насекомых вообще.
Возможно, самая большая тайна замечательных живых структур этих муравьев - это то, как существа общаются, чтобы построить их. Микроскопическое исследование показывает, что муравьи схватывают друг друга, используя как их челюсти, так и маленькие когти на конце их ног.

Отметив это, Ху добавляет: «Мы думаем, что они общались, но мы пока этого не понимаем». Муравей захватывает ногу соседнего муравья в челюсти. Огонь муравьев удручающе устойчив. Колонии агрессивных, ядовитых насекомых могут выдержать наводнения, пожары и пестициды. Теперь исследователи раскрыли механизмы, лежащие в основе одного из самых сложных приемов выживания: плоты, состоящие из тысяч муравьев, связанных друг с другом, которые отталкивают воду, а иногда и плавают в течение нескольких месяцев.

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

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

Результаты могут в конечном итоге помочь инженерам разработать самозакрывающиеся спасательные шлюпки и новые водонепроницаемые материалы. Пожарные муравьи являются родными для Южной Америки, но они вторглись в большие части Американского Юга. Муравьи роятся над другими насекомыми, червями и грызунами. Через несколько часов они могут вырезать небольшие кости животных до костей. Если паводковые воды затопляют колонию, обычное явление в тропических лесах Бразилии, где развивается насекомое, отдельные муравьи присоединяются к их телам, чтобы сформировать плот, который безопасно переносит их в новые районы.

Польза маленьких насекомых

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

Для природы

Принимают активное участие в регулировании количества вредных насекомых, попросту поедая их личинок.

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

Теперь вы понимаете, почему муравьи, считаются санитарами леса.

Трудовые будни муравья наполнены массой полезных дел

Ответ на вопрос, сколько ног у муравья, весьма прост: у любого муравья 6 ног. Причем вне зависимости от вида, размеров, окраски и места обитания - это главное отличие любого муравья от его дальних родственников - клещей, пауков и ракообразных. В целом же у всех муравьев во взрослой стадии все шесть ног хорошо заметны и различимы, и потому посчитать их относительно несложно.

Каждая пара лапок муравья располагается на отдельной части груди. Эти сегменты имеют разные размеры и пропорции у разных видов муравьев и даже у отдельных каст одного вида, но в целом расположение ножек общее для всех муравьев.

Передние лапки муравьев располагаются на переднегруди. На этих лапках у муравьев имеется специальное приспособление, похожее на небольшую щеточку, которым насекомое может чистить усики и другие лапки.

На задних лапах муравья имеются шпоры, выполняющие разные функции. Чаще всего они используются муравьями-солдатами для участия в сражениях с другими муравьями.

Благодаря особому строению своих ног муравьи получают за счет них множество полезных способностей.

Как муравьи держатся на отвесных поверхностях

Поверхности практически любой степени гладкости и отвесности не являются для муравьев преградой. Чем мельче муравей, тем по более гладкой поверхности он может бегать. Например, домашний , спокойно перемещается по стеклам, чего не может сделать, например, черный таракан.

В таких акробатических трюках муравьям помогают крошечные зазубринки на их лапах, которыми они могут вполне успешно цепляться за выступы, различимые только в микроскоп. Разумеется, стволы деревьев и поверхности камней в природе для них - как удобная лестница.

Это интересно

Некоторые муравьи из семейства фаэтончиков могут бегать со скоростью около 4 км/ч, являясь одними из самых быстробегающих насекомых вообще (сегодня рекорд бега зарегистрирован за жуками-скакунами и . Лапки - единственное спасение этих муравьев, обитающих в одних из самых экстремальных биотопах мира вообще - в песчаных и глинистых пустынях Африки, Азии и Америки. Эти муравьи могут выдерживать температуру воздуха до 50°С, но если в таких условиях муравей задержится на солнце и вовремя не добежит до муравейника, то попросту изжарится.

Кроме того, благодаря своим ногам некоторые муравьи умеют плавать. Этим, например, отличаются австралийские муравьи-бульдоги, уникальные по многим своим качествам насекомые. Они способны легко переплывать водные преграды шириной в 15 см (например, небольшие лужи).

6 лап как отличительный признак муравьев

Именно по количеству лапок муравьи отличаются от большинства других членистоногих. Так, некоторые слабо подкованные в биологии туристы могут путать муравьев с очень мелкими клещами или пауками. Все паукообразные (к которым относятся и клещи) имеют восемь лапок, и только посчитав, сколько лап у «муравья», можно однозначно сказать, действительно ли это муравей.

Кроме пауков и клещей в фауне нашей страны больше нет членистоногих, с которыми можно перепутать муравьев. Зато некоторые жуки очень искусно имитируют форму тела муравьев для того, чтобы проникать в их муравейники и жить там. Такие жуки редко попадаются на глаза, и без специальных знаний отличить их от муравьев может быть весьма проблематично.

На заметку

А вот отличить от рабочей особи довольно просто: матки значительно более крупнее и массивнее, чем рабочие муравьи, при этом у них также 6 ног.

Только ли для бега муравьи используют свои лапки

Своими ногами муравьи могут делать большое количество операций. Именно благодаря силе лапок и способности расставлять их шире самого тела муравей вполне может поднимать над собой и нести груз массой в 50 раз больше его собственной.

На заметку

С чисто физиологической точки зрения в таких сверхвозможностях муравьев нет ничего экстраординарного. С уменьшением размеров тела любого живого существа поперечное сечение мышц его тела уменьшается непропорционально. Именно поэтому по сравнению со своим телом это крошечное насекомое поднимает вес, который для человека превратился бы в 3 тонны. Отношение массы мышц к массе тела самого муравья значительно больше такого отношения у человека.

Ноги же пустынные муравьи используют для измерения расстояния. Это для них своеобразный навигационный инструмент: муравей запоминает, сколько шагов он сделал после каждого поворота, и на обратном пути делает поправку ровно на этот угол и на то же самое количество шагов. Если длину лапок изменять (что делали экспериментаторы, изучая этот феномен), муравей будет либо промахиваться мимо цели, либо, наоборот, перебегать её.

А муравьи-ткачи, широко известные своей искусностью в изготовлении гнезд из листьев, используют лапки для того, чтобы листья стягивать. Несколько муравьев (иногда - несколько десятков) хватаются за край одного листа челюстями, а за край другого - лапками, после чего прижимают края один к другому, а другие муравьи скрепляют листья секретом, выделяемым личинками. Так получается подвешенное очень удобное гнездо для целой колонии, живым «остовом» которого первые несколько часов являются рабочие особи.

Железы на ногах как инструмент для ориентирования

Свои ноги муравьи используют и для передачи запаховых сигналов. Ученые обнаружили на лапках муравьев железы, выделяющие сильно пахнущие феромоны. Муравьи оставляют эти вещества в качестве меток на разных объектах по ходу своего движения, делая тропу более заметной для других особей.

Чем больше муравьев пробегает по такой дорожке, тем больше на ней остается меток, тем более она привлекательна для других особей. Соответственно, наиболее посещаемые тропы выглядят для муравьев, как комфортабельные шоссе, в то время как только что помеченные маршруты сравнимы для них с едва хоженой тропинкой в лесу.

Именно из-за ошибок в расстановке таких меток случаются знаменитые муравьиные круги: если муравей случайно пробегает по кругу и замыкает свою собственную тропу более свежим следом, повинуясь инстинкту, он затем продолжает бегать по кругу. К нему же могут подключиться несколько его собратьев, и когда количество муравьев переваливает за несколько сотен, такой круг может стать настоящим бедствием для семьи - муравьи в нем могут бегать до полного истощения. Однако возникнуть такой круг может только в условиях отсутствия заметных внешних ориентиров, когда муравьи вынуждены использовать для навигации только свои ароматические следы.

Поэтому если в следующий раз увидите муравья - присмотритесь к его лапкам. Эти тоненькие и неприметные на первый взгляд органы помогают маленьким трудягам творить настоящие чудеса!