Jaka jest tajemnica siły mrówki? „Rozproszony mózg” rodziny mrówek Mrówki nie mają płuc

Mrówki to niesamowite stworzenia, są bardzo silne i potrafią unieść ciężar dziesięciokrotnie przekraczający ich własny ciężar. Wiemy, że mrówki są owadami społecznymi i żyją w koloniach. Ale czy wiesz, że kolonie mrówek mogą być tak duże, że rozciągają się na tysiące kilometrów? Wiesz to ?

W tym artykule odkryjesz najbardziej niesamowite i interesujące fakty na temat mrówek, które pozwolą ci lepiej zrozumieć te owady.

Anatomia

1. Mrówki nie mają uszu

Mrówki nie mają tradycyjnych uszu jak ludzie. „Słyszą” mierząc wibracje. Specjalne czujniki na kolanach i łapach pomagają im wychwytywać wibracje z otoczenia.

2. Mrówki mają największy mózg ze wszystkich owadów.

Mózg mrówki składa się z 250 000 komórek, czyli więcej niż mózg innych owadów. Niektóre duże kolonie mrówek mogą mieć tyle komórek mózgowych, co przeciętny człowiek.

3. Mrówki mają dwa żołądki

Mrówki mają zazwyczaj dwa żołądki. Jeden żołądek służy do indywidualnego karmienia owada, drugi zaś do wymiany pokarmu z innymi mrówkami w kolonii.

Reprodukcja

4. Mrówki rozmnażają się przez tę samą płeć.

Niektóre gatunki mrówek rozmnażają się poprzez klonowanie w procesie zwanym partenogenezą. Ten rodzaj rozmnażania charakteryzuje się pojawieniem się samic z niezapłodnionych jaj (samce nie biorą w tym udziału). Mrówki potrafią także rozmnażać się płciowo.

Kolonie

5. Mrówki tworzą niesamowicie duże kolonie

Uważa się, że największa kolonia mrówek zajmuje powierzchnię ponad 5800 km. Jest tak duży, że obejmuje swoim zasięgiem kilka krajów, m.in. Włochy, Francję i Hiszpanię. Kolonia składa się z gatunku mrówek argentyńskich ( Linepithema pokorny).

Inne interesujące fakty

6. Mrówki mogą stać się „zombie”

Największe żyjące mrówki mają długość około 3 do 5 centymetrów. Niektóre skamieniałości mrówek są jeszcze większe i osiągają długość do 6 centymetrów.

8. Mrówki potrafią przetrwać mokre warunki związane z powodzią

Mrówki oddychają poprzez wyspecjalizowane narządy zwane przetchlinkami. Kiedy ich środowisko staje się zbyt wilgotne z powodu powodzi lub innej klęski żywiołowej, są w stanie zamknąć swoje przetchlinki, aby przetrwać. Owady te mogą nawet przebywać pod wodą przez pewien okres czasu.

9. Żywotność

Podczas gdy standardowa długość życia mrówek wynosi 30–90 dni, niektóre królowe mrówek mogą żyć 20–30 lat.

10. Mądre mrówki

Czy wiesz, że w Biblii wychwalano mrówki? W Przysłowie 6:6 czytamy: „Idź do mrówki, leniwie, przyjrzyj się jej poczynaniom i bądź mądry”. Mrówki są przykładem ciężkiej pracy i pracowitości.

11. Niektóre mrówki są przezroczyste

Niektóre mrówki mają przezroczyste ciała. Są w stanie przybrać kolor każdego pożywienia, którym się żywią.

12. Mrówki mogą chronić się kwasem.

Niektóre gatunki mrówek mogą rozpylać kwas, aby pozbyć się niepożądanych konkurentów w swoim środowisku lub chronić się przed potencjalnymi zagrożeniami.

Złożoność życia rodziny mrówek zaskakuje nawet specjalistów, a dla niewtajemniczonych na ogół wydaje się to cudem. Trudno uwierzyć, że życiem całej społeczności mrówek i poszczególnych jej członków sterują jedynie wrodzone reakcje instynktowne. Naukowcom nie jest jeszcze jasne, w jaki sposób zachodzi koordynacja zbiorowych działań dziesiątek i setek tysięcy mieszkańców mrowiska, w jaki sposób rodzina mrówek otrzymuje i analizuje informacje o stanie środowiska niezbędne do utrzymania żywotności mrowiska. Hipoteza rozpatrująca te zagadnienia z punktu widzenia zewnętrznego wobec myrmekologii, wykorzystująca idee z teorii informacji i kontroli, może wydawać się fantastyczna. Uważamy jednak, że ma prawo do dyskusji.

Mrówki uważnie monitorują stan swojego domu. Średniej wielkości mrowisko składa się z 4-6 milionów igieł i gałązek. Codziennie setki mrówek przenoszą je z góry w głąb mrowiska i z niższych pięter na górę. Zapewnia to stabilny reżim wilgotności dla gniazda, dzięki czemu kopuła mrowiska pozostaje sucha po deszczu i nie gnije ani nie pleśnieje.

Mrówki w oryginalny sposób rozwiązują problem ogrzania mrowiska po zimie. Przewodność cieplna ścian mrowiska jest bardzo niska, a naturalne nagrzewanie się wiosną trwałoby bardzo długo. Aby przyspieszyć ten proces, mrówki same nanoszą ciepło do mrowiska. Kiedy słońce zaczyna się nagrzewać, a śnieg topnieje w mrowisku, jego mieszkańcy wypełzają na powierzchnię i zaczynają się „opalać”. Bardzo szybko temperatura ciała mrówki wzrasta o 10-15 stopni, a mrówka wraca do zimnego mrowiska, ogrzewając je swoim ciepłem. Tysiące mrówek „bierzących” takie „kąpiele” szybko podnosi temperaturę wewnątrz mrowiska.

Różnorodność mrówek jest nieograniczona. W tropikach występują tak zwane wędrowne mrówki, które wędrują w dużych ilościach. Po drodze niszczą wszystko co żyje i nie da się ich powstrzymać. Dlatego te mrówki przerażają mieszkańców tropikalnej Ameryki. Kiedy zbliża się kolumna bezdomnych mrówek, mieszkańcy wraz ze swoimi zwierzętami uciekają z wioski. Gdy kolumna przejdzie przez wieś, nie ma w niej już nic żywego: ani szczurów, ani myszy, ani owadów. Poruszając się w kolumnie, bezpańskie mrówki utrzymują ścisły porządek. Brzegów kolumny strzegą mrówki-żołnierze z ogromnymi szczękami, pośrodku znajdują się samice i robotnice. Robotnice przenoszą larwy i poczwarki. Ruch trwa przez cały dzień. W nocy kolumna zatrzymuje się, a mrówki skupiają się razem. Aby się rozmnażać, mrówki tymczasowo przechodzą na siedzący tryb życia, ale nie budują mrowiska, ale gniazdo z własnych ciał w kształcie kuli, pustej w środku, z kilkoma kanałami wejścia i wyjścia. W tym czasie królowa zaczyna składać jaja. Opiekują się nimi mrówki robotnice i wykluwają się z nich larwy. Od czasu do czasu stada mrówek zbieraczy opuszczają gniazdo, aby zdobyć pożywienie dla rodziny. Siedzący tryb życia trwa do czasu, aż larwy dorosną. Potem rodzina mrówek wyrusza ponownie.

O cudach rodziny mrówek można powiedzieć dużo więcej, jednak każdy mieszkaniec mrowiska jest, o dziwo, tylko małym, wybrednym owadem, w którego działaniu często trudno znaleźć jakikolwiek cel.

Mrówka porusza się po nieoczekiwanych trajektoriach, ciągnie samotnie lub w grupie pewne ładunki (kawałek trawy, jajo mrówki, grudkę ziemi itp.), ale zwykle trudno jest prześledzić jej pracę od początku do skutku. Jego, że tak powiem, „makrooperacje pracy” wyglądają bardziej sensownie: mrówka zręcznie podnosi źdźbło trawy lub kawałek igliwia, przyłącza się do „grupowego” noszenia, umiejętnie i desperacko walczy w bitwach mrówek.

Uderzające nie jest to, że z tego chaosu i pozornie bezcelowego krzątaniny kształtuje się wieloaspektowe i wyważone życie mrowiska. Jeśli spojrzeć na jakąkolwiek konstrukcję ludzką z wysokości setek metrów, obraz będzie bardzo podobny: tam również setki pracowników wykonują dziesiątki pozornie niezwiązanych ze sobą operacji, w wyniku czego pojawia się drapacz chmur, wielki piec lub tama.

Zaskakująca jest kolejna rzecz: w rodzinie mrówek nie ma „ośrodka mózgowego”, który zarządzałby wspólnymi wysiłkami, aby osiągnąć pożądany rezultat, czy to naprawę mrowiska, zdobycie pożywienia czy ochronę przed wrogami. Co więcej, anatomia pojedynczej mrówki – zwiadowcy, robotnicy czy królowej mrówek – nie pozwala na umieszczenie tego „ośrodka mózgowego” w pojedynczej mrówce. Fizyczne wymiary jego układu nerwowego są zbyt małe, a ilość programów i danych zgromadzonych przez pokolenia niezbędnych do kontrolowania aktywności życiowej mrowiska jest zbyt duża.

Można założyć, że pojedyncza mrówka jest w stanie samodzielnie i na poziomie instynktownym wykonać niewielki zestaw „makrooperacji roboczych”. Mogą to być operacje robocze i bojowe, z których, podobnie jak elementarne cegły, powstaje życie robocze i bojowe mrowiska. Ale to nie wystarczy na życie w rodzinie mrówek.

Aby egzystować w swoim środowisku, rodzina mrówek musi umieć ocenić zarówno swój stan, jak i stan środowiska, umieć przełożyć te oceny na konkretne zadania utrzymania homeostazy, ustalić priorytety dla tych zadań, monitorować ich realizację, a w w czasie rzeczywistym, przeorganizuj pracę w odpowiedzi na zakłócenia zewnętrzne i wewnętrzne.

Jak mrówki to robią? Jeśli przyjmiemy założenie o reakcjach instynktownych, wówczas całkiem prawdopodobny algorytm może wyglądać tak. W żywej istocie, w takiej czy innej formie, powinno istnieć coś podobnego do „sytuacji stołowej - instynktowna reakcja na sytuację”. W każdej sytuacji życiowej pochodzące z niej informacje są przetwarzane przez układ nerwowy, a stworzony przez niego „obraz sytuacji” porównywany jest z „sytuacjami tabelarycznymi”. Jeżeli „obraz sytuacji” pokrywa się z jakąkolwiek „sytuacją tabelaryczną”, wykonywana jest odpowiednia „reakcja na sytuację”. Jeśli nie ma dopasowania, nie jest dokonywana żadna korekta lub wykonywana jest „standardowa” odpowiedź. Sytuacje i odpowiedzi w takiej „tabeli” można uogólniać, ale nawet wtedy jej objętość informacyjna będzie bardzo duża nawet dla wykonywania stosunkowo prostych funkcji zarządczych.

„Stół” kontrolujący życie mrowiska i wyszczególniający warianty sytuacji pracy i kontaktów z otoczeniem przy udziale dziesiątek tysięcy mrówek staje się po prostu ogromny, a jego przechowywanie wymagałoby kolosalnych ilości „urządzeń magazynujących” układu nerwowego. Ponadto czas uzyskania „odpowiedzi” podczas wyszukiwania w takiej „tabeli” również będzie bardzo długi, ponieważ trzeba ją wybrać z niezwykle dużego zestawu podobnych sytuacji. Ale w prawdziwym życiu odpowiedzi te muszą zostać otrzymane dość szybko. Naturalnie ścieżka komplikowania zachowań instynktownych szybko prowadzi w ślepy zaułek, szczególnie w przypadkach, gdy wymagane są instynktowne umiejętności zachowania zbiorowego.

Mrówki. „Pasterz” i stado „krów”

Aby ocenić złożoność „tabeli zachowań instynktownych”, przyjrzyjmy się przynajmniej, jakie podstawowe czynności muszą wykonywać mrówki „hodowcy zwierząt gospodarskich”, opiekując się mszycami. Oczywiście mrówki muszą umieć znaleźć na liściach „bogate pastwiska” i odróżnić je od „biednych”, aby móc szybko i prawidłowo przemieszczać mszyce wokół rośliny. Muszą umieć rozpoznawać owady niebezpieczne dla mszyc i wiedzieć, jak je zwalczać. Jednocześnie jest całkiem możliwe, że metody walki z różnymi wrogami różnią się od siebie, a to w naturalny sposób zwiększa wymaganą ilość wiedzy. Ważna jest także umiejętność identyfikacji samic mszyc, aby w określonym momencie (na początku zimy) przenieść je do mrowiska, umieścić w specjalnych miejscach i utrzymać przez całą zimę. Wiosną konieczne jest ustalenie miejsc ich ponownego zasiedlenia i zorganizowanie życia nowej kolonii.

Prawdopodobnie nie ma potrzeby kontynuować - wymienione już operacje dają wyobrażenie o ilości wiedzy i umiejętności potrzebnych mrówce. Należy wziąć pod uwagę, że wszystkie tego typu operacje mają charakter zbiorowy i w różnych sytuacjach może je wykonać różna liczba mrówek. Nie da się więc tej pracy wykonywać według sztywnego szablonu i trzeba umieć dostosować się do zmieniających się warunków pracy zbiorowej. Na przykład mrówkowy „hodowca zwierząt” musi wiedzieć nie tylko, jak dbać o mszyce, ale także jak uczestniczyć w zbiorowym życiu mrowiska, kiedy i gdzie pracować i odpoczywać, o której godzinie zaczynać i kończyć dzień pracy, itp. Aby koordynować działania dziesiątek i setek tysięcy mrówek w rozległym oceanie możliwości zbiorowej aktywności zawodowej, wymagany jest poziom kontroli o rząd wielkości wyższy niż ten, który jest możliwy w przypadku zachowań instynktownych.

Elementarne zdolności intelektualne pojawiły się wśród przedstawicieli świata zwierzęcego Ziemi właśnie po to, aby obejść to podstawowe ograniczenie. Zamiast sztywnego wyboru z „tabeli” zaczęto stosować metodę konstruowania „reakcji” na powstającą sytuację ze stosunkowo niewielkiego zestawu elementarnych reakcji. Algorytm takiej konstrukcji jest przechowywany w „pamięci”, a specjalne bloki układu nerwowego budują zgodnie z nim niezbędną „odpowiedź”. Naturalnie, ta część struktury układu nerwowego, która jest odpowiedzialna za reakcje na zakłócenia zewnętrzne, staje się znacznie bardziej skomplikowana. Ale taka komplikacja się opłaca, ponieważ pozwala, bez konieczności nierealistycznie dużych objętości układu nerwowego, na niemal nieograniczone różnicowanie zachowań jednostki i społeczności. Opanowanie nowego typu zachowań z tego punktu widzenia wymaga jedynie dodania do „pamięci” nowego algorytmu generowania „odpowiedzi” i minimalnej ilości nowych danych. Dzięki instynktownemu zachowaniu możliwości układu nerwowego szybko ograniczają taki rozwój.
Jest oczywiste, że powyższych funkcji zarządzania kolonią mrówek, niezbędnych do utrzymania równowagi ze środowiskiem i przetrwania, nie można realizować na poziomie instynktownym. Są one zbliżone do tego, co zwykliśmy nazywać.

Ale czy myślenie jest dostępne dla mrówki? Według niektórych raportów jego układ nerwowy zawiera zaledwie około 500 tysięcy neuronów. Dla porównania: około 100 miliardów neuronów. Dlaczego więc mrowisko może robić to, co robi i żyć w ten sposób? Gdzie znajduje się „ośrodek myślenia” rodziny mrówek, jeśli nie można go zlokalizować w układzie nerwowym mrówki? Od razu powiem, że tajemnicze „psychopola” i „aura intelektualna” jako pojemnik tego „centrum” nie będą tutaj rozważane. Poszukamy rzeczywistych miejsc potencjalnej lokalizacji takiego „centrum” i sposobów jego funkcjonowania.

Wyobraźmy sobie, że programy i dane hipotetycznego mózgu o wystarczającej mocy są podzielone na dużą liczbę małych segmentów, z których każdy znajduje się w układzie nerwowym jednej mrówki. Aby segmenty te działały jak jeden mózg, konieczne jest połączenie ich liniami komunikacyjnymi i włączenie do zbioru programów mózgowych programu „nadzorczego”, który monitorowałby przesyłanie danych pomiędzy segmentami i zapewniał wymaganą kolejność ich wykonywania. praca. Ponadto „budując” taki mózg należy wziąć pod uwagę fakt, że niektóre mrówki - nosiciele segmentów programu - mogą umrzeć ze starości lub umrzeć w trudnej walce o przetrwanie, a wraz z nimi znajdujące się w nich segmenty mózgu umrze. Aby mózg był odporny na takie straty, konieczne jest posiadanie kopii zapasowych segmentów.

Programy samoleczenia i optymalna strategia redundancji pozwalają, ogólnie rzecz biorąc, stworzyć mózg o bardzo dużej niezawodności, który może pracować przez długi czas, pomimo strat militarnych i domowych oraz zmian w pokoleniach mrówek. Taki „mózg” rozproszony wśród dziesiątek i setek tysięcy mrówek nazwiemy rozproszonym mózgiem mrowiska, mózgiem centralnym lub supermózgiem. Trzeba przyznać, że we współczesnej technologii systemy o strukturze przypominającej supermózg nie są nowością. Tym samym amerykańskie uniwersytety wykorzystują już tysiące komputerów podłączonych do Internetu do rozwiązywania palących problemów naukowych wymagających dużych zasobów obliczeniowych.

Oprócz segmentów rozproszonego mózgu układ nerwowy każdej mrówki musi zawierać także programy „makrooperacji porodowych” wykonywanych zgodnie z poleceniami tego mózgu. Skład programu „makrooperacji pracy” określa rolę mrówki w hierarchii mrowiska, a segmenty rozproszonego mózgu działają jako jeden system, jakby poza świadomością mrówki (jeśli ją posiadała) .

Załóżmy więc, że społeczność zbiorowych owadów jest kontrolowana przez rozproszony mózg, a każdy członek społeczności jest nosicielem cząstki tego mózgu. Innymi słowy, w układzie nerwowym każdej mrówki znajduje się niewielki segment centralnego mózgu, który jest zbiorową własnością społeczności i zapewnia istnienie tej społeczności jako całości. Ponadto zawiera programy autonomicznego zachowania („makrooperacje pracownicze”), które są niejako opisem jego „osobowości” i które logicznie nazywa się jego własnym segmentem. Ponieważ objętość układu nerwowego każdej mrówki jest niewielka, objętość indywidualnego programu „makrooperacji porodowych” jest również niewielka. Dlatego takie programy mogą zapewnić niezależne zachowanie owada tylko podczas wykonywania elementarnej czynności i wymagają obowiązkowego sygnału sterującego po jej zakończeniu.

Mówiąc o supermózgu, nie można pominąć problemu komunikacji pomiędzy jego segmentami zlokalizowanymi w układzie nerwowym poszczególnych mrówek. Jeśli przyjmiemy hipotezę o rozproszonym mózgu, musimy wziąć pod uwagę, że aby kontrolować system mrowisk, konieczne jest szybkie przekazywanie dużych ilości informacji pomiędzy segmentami mózgu, a poszczególne mrówki często muszą otrzymywać polecenia kontrolne i korygujące. Jednak długoterminowe badania mrówek (i innych owadów zbiorowych) nie wykazały żadnych potężnych systemów transmisji informacji: znalezione „linie komunikacyjne” zapewniają prędkość transmisji rzędu kilku bitów na minutę i mogą mieć jedynie charakter pomocniczy.

Dziś znamy tylko jeden kanał, który mógłby zaspokoić wymagania rozproszonego mózgu: oscylacje elektromagnetyczne w szerokim zakresie częstotliwości. Chociaż dotychczas nie znaleziono takich kanałów u mrówek, termitów czy pszczół, nie oznacza to, że są one nieobecne. Bardziej słuszne byłoby stwierdzenie, że zastosowane metody badawcze i sprzęt nie pozwoliły na wykrycie tych kanałów komunikacji.

Nowoczesna technologia dostarcza na przykład przykładów zupełnie nieoczekiwanych kanałów komunikacji w pozornie dobrze zbadanych obszarach, które można wykryć jedynie za pomocą specjalnie opracowanych metod. Dobrym przykładem może być wychwytywanie słabych wibracji dźwiękowych lub, mówiąc najprościej, podsłuchiwanie. Rozwiązanie tego problemu szukano i znaleziono zarówno w architekturze starożytnych egipskich świątyń, jak i we współczesnych mikrofonach kierunkowych, ale wraz z pojawieniem się lasera nagle stało się jasne, że istnieje inny niezawodny i wysokiej jakości kanał do odbioru bardzo słabych wibracji akustycznych . Co więcej, możliwości tego kanału znacznie przekraczają wszystko, co w zasadzie uważano za możliwe i wydają się fantastyczne. Okazało się, że bez mikrofonów i nadajników radiowych można wyraźnie usłyszeć wszystko, co się mówi cicho w zamkniętym pomieszczeniu i to z odległości 50-100 metrów. Aby to zrobić, wystarczy, że pokój ma przeszklone okno. Faktem jest, że fale dźwiękowe powstające podczas rozmowy powodują drgania szyby okiennej o amplitudzie mikronów i ułamków mikrona. Wiązka laserowa odbita od oscylującego szkła umożliwia zarejestrowanie tych drgań na urządzeniu odbiorczym i po odpowiedniej obróbce matematycznej przekształcenie ich w dźwięk. Ta nowa, nieznana wcześniej metoda rejestracji drgań umożliwiła uchwycenie niezauważalnie słabych dźwięków w warunkach, w których ich wykrycie wydawało się zasadniczo niemożliwe. Oczywiście eksperyment wykorzystujący tradycyjne metody poszukiwania sygnałów elektromagnetycznych nie byłby w stanie wykryć tego kanału.

Dlaczego nie możemy założyć, że rozproszony mózg wykorzystuje jakąś nieznaną metodę przesyłania informacji kanałem oscylacji elektromagnetycznych? Z drugiej strony w życiu codziennym można znaleźć przykłady przekazywania informacji kanałami, których fizyczne podstawy nie są znane. Nie mam tu na myśli spełniania przeczuć, więzi emocjonalnych pomiędzy bliskimi i innych podobnych przypadków. Wokół tych zjawisk, pomimo ich bezwarunkowego istnienia, narosło tak wiele mistycznych i półmistycznych fantazji, przesady, a czasem po prostu oszustwa, że ​​nie mam odwagi się do nich powoływać. Ale znamy na przykład tak powszechne zjawisko, jak uczucie bycia obserwowanym. Prawie każdy z nas może doświadczyć chwil, kiedy odwrócił się, czując czyjeś spojrzenie. Nie ma wątpliwości co do istnienia kanału informacyjnego odpowiedzialnego za przekazywanie wrażenia patrzenia, ale nie ma też wyjaśnienia, w jaki sposób pewne cechy stanu psychiki patrzącego przekazywane są osobie, na którą patrzy. Pole elektromagnetyczne mózgu, które mogłoby odpowiadać za tę wymianę informacji, jest praktycznie niezauważalne po usunięciu go na odległość kilkudziesięciu centymetrów, a wrażenie wzroku przekazywane jest na kilkadziesiąt metrów.

To samo można powiedzieć o tak znanym zjawisku jak. Nie tylko ludzie mają zdolności hipnotyczne: wiadomo, że niektóre węże wykorzystują je podczas polowań. Podczas hipnozy informacja przekazywana jest także od hipnotyzera do osoby zahipnotyzowanej kanałem, który choć na pewno istnieje, którego natura nie jest znana. Co więcej, jeśli ludzki hipnotyzer czasami używa poleceń głosowych, wówczas węże nie używają sygnału dźwiękowego, ale ich hipnotyczna sugestia nie traci z tego powodu mocy. I nikt nie wątpi, że można wyczuć czyjeś spojrzenie i nikt nie zaprzecza realności hipnozy ze względu na fakt, że w tych zjawiskach kanały przekazywania informacji są nieznane.

Wszystko to można uznać za potwierdzenie dopuszczalności założenia o istnieniu kanału transmisji informacji pomiędzy segmentami rozproszonego mózgu, którego fizyczne podstawy wciąż nie są nam znane. Skoro nauka, technologia i praktyka życia codziennego dostarczają nam nieoczekiwanych i nierozwiązanych przykładów różnych kanałów informacyjnych, najwyraźniej nie ma nic niezwykłego w założeniu istnienia innego kanału o nieznanym charakterze.

Aby wyjaśnić, dlaczego nie odkryto jeszcze linii komunikacyjnych u owadów zbiorowych, można podać wiele różnych przyczyn - od bardzo realnych (niewystarczająca czułość sprzętu badawczego) po fantastyczne. Łatwiej jednak założyć, że te kanały komunikacji istnieją i zobaczyć, jakie z tego wynikają konsekwencje.

Bezpośrednie obserwacje mrówek potwierdzają hipotezę o zewnętrznych poleceniach sterujących zachowaniem pojedynczego owada. Typowa dla mrówki jest nieoczekiwana i nagła zmiana kierunku ruchu, której nie można wytłumaczyć żadnymi widocznymi przyczynami zewnętrznymi. Często można zaobserwować, jak mrówka zatrzymuje się na chwilę i nagle skręca, kontynuując poruszanie się pod kątem do poprzedniego kierunku, a czasem w kierunku przeciwnym. Zaobserwowany wzór można prawdopodobnie zinterpretować jako „zatrzymanie się w celu otrzymania sygnału sterującego” i „kontynuowanie ruchu po otrzymaniu rozkazu o nowym kierunku”. Wykonując jakąkolwiek operację porodową, mrówka może (choć zdarza się to znacznie rzadziej) przerwać ją i albo przejść do innej operacji, albo oddalić się od miejsca pracy. To zachowanie przypomina również reakcję na sygnał zewnętrzny.

Z punktu widzenia hipotezy supermózgu bardzo interesujące jest zjawisko tzw. leniwych mrówek. Obserwacje pokazują, że nie wszystkie mrówki w rodzinie są wzorami ciężkiej pracy. Okazuje się, że około 20% rodziny mrówek praktycznie nie uczestniczy w pracy. Badania wykazały, że „leniwe” mrówki to nie mrówki na wakacjach, które po odzyskaniu sił wracają do pracy. Okazało się, że jeśli usunie się z rodziny zauważalną część pracujących mrówek, tempo pracy pozostałych „pracowników” odpowiednio wzrasta, a „leniwe” mrówki nie są włączane do pracy. Dlatego nie można ich uważać ani za „rezerwę siły roboczej”, ani za „wakacje”.

Obecnie zaproponowano dwa wyjaśnienia istnienia „leniwych” mrówek. W pierwszym przypadku zakłada się, że „leniwe” mrówki to swego rodzaju „emeryci” mrowiska, mrówki starzejące się, niezdolne do aktywnej pracy. Drugie wyjaśnienie jest jeszcze prostsze: są to mrówki, które z jakiegoś powodu nie chcą pracować. Ponieważ nie ma innego, bardziej przekonującego wyjaśnienia, myślę, że mam prawo przyjąć jeszcze jedno założenie.

Dla każdego rozproszonego systemu przetwarzania informacji – a rodzajem takiego systemu jest supermózg – jednym z głównych problemów jest zapewnienie niezawodności. Dla supermózgu to zadanie jest niezbędne. Podstawą systemu przetwarzania informacji jest oprogramowanie, w którym zakodowane są przyjęte w systemie metody analizy danych i podejmowania decyzji, co dotyczy również supermózgu. Z pewnością jego programy bardzo różnią się od programów napisanych dla współczesnych systemów komputerowych. Ale w takiej czy innej formie muszą istnieć i to oni są odpowiedzialni za wyniki pracy supermózgu, tj. ostatecznie dla przetrwania populacji.

Jednak, jak wspomniano powyżej, programy i przetwarzane przez nie dane nie są przechowywane w jednym miejscu, ale są podzielone na wiele segmentów znajdujących się w poszczególnych mrówkach. I nawet przy bardzo dużej niezawodności działania każdego elementu supermózgu, wynikająca z tego niezawodność systemu jest niska. Niech więc na przykład niezawodność każdego elementu (segmentu) wyniesie 0,9999, tj. awaria pojawia się średnio raz na 10 tysięcy połączeń. Ale jeśli obliczymy całkowitą niezawodność systemu składającego się, powiedzmy, z 60 tysięcy takich segmentów, to okaże się, że jest ona mniejsza niż 0,0025, tj. zmniejsza się około 400 razy w porównaniu z niezawodnością pojedynczego elementu!

Opracowano i zastosowano w nowoczesnej technologii różne metody zwiększania niezawodności dużych systemów. Na przykład powielanie elementów radykalnie zwiększa niezawodność. Jeśli więc przy tej samej niezawodności elementu, co w powyższym przykładzie, zostanie on zduplikowany, wówczas całkowita liczba elementów podwoi się, ale całkowita niezawodność systemu wzrośnie i stanie się prawie równa niezawodności pojedynczego elementu .

Wracając do rodziny mrówek, trzeba powiedzieć, że niezawodność funkcjonowania każdego segmentu supermózgu jest znacznie niższa od podanych wartości, choćby ze względu na krótką żywotność i duże prawdopodobieństwo śmierci nosicieli tych segmentów - pojedyncze mrówki. Dlatego wielokrotna duplikacja segmentów supermózgu jest warunkiem jego normalnego funkcjonowania. Ale oprócz powielania istnieją inne sposoby na zwiększenie ogólnej niezawodności systemu.

Faktem jest, że system jako całość nie reaguje jednakowo na awarie poszczególnych jego elementów. Zdarzają się awarie, które fatalnie wpływają na działanie systemu: na przykład, gdy program zapewniający wymaganą kolejność przetwarzania informacji nie działa poprawnie lub gdy w wyniku awarii utracone zostają unikalne dane. Jeśli jednak w segmencie, którego wyniki można w jakiś sposób skorygować, wystąpi awaria, wówczas problem ten prowadzi jedynie do pewnego opóźnienia w uzyskaniu wyniku. Nawiasem mówiąc, w rzeczywistych warunkach większość wyników uzyskanych przez supermózg należy właśnie do tej grupy i tylko w rzadkich przypadkach niepowodzenia prowadzą do poważnych konsekwencji. Dlatego niezawodność systemu można zwiększyć także poprzez zwiększenie, że tak powiem, „fizycznej niezawodności” segmentów, w których znajdują się szczególnie ważne i nieodzyskiwalne programy i dane.

Na podstawie powyższego można założyć, że to „leniwe” mrówki są nosicielami wyspecjalizowanych, szczególnie ważnych segmentów rozproszonego mózgu. Segmenty te mogą mieć różne cele, na przykład spełniać funkcje utrzymania integralności mózgu w przypadku śmierci poszczególnych mrówek, zbierać i przetwarzać informacje z segmentów niższego poziomu, zapewniać prawidłową sekwencję zadań supermózgu, itp. Odciążenie od pracy zapewnia „leniwym” mrówkom zwiększone bezpieczeństwo i pewność istnienia.

To założenie o roli „leniwych” mrówek potwierdza eksperyment przeprowadzony w laboratorium Stanforda przez słynnego fizyka, noblistę I. Prigogine’a, który badał problemy samoorganizacji i działania zbiorowego. W tym eksperymencie rodzinę mrówek podzielono na dwie części: jedna składała się wyłącznie z „leniwych” mrówek, a druga obejmowała „robotnice”. Po pewnym czasie stało się jasne, że „profil pracy” każdej nowej rodziny powtarza „profil pracy” rodziny pierwotnej. Okazało się, że w rodzinie „leniwych” mrówek tylko co piąta pozostała „leniwa”, pozostałe natomiast aktywnie pracowały. W rodzinie „robotników” ta sama piąta część stała się „leniwa”, a reszta pozostała „robotnikami”.

Wyniki tego eleganckiego eksperymentu można łatwo wyjaśnić w kategoriach hipotezy o rozproszonym mózgu. Najwyraźniej w każdej rodzinie część jej członków jest oddelegowana do przechowywania szczególnie ważnych segmentów rozproszonego mózgu. Prawdopodobnie pod względem struktury i struktury układu nerwowego „leniwe” mrówki nie różnią się od „pracowników” - po prostu w pewnym momencie zostają obciążone niezbędnymi segmentami. Dokładnie to samo przydarzyło się nowym koloniom w opisanym powyżej eksperymencie: centralny mózg zrobił coś podobnego do pobrania nowego oprogramowania, co zakończyło projektowanie kolonii mrówek.

Już dziś można budować dość prawdopodobne hipotezy dotyczące struktury rozproszonego mózgu, topologii sieci łączącej jego segmenty i podstawowych zasad redundancji w jej obrębie. Ale nie to jest najważniejsze. Najważniejsze jest to, że koncepcja rozproszonego mózgu pozwala nam konsekwentnie wyjaśniać główną tajemnicę mrowiska: gdzie i w jaki sposób przechowywane i wykorzystywane są informacje sterujące, które determinują bardzo złożone życie rodziny mrówek.

Doktor nauk technicznych V. LUGOVSKOY, czasopismo „Nauka i życie” nr 3, 2007

Potrafią samodzielnie budować skomplikowane domy z toaletami, używać leków do walki z infekcjami i uczyć się nawzajem nowych umiejętności.

Oto 15 bardzo interesujących i zaskakujących faktów na temat tych owadów:

1. Mrówki nie zawsze są pracowite.

Pomimo swojej reputacji oddanych pracowników, nie wszystkie mrówki w rodzinie ciągną więcej niż ważą.

W jednym badaniu mrowiska w Ameryce Północnej naukowcy monitorowali mrówki z rodzaju Temnothorax. Odkryli, że prawie jedna czwarta mrówek była dość pasywna przez cały okres badania. Jak dotąd naukowcy nie są w stanie powiedzieć, dlaczego niektóre mrówki są nieaktywne.

2. Mrówki lubią jeść fast foody.

W 2014 roku naukowcy zostawili hot dogi, chipsy ziemniaczane i inne fast foody na chodniku Nowego Jorku, aby sprawdzić, ile mrówek chce zjeść ludzkie mrówki.

Dzień później wrócili na miejsce i zważyli pozostałą żywność, aby dowiedzieć się, ile zjadły mrówki. Obliczyli, że mrówki (i inne owady) zjadają rocznie prawie 1000 kg wyrzuconej żywności.

3. Czasami mrówki hodują larwy motyli. Borówka i mirmika.

Borówka alcon, motyl z rodziny borówek, prowadzący dzienny tryb życia, czasami oszukuje myrmiki – rodzaj małych ziemnych mrówek – aby wychowały dla nich młode.

Mrówki czasami mylą zapach larwy gąsienicy z zapachem mrowiska, wierząc, że larwa jest częścią ich rodziny. Zabierają ze sobą larwę do mrowiska, dostarczają jej niezbędnego pożywienia i chronią przed gatunkami obcymi.

4. Mrówki robią toalety w swoich mrowiskach.

Mrówki nie tylko chodzą tam i z powrotem. Niektórzy załatwiają potrzeby poza mrowiskiem w kupie zwanej śmietnikiem.

Inni, jak niedawno odkryli naukowcy, załatwiają sobie sprawę w specjalnych miejscach w swoich domach.

Przykładem są czarne mrówki ogrodowe, które choć zostawiają śmieci i martwe owady poza mrowiskiem, to gromadzą swoje odchody w kątach swoich domów – miejscu przypominającym małą latrynę.

5. Mrówki biorą lekarstwa, kiedy są chore.

W niedawnym badaniu naukowcy odkryli, że gdy mrówki napotkają śmiercionośnego grzyba, zaczynają spożywać pokarm bogaty w wolne rodniki, co pomaga zwalczyć infekcję.

6. Mrówki potrafią atakować ofiary wielokrotnie większe i cięższe od nich samych.

Gryzące mrówki z rodzaju Leptogenys, podrodziny Ponerina, żywią się przede wszystkim stonogami, które są wielokrotnie większe od samych mrówek. Do pokonania stonogi potrzeba około tuzina tych owadów, a sam proces ataku jest dość interesujący do obserwacji.

Mrówki atakują stonogę (wideo)

7. Mrówki mogą czuć się niepewnie.

Badanie przeprowadzone w 2015 roku na czarnych mrówkach ogrodowych wykazało, że mrówki potrafią rozpoznać, kiedy czegoś nie wiedzą.

Kiedy naukowcy postawili mrówki w nieprzewidywalnej sytuacji, prawdopodobieństwo, że owady pozostawią ślad feromonowy, aby ich krewni mogli za nimi podążać, znacznie się zmniejszyło.

Według naukowców oznacza to, że owady rozumieją, że nie są pewne, czy idą we właściwym kierunku.

8. Dlaczego mrówki chodzą po wodzie?

Czy zauważyłeś, że mrówki nie toną podczas deszczu? Są tak lekkie, że nie są w stanie przełamać nawet napięcia powierzchniowego wody. Mrówki po prostu po nim chodzą.

9. Mrówki mają najszybszy refleks w całym królestwie zwierząt.

Mrówki z rodzaju Odontomachus („walczące zębami”) są drapieżnikami zamieszkującymi Amerykę Południową i Środkową. Potrafią zatrzasnąć szczęki przy prędkości 233 km/h.

10. Samce mrówek nie mają ojca.

Samce wyłaniają się z niezapłodnionych jaj i mają tylko jeden zestaw chromosomów, które otrzymują od matki. Z kolei samice mrówek wyłaniają się z zapłodnionych jaj i mają dwa zestawy chromosomów: jeden od matki, drugi od ojca.

11. Mrówki liczą swoje kroki.

Na wietrznych pustynnych obszarach mrówki po poszukiwaniu pożywienia wracają do domu i liczą kroki, aby wrócić do mrowiska.

W 2006 roku przeprowadzono badanie, które wykazało, że mrówki wykonują te same kroki, nawet jeśli ich nogi są wydłużone lub skrócone.

12. Mrówki poleciały w kosmos.

W 2014 roku grupa mrówek przybyła na Międzynarodową Stację Kosmiczną, aby zbadać, jak owady zachowują się w warunkach mikrograwitacji. Pomimo niezwykłego otoczenia mrówki nadal współpracowały, eksplorując swoje terytorium.

13. Mrówki to jedyne zwierzęta inne niż ludzie, które potrafią uczyć.

W badaniu przeprowadzonym w 2006 roku naukowcy odkryli, że małe mrówki z gatunku Temnothorax albipennis prowadzą inne mrówki swojego gatunku do pożywienia, pokazując im w ten sposób drogę, aby mogły zapamiętać. Według naukowców jest to pierwszy raz, kiedy jedno zwierzę inne niż człowiek szkoli drugie.

14. Mrówki mogą pełnić rolę pestycydów.

Naukowcy przeprowadzili szczegółowy przegląd ponad 70 badań, w których analizowano możliwość wykorzystania mrówek krawców do ochrony pól uprawnych. Odkryli, że owady te odstraszają szkodniki od upraw cytrusów i innych owoców.

Mrówki krawcowe żyją w gniazdach, które budują na drzewach. Badanie wykazało, że sady z drzewami, w których żyją mrówki krawcowe, były mniej zniszczone, co z kolei przełożyło się na obfite zbiory.

15. Mrówki potrafią się klonować.

Mrówki amazońskie rozmnażają się poprzez klonowanie. W kolonii mrówek nie ma samców i naukowcy nigdy żadnego nie znaleźli, zamiast tego odkryli, że cała kolonia tych mrówek składa się z klonów królowej.

Mrówki należą do rzędu Hymenoptera i są przedstawicielami rodziny owadów z nadrodziny Antidae. Na ziemi żyje ponad 12 tysięcy gatunków tych stworzeń, różniących się wielkością i wyglądem. Wiele z nich jest korzystnych dla człowieka, ale niektóre są bardzo niebezpieczne dla jego zdrowia. Mrówka jest owadem społecznym. Zwykle tworzone są następujące kasty: mrówki robotnice, samce i samice. Charakterystyczną cechą samców i samic jest obecność skrzydeł, które odgryzają po kryciu. Mrówki robotnice w ogóle ich nie mają. W tym artykule dowiesz się o cechach tych wyjątkowych stworzeń.

Gdzie mieszkasz

Te maleńkie robotnice są szeroko rozpowszechnione na wszystkich kontynentach, z wyjątkiem Antarktydy. Owady żyją w budynkach, które same się budują. Założycielkami takich gniazd są samice (królowe), których funkcją jest nie tylko prokreacja, ale także wybór odpowiedniego miejsca. Każda kolonia ma tylko jedną. Wszyscy pozostali mieszkańcy mrowiska karmią ją i chronią. Zdjęcie mrowiska, w którym żyją mrówki, można zobaczyć poniżej.

Ciekawy!

Samce mrówek giną niemal natychmiast po zabiciu samicy. Mrówki robotnice, zwane także zbieraczami, opiekują się resztą rodziny, dostarczając im żywność. Inną funkcją mrówek robotnic jest ochrona mrowiska przed atakiem wrogów.

Jednak nie wszyscy są wyraźnie podzieleni na kasty. Tym samym początek swojego życia poświęcają opiece nad jajami i larwami, w kolejnym etapie życia budują gniazdo, a później ich funkcją jest zdobywanie pożywienia. W rezultacie mrowisko zawiera największą liczbę żywych osobników.

Struktura zewnętrzna

Mrówki to owady uważane za jedne z najbardziej znanych i licznych na świecie. Rozmiar mrówki różni się w zależności od gatunku. Długość ciała może wynosić od 1 do 50 mm. I najczęściej są i. Co więcej, samice są zwykle znacznie większe od samców. Kolor ciała zależy od gatunku.

Anatomia mrówki jest dość złożona. Ciało murasza pokryte jest chitynową skorupą. Ten rodzaj szkieletu nie tylko podtrzymuje, ale także chroni dziecko. Opis wyglądu różnych przedstawicieli jest prawie podobny. Głowa, klatka piersiowa i brzuch - taka jest budowa mrówki. Zdjęcie mrówki można zobaczyć poniżej.

Głowa

Głowa mrówki jest zwykle duża, dla każdego gatunku ma specyficzną strukturę. Ma potężne żuchwy. Robotnice niosą ze sobą żywność, źdźbła trawy i gałązki służące do budowy gniazd. Żuchwy pomagają także owadom w obronie.

Oczy

Nie każdy potrafi odpowiedzieć na pytanie, ile oczu ma mrówka. Oczy owada mają złożoną strukturę fasetową. Oprócz sparowanych są jeszcze 3 ocelli. Za ich pomocą maleńkie stworzenia określają poziom oświetlenia i płaszczyznę polaryzacji strumienia świetlnego.

Ciekawy!

Przy tak dużej liczbie oczu wzrok mrówek nie jest najlepszy. Większość owadów jest krótkowzroczna. Niektórzy przedstawiciele tej rodziny nie są w stanie odróżnić obiektów, ponieważ w ogóle nie widzą. Potrafią jedynie reagować na ruchy. Są też osoby, które reagują na poziom oświetlenia przestrzeni.

Usta

Narządy gębowe mrówki mają charakter gryzący. Obejmuje szczęki, zwane także żuchwami lub żuchwami, górną wargę (obrąbek) i dolną wargę (warg). Żuchwy mogą być duże lub niezbyt duże, nadmiernie ostre lub całkowicie tępe. One również nakładają się na siebie i zazębiają. Dzięki tej właściwości mrówek żuchwy mogą przeżuwać pokarm nawet przy zamkniętych ustach.

Narządem smaku wywołującym gęsią skórkę jest język znajdujący się na dolnej wardze. Owady używają go również do czyszczenia swoich ciał.

Wąsy

Narządem zmysłów owadów są czułki kolankowate. Pomagają mrówkom wykrywać zapachy oraz wykrywać wibracje i wibracje w powietrzu. Ponadto owady wykorzystują ten narząd do odbierania i przesyłania sygnałów podczas komunikacji z bliskimi.

Uwaga!

Ciekawostką jest to, że tylko mrówki mają czułki o tej strukturze.

Brzuch

Odwłok mrówek ma kształt łodygi (łodyga składa się z jednego lub dwóch pierścieni). Może znajdować się na nim pionowy narośl lub nacięcia. Niektóre odmiany mrówek mają żądło na końcu odwłoka, które służy jako narzędzie do polowań i obrony. Dzięki niemu owady wydzielają kwas – specjalną substancję paraliżującą wroga.

Łapy

Mrówka ma 3 pary dobrze rozwiniętych nóg, z których każda znajduje się na oddzielnym odcinku piersiowym i kończy się haczykowatym pazurem. Dzięki tej funkcji ruchy mrówek mogą odbywać się nie tylko na powierzchniach poziomych, ale także pionowych. Poniżej pokazano zbliżenie mrówki.

Od tego zależy sposób ich poruszania się. Nie wszystkie mrówki poruszają się pieszo; niektóre gatunki potrafią skakać. Istnieją również owady szybujące i mrówki biegające, które potrafią tworzyć mosty nad barierami wodnymi.

Nogi mrówki służą nie tylko ruchowi. Tak więc, dzięki przednim odnóżom, wyposażonym w specjalne szczotki, owad dba o swoje czułki. Ostrogi znajdujące się na tylnych łapach służą do ataku i obrony. A obecność małych ząbków na wszystkich nogach umożliwia owadom poruszanie się nawet po stromych, gładkich powierzchniach. Przykładem tego jest możliwość szybkiego biegania po szkle.

Struktura wewnętrzna

Narządy wewnętrzne mrówki, które znajdują się w brzuchu, są również wyjątkowe na swój sposób. Zatem przełyk nie kończy się żołądkiem, ale tzw. wolem. Owady wykorzystują go do gromadzenia pożywienia. Jeśli zajdzie potrzeba leczenia krewnego, mrówka zwraca część pożywienia z tej skrytki. Dotyczy to zwłaszcza beczek, zwanych także beczkami.

System nerwowy

Układ nerwowy owadów obejmuje kilka połączonych ze sobą zwojów. Zatem zwój nadgardłowy, który działa jak mózg, jest odpowiedzialny za myślenie i zachowanie owadów. Jest znacznie większy w stosunku do ciała. Pracująca mrówka ma szczególnie duży mózg, u samic jest nieco mniejszy, a u samców najmniejszy.

Układ krążenia

Krew mrówek jest klarowną cieczą - hemolimfą. Jest napędzany po całym ciele przez naczynie kręgowe – serce. Jest to muskularna rurka biegnąca wzdłuż całych pleców.

Układ oddechowy

Układ oddechowy typu tchawiczego. Otwarcie tchawicy następuje na zewnątrz poprzez znamiona (przetchlinki), które znajdują się na każdym segmencie brzucha (na łodydze u podstawy łuski).

Co jedzą mrówki?

Inną cechą tych gęsiej skórki jest zdolność przystosowania się do otoczenia. Dlatego te owady są wszystkożerne. Wiosną i latem pożywienie do mrowiska codziennie dostarczają mrówki robotnice. Wraz z nadejściem chłodów nie wszystkie rodziny mrówek zapadają w stan hibernacji. W efekcie zmuszeni są do wcześniejszego zaopatrzenia się w żywność.

Gęsia skórka rozprowadza takie jedzenie:

• Królowa żywi się wyłącznie białkiem. Bardzo często pokarm przeznaczony dla królowej dostarczają już przeżute robotnice.
• Mrówki robotnice mają dietę węglowodanową. Obejmuje to miękkie części jagód i owoców, soki roślinne, ich korzenie i nasiona. Ze szczególną przyjemnością zjadają spadzię, która wydziela się przez roślinę podczas gwałtownej zmiany temperatury. Kolejnym ulubionym przysmakiem gęsiej skórki jest mleko cukrowe mszyc (spadzi). Stanowi większość diety. Taka żywność jest bardziej pożywna i łatwiej strawna.
• Larwy wyłaniające się z poczwarek preferują pokarmy białkowe, które znajdują się w szczątkach małych owadów, a także w jajach różnych szkodników. Na przykład mrówki domowe nie mają nic przeciwko jedzeniu nawet jedzenia właściciela: twarogu, mięsa, sera czy jajek. Młodsze pokolenie mrówek nie odmówi domowych karaluchów pruskich.

Długość życia

Małe stworzenia zależą od swoich obowiązków funkcjonalnych. Mrówki robotnice żyją 1-3 lata, przy czym większe gatunki owadów żyją dłużej niż małe mrówki. Średnia długość życia przedstawicieli tej rodziny zamieszkujących obszary tropikalne jest znacznie krótsza niż osób żyjących w zimnych regionach.

Ciekawy!

Zależy od jego pozycji w społeczności mrówek. Najdłużej śpi macica.

Samce mrówek żyją bardzo krótko – tylko kilka tygodni. Osobniki biorące udział w kryciu mogą zostać zniszczone przez silniejszych współplemieńców, drapieżniki-owady lub inne małe zwierzęta.

Najdłużej żyjącą kolonią mrówek jest królowa, której długość życia może sięgać nawet 20 lat. Mrówki-żołnierze żyją dłużej niż mrówki robotnice. Mrówki żyją jeszcze dłużej, spędzając większość życia w mrowisku.

Jaka jest tajemnica siły mrówki?

Często można usłyszeć pytanie: „Kto jest silniejszy: człowiek, słoń czy mrówka?” Wiele osób odpowiada na to pytanie - mrówka, i nie jest to nierozsądne. Jak wiadomo, mrówki są w stanie unieść ciężary wielokrotnie większe niż waga i rozmiar samej mrówki. Ale kim są te mrówki?

Podobnie jak osy i pszczoły należą do rzędu Hymenoptera, rodziny owadów. Jednak tylko samice i samce są skrzydlate, a osoby pracujące są bezskrzydłe. Z poczwarek ze skrzydłami wyłaniają się samce mrówek i samica królowej. W okresie godowym (kiedy samice i samce odlatują) następuje zapłodnienie samicy królowej. Jednak już wkrótce samce umierają, a samica królowa zrzuca skrzydła i po znalezieniu odpowiedniego miejsca na nowe mrowisko składa w nim jaja i staje się założycielką nowej rodziny. Poczwarki mrówek są zamknięte w kokonach. Z poczwarek jako pierwsze wyłaniają się bezskrzydłe robotnice, później zaś skrzydlate samice i samce. W każdej rodzinie jest tylko jedna królowa-kobieta. Owady te żyją na całym świecie (z wyjątkiem Antarktydy, Islandii, Grenlandii i niektórych odległych wysp).

Jednak w miejscach, gdzie gleba jest intensywnie uprawiana, mrówkom trudno jest przetrwać. Owady te kochają spokój, ponieważ przy układaniu mrowiska wykonują dużo pracy pod ziemią. Mrówki stanowią 10–25% biomasy zwierząt lądowych na Ziemi i są najbardziej ewolucyjną rodziną owadów. Mają rozwinięty system komunikacji, który pozwala jednostkom koordynować swoje działania podczas wykonywania zadań i podziału pracy.

Komunikowanie się mrówek można nazwać jednym z cudów naszego świata; ich komunikacja odbywa się poprzez uwalnianie substancji chemicznych - feromonów, impulsów dotykowych i dźwięków. Wypuszczając określony zestaw feromonów, mrówki pozostawiają różne wiadomości, wyznaczają trasy, mogą oddalić się od mrowiska na odległość do 200 metrów i bez problemu wrócić. Substancje sygnalizacyjne są wydzielane przez specjalne gruczoły, ich liczba może dochodzić do dziesięciu, wydzielając alarmy, ślady, enzymy wywołujące, a także chemiczne przynęty na zdobycz. Mrówki z łatwością znajdują drogę do rannego towarzysza lub ofiary wskazanej przez inną mrówkę za pomocą środków chemicznych.

Oczy mrówek są nieruchome i składają się z wielu drobnych soczewek (budowa fasetowa), dobrze rozróżniają ruch, a obiekty potrafią w pełni rozróżniać dopiero z bliskiej odległości (3-4 cm). Dobre analizatory to anteny na głowie; służą one do wykrywania substancji chemicznych, prądów powietrza i wibracji, a także służą do odbierania i przesyłania sygnałów poprzez dotyk. Jak więc takie małe, ciężko pracujące owady mogą przenosić ponadgabarytowe ładunki, wielokrotnie przekraczające ich wagę i rozmiar?

Sekret polega na tym, że siła mięśni mrówki nie zmniejsza się wprost proporcjonalnie do wielkości ciała: wraz ze zmniejszeniem wielkości ciała owada jego masa zmniejsza się proporcjonalnie do trzeciej potęgi długości ciała, a krzyż -powierzchnia przekroju mięśni, która określa siłę bezwzględną, zmniejsza się tylko według kwadratu długości ciała, tj. w mniejszym stopniu niż masa ciała. Dzięki temu maleńkie mrówki są w stanie mieszać duże ładunki. Ale jeśli pozwolimy, aby mrówka powiększyła się do rozmiarów słonia, to nie będzie już w stanie unieść tak dużego ciężaru, jak wtedy, gdy była mała.

Naukowcy nakręcili bardzo precyzyjny film przedstawiający proces przenoszenia ciężkich przedmiotów i odkryli, jak mrówki utrzymują równowagę podczas poruszania się z ciężkimi przedmiotami. Przenosiły długie ładunki pod większym kątem niż krótsze przedmioty o tej samej masie. Opuszczając głowę w dół, mrówki zwiększają kąt nachylenia, a podnosząc głowę, zmniejszają ten kąt. Dzięki temu dostosowują się do ruchu w dół i w górę pochyłości oraz utrzymują równowagę.

Pamiętaj o zagadce dla dzieci:

Oczywiście wyglądają na małe,

Ale wszystko, co jest możliwe, jest wciągane do domu.

Niespokojni chłopaki

Całe ich życie jest związane z pracą.

Rzeczywiście mrówki robotnice spędzają całe życie w pracy: mrówki noszą świerkowe igły, liście i małe gałązki, aby zbudować mrowisko. Pomimo tego, że dom mrówek jest bardzo delikatny, może istnieć od kilku lat do stuleci i zagłębiać się w ziemię nawet na dwa metry. Mrówki są dość pożytecznymi owadami: zwiększają żyzność gleby, niszczą szkodniki i zwiększają liczbę pożytecznych zwierząt.

Spirala śmierci to tajemnicze zjawisko polegające na zachowaniu mrówek biegających w kółko bez powodu.

Naprawdę niezwykły fakt z życia mrówek... Zobaczmy!

Sekret mrówek – spirala śmierci! / Zagadka mrówek – Spirala Śmierci!