Тип развития муравья от яйца до взрослой особи: стадии и жизненный цикл превращения, колониальное распределение внутри муравейника

Муравьи – социальные насекомые, которые постоянно заняты построением небольшого мира в пределах отдельно взятого гнезда. У членистоногих свои законы существования, но есть вещи, на которые они не могут повлиять. Природой определен тип развития муравьев от первой до последней стадии – это полный цикл превращения. В результате не всегда можно распознать их из-за существенных отличий на разных этапах. Необходимо изучить строение тела насекомых на каждом из них.

Семейные особенности муравьев

Столь внимательное отношение к членистоногим обусловлено сходством большого семейства с человеческим обществом. Ученые уже давно проводят параллель между обеими структурами. Так, муравьи делятся на группы по выполняемым функциям. Распределение обязанностей между членами семьи позволяет более эффективно строить муравейник, выращивать потомство, обеспечивать защиту гнезда и собратьев, а также добывать пищу. Необходимость в этом появилась по причине стремительно растущей численности колонии. Так произошло разделение насекомых на касты.

Муравьиная матка

Во многих семьях присутствует ценная особь, которую называют «царицей», «королевой». Но у нее есть научное название – яйцекладущая самка муравьев. Она известна и как матка. Считается, что она всегда является единственной, кто способен отложить яйцо, зародить начало колонии насекомых. На самом деле это не так. Существуют разные модели муравьиных семейств:

• потомство дает одна матка – тип колонии под названием моногиния;
• в семействе несколько яйцекладущих самок – полигиния, чаще всего наблюдается, когда колония слишком большая, прирост численности особей от одной матки недостаточно интенсивный, что не позволяет обеспечить нужды насекомых в большом количестве;
• отсутствует матка, такая модель семьи встречается реже, причем она наиболее примитивная, в данном случае потомство дают рабочие особи – самки, у которых сохранились яйцеводы, сперматеки, благодаря этому семейство продолжает существовать, называются рабочие самки гамэргатами (переводится как «замужний работник»).

Матка отличается крупными размерами, у нее нет крыльев (сбрасывает или отгрызает их после спаривания). Особи женского пола (царицы и рабочие) появляются вследствие оплодотворения яиц. При этом у насекомых 2 набора хромосом. Спаривание происходит однократно – во время «брачного полета», после контакта с самцом семенная жидкость попадает в сперматеку, что позволяет размножаться в дальнейшем без участия особей мужского пола. Большую часть жизни яйцекладующая самка находится в глубине гнезда.

Основные самцы

Особи мужского пола выполняют значительную и одновременно небольшую роль в жизни муравейника. Они оплодотворяют самок, которые в дальнейшем станут матками, положат начало развитию новой колонии. После спаривания самцы погибают. Они выполняют свою функцию в полете, что обусловлено наличием крыльев. Но есть исключения из правил – у некоторых самцов нет возможности летать. Они ведут борьбу за самок в гнезде. Некоторое количество самцов погибает до начала «брачного полета».

Муравьи-рабочие

Основную часть семьи составляют особи женского пола, которые не способны размножаться. У большинства из них недоразвита половая система. Но есть исключения –гамэргаты. Рабочие особи выполняют все функции в муравейнике: обеспечивают собратьев пищей, строят гнездо и т. д. Причем они выполняют не последнюю функцию в семье, дажемогут контролировать «королеву». Если она ослабнет, станет приводить меньше потомства, погибает.

Как создается семья

Муравьи женского пола должны ожидать подходящего момента, чтобы начать откладывать яйца. Обычно размножение с последующим расселением происходит ежегодно – 1 раз, намного реже этот процесс повторяется дважды за 12 месяцев. Процесс спаривания у муравьев протекает одинаково, однако есть несколько моделей поведения самок после контакта с самцом.

Самостоятельные особи

Обычно самка не выходит из гнезда, пока потомство не подрастет. На это затрачивается 2 недели. Питанием она занимается сама. В качестве источника полезных веществ служат выделения специальных желез. За этот период самка теряет часть жировой и мышечной массы. Полноценное питание молодые муравьи получают, когда сами выходят из гнезда. Так появляются рабочие насекомые. Матка же продолжает откладывать яйца, но для этого ей не нужно покидать гнездо, спариваться с самцом.

Временный социальный паразитизм

Самка по окончании «брачного полета» находит муравейник, в котором обитают представители другого вида. Она может попасть в гнездо, где уже есть матка (убивает ее с позволения рабочих особей) или она отсутствует. В обоих случая успешно заселиться внутри муравейника самка может только в одном случае – она отличается небольшими размерами. Это мешает ей самостоятельно выкормить потомство, а потому требуются помощники – рабочие особи. Так действуют представители видов:

• рыжего лесного муравья;
• желтого пахучего членистоногого.

При этом самки присоединяются к определенным насекомым: серому песчаному, бурому лесному, краснощекому муравью. Особи, к которым подселился «паразит» внутри муравейника, постепенно умирают. Это происходит по естественным причинам, т. к. матка, способная воспроизводить потомство, погибла, новые особи не появляются.

Деление

Менее распространенный вариант – деление семьи на 2 небольшие, при этом муравьи расселяются так, что образуется 2 равноценные общины. Еще один вариант – почкование. В данном случае на некотором расстоянии от основного гнезда поселяются рабочие особи (в малом количестве) с расплодом и молодая самка. Этот способ обычно используют представители вида бродячих муравьев. Причины расселения не до конца изучены. Чаще всего это происходит из-за высокой смертности.

Как проходит развитие у муравьев

Жизненный цикл определяется типом развития. Муравьи проходят полное превращение, что означает деление процесса формирования особей на несколько стадий:

• яйцо;
• личинка;
• куколка;
• имаго.

Реже колонию образует несколько самок одновременно. После того как гнездо незначительно вырастет по численности особей, матки с частью рабочих особей и расплода разделятся. Если колонию образовали 2 самки, то улетает только одна из них (также берет с собой рабочих особей, расплод), вторая останется на месте.

Жизненный цикл развития

В природе у летающих насекомых возможно 2 варианта формирования: через полное и неполное превращение. Что касается муравьев, то они проходят все стадии развития. При этом на начальном этапе появляется насекомое, которое сильно отличается от членистоногого, привычного многим. Промежуточная фаза развития способствует приобретению видовых признаков. Но на каждой стадии длительность формирования разная, зависит не только от биологических особенностей, но и от условий окружающей среды.

Появление яиц (инкубационный период)

Яйца находятся в камере, где за ними приглядывает отдельная группа рабочих особей – няньки. Они могут переносить яйца при необходимости. Размер образований не превышает 1 мм, часто составляет 0,5 мм (зависит от вида), форма овальная. Средняя продолжительность инкубационного периода – 2-3 недели. Эта стадия имеет название – неподвижная. Внутри защитной оболочки находятся эмбрионы.

Личиночная форма

На данном этапе в молодых особях насекомых невозможно узнать муравьев. Это обусловлено тем, что они разительно отличаются от взрослых собратьев – похожи на червячков. На начальной стадии развития они еще не способны питаться самостоятельно. Их кормят рабочие особи. Причем основным источником питания является преимущественно белковая пища – живые насекомые, падаль. Личинки малоподвижны, а потому не слишком нуждаются в углеводах, как, например, взрослые особи, которые много двигаются, расходуют энергию.

Когда «няньки» обнаруживают, что личинки появились из яиц, то переносят ихв другое помещение. Рабочие особи с такой специализацией следят за формированием молодых особей. Как только те подрастают, сразу начинают питаться самостоятельно, однако добытчиками на постоянной основе являются половозрелые особи – рабочие насекомые. Особенностью личинок является разделение по размеру – более крупные держатся отдельно.

Стадия куколки

Цикл развития муравья продолжает этап окукливания. При этом личинка сначала перестает питаться, ее организм очищается – можно увидеть черную точку с одной стороны тела (экскременты). Развитие продолжается, но, опять же, в другой камере. Степень плотности оболочки разная, у представителей некоторых видов она непрозрачная, в других, наоборот, можно увидеть содержимое. По мере созревания куколка темнеет. Это означает, что пришла пора муравью покинуть кокон. Причем он не может самостоятельно выбраться. В этом должны помочь другие особи.

Молодая особь

После появления из кокона насекомое выглядит, как типичный представитель муравьев, но несколько светлее. Через несколько дней хитиновая оболочка приобретает нужный цвет. На этой стадии развития рост уже не происходит. Муравей переходит в фазу имаго – это полноценно сформированная половозрелая особь. На данном этапе развития членистоногие могут спариваться. Но первым делом, насекомые отправляются добывать пищу.

Сколько длится процесс развития

Общая продолжительность периода формирования молодых муравьев, начиная инкубационным периодом и заканчивая появлением из куколки, составляет 1-2 месяца. Это зависит от условий окружающей среды. На каждом из этапов развитие муравьев длится 2-3 недели. За этот период происходит формирование органов, развитие основных систем. Но при изменении параметров воздуха жизненный цикл муравья увеличивается/уменьшается. Это обусловлено тем, что меняется продолжительность инкубационного периода, а также стадии формирования личинки, окукливания.

Какие условия должны быть для развития муравьев

Нормальное развитие насекомых происходит при определенных параметрах окружающей среды:

• температура воздуха: +20°…+27°С;
• влажность от 75 до 90%.

Чтобы яйца и личинки не высыхали, они должны развиваться в подходящих условиях. При нормальной влажности с ними ничего не происходит, насекомые вовремя переходят на следующую стадию жизненного цикла. Если температура снижается хотя бы до +19°С, сразу начинает замедляться процесс развития эмбрионов в яйцах, личинок.

Как формируются внутренние органы у муравья

Организм членистоногих формируется постепенно. В числе последних на очереди отмечают половую систему. На первом же этапе формируются основные органы. Подробнее о том, какой из них появляется раньше, можно узнать из таблицы:

Особенности размножения разных видов

Представители всех видов откладывают яйца в определенном количестве. Это основное сходство насекомых, относящихся к разным группам с различными морфологическими признаками. Отличий намного больше, в их числе – способ размножения:

• половой;
• бесполый.

К первой группе относятся насекомые, которые могут жить и размножаться при условии, что этот процесс предваряется спариванием самца и самки. Таких членистоногих подавляющее большинство среди известных. Исключение составляют амазонские муравьи вида Mycocepurussmithii, которые размножаются без участия самцов, они полностью избавились от них. Самки являются клонами королевы, что позволяет им размножаться без особей мужского пола. У них редуцирована копулятивная сумка, в которой хранится сперма самца. Ученые с высоты своего опыта заявляют, что бесполый способ размножения крайне редко встречается.

Профилактика размножения и развития муравьёв

Несмотря на пользу насекомых, иногда приходится с ними бороться. Причем на садовом участке или дома не рекомендуется использовать агрессивные средства, т. к. это прямой путь к аллергии домочадцев. Лучше применять подручные средства, отпугивающие вещества:

• растения или эфирные масла: аниса, мяты, петрушки, томата, горчицы, лавра или полыни;
• муравейник обрабатывают известью, но подойдет и древесная зола;
• гнездо заливают кипятком;
• готовят приманку, содержащую яд кишечного действия.

Вопрос-ответ

Как выглядит молодой муравей?

Как происходит оплодотворение и размножение домашних муравьёв?

Количество откладываемых яиц?

Каковы особенности питания личинок?

Могут ли личинки испражняться?

Как выявляются половые признаки?

Сколько живут муравьи?

У муравья полное или неполное превращение?

Видеоролик: жизненный цикл муравья

Основные факты размножения муравьев

Особенности размножения членистоногих:

• первым признаком того, что личинка готова к окукливанию, является появление зачатков крыльев, лапок и жала – они просматриваются через наружную оболочку, а готовность муравья выйти из кокона ознаменуется потемнением;
• на каждом из этапов размножения, развития молодняка рабочие особи переносят потомство в разные помещения муравейника, где происходит формирование яиц, а позднее – личинок;
• интенсивный рост молодых особей после появления из яиц обусловлено интенсивным питанием – они едят круглосуточно, причем малоподвижны.

Необходимо помнить, что гнездо без матки, которая будет приводить потомство, не сможет существовать. В примитивных семействах эту функцию выполняют некоторые из рабочих особей.

Как размножаются клещи – 4 стадии развития, сколько и где откладывают яйца, и как происходит превращение от яйца к взрослой особи (имаго)

Особенности размножения тараканов: секрет плодовитости самки, полный цикл развития до взрослой особи, как замедлить распространение и избавиться от насекомых в квартире навсегда

Личинки тараканов домашних: как выглядят, где расселяются, сколько вылупляется нимф из 1 яйца, как избавиться от них до стадии взрослой особи

Муравей-солдат: как выглядят армейские насекомые, тип питания и размножения, образ жизни, какие обязанности выполняют особи внутри муравейника. Какие должны быть условия, чтобы матка отложила яйцо с солдатом в формикарии

Как размножаются вши на голове у человека? Жизненный цикл вшей и гнид: стадии развития педикулеза, размножение и образ жизни паразита