чем дышат муравьи каким органом

Воспользуйся поиском! Ты найдешь ответы на 99% своих вопросов.

Основное меню

Навигация

Сервисы

Сейчас на сайте

Просто реклама

Анатомическое строение муравья

Органы пищеварения у муравьев разделяются на предротовую камеру и собственно пищеварительный тракт.

Предротовая камера – это сферическая полость, расположенная над нижней губой и под глоткой. Она служит приемником для жидкой и полужидкой пищи, а также для различных остатков после чистки тела. В предротовой камере происходит «сортировка» пищи – всё съедобное попадает в рот, а несъедобные частицы выделяются в виде комочков, имеющих форму камеры.

Пищеварительный тракт состоит из переднего, среднего и заднего отделов. Передний отдел у взрослых муравьев состоит, пищевода, зоба и провенрикулюса. За несколько вздутой глоткой, находящейся в передней части головы и открывающейся ротовым отверстием, следует длинный пищевод, проходящий через всю грудь насекомого. Зоб, слепой отросток пищевода, у многих муравьев может сильно раздуваться. По образному выражению, зоб – это «общественный желудок» муравьев. Пища, хранящаяся в нем, распределяется среди всего населения гнезда.

Во вздутой средней кишке, которую обычно называют желудком, происходит основное переваривание пищи. По данным Эйра(Ayre, 1963) у Camponotus herculeanus только здесь выделяется протеаза и преимущественно здесь же – липаза. Из ферментов, разлагающих углеводы, он обнаружил лишь небольшое количество инвертазы. Однако у Formica polyctena в этом отделе активно разлагаются мальтоза, сахароза и мелитоза и слабее мелобиоза, раффиноза, трегалоза и крахмал(Graf, 1964).

Возле средней кишки Serviformica локализуются симбиоциты – сильно видоизмененные клетки, содержащие симбиотические бактерии.

Задняя кишка подразделяется на три отдела: пилорический отдел, тонкую кишку и прямую кишку, или ректум. Последняя сильно вздута, снабжена мошной мускулатурой и открывается в анальную трубочку.

У Formica имеются следующие парные железы, принимающие участие в процессе пищеварения: максиллярные (нижнечелюстные), слюнные (ла­биальные) и глоточные. У F. polyctena экскреты этих желез разлагают следующие углеводы: мальтозу, сахарозу, мелитозу, мелобиозу, раффи­нозу, трегалову и крахмал (Graf, 1964).

Максиллярные железы открываются в глотку. У С. herculeanus они выделяют главным образом инвертазу и в меньшей степени — амила­зу, т.е. ферменты, переваривающие углеводы (Ayre, 1963).

Лабиальные (слюнные) железы располагаются в груди и гомологичны прядильным железам личинок. Их две, но протоки этих желез сливаются вместе и образуют один непарный проток, открывающийся в нижней губе. У F. rufa на каждом из парных протоков перед слиянием имеются слепые отростки, способные раздуваться, служащие для хранения экскрета (Meinert, пo Wheeler, 1910). У С. herculeanus основной фермент, выделяемый этой железой — амилаза (Ауге, 1963).

Как показали исследования Гессвальда и Клофта (Gosswald, Kloft, 1957—1960) с применением радиоактивного фосфора, экскрет лабиальных желез служит для кормления цариц и личинок половых особей. Меченый фосфор из желудка через 24 часа попадает в эти железы, а затем уже экскрет распределяется в гнезде.

Глоточные (фарингеальные или, правильнее, постфарингеальные) же­лезы муравьев не гомологичны глоточным железам других перепончато­крылых, например, пчел (Otto, 1958b). У С. herculeanus экскрет глоточ­ных желез содержит небольшое количество липазы и следы амилазы (Ауге, 1963). Опыты с радиоактивным фосфором показали, что у For­mica из железы этот экскрет поступает в зоб и затем распределяется меж­ду всеми особями гнезда (Naarman, 1963).

Кроме перечисленных желез, с ротовым аппаратом муравьев связаны парные мандибулярные (челюстные) железы, открывающиеся в основании жвал. К процессу пищеварения эти железы, по-видимому, не имеют от­ношения. Считается, что они выделяют вещества, используемые для скле­ивания частиц почвы при постройке гнезда или для изготовления картона (Donisthorpe, 1915). У ряда видов из подсемейств Myrmicinae и Dorylinae эти железы выделяют пахучие вещества — торибоны (Wilson, 1963b).

Органы выделения представлены у муравьев малышгиевыми сосудами, впадающими в пилорический отдел задней кишки. Функцией их является выведение из организма конечных продуктов обмена веществ, главным образом мочевой кислоты.

Гемолимфа («кровь») муравьев — бесцветная жид­кость. Она циркулирует по телу насекомого благодаря работе спинного сосуда («сердца») — мускулистой трубки, проходящей вдоль всей спин­ной поверхности тела.

Центральная нервная система

Центральная нервная система насекомых состоит из ряда ганглиев, связанных между собой. У Formica имеются следующие ганглии: надглоточный, подглоточный, три грудных (соответствующие каждому сегменту груди) и несколько небольших брюшных.

Сравнительные размеры и форма надглоточного ганглия

рабочего(1), матки(2) и самца(3) Serviformica fusca.

Временные связи образуются у муравьев в грибовидных телах, являющихся аналогом коры головного мозга позвоночных. Размеры грибовидных тел муравьев связаны со способностью различных видов к образованию условных рефлексов (Brun, 1959). У рабочих Formica (Marchal, по Шовену, 1953) грибовидные тела составляют 1/2 объема мозга, у самок они относительно меньше, а у самцов совсем маленькие. Для сравнения отметим, что у медоносной пчелы, несмотря на то, что мозг их относительно больше, грибовидные тела составляют всего 1/15 размеров мозга.

Запах муравьи воспринимают жгутиком усиков. Муравьи великолепно различают тончайшие оттенки запаха, непостижимые для нас. Однако мнение старых авторов (Леббок, 1898; Forel, 1921 и др.), что муравьи способны различать по запаху даже направление следа, было опроверг­нуто опытами Шовена (Шовен, 1960).

Органы вкуса муравьев расположены на жгутиках усиков, на нижней губе и, по-видимому, на максиллах. На жгутиках усиков, возможно, органами вкуса являются многочисленные здесь пластинки, пронизанные порами (Кунце, Минних, по Шовену, 1953). При помощи антеннальных органов муравьи способны отличать чистую воду от подслащенной или ощущать в ней примесь кислоты или хинина (A. Schmidt, 1938). Порог чувствительности муравьев к сахарозе выше, чем у человека, и гораздо выше, чем у пчелы. Так, по данным Фриша (приведены до Шовену, 1953),
человек чувствует сахарозу при разбавлении молярного раствора в воде 1 : 80, пчела — 1:8 —1 : 16, Myrmica rubida I : 100, М. rubra — 1 : 150, a Lasius niger — 1 : 200.

О восприятии звука муравьями Шовен (1953) пишет следующее: «Му­равьи реагируют на звук только тогда, когда они оказываются в центре стоя­чих волн, а не у вершины, как млекопитающие. У насекомых, не имеющих тимпанальных органов (муравьи), раздражением, вызывающим слуховые восприятия, по-видимому, является не изменение давления, а скорость движения молекул, максимальная в центре волн. Действительно, на­блюдения показали, что некоторые волоски антенн начинают колебаться при помещении насекомого в центр волн, где амплитуда движения ча­стиц уменьшена до 2 мк (Аутрум)». Вообще, по-видимому, звук для му­равьев не играет существенной роли (Wilson, 1963b).
В разных местах на теле муравьев имеются небольшие участки, густо покрытые волосками, так называемые поля щетинок. Функциональное значение этих полей было недавно расшифровано Гюбером (R. Hubert, 1962). При помощи полей щетинок на усиках муравьи воспринимают движение воздуха. Другие поля являются рецепторами силы тяжести. При горизонтальном движении ориентацию осуществляют коксальные и брюшные поля, а при вертикальном — поля шеи, петиолюса, антенн и кокс. На F. polyctena показано путем последовательного исключения по­лей, что для правильной ориентации должна быть подвижной хотя бы одна из систем рецепторов.
Органами тактильного чувства (осязания) являются отстоящие во­лоски, расположенные на всем теле, и специальные органы усиков. При помощи этих же органов муравьи воспринимают сотрясения субстрата.

Половая система и ядовитые железы.

Половой аппарат самцов состоит из парных семенников, парных семенных протоков, которые за­тем сливаются в непарный семенной проток, открывающийся в эдеагус. На каждом из парных протоков перед их слиянием имеются семенные ме­шочки, служащие для хранения спермы. Семенники состоят из несколь­ких лопастей. У F. sanguinea, по данным Адлерца (по Wheeler, 1910), каждый семенник состоит из 21 лопасти. Половой аппарат самок состоит из большого количества яйцевых трубочек, открывающихся в парные яйцеводы, которые, сли­ваясь, образуют непарный яйцевод.
Семеприемник служит для хранения спермы, которая у муравьев сохраняется в течение всей жизни самок, так как оплодотворение у них однократное. Семеприемник снабжен специальной парной железой и открывается протоком в непарный яйцевод.

Развитие яиц до оплодотворения проходит в яйцевых трубочках. У самок F. rufa s. 1. их 45, у F. rufibarbis s. 1.— 18—20. У рабочих особей Formica также имеются яйцевые трубочки, но их значительно меньше. Так, у F. sanguinea их 3—6, у F. pratensis—2—6, у F. rufa (s. 1.) — 4—10 (Donisthorpe, 1915). Как показали последние исследования (Otto, 1958а и др ) У F. polyctena молодые рабочие имеют развитые функцио­нирующие яичники (рис. 10, 3-6), а у старых особей яйца резорбируются.

Ядовитая железа Formica состоит из большого мускульного резервуа­ра служащего для хранения яда, и дорзальной железистой части. Желе­зы представляют собой трубочки, которые одним концом открываются в центре резервуара, а с другого конца образуют парные железистые отростки Стенки трубочек состоят из полигональных клеток, каждая из которых имеет канал, начинающийся в цитоплазме и открывающийся в полость трубочки. В расправленном виде железы достигают 20 см (Wneeler, 1910).

Все представители подсемейства Formicinae не имеют жала и при за­щите используют челюсти и выбрызгивают экскрет ядовитой железы, при­чем в зависимости от преобладания того или иного способа защиты железа может быть развита по-разному (Stumper, 1952). Formica s. str. способны, сокращая мышцы резервуара, выбрасывать струю яда на расстояние около 20 см.

Источник: Длусский Г.М. «Муравьи рода Formica»

Источник

Чем дышат муравьи каким органом

Просто нет и всё. Дышат они порами тела.

10 фактов о муравьях

Муравьи, они больше неприятны, чем вредители. Ну, это зависит от того, в какой стране вы живете, поскольку некоторые могут упаковать неприятный укус. Существует более 10 000 известных видов муравьев, найденных по всему миру, и были предметом многих фильмов и телевизионных шоу.

1. У них сверхчеловеческая сила!

Да, вы правильно это прочитали. Муравьи смехотворно сильны. Они обладают способностью переносить от 10 до 50 раз больше собственного веса тела! Количество, которое муровей может нести, зависит от вида. Например, азиатский ткач-муравей может поднять в 100 раз больше собственной массы.

Почему сильные муравьи?

Эта удивительная сила — результат их небольшого размера, верьте этому или нет. Arizona State University сообщают, что из — за их небольшого размера, мышцы муравьев имеют большую площадь поперечного сечения по сравнению с их размерами тела по сравнению с более крупными животными. Это означает, что они могут принести больше силы.
2. Муравьи не имеют легких

Из-за их небольшого размера муравьи не имеют места для размещения сложной дыхательной системы, такой как наша. Вместо этого у них есть собственные способы дыхания, которые помогают транспортировать кислород вокруг их тел.

Муравьи дышат кислородом через дыхальца, которые представляют собой ряд отверстий, расположенных по бокам их тел.

Дыхатели соединены через сеть трубок, которые помогают распределять кислород почти каждой клетке в их теле.

Их движение помогает кислороду циркулировать по трубам, а выброшенный углекислый газ выходит из указанных трубок.
3. Муравьи не имеют ушей

В отличие от других вредителей, таких как крысы, муравьи не имеют ушей. Но это не значит, что они глухие.

Как муравьи слышат?

Муравьи используют вибрации для прослушивания, используя их при кормлении пищи или в качестве сигнала тревоги. Они используют вибрации в земле, чтобы услышать, собрав их в субгенном органе, который находится ниже колена.
4. В мире много муравьев

Я думаю, что фраза «много»?? является преуменьшением при описании количества существующих муравьев. Полагаю, что в перспективе насчитывается около 1 миллиона муравьев на каждого человека в мире!

Муравьи в значительной степени завоевали весь земной шар. За исключением Антарктиды, Арктики и горстки островов, на каждом континенте есть, по крайней мере, один местный вид.

Энтомолог Тед Шульц говорит, что присутствие муравьев во всем мире — «возможно, самая большая история успеха в истории наземной метазоа».

5. Некоторые виды муравьев Asexual

Вместо того чтобы спускаться по традиционному пути размножения, некоторые амазонские муравьи использовали для клонирования. Сообщается, что муравьи-королевы копируют себя, чтобы генетически производить дочерей, в результате чего в колонии не было мужчин.
6. Муравьи являются фермерами

Вы можете подумать «что?!». Но это правда, кроме людей, муравьи — это единственные существа, которые будут заниматься другими существами.

Так же, как мы выращиваем коров, овец, свиней, курицу и рыбу, чтобы получить источник пищи, муравьи будут делать то же самое с другими насекомыми. Наиболее распространенным явлением является тля.

Муравьи будут защищать тли от естественных хищников и укрывать их в своих гнездах от сильных дождей, чтобы получить постоянный запас медового месяца.
7. Муравьи имеют два желудка

Правильно муравьи имеют два желудка, и это не потому, что они жадные. Один из их желудков состоит в том, чтобы держать пищу для собственного потребления, а второй — держать пищу, которую нужно разделить с другими муравьями.

Этот процесс известен как трофаллакс и позволяет колонии работать чрезвычайно эффективно. Это позволяет муравьям, которые кормят пищу, кормить тех, кто остается позади, и склонны к обязанностям королевы и гнезда.

8. Муравьи могут плавать

Ну, не все муравьи могут плавать, это зависит от вида. Тем не менее, они не овладели бабочкой или браслетом, но у них есть возможность выжить в воде, используя собственную версию собачьего весла, а также могут плавать в течение длительных периодов времени.

Проще говоря, муравьи — удивительные выжившие. Они могут не только задерживать дыхание под водой в течение длительных периодов времени, но также будут строить спасательные шлюпки для выживания наводнений.

9. Некоторые виды являются рабовладельцами

Это может показаться странным, но выслушайте меня. Некоторые виды муравьев, такие как Polyergus Lucidus, известны как муравьи-рабыни. Они вторгаются в соседние колонии муравьев, захватывая своих жителей и заставляя их работать на них, этот процесс известен как рабский рейд.

Муравьи-рабы специализируются на паразите одного вида или группы родственных видов, которые часто являются близкими родственниками. Захваченные муравьи будут работать так, как если бы они были в своей колонии, в то время как работорговцы будут сосредоточены только на пополнении своей рабочей силы.

Муравьи-рабы выпускаются в двух форматах: постоянные социальные паразиты и факультативные рабовладельцы. Постоянные социальные паразиты полагаются на порабощенных муравьев на протяжении всей их жизни, в то время как факультативные рабовладельцы этого не делают.
10. Муравьи так же стары, как динозавры

Исследование, проведенное в Гарвардском университете и Университетах штата Флорида, показало, что муравьи сначала выросли в течение мелового периода около 130 миллионов лет назад! Они пережили меловое-третичное (исчезновение K / T), которое убило динозавров, а также ледниковый период.

И ещё.
почти четверть муравьев ведут себя довольно пассивно за весь период исследования.
Пока ученные не могут сказать, почему некоторые муравьи бездействуют.

Источник

Как дышат муравьи: как выглядят органы дыхания, есть ли у насекомых легкие, могут ли особи обходиться долго без кислорода

Муравьи во многом необычные насекомые. Их образ жизни, устройство гнезда, взаимоотношения с собратьями и, конечно, строение организма – все это делает членистоногих непохожими на других. Одно из невероятных открытий – уточнение особенностей работы дыхательной системы. Ранее считалось, что воздух поступает через поры хитина. Сейчас все больше времени уделяется вопросу, как дышат муравьи. Уже удалось выяснить новые подробности.

Состав воздуха и могут ли дышать им муравьи

Соотношение веществ может меняться, что будет зависеть от внешних факторов, поэтому периодически появляется более выраженный запах азота. Без воздуха теплокровные существа не могут жить, т. к. у них есть легкие. Но и насекомые, у которых под жестким панцирем течет не кровь, а гемолимфа, тоже нуждаются в воздушной среде.

у них больше шансов выжить, даже если часть тела будет повреждена.

Как дышат муравьи, если у них нет легких

Дыхание муравьев – результат интенсивного сокращения мышц брюшка. Это обеспечивает возможность перегонять воздух через дыхательную систему. Такой принцип обусловлен тем, что тело насекомого испещрено множеством трубок, а наружные покровы недостаточно эластичные. Это вынуждает прилагать усилия для движения воздуха.

Муравьи дышат кислородом через дыхальца

Из чего состоят органы дыхания муравья

Дыхательная система членистоногих состоит из дыхалец, трахей. Причем насчитывается их большое количество. Дыхальца и трахеи равномерно распределены по всему телу. Первые представляют собой небольшие отверстия размером 35 мкм. Указанное значение даже меньше диаметра человеческого волоса. Отверстия называются дыхальцами, т. к. при их участии функционирует организм – насекомые могут дышать. Встречаются отверстия разных форм:

Этот параметр является определяющим при попытке определить вид муравья. Основной функцией трахей является распределение кислорода по всему организму, доставка его в каждую клетку.Дыхальца едва заметны при беглом осмотре насекомого. Эти отверстия располагаются вдоль всего тела – по бокам. Благодаря такому строению организм членистоногого напоминает легкое человека, но непосредственно данного органа у муравья нет.

Органы дыхания муравья

обеспечивают антибактериальный эффект, они препятствуют развитию инфекции. Значит, на участке, где расположены отверстия, не возникнут признаки поражения инфекцией.

Дыхальца находятся на каждом сегменте тела. Исключение составляет голова, переднегрудной отдел тела. Отверстия закрываются одним или двумя клапанами, их размер может регулироваться, что определяет интенсивность поступления воздуха.

Чем дышат

Считается, что в муравейнике недостаточно кислорода. Это объясняется тем, что большая его часть располагается ниже поверхностного слоя земли. Тогда возникает необходимость в проявлении определенных свойств организма – способности дышать при сниженной концентрации кислорода. Одновременно отмечается повышение содержания углекислого газа. Муравьи должны выдерживать такие условия. Но при этом нельзя забывать, что слишком сильное изменение параметров окружающей среды приведет к кислородному голоданию организма. Это состояние имеет название – гипоксия. Если не устранить негативный фактор, влияющий на муравья, он может погибнуть.

Но не только содержание кислорода играет роль. Нужно учитывать и внешние факторы. Например, если дыхальца закрыть вязкими жидкостями или здесь обоснуются другие организма (личинки, паразиты), шансы на выживание у муравьев существенно сократятся.

В каких условиях не могут проживать муравьи

Членистоногие представлены разными видами – насчитывается около 14 тыс. Причем у каждого есть особенности развития, жизнедеятельности. Так, некоторые из видов не могут существовать без человека. К этой группе относятся фараоновы муравьи. Они обустраиваются рядом с хозяином, находят здесь источники пищи. Другие особи могут развиваться при условии создания семейства определенного устройства: с некоторым количеством яйцекладущих самок (1 или больше), в местности (на грунте, в гнилом пне и т. д.). К числу наиболее важных относится требование соблюдения параметров окружающей среды:

Кроме того, говоря об условиях обитания, отмечают еще и параметры грунта. Членистоногие не обустраивают гнезда на болотистых участках. Плотность почвы может быть разной, но муравьям больше подходит рыхлый грунт, т. к. здесь легче делать ходы.Сухой песок имеет свойство осыпаться, что также не подходит членистоногим. Они выбирают для гнезд почву, укрепленную корневой системой растений, поэтому часто обустраиваются в лесу, на полях.

Есть ли воздуховоды в муравейниках

Гнездо членистоногих устроено особым образом: это сооружение со множеством ходов, часто состоит из надземной и подземной части. Существенная глубина муравейника способствует Гнездо созданию подходящих условий для обитания насекомых зимой – они не замерзают. Верхняя часть сооружения закрытая. Здесь предусмотрены ходы, но на ночь и перед наступлением зимы они герметично закупориваются. При этом насекомые не голодают, а употребляют в течение длительного периода подготовленные запасы пищи.

Муравейники чрезвычайно прочны

Но для полноценного существования внутри муравейника должны быть предусмотрены «вентиляционные каналы» или воздуховоды. Они во многом сходны с тем, как устроена вентиляция в человеческом жилище – система каналов, разветвленных по всему сооружению. Функции эффективной вентиляции:

работает следующим образом: при понижении температуры воздуха внутри муравейника начинает перегнивать компост (органический мусор, который насекомые оставляют в специально отведенных местах своего гнезда), что способствует повышению уровня комфорта пребывания насекомых у себя дома. Выделяемое тепло распространяется по муравейнику посредством системы воздуховодов. В то же время они служат воздуховодами, которые обеспечивают насекомых кислородом. Они могут свободно дышать, даже если все ходы муравейника, ведущие наружу, будут закрыты. Этому способствует и процесс аэрации почвы.

Как осуществляется вентиляция в формикарии

Муравьиная ферма небольшого размера может функционировать и без специально созданных вентиляционных отверстий. Но тогда должна быть предусмотрена возможность проветривания воздуха внутри сооружения. Для такой цели часто делают открытую арену, предусмотрительно установив систему антипобега.

Муравьи дышат кислородом воздуха.

По мнению мирмекологов, в более крупных муравейниках уже должны быть вентиляционные отверстия. Одно из них может находиться в крышке арены, другое – с противоположной стороны (в одной из камер). Чем больше расстояние между отверстиями, тем лучше. Это обеспечит охват существенной площади формикария. Если отверстия будут находиться рядом, здесь воздух будет излишне сухой, а в противоположной части муравьиной фермы – переувлажненный, что приведет к развитию грибка, ухудшению общего состояния сооружения.

Чем крупнее формикарий, тем больше в нем должно быть отверстий. Они располагаются на противоположных концах сооружения. При этом будет происходить эффективный обдув всего пространства. Дополнительно можно установить принудительную систему вентиляции. В таких условиях муравьи будут дышать даже при закупорке основных отверстий.

могут показывать неудовлетворенность условиями, в которых их содержат. Для этого они заваливают мусором отверстия вентиляции, что возможно при слишком интенсивном движении воздуха.

Как выбрать формикарий с хорошей вентиляцией

Узнать ответ на вопрос, является ли выбранная муравьиная ферма подходящим местом для развития насекомых, можно только опытным путем. Так, при покупке сооружения необходимо протестировать его до заселения членистоногих. Проверяются основные параметры, связанные с функционированием системы вентиляции:

При необходимости систему обеспечения воздухом перестраивают: добавляют новые отверстия, используя раскаленный инструмент (пластиковые стенки легко расплавляются при контакте с источником тепла), или закрывают имеющиеся (с помощью ветоши, мелкоячеистой сетки). Но перестройка формикариятребуется не всегда.

эффективность вентиляционной системы при осмотре в магазине сложно, т. к. она проверяется при эксплуатации муравьиной фермы. Но можно понять, хороший ли формикарий, изучив расположение отверстий – они должны находиться на максимальном расстоянии друг от друга. Учитывают еще и охват внутренних помещений. Чтобы определить, какой муравейник лучше выбрать, можно изучать видео, читать обзоры, проводить сравнительный анализ основных параметров.

Как определить, что у муравьев кислородное голодание

Насекомые подвержены снижению кислорода в воздухе и организме. Их активность снижается, тормозится выполнение всех функций. Ответ на вопрос, дышат ли муравьи при критическом снижении уровня кислорода, отрицательный. Они плохо переносят негативные условия, но могут адаптироваться: ищут камеры муравейника, где численность меньше, что позволяет стабилизировать поглощение кислорода в одном из участков гнезда. Но рост содержания углекислого газа все равно продолжается.

муравьи способны развивать анаэробное дыхание, что позволяет им выживать в сложных условиях (мангровых зарослях).

Источник