A növénytermesztést, a háziállattartást, a katonai expedíciókat és a rabszolgaságot első pillantásra mi, emberek, kiváltságainak tekintjük. A mezőgazdaság kezdete Kr.e. kb. 10 000-re nyúlik vissza, amikor az emberi vadász fogságban kezdte tartani a fiatal állatokat, és a kivágott erdőben kezdte termeszteni a mai gabonafélék elődjeit.
Annak ellenére, hogy a hangyák mérete általában néhány milliméter (vagy néhány centiméter), a szárazföldi organizmusok egyik legdominánsabb csoportja. Szinte mindenhol előfordulnak - kivéve néhány vendégszeretetlen szigetet és az Antarktisz kivételével minden földrészen túlságosan hideg területeket. A föld alatt élnek az erdő legmagasabb szintjein, a sivatagban és a tűlevelű erdőben, és azt mondják, hogy a Föld minden hangyája körülbelül ugyanolyan súlyú, mint minden ember. Képet kaphat a mennyiségükről, mert egy átlagos hangya súlya 1–5 gramm. Az amazóniai esőerdőben a hangyák száraz tömege (testtömeg a víz elpárologtatása után) négyszer nagyobb, mint a szárazföldi gerincesek száraz tömege, és a Földön található rovarbiomassza felét teszi ki (az összes hangya súlya megegyezik a tömegével rovarfajok más egyedei). Összehasonlításképpen: körülbelül 750 000 rovarfaj ismert, és a hangyák csak 9 500 fajt tesznek ki.
EUTÁRSADALOM ÉS A NEMEK MEGHATÁROZÁSA
A hangyák, valamint a termeszek, valamint egyes méh- és fejszefajok az eusociális rovarok tipikus képviselői. Ahhoz, hogy egy szervezet eusociális legyen, három alapvető feltételnek kell megfelelnie - a felnőttek gondoskodnak a fiatalokról, több felnőtt nemzedék él együtt egy telepen, és a telep tagjai között munkamegosztás van. Az eusociális organizmusok másik tipikus, de nem alapvető jellemzője, hogy közösségük szaporodó és nem szaporodó kasztra oszlik. A nőstények közül csak a királynő szaporodik, a munkások gondoskodnak leszármazottairól, nővéreikről és testvéreikről. Első pillantásra az evolúció szempontjából logikátlannak tűnik, hogy az ilyen viselkedés kialakult és fennmarad. Az egyének célja az kell, hogy legyen, hogy genetikai információikat a lehető leghatékonyabban továbbadják a következő generációnak, és azok, akik nem szaporodnak, nem adnak tovább semmit.
A hangyák (valamint a méhek és darazsak) esetében az eusocialitás és a működő nem szaporodó kaszt megjelenését elősegítette az ún. ezekben az organizmusokban a haplodiploid nem. A nőstények nőstényeket (munkásokat és királynőket) kikelnek, ezért normális, diploid számú kromoszómájuk van (két kromoszómasorozatuk van - egy az apától és egy az anyától). Ezzel szemben a hímek kikelnek a megtermékenyítetlen királynő petesejtekből, amelyek csak a fele annyi kromoszómát tartalmazzák, mert hiányzik az apa genetikai berendezése. Ezért haploidok - egy kromoszómakészletük van az anyától. Egyszerűen fogalmazva: az egyén nemét a kromoszómák száma határozza meg.
Ha a munkások nővéreinek ugyanaz az apja, mindkettő örökli az összes genetikai berendezését (egy kromoszóma készletet), és mindegyiküknek van egy további kromoszómája az anyától. Mivel egy anyának két kromoszómasorozata van, két lánya örököl tőle vagy ugyanazt a halmazt, vagy az egyik megkapja az egyik, a másik a másikat. Ezért a két nővér genetikai összetételének 50% -a teljesen azonos (az apától származik), a fennmaradó 50% (az anyától) az esetek körülbelül felében azonos és az esetek felében eltér. Tehát a két nővér átlagosan 75% -ban megosztja genetikai információit. Ezzel szemben a lánya a genetikai információnak csak 50% -át örökölte édesanyjától, így a nővérek több rokonságban vannak, mint egy anya a lányával. Ezért abból a szempontból, hogy minél több saját génjét átvigyék a következő generációra, előnyösebb, ha a munkavállaló segíti az anyát saját nővéreinek nevelésében, hogy minél több fiatal királynő éljen szaporodási kor. Például az embereknél ez más - a férfiak és a nők diploidak, ezért testvérek, szülők és utódok átlagosan a genetikai információk 50% -át osztják meg.
Haplodiploid nem meghatározása
A KIRÁLYNÉ ÉS A KOLÓNIA
MEZŐGAZDASÁGI Hangyák
Az Atta nemzetséghez tartozó hangyák közössége, ahol a munkavállalók különböző méretűek és különböző szerepekkel rendelkeznek, példaként szolgálhat. Ezek a hangyák levéltöredékeket gyűjtenek, hogy "táplálják" a hangyabolyjukban megtermett gombát. Maguk táplálkoznak belőle, és számukra létfontosságú. Az esküvői repülés előtt a fiatal királynő egy csomó gombahifát tesz a száj alján lévő zsebbe, majd "behelyezi" az új hangyaboly kamrájába. Ez biztosítja a leendő kolónia élelmiszer-ellátását.
Különböző méretű egyedek az Atta hangya telepen
(a legnagyobb egy szárnyas királynő)
A kolónia életének nagy része, amely 5-8 millió egyedből állhat, a szájuk gondozása körül forog. A dolgozókat méret és funkció szerint hat csoportba sorolják. A legnagyobbak a telepet védő katonák. A második legnagyobb "levágott" darab friss levelet és a fészekbe hozza. Ha ezek a dolgozók akkorák lennének, mint az emberek, 300 kg súlyú rakományt hordoznának körülbelül 15 km-es távolságon, 26 km/h sebességgel éjjel vagy nappal többször is. Még a kisebb munkások is 1 mm átmérőjű darabokra "vágják" a leszállított leveleket. Tőlük még a kisebb munkások is összetörik ezeket a darabokat, és nedves golyókat formálnak belőlük, amelyeket egymásra raknak. Mások letépik a hifadarabokat azokról a helyekről, ahol a gomba rosszabbul növekszik, és friss szubsztrátumra helyezik őket. A legkisebb munkások pedig, akik szintén a szubsztrátum legszűkebb csatornáin mennek át a levelekből, megtisztítják a gomba felületét azáltal, hogy megnyalják és kitépik más gombafajok spóráit és hifáit. Ezt a telepet akkor láthatja, amikor az oldalon lévő videón dolgozik
Hangyák Atta levéldarabokkal a szájhoz
A Pseudomyrmex hangyák Dél- és Közép-Amerika trópusi régióiban élnek, nagyon szoros szimbiózisban az akácokkal. Az akác hangyák "nőnek" és gondozzák őket, mert élelmet és otthont biztosítanak számukra. Durva húsos tövisekben élnek, ahol élelem van az ujjhegyükön - a levelek tövében cukorfolyadékot kiválasztó nektárok, a levelek végén pedig az akác tápláló golyókat képez, amelyeket Belt testének neveznek. Megélhetésükhöz elég, ha hangyáik cukorfolyadékkal és Öv testtel táplálkoznak, és "hála jeleként" megvédik az akácot az azt károsító rovaroktól és más ízeltlábúaktól, és körülötte 40 cm-en belül elpusztítják az összes növényt, amely ott kezd növekedni. A kutatók megállapították, hogy amikor eltávolítják a hangyákat az akácból, azt hamarosan károsítják a rovarkártevők, és a versenytárs növényfajok kinőik. A hangyákkal rendelkező akácok összehasonlíthatatlanul jobbak benne.
A mezőgazdaságban a hangyák nemcsak növényi (és gombás), hanem állattenyésztéssel is foglalkoznak. Számos hangyafaj szimbiózisban él rovarokkal, amelyek növényi táplálékkal táplálkoznak. Ez egy szimbiózis (együttélés), amely étellel jár, ezért trofobiózisnak hívják. Például a hangyák levéltetveket, férgeket és egyes pillangók hernyóit "szaporítják", amelyek táplálékul biztosítják számukra a cukorváladékot, a mézharmatot. Nem csak a hangyák táplálkoznak mézharmattal - az elfogyasztott méz nagy része mézharmatból származik, amelyet a méhek gyűjtenek a fák és cserjék felszínéről (és nem virágnektárból, mint általában szokták mondani). Cserébe a hangyák megvédik trofobiontjaikat a ragadozóktól vagy parazitáktól, akik petéket raknak a testükbe, esetenként agyagból vagy papírból készült menedéket építenek nekik, vagy elfogadják őket telepeik teljes jogú tagjaiként. Helyről helyre is mozgathatják őket, friss élelmiszer-forrást biztosítva számukra.
Példaként említhetjük a Dolichoderus cuspidatus hangyákat, amelyek esőerdők fák tetején élnek, a Malaicoccus nemzetségbe tartozó férgek "csordáival" együtt, mint nomád nomád törzsek, szarvasmarha-állományokkal. A férgek a fák cellulózával táplálkoznak, és a hangyák mindig megpróbálják azokat új helyekre szállítani, ahol a fiatal növényi hajtások pépben gazdagok. A férgek hangyákkal élnek a fészkükben, ami azért is furcsa, mert falai egymás után elkapott munkások testéből állnak. Amikor a veszély jele van, a hangyák gyorsan elviszik a férgeket a "legelőkről" a fészek biztonságába.
RABSZOLGÁLÓK, PREDATOROK ÉS PARAZITOK
Egyes hangyák életmódja eltér a rokon gazdáiktól - vadászok, akik képesek akár egy béka méretű zsákmányt is elkapni. Táplálékuk általában különféle ízeltlábúak, de merek enni apró gerinceseket is. Az ilyen hangyák általában ugyanúgy élnek, mint a férgek "pásztorai" a fészkekben, amelyeket a dolgozók teste alkot. Ha kint elégséges a láthatóság, a fészek "átterjed" a környezetbe, és a hangyák vadászni indulnak a hatalmas húsban. Patakokban vagy legyező alakú távolságban haladnak, megcsípik a zsákmányt, és ha szükséges, feltörik. Amikor a fészek körül elfogynak az erőforrások, máshová költöznek. Hazánkban nem kell aggódnunk az ilyen hangyák miatt, elsősorban Közép- és Dél-Amerika, Ázsia és Afrika trópusi régióiban élnek.
A hangyák egy másik csoportja más hangyák bábjaira vadászik - nemcsak táplálékért, hanem rabszolgákként is. Amikor a munkások kikelnek sisakjukból, halálukig saját testvérként szolgálják rabszolgáikat. A leghíresebb rabszolga a Polyergus nemzetség, amelyet Közép-Európában a Polyergus rufescens faj képvisel. Ezek a hangyák nem képesek fészket építeni, élelmet szerezni vagy utódaikat gondozni, teljesen függenek Formica rabszolgáiktól. Razziájuk a hangyaboly bejáratának behatolásával történik, harapásokkal megölik mindazokat, akik ellenállnak nekik, ellopják sisakjukat és felnőtt rabszolgák gondozásába veszik őket.
A hangyák számára különösen fontos a szaglás útján történő kommunikáció (a szemek sokkal kevésbé ellenőrzöttek), ezért nem nehéz megtéveszteni őket. Elég a megfelelő illatot előállítani, amelyet számos parazita - atkák, ezerlábúak, legyek, darazsak és bogarak - használnak. Az Atemeles pubicolis bogár lárvái a Formica polyctena fajba tartozó gyakori erdei hangyáink hangyabolyjában élnek, ahol a hangyák saját utódaiként gondozzák őket. Ugyanis a lárvák ugyanazokat a mechanikai és kémiai jeleket használják, mint a hangyák lárvái, például táplálék koldulásakor. Az egyetlen különbség az, hogy intenzívebben csinálják, és ezért több élelem fog elfogyni. A munkások egyáltalán nem veszik észre, hogy a bogárlárva teljesen másképp néz ki, mint a hangyalárva.
Tipikus erdei hangya Formica polyctena
Egy másik bogár, az Amphotis marginata faj „megtámadja” a hangyákat, és ugyanolyan mozdulatokat tesz, mint a dolgozók, amikor azt akarják, hogy egy másik dolgozó adjon nekik egy darab ételt, amelyet megettek (ez a hangyáknál gyakori). A parazitizmus másik példája a Macrocheles rettenmeyeri atka, amely az Eciton dulcis hangyafaj katonáinak hátsó lábából érzékeli a hemolimfát. Az atka szinte akkora, mint egy láb, és lehetővé teszi, hogy a hangya járjon vele, és a láb meghosszabbításaként használja.
LÉGKONDICIONÁLÁS, ANTIBIOTIKUMOK ÉS EGYÉB JAVÍTÁS
A hangyák életét különféle "technikai eredmények" teszik kellemesebbé.az emberekre jellemző. Mondanom sem kell, hogy a hangyák mindent sokkal korábban találtak ki, mint mi, és ez gyakran jobban működik nekik. És mindez a természeten alapszik. Például a hőmérsékleti probléma - a hangyáknak viszonylag meleg környezetre van szükségük az életükhöz. Kivéve a hideg területeken való életet, amelyek még 10 ° C-on is aktívak, a hangyák többségének optimális hőmérséklete 20 ° C felett van. Hideg területeken fontos, hogy a lárvák felmelegedjenek, ezért a gyarmatok gyakran rothadó ágak és fák kérge alatt vagy sziklák alatt élnek. A száraz, lapos kövek, amelyek nagy területe a napnak van kitéve, viszonylag gyorsan felmelegszenek, ezért a talaj alattuk és körülöttük gyorsabban melegszik, mint a csupasz talaj. A magasabb hőmérséklet miatt a hangyák tavasszal korábban aktívak lehetnek, és korábban utódokat nevelhetnek. Az erdőinkben élő erdei hangyák dombos fészkeinek hasonló hőmérsékleti hatása van. A talaj külső rétege eltér a belső felől, és megvédi a hangyabolyot a hő- és nedvességvesztéstől. A hangyaboly megnövekedett felülete növeli az abszorbeált hő mennyiségét, és ezt tovább fokozza, hogy a hangyaboly déli oldalán enyhe lejtéssel rendelkezik.
Nemcsak a hideg, hanem a túl sok hő is káros a hangyákra. Ezért a sivatagi hangyák gyakran fészket építenek a mélybe, ahol a hőmérséklet napközben elérheti az 50 ° C-ot, ahol a hőmérséklet mindig elfogadható és stabil. Egyes fajok, például az Atta nemzetség gombatermesztőinek földalatti fészkeiből a kémények a felszínre vezetnek, ezen keresztül meleg levegő és kilélegzett szén-dioxid áramlik ki. A többi kéményen hűvösebb friss levegő áramlik be. A teljes szellőztetést a kamrákban lévő meleg levegő hajtja szivaccsal és kerti hulladékkal. Egy érdekes videó, amelyben láthatja, hogyan néz ki a hangya földalatti város, megtalálható a weboldalon
A túlzott aszály másik problémát jelenthet, mivel a hangyák gyakran magasabb páratartalmat igényelnek hangyabolyjukban, mint a környező környezetben. Ezért különböző módszerekkel rendelkeznek a levegő nedvesítésére otthonukban. Az egyiket a Pachycondyla villosa fajhoz tartozó hangyák használják Közép- és Dél-Amerikából. A szájukban lévő harmatból vizet gyűjtenek, és a fészekbe hozzák, útközben még meg tudják inni más munkásoktól. Összeköti a lárvákat a megmaradt vízzel, dörzsöli a bábokat és a földet a hangyabolyban.
Az emberekhez hasonlóan a hangyák is megpróbálják felgyorsítani szállításukat, különösen akkor, ha éhes utódaikat etetik. Felszíni szabálytalanságok lassítják őket, amelyeket egyszerűen igazítanak - testükhöz. Néhány személy szó szerint megtölti a lyukakat testével, felgyorsítva az egész hangyatömeg mozgását. A csoport elhaladása után a hangya kijön a gödörből és csatlakozik a többiekhez.
Hangyák Atta a szájnak táplálékot keres
Sok éven át a tudósok azon tűnődtek, hogyan lehetséges, hogy az Atta hangyák gombakertjeiben nincsenek kártevők, sem állatok, sem növények, sem mások. A hangyák fészekből történő kísérleti eltávolítása során a gomba néhány nap alatt teljesen benőtt agresszív penészgombákkal és más gombákkal. Észrevették, hogy a kolónia néhány hangyája fehér bevonatot visel, amelyet úgy gondolnak, hogy meghatározatlan jelentőségű váladék. Amikor azonban mikroszkóp alá helyezték, rájöttek, hogy a váladék valóban életben van - ez egy baktériumtelep volt. Olyan baktériumok, amelyek az emberi orvoslásban használt antibiotikumok felét termelik. A hangyák körülbelül 50 millió éve használnak antibiotikumokat gombakertjeik védelme érdekében. És mivel a baktériumok folyamatosan fejlődnek a káros gombákkal együtt, a gomba nem képes ellenállóvá válni velük szemben, ami gyakran komplikáció az antibiotikumok használata során.
Végül van egy érdekes dolog. Bár a hangyák első ránézésre ugyanolyannak tűnnek, óriási különbségek vannak köztük, például méretükben. A Brachymyrmex nemzetség legkisebb hangyájának egész kolóniája, amely csak valamivel meghaladja az 1 mm-t, a legnagyobb, csaknem 3 cm méretű hangya Camponotus gigas faj katonájának fejébe illene.