Furnicile - biologie

Furnica Ross (Camponotus ligniperda)

Furnicile (Formicidae) sunt o familie de insecte din ordinul himenopterelor (Hymenoptera, Apocrita). Există mai multe sugestii pentru a explica numele: numele vechi âmeizâ ar putea fi atras de „emaz”, „ëmatîc” = nhd. „harnic”; furnica ar fi deci „animalul harnic, harnic” [1]. O altă derivare provine din cuvântul ahd. „Meizan”, care este activitatea desfășurată cu o dalta. Apoi, numele s-ar baza pe observația că furnicile tăiau bucăți de frunze sau de lemn. [2] .

Datele privind numărul speciilor de furnici variază între 11.000 [3] și aproximativ 12.500, [4] dintre care aproximativ 200 sunt în Europa. Cele mai vechi descoperiri fosile provin din perioada Cretacicului și sunt datate la o vârstă de 100 de milioane de ani. Cu toate acestea, se estimează că vârsta grupului este de cel puțin 130 de milioane de ani. [5]

Toate speciile de furnici cunoscute sunt organizate în state. Ele reprezintă cel mai important grup de insecte eusociale. [6] Coloniile de furnici sunt formate din câteva sute până la câteva milioane de indivizi. Coloniile de furnici sunt organizate pe baza diviziunii muncii și au întotdeauna cel puțin trei așa-numite caste: muncitori, femele (regină) și masculi. Spre deosebire de alte himenoptere care formează statul, muncitorii furnicilor sunt practic fără aripi. Doar femelele și masculii maturi sexual au aripi. Pentru a se împerechea, sunt crescute femele și bărbații înaripați, care părăsesc vizuina părinților în același timp în turme mari. După împerechere, masculii mor, în timp ce femelele aruncă (sau mușcă) sau își pierd aripile și își înființează noi colonii sau se întorc la gropița părinților, în care mai multe regine coexistă. [7]

Furnicile dezvoltă o mare varietate de moduri diferite de viață, de la „vânători” nomazi, până la „culegători” și „crescători”, până la specii care cultivă ciuperci ca sursă de hrană, precum furnicile tăietoare de frunze (genuri Atta și Acromyrmex). Unele specii se angajează în sclavie sau parazitism social fie prin „înrobirea” lucrătorilor din alte specii (de exemplu Polyergus rufescens), sau prin faptul că femelele lor imigrează în stările existente ale unei alte specii și își cresc copiii de ei (de exemplu Anergează atratulus). [7] [8]

Coloniile de furnici au un impact durabil asupra mediului lor. Acestea contribuie în mod semnificativ la redistribuirea straturilor superioare ale pământului, susțin descompunerea materialului vegetal, răspândesc semințe de plante sau, ca prădători, reglează populațiile altor artropode. [9]

Furnicile nu sunt strâns legate de termitele fără aripi și de formare a statului, care au propria lor ordine (Isoptera) aparține.

Evoluție/înregistrare fosilă

În prezent nu există cunoștințe despre dezvoltarea furnicilor în perioada modernă timpurie a Pământului. În timp ce furnicile au fost probabil nesemnificative doar în perioada Cretacic, iar locația acolo este rară, au cunoscut o puternică diversificare în Evul Modern Modern, în urmă cu aproximativ 50 de milioane de ani (Eocenul Mijlociu). În această epocă geologică se pot găsi deja toate grupurile moderne de furnici, cu toată abundența diferitelor moduri de viață. Au aparținut grupurilor predominante de insecte de pe pământ încă din Eocen. Două cauze principale sunt asumate pentru dezvoltarea puternică și răspândirea furnicilor în Eocen: pe de o parte, răspândirea plantelor bedecktsamige (bedecktsamer) a furnizat o varietate de deșeuri vegetale necunoscută anterior, care ar putea fi utilizate de furnici ca hrană. Pe de altă parte, aceeași dezvoltare a dus la apariția multor specii de insecte noi, care au deschis numeroase habitate noi pentru furnicile prădătoare. [3] [10]

Dintre speciile de furnici care trăiesc astăzi, cea care a fost descoperită pentru prima dată în jungla braziliană în 2008 pare a fi Martialis heureka modul primar și cel mai vechi de a fi. [6]

anatomie

Organe de simț

Antenele îngenunchiate sunt cele mai importante și mai diverse organe de simț ale furnicilor. Sunt utilizate în principal pentru atingere, miros și gust. Furnicile îl pot folosi pentru a percepe schimbările de temperatură, curenții de aer și conținutul de dioxid de carbon din aer. Probabil că simțul umezelii poate fi găsit și pe antene. În plus, antenele sunt utilizate în mare măsură pentru comunicarea tactilă între indivizi. [8] [11]

extremități

Piesele bucale constau dintr-o buza superioară (labrum), o maxilară superioară pereche (mandibule), o maxilară inferioară pereche (maxilară) și o buza inferioară nepereche (labium). Ele corespund tipului original de mestecat-mușcat. Maxilarul superior poate fi utilizat în mai multe moduri. Pe lângă hrănire, acestea sunt folosite și pentru apărare, apucarea prăzii, transportul alimentelor și construirea cuiburilor. [A 8-a]

Cele șase picioare au fiecare două gheare și un dispozitiv intermediar. Ghearele oferă cea mai bună aderență pe teren accidentat, în timp ce dispozitivul adeziv permite animalului să urce chiar și pe geamuri verticale de sticlă. Picioarele din față au o crestătură de ipsos pe primul picior. [11] [8]

structura interna

Tractul intestinal are gușa tipică himenopterelor sociale, o extensie extensibilă la capătul foregutului, care este conectată la intestinul mediu printr-o supapă (pâlnie valvulară). În acest fel, animalele nu numai că pot lua alimente în beneficiul lor, ci și le pot păstra pentru o perioadă scurtă de timp, pentru a le hrăni ulterior cu colegii de cuib sau cu larvele. Gușa este, prin urmare, numită și stomacul social al furnicilor. [A 8-a]

Furnicile au numeroase glande. Glanda metapleurală este o caracteristică unică a acestui grup. Produce substanțe antibiotice, care le permite animalelor să trăiască în subteranul umed. [11] Reginele și muncitorii au întotdeauna o glandă otrăvitoare. De cele mai multe ori, otrava este pulverizată asupra victimei. Unele specii, cum ar fi furnicile de foc, au o înțepătură veninoasă. Tipuri de subfamilie Formicinae folosiți acid formic pentru apărare. Ca o otravă pentru respirație, vaporii de acid formic sunt fatali pentru multe animale mici. Majoritatea celorlalte furnici folosesc otrăvuri, dintre care unele sunt amestecuri complexe de proteine, care au efecte neurotoxice sau histolitice, dintre care unele sunt întărite de histamine (cum ar fi furnicile din genul Myrmecia). Furnicile de foc folosesc alcaloizi ca otrăvuri. În plus față de otrăvurile pentru atac sau apărare, pot fi incluse și substanțe de alarmă și substanțe atractive, prin care pot fi notificate specificații. Secrețiile din alte glande servesc drept sucuri furajere pentru a hrăni matca și larvele, substanțe mesagere, marcaje ale căilor și hormoni care influențează dezvoltarea animalelor [8]

Polimorfism (diversitate)

Furnicile trăiesc în stări de insecte bazate pe împărțirea muncii, care sunt întotdeauna împărțite în cel puțin trei așa-numite caste, și anume femelele fertile (regina), masculii fertili și lucrătorii. Această diviziune a muncii se reflectă în unele diferențe considerabile în structura corpului (morfologie) din nou. Ce castă sau sex aparține unui individ este decisă de diferențele în dezvoltarea individuală (ontogeneză), deși în cazuri rare, ca în Harpagoxenus sublaevis factorii genetici pot juca, de asemenea, un anumit rol. În general, ouăle cuhaploide) Cromozomii sunt masculi, în timp ce ouăle cu dublu (diploid) Apar femele cu set de cromozomi. Dacă o femeie devine regină (fertilă) sau lucrătoare (sterilă) sau măsura în care apar diferențieri suplimentare în cadrul clasei muncitoare, depinde de numeroși factori care influențează dezvoltarea larvelor. Hölldobler numește următorii factori care afectează dezvoltarea fiecărui individ (diferenţiere) afectează: [14]

• Dieta: cantitatea și calitatea alimentelor, eventual secreții speciale de alimente din glandele furajere.
• Temperatura: îngheț, temperatură optimă de dezvoltare
• Umiditate
• Lungimea zilei
• Autoinhibiția castelor: indivizii unei caste împiedică apariția altor indivizi din aceeași castă. Frecvente la regine.
• Dimensiunea ouălor și conținutul de gălbenușuri
• Vârsta reginei

De multe ori dezvoltarea individului este influențată de o combinație a acestor factori Myrmica ruginodis numai larvele care au fost expuse frigului de iarnă se pot diferenția deloc în regine, dar trebuie să fie suficient de hrănite încât să cântărească 3,5 g la aproximativ opt zile după hibernare. Larvele mai ușoare se transformă în lucrătoare, cele mai grele devin regine, în timp ce larvele care nu sunt expuse frigului de iarnă se dezvoltă în lucrători în orice caz. [8] [14]

regină

De obicei, un singur individ (monoginie) sau există puțini indivizi (Oligoginie) a unei colonii de furnici femele fertile, dar uneori până la câteva mii (poliginia). [14] Sunt de obicei mai mari decât restul indivizilor din stat. Spre deosebire de cele ale celorlalte femele, ovarele lor sunt complet dezvoltate, motiv pentru care abdomenul este de obicei considerabil de mare. Sistemul nervos, mai ales asta, este împotriva lui Ganglionul cerebral („Creierul”) reginei este mai puțin diferențiat, deoarece se specializează în primul rând în reproducere. [A 8-a]

---