Черный садовый муравей ( Lasius niger ), также известный как обыкновенный черный муравей , — муравьиный муравей , типовой вид подрода Lasius , который встречается по всей Европе , а также в некоторых частях Северной Америки , Южной Америки , Азии и Австралазии . Европейский вид разделился на два вида; L. niger , встречающиеся на открытой местности; и L. platythorax , встречающийся в лесных средах обитания. [1] Это моногиния , то есть колонии содержат одну матку .
Колонии Lasius niger обычно насчитывают от 4000 до 7000 рабочих, но в редких случаях могут достигать 40 000. Королева Lasius niger может жить до 29 лет [2] — это самая длинная зарегистрированная продолжительность жизни среди всех эусоциальных насекомых. [3] Королевы Lasius niger на ранних стадиях развития могут иметь в гнезде еще две-три матки. Они будут терпеть друг друга до тех пор, пока не придут первые рабочие , тогда, скорее всего, они будут сражаться, пока не останется одна королева. В лабораторных условиях рабочие могут жить не менее 4 лет. [4]
Lasius niger является хозяином ряда временных социальных паразитов группы Lasius mixtus, включая Lasius mixtus и Lasius umbratus .
Муравьи спариваются на крыле, поэтому «летающие муравьи» - это крылатые (репродуктивные особи), к которым относятся самцы и гинекологии (девственные королевы). Брачные (или брачные) полеты Lasius niger обычно происходят примерно с июня по сентябрь на всем ареале вида; в Северной Америке полеты обычно происходят осенью , тогда как в Европе они обычно происходят в жаркие летние месяцы июля и августа. Стаи могут содержать тысячи крылатых самцов и самок. [5]
Различия между местными погодными условиями могут привести к тому, что брачные полеты будут не в фазе среди широко распространенных популяций L. niger . В течение продолжительного жаркого лета полеты могут осуществляться одновременно по всей стране, но пасмурная погода с локальными солнечными пятнами приводит к гораздо менее синхронизированному появлению крылатых птиц.
Как только королевы спарятся, они приземлятся, сбросят крылья и начнут искать подходящее место, чтобы рыть туннель. Между тем, самцы обычно живут только день или два после брачных полетов, а затем умирают.
Удалив крылья, королева быстро начнет искать влажную землю, а затем начнет рыть туннель. Как только туннель будет завершен, королева заблокирует вход и отступит на дно. Впоследствии она выкопает небольшую камеру. Это будет клаустральная камера новой колонии. Обычно матка начинает откладывать яйца сразу после постройки камеры, а яйца развиваются до размеров через 8–10 недель. Пока яйца не вылупятся и личинки не достигнут зрелости, королева Lasius niger не будет есть, полагаясь на то, что белок ее мышц крыльев расщепляется и переваривается. В некоторых случаях королева Lasius niger может съесть собственные яйца, чтобы выжить.
Lasius niger , как и другие муравьи, имеет четыре стадии развития: яйцо , личинка , куколка и взрослая особь. Lasius niger откладывает крошечные белые яйца почковидной формы с гладкой липкой поверхностью, что позволяет их переносить группами, а не по одному. После вылупления Lasius niger переходит на стадию личинки, напоминающей крошечных личинок. Чтобы личинки созрели, их должна кормить королева (или рабочие в случае созданной колонии); По мере питания личинки растут, сбрасывая кожу, обычно всего это происходит три раза. С каждой линькой у личинок вырастают крючковатые волоски, которые позволяют им носиться группами. Когда личинки Lasius niger достигают последней линьки, они обычно слишком велики, чтобы их можно было носить в группе, поэтому их переносят индивидуально. Когда личинка становится достаточно большой, она плетет вокруг себя кокон . Чтобы облегчить этот процесс, королева (или рабочие) могут закопать личинку, чтобы она могла спокойно сплести свой кокон, и начать процесс метаморфоза . По завершении процесса рабочий Lasius niger выходит из кокона. На этом этапе молодой рабочий полностью белый, но в течение часа темнеет, пока не станет черным.
Первые появившиеся рабочие муравьи очень малы по сравнению с последующими поколениями. В этот момент рабочие немедленно начинают расширять гнездо и заботиться о матке и выводке; в конце концов они удаляют тюленя от входа в гнездо и начинают добывать корм над землей. Это критическое время для колонии, поскольку им необходимо быстро собирать еду, чтобы поддержать будущий рост и особенно накормить голодную королеву, которая потеряла бы около 50% своего веса. С этого момента яйценоскость матки значительно увеличится, и она станет единственной функцией матки. Последующие поколения рабочих муравьев будут крупнее, сильнее и агрессивнее, поскольку на личиночной стадии у них будет больше питательных веществ. Первоначальный выводок, питаемый только скудными ресурсами, доступными королеве, будет намного меньше, чем выводок, поддерживаемый командой работников по добыче и кормлению. Если рабочие смогут найти еду, на этом этапе население колонии будет расти в геометрической прогрессии. Через несколько лет, когда колония окрепнет, королева отложит яйца, из которых станут королевы и самцы. Черные муравьи часто строят большие гнезда с обширными туннелями.
Строя свою колонию, муравьи структурируют ее так, чтобы препятствовать передаче различных инфекций. [6] Различные сообщества внутри колонии разделены ограниченным количеством соединительных узлов, что позволяет лучше защитить уязвимых членов улья, таких как личинки и куколки, а также королеву. [6]
Кроме того, было замечено, что отдельные зараженные муравьи проводят больше времени в поисках пищи за пределами улья, отправляются дальше, чем другие муравьи, и снова ограничивают свое взаимодействие внутри улья. [6]
Хотя рабочие муравьи живут пару месяцев, королевы обычно выживают почти 15 лет [ нужна ссылка ] , но были случаи, когда королевы жили до 29 лет, [2] это самая длинная зарегистрированная продолжительность жизни для любого эусоциального насекомого. [3] Понимание причин увеличения продолжительности жизни маток имеет отношение к общей нерешенной проблеме биологии, связанной с причинами старения . При исследовании муравьев-долгожителей было установлено, что у королев более высокая экспрессия, чем у генетически идентичных рабочих, генов, участвующих в переработке поврежденных макромолекул . [2] Гены с более высокой экспрессией включали те, которые необходимы для восстановления повреждений ДНК (см. Теорию старения повреждений ДНК ), а также гены, участвующие в опосредованных протеасомами убиквитин -зависимых катаболических процессах белков.
Lasius niger удаляет хищников, таких как божьи коровки, из зоны обитания черной бобовой тли, тем самым сохраняя своих «дойных коров» в безопасности. [7] На опытном участке полевой фасоли ( Vicia faba ) растения без черной фасоли давали в среднем 56 семян на растение, растения с тлей и без муравьев давали 17 семян, а растения с муравьями и тлей давали в среднем восемь семян на растение. растение. [8] Vicia faba также производит внецветочные нектарники , которыми Lasius niger может напрямую питаться. [9]
Бабочка Plebejus argus откладывает яйца вблизи гнезд L. niger , образуя мутуалистические отношения . [10] [11] Эти мутуалистические отношения приносят пользу взрослой бабочке, уменьшая потребность во родительских инвестициях. [10] Как только яйца вылупляются, муравьи сопровождают личинки, предотвращая нападения хищных организмов, таких как осы и пауки , а также паразитов. Взамен муравьи получают сахариновый секрет, обогащенный аминокислотами, из выворачивающейся железы на спине личинок. [10] [11] Когда личинки первого возраста готовятся к окукливанию, муравьи переносят личинок в свои гнезда. [10] Как только личинки становятся куколками, муравьи продолжают обеспечивать защиту от хищников и паразитов. [11] [10] Бабочка покидает гнездо, когда вылетает в июне. [11]
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )