A hangyák különös vonásai. Hangyák

A hangya a rovarok osztályába, az ízeltlábúak típusába, a Hymenoptera rendbe, a hangyák (lat. Formicidae) családjába tartozik. Szervezetük szerint a hangyák a szociális rovarok csoportjába tartoznak, amelyek egyértelműen három kasztra oszthatók: dolgozó egyedekre, nőstényekre és hímekre.

Vérvörös hangya (rabszolga)(lat. Formica sanguinea) Európában elterjedt középső sáv Oroszország, Kínában és Mongóliában található. A dolgozó egyedek legfeljebb 8 mm hosszúak és fekete test narancssárga fejjel. A hangya méhe 10 mm-re nő, és vörös fejjel és narancsszín mell. A hangyák nyáron félig elpusztult tuskókba, földbe és kövek alá raknak fészket, télen a család egy másik, a fák tövében található fészekbe költözik. Ennek a hangyának a tipikus életmódja a barna erdők hangyabolyainak ragadozó portyái, az agilis és más hangyák. A befogott bábokat a fészekbe viszik, és "rabszolgának" nevelik.

Sárga amazóniai hangya (lat. Polyergus rufescens)- meglehetősen nagy méretű hangyafaj: a nőstények hossza eléri a centimétert, a hímek valamivel szerényebbek - 6-7,5 mm, a "katonák" még kisebbek, és ritkán nőnek 5-7 mm-nél nagyobbra. A nőstények és a "katonák" sárgás-vöröses tónusokkal vannak festve, a testet általában fekete szőrök borítják. A hím hangyák feketék, a végtagok és az antennák barnák. A faj Európában, Ázsia nyugati vidékein, Szibéria nyugati részén él. Az Amazonas hangya inkább nedves erdőkben telepszik meg, tisztásokat és széleket választva hangyaboly építéséhez. Az amazonok rabszolga-tulajdonos életmódot folytatnak, más hangyákat rabolnak el bábkorban, majd rabszolgának, munkaerőnek használják fel őket.

Légiós hangyák vagy nomád hangyák (dorilinok, vándorhangyák) (lat. Dorylinae)- a nomád hangyák egy alcsaládja, amely kizárólag a trópusokon és a szubtrópusi övezetben él. A légiós hangyák különösen elterjedtek Közép- és Dél-Amerikában, Afrikában találhatók. Hatalmas kolóniákban élnek, amelyek többsége dolgozó egyed. A hangyák nomádjai mindent elpusztítanak, ami az útjukba kerül. Az átlagos 2-4 mm-es méret ellenére ezt a fajt a hangyák "felveszik" a számukat, elpusztítják a kultúrnövények termését az inváziók során, és azok levével táplálkoznak.

Hol élnek a hangyák?

Ezek a rovarok minden kontinensen, minden természeti területen megfigyelhetők és éghajlati övezetek. Csak az Északi-sarkvidék és az Antarktisz zord éghajlatán, Grönland és Izland hideg szigetein, valamint a forró sivatagokban hiányoznak. A mérsékelt és hideg éghajlatú területeken a hangyák télen hibernálnak.

Alapvetően ezek a rovarok korhadt vagy korhadt fába, a talajba és kis kövek alá építik hangyaboly-lakásaikat. Egyes hangyák átveszik mások fészkeit, vagy egy személy mellett élnek.

A hangyák tápláléka változatos és fajtól függ. A legtöbb faj étrendje növényi és állati táplálékból áll, és minden egyed naponta többször táplálkozik.

A természetben a hangyalárvák növekedéséhez és fejlődéséhez szükséges fehérjeforrás az elpusztult rovarok, az állati maradványok, a méh által lerakott trofikus tojások a táplálékfelesleggel, a rovarkártevők tojásai és a felnőtt hangyák félig emésztett tápláléka. A hazai hangyalárvák megelégszenek tejtermékekkel, zselatinnal és maradék tojásételekkel. A hangyakirálynő tápláléka is fehérjetápból áll, amelyet kifejezetten a rágcsáló hangyák rágnak meg.

A legtöbb hangya szénhidrát menüjének alapja a mézharmat (hőmérséklet-változások során felszabaduló cukortartalmú levéllé) és a mézharmat - különösen a rovarok édes váladéka. Hangyák – a tejtermelők levéltetveket termesztenek maguknak, terelgetik, szoptatják és védik utódaikat más hangyáktól. Ezek a pásztorok megfejik kedvenceiket, és a tejükkel táplálkoznak.

A természetben a hangyák táplálékának további összetevői lehetnek növények magjai és gyökerei, diófélék, falé. Egyes hangyák táplálékként gombakolóniákat termesztenek hangyabolyokban, és rovarokkal is táplálkoznak.

Az aratóhangyák száraz növényi magvakat, szárított gyümölcsöket és terményeket fogyasztanak. 1 kg nyersanyagot képesek tárolni, ami lehetővé teszi, hogy télen egy egész hangyakolónia táplálkozzon. A levélvágó hangyák levéldarabokat visznek a hangyabolyba, megrágják és egyfajta üvegházi kamrákban tárolják. Idővel ezekből a raktárban lévő darabokból gombák nőnek ki, amelyek ezeknek az ínyenc hangyáknak a fő táplálékai. A Centromyrmex hangyák kizárólag termeszekkel táplálkoznak. A drakula hangya a saját lárvái által kiválasztott nedvet iszik, és táplálja a lárvákat különböző rovarok. A házi hangyák mindenevők.

Télen jelentős lehűlés mellett a hangyák téli álmot alszanak, ami alatt éheznek. A legtöbb faj azonban télen egy légmentesen záródó hangyabolyban aktív, és bőséges készletekkel táplálkozik.

A hangyákról szóló érdekes tények senkit sem hagynak közömbösen. Ezek a kis rovarok első pillantásra nem érdekesek, de a tudósok évek és évtizedek óta tanulmányozzák őket. Mindannyian egyetértenek abban, hogy a hangyák világos bizonyítékai annak a bölcsességnek és erejének, aki létrehozta őket. Rendkívüli mechanizmusok és ösztönök vannak beágyazva egy apró agyba. Tekintsünk néhány tényt a hangyák életéről.

Hangya nyak

A mérnököket szerte a világon lenyűgözi ezeknek a kis rovaroknak a képessége, hogy saját testsúlyuk többszörösét is megemeljék. Számos tanulmány született, amelyek megpróbálták megérteni a nyak és a rajta lévő izmok szerkezeti jellemzőit. Ha egy hangya valamit az állkapcsában tart, a fő terhelés a nyakra esik.

A speciális kialakítás, amely összeköti a nyak lágy szöveteit a héjjal, lehetővé teszi, hogy ellenálljon a hatalmas súlynak. Mikroszkóp alatt nézve ez a tengelykapcsoló két kéz ujjának tengelykapcsolójára hasonlít egy zárban. kemény és között lágy szövetek a nyaki régió sima átmenettel rendelkezik, ami a lenyűgöző állóképesség titka. Az emberek által létrehozott robotok egyelőre nem rendelkeznek ilyen funkcióval, de a tudósok abban reménykednek, hogy a megszerzett tudást át tudják majd fordítani fejlesztéseikbe.

az árvíz túlélése

Mit csinálnak a hangyák, ha elkezd esni az eső, és néha árvíz lesz? A tudósok szerint van egy tervük. Amint legalább egy csepp bekerül a fészekbe, aki észrevette, az elkezd körbefutni az egész hangyaboly kerületén, értesítve mindenkit a riasztásról. De nem csak futnak, ellenőrzik a többi kimenet jelenlétét és állapotát, amelyek bármely fészekben jelen vannak. Fél perc múlva már az egész telepet értesítették. Ha a veszély valóban fennáll, a hangyák összetapadnak egy nagy golyóban, és a felszínen maradnak. Ez sokuk számára lehetővé teszi a túlélést. Amikor a vízszint lecsökken, a túlélő családnak lehetősége nyílik visszatérni a fészekbe.

Antibiotikumok alkalmazása

A tudósok saját meglepetésükre azt találták, hogy bizonyos típusú hangyák képesek gombát termeszteni, főleg azért, hogy aszály idején táplálják utódaikat. A rovarok szokásos peszticideket használnak terményeik védelmére. Sőt, igazi földműveléssel foglalkoznak: gombát ültetnek, gyomlálják az ágyásokat és megtermékenyítik a fertőzésektől. Honnan szednek antibiotikumot? Ezeket a baktériumok termelik, amelyek maguk a hangyák héján élnek. A gombáknak egyébként nincs "függőség" tünete, a hangyák évszázadok óta használják ugyanazt a gyógymódot.

Orientáció

Hogyan találnak vissza a hangyák a hangyabolyba, miután például kimentek élelmet keresni? Furcsa módon a rovarok a geometria alapjait használják. Olyan ösvényeket fektetnek le, amelyek bizonyos szögekben a fészekből sugároznak ki. A tudósok szerint méréseik olyan pontosak, hogy nem valószínű, hogy valaki megtalálja az elveszett hangyát. Bár néha úgy tűnik számunkra, hogy a rovarok céltalanul vándorolnak a földön, soha nem tévednek el, és mindig visszatérnek a hangyabolyba. A hangyákat saját útjaik mellett a szagok is irányítják, mert a szaglásuk is jól fejlett.

Herbicid termék

A mézes hangyákat a család legkülönlegesebb tagjainak tekintik. Ezeknek a rovaroknak az életmódja hasonlít egy méhéhez. A mézhangyák a méhekhez hasonlóan gyűjtik a mézet. Csak ha a méhek méhsejtben gyűjtik a finomságukat, akkor ezek a rovarok a mézelő növények gyomrában tárolják azt. A méznövényeket munkáshangyáknak nevezik.

Amikor eljön a szűkös időszak, minden rovarnak nehéz dolga van. A mézhangyák kolóniája csak a korábban begyűjtött méznek köszönhetően marad életben. Ezek az "élő hordók" vagy méznövények minden nehézség nélkül tápláléktartalékot adnak. Hogyan jutnak mások mézhez? A hangyák az antennáikkal egy bizonyos kódot kopogtatnak a mézelő növények antennáin. Akik jelet kapnak, kinyitják a gyomorbillentyűt, és a négy szelepen keresztül kifolyik a méz.

mézes hangya nektár

Egy másik érdekes tény, amelyről a tudósok beszélnek, az az, hogy a mézhangyák honnan szerzik a nektárjukat. Nyilvánvaló, hogy a méheknek könnyebb ezt megtenniük, mert van szárnyuk. mézes hangyák
mézet kapnak, amikor "fejnek" levéltetveket. A kis levéltetvek akácnektárral táplálkoznak. Szárnyaik vannak, és könnyen repülnek virágról virágra. A mézhangyák megtalálják a levéltetveket, és kiszívják belőlük a cukrot, amit mézharmatnak neveznek.

Ez egy másik típusú hangya, amely érdekes. Ennek a fajnak a képviselői különösen alkalmasak a hangyák leírására a híres "A hangya és szitakötő" című mesében. Ha kint kedvező az idő, a rovarok egész nap fáradhatatlanul dolgoznak. A magvakat úgy gyűjtik, hogy a növényekről rágják, vagy ha szerencséjük van, felszedik a földről. E faj képviselőinek föld alatti hangyabolyjai a legnagyobbak, összehasonlítva más hangyák fészkeivel.

Minden fészekben a betakarítóhangyák kamrákat építenek a készletekkel, amelyeket alagutak választanak el egymástól. Az ilyen tárolók körülbelül 12 cm hosszúak lehetnek, ugyanakkor nem magasak, nem magasabbak 1 cm-nél. A meleg évszakban sikerül olyan táplálékkészletet kialakítani, hogy az egész kolónia meg tudjon lenni anélkül, hogy egyáltalán kiszállna, 4 vagy több hónapig.

Vándor életmód

Néhány hangyafaj igazi csavargó életet él. Egész életük során egyik helyről a másikra mozognak, és a hangyacsalád legtöbb tagjával ellentétben nincs
akár a saját fészküket. Éjszaka megállásra ideiglenes táborokat állítanak fel, mindent egy kupacba gyűjtenek, mancsaikkal egymásba kapaszkodnak, és középen helyezkedik el a méh. Külön „különítmények” mennek élelmet keresni, és hozzák a többiekhez.

A vándorhangyák egész élete ciklusok sorozatából áll: 15-16 napig barangolnak, költöznek egyik helyről a másikra, majd körülbelül 20 napig ideiglenes táborban telepednek le. Ez idő alatt a királynő tojásokat rak. Aztán az egész kolónia ismét kóborolni indul. Egyébként amikor az egész "sereg" elindul, pókok, gyíkok, békák szóródnak eléjük, utat engedve. A trópusi országok lakói gyakran szembesülnek egy nomád hangyakolónia inváziójával otthonaikban.

Takarítási szakemberek

A tudósokat lenyűgözi bizonyos hangyafajok tisztaság iránti vágya. Míg a csatornarendszert kevesebb, mint 200 éve emberek találták fel, addig ezeknek a kis rovaroknak akkoriban már saját rendszerük volt, és joggal tekinthetők a szemétszállítás szakértőinek. Ez körülbelül ról ről
levélvágó hangyák. Számos kolóniában élnek, minden képviselőnek megvannak a maga feladatai: valaki leveleket gyűjt, valaki megrágja stb.

A Blepharidatta conops hangyák királynői számos tulajdonsággal rendelkeznek. Van fejük szokatlan forma: nagy, a teljes méretekhez képest és lapos. A fej védelmi eszközként szolgál, ezzel a méh lezárja a kamra bejáratát, ahol a tojások vagy lárvák már lerakódnak, ami megvédi őket az ellenség támadásától. Maga a kamra is védőfelszereléssel van felszerelve: a falak anyaga tartós anyag- kagylók maradványai és más rovarok más testrészei. Csak a méhnek van szabad hozzáférése a kamerához, még a család többi tagjának is először meg kell koppintania a méh antennáján található kódot. Hogy beenged-e mást vagy sem, azt ő dönti el.

Hangyák a kertekben

Érdekes a hangyák viselkedése, amelyek sok növény között élnek. A tudósok megjegyzik a rovarok "közösségét". növényvilág- A növények táplálékként szolgálnak
hangyák, és az e szolgáltatásokhoz tartozók beporozzák és megvédik őket más növényevő rovaroktól. Egyes egyedek elhagyják hangyabolyukat, és letelepednek hosszú idő akácon, annak ellenére, hogy éles tövisek vannak a fán.

A rovarok kezdenek igazán gondoskodni a fáról: elpusztítanak minden mászónövényt, amely az akác köré tekeredhet, és elveszi annak erejét. A fa környékét is gondozzák. Mit ad ez nekik? Ha eljön az ideje, az akác bőkezűen ellátja segítőit édes nektárral. Maguk a hangyák is táplálkoznak belőle, és néhányat áthelyeznek a fészekbe, másokat kezelnek és ellátmányokat készítenek.

Farm tulajdonosok

Egyes hangyák igazi „üzletek” – farmokat alapítanak maguknak, amelyeken létrehoznak kedvező feltételek levéltetvek termesztésére. A levéltetvek ügyesen gyűjtik a nektárt és az édes gyümölcslevet számos növényről. Amikor eljön az ideje, a hangyák elveszik a zsákmányuk egy részét. Ehhez egyszerűen kis antennáikkal csiklandozzák a levéltetveket, és ezek folyadékot választanak ki. A hangyák nagyon törődnek a zsákmányukkal – védik ragadozóikat, szervezkednek kényelmes körülmények tartózkodás stb. Minden nap este ügyelnek arra, hogy minden levéltetű fészekben legyen, ahol biztonságban érzi magát. Reggelente a hangyák a kipihent levéltetveket friss, fiatal növényekhez "kísérik".

rabszolga rendszer

Egyes hangyafajok képviselői igazi rabszolgatulajdonosok. Például létezik ilyen eszköz az Amazon hangyák között. Kolóniájukban dolgozó hangyák élnek – ezek a rovarok nem
Tudják, hogyan szerezzenek maguknak élelmet és építsenek fészket. Ugyanakkor képesek megtámadni más típusú hangyák hangyabolyait is, amelyek kisebb méretűek és védtelenek a hátterükkel szemben. Támadnak, hogy ellopják a lárvákat a fészekből.

Amikor a hangyák kikelnek belőlük, és felnőnek, mind táplálékhoz, mind pedig a fészek gondozásához juthatnak. A felnőtt egyének „rabszolgái” lesznek azoknak, akik ellopták őket. Gondoskodnak a méhről, táplálékkivonattal foglalkoznak, ugyanakkor teljes biztonságban vannak.

Tanulási képesség

Nyilvánvaló, hogy minden hangyafaj "saját üzlettel" foglalkozik. A tudósok szerint például a harcos hangyák tanulhatnak a gazdálkodó hangyáktól, mivel ezek a rovarok magas intellektuális képességekkel rendelkeznek. Vagy ha valaki a telepről talált egy helyet élelmiszerkészlettel, megtanít másokat is hasonló helyekre találni. Érdekes módon a hangyák elég gyorsan tanulnak. Például a méhek táncon keresztül tanítják egymást, a hangyák pedig mindent vizuálisan mutatnak meg egymásnak, ami az emberi tanulásra emlékeztet. A tudósok ezt jelenségnek nevezik, mert a hangyák agya nagyon kicsi, de az ösztönök mellett benne van a tanulás, a tanulás, az elemzés képessége is.

Sok nemzetben a hangyákat a szorgalom megtestesítőjének tekintik. Ezek a csodálatos lények létrehozták saját civilizációjukat szigorú hierarchiával, feladatmegosztással és hatalmas, elágazó földalatti járatokkal teli földalatti városokkal. Ezenkívül a hangyák rendkívül alkalmazkodóképesek, szinte bármilyen környezetben képesek túlélni.

1. A hangyák 110-130 millió évvel ezelőtt darázsszerű lényekből fejlődtek ki. Egymás mellett éltek a dinoszauruszokkal, de nem haltak ki, ellentétben ezekkel az óriásokkal.
2. A hangyakolóniák egy tucattól több millióig terjedhetnek.
3. A hangyák 12 000-en élnek a Földön különböző típusok. A legkisebb hossza mindössze 0,07 centiméter, a legnagyobb pedig akár 5 centiméter.
4. Sokan hangyának tartják a termeszeket, pedig nem is rokonok. A termeszek legközelebbi rokonai a csótányok (lásd).
5. Az apró hangyák a Földön élő állatok teljes biomasszájának 15-20%-át teszik ki, ami meghaladja a gerincesek tömegét.
6. A tudósok becslése szerint egy adott időpontban körülbelül 10 kvadrillió hangya él a bolygón. Minden emberre körülbelül egymillió ilyen rovar jut.
7. A munkáshangyák akár 3 évig is élnek, míg a királynői akár 30 évig is uralkodhatnak.
8. Ezek a rovarok elkaphatják más hangyafajok tagjait, és arra kényszerítik őket, hogy kolóniájuk érdekében dolgozzanak.
9. A világ legnagyobb szuper hangyakolóniája több mint egymilliárd egyedből áll, és több mint 5954 négyzetkilométeren terül el.
10. A Paraponera clavata hangyák harapása borzasztóan fájdalmas, és a fájdalom akár egy egész napig is eltarthat. Ezeket a rovarokat gyakran "golyóhangyáknak" nevezik, mert miután megtámadták, úgy tűnik, hogy valaki rád lőtt.
11. A tudósok úgy vélik, hogy a hangyák képesek maguknál 5000-szer nehezebb tárgyakat hordozni. Ehhez képest a csigák csak saját súlyuk tízszeresét bírják (lásd).
12. A hangyák másodpercenként akár 7,62 centiméteres sebességet is képesek elérni. Egy személy számára a hasonló sebesség csaknem 55 kilométer per óra.
13. 13. A hangyák a legokosabb rovarok. Agyuk szerény mérete ellenére 250 000 sejtből áll.
14. A hangyák lábukkal és térdükkel hallanak – felveszik a talaj vibrációit.
15. A borzok szívesen lakmároznak hangyákon. Nyelvüket a hangyabolyba bedugva megvárják, míg a betolakodót megtámadó hangyák rátapadnak, és egyszerűen lenyelik a zsákmányt (lásd).
16. Minden hangyatelepnek megvan a maga illata.
17. A hangyakirálynő kizárólag tojásrakással foglalkozik. Gondoskodni róluk a munkáshangyák kötelessége.
18. Egyes hangyák nem építenek hangyabolyokat, hanem nomád életmódot folytatnak. Amikor elérkezik a továbblépés ideje, összegyűjtik a lárváikat, a táplálékot, a tojásokat és a királynőt, majd elindulnak.
19. Egy fekete bulldog hangya harapása végzetes lehet az ember számára. Szerencsére erre az esetre megalkották az ellenszert.
20. A hangyák képesek interaktív tanulás- vagyis nem a saját, hanem más példája alapján szerezhetnek tudást. Rajtuk kívül csak az emlősök rendelkeznek ezzel a képességgel.
21. Egyes hangyafajok képesek a Föld mágneses mezőjét útmutatóként használni, mint például egyes cápák (lásd).
22. A hangyák képesek "élő hidakat" képezni a testükből, hogy átkeljenek víz- vagy növényzeti akadályokon.
23. A mexikói "escamoles" étel több hangyafaj tojásait tartalmazza.
24. Egyes dél-amerikai indián törzsek hangyákat használnak a fiúk férfivá avatásának rituáléihoz – egy tinédzser egy speciális ujjat vesz fel, benne élő rovarokkal. E megpróbáltatás után a beavatott keze több napig bénult, duzzadt marad, néha a gyermek ujjai elfeketednek a sok harapástól.
25. A hangyák megtanulták tenyészteni az élő szervezeteket, hogy kielégítsék szükségleteiket.

A hangyacsalád életmódjának összetettsége még a szakembereket is meglepi, az avatatlanok számára pedig általában csodának számít. Nehéz elhinni, hogy az egész hangyaközösség és minden egyes tagjának életét csak a veleszületett ösztönös reakciók irányítják. A tudósok számára még nem világos, hogy a hangyabolyok tíz- és százezrei lakóinak kollektív akciói hogyan hangolódnak össze, hogyan fogadja és elemzi a hangyacsalád a környezet állapotáról szóló információkat, amelyek a hangyaboly életképességének fenntartásához szükségesek. Fantasztikusnak tűnhet az a hipotézis, amely ezeket a kérdéseket a mirmekológián kívüli nézőpontból vizsgálja, felhasználva az információ- és irányításelméletből származó ötleteket. Úgy gondoljuk azonban, hogy joga van megvitatni.

A hangyák tudományában - mirmekológiában - hatalmas megfigyelési anyagot gyűjtöttek össze, amely leírja a hangyaboly életének jellemzőit. Ennek az anyagnak a tanulmányozása során szembetűnő az eltérés a hangyaboly egészének működésének magas "intellektuális szintje" és a mikroszkopikus méretek között. idegrendszer egyéni hangya.

A hangyaboly, mint egyetlen tárgy, egy rendkívül racionális és ügyes "organizmus", amely nagyon hatékonyan használja a rendelkezésére álló rendkívül korlátozott eszközöket az élet fenntartására. Jól alkalmazkodik nemcsak a környezet ciklikus változásaihoz (évszakok és napszakok változása), hanem annak véletlenszerű zavaraihoz is (időjárás változásai, külső hatások stb.).

A hangyacsaládnak szigorú belső szerkezete van, minden hangyának világosan meghatározott szerepei vannak, és ezek a szerepek az életkorral változhatnak, vagy állandóak maradhatnak. A hangyaboly szervezeti felépítése lehetővé teszi, hogy rugalmasan reagáljon bármilyen zavarra, és elvégezze az összes szükséges munkát, azonnal vonzza a szükséges munkaerőt a végrehajtásukhoz.

A hangyacsalád tevékenysége céltudatosságában szembetűnő. A hangyák például sikeresen foglalkoznak "állattenyésztéssel", levéltetvek tenyésztésével. A levéltetvek, az úgynevezett mézharmat a hangyák szénhidrátban gazdag táplálékának forrása. Rendszeresen "fejnek" levéltetveket, a "takarmányozó" hangyák pedig mézharmatot hordanak a gyomrukban, hogy etetessék a többi hangyát. Ugyanakkor a hangyák aktívan gondoskodnak a levéltetvekről: védenek a kártevőktől és más rovarok támadásaitól, átadják őket a legtöbbre. megfelelő helyek növényeket, lombkoronákat építenek, hogy megvédjék a naptól, és télre a nőstény levéltetveket egy meleg hangyabolyba hordják. A hangyák képzett „tenyésztők”, ezért az általuk pártfogolt kolóniákban a levéltetvek fejlődési és szaporodási üteme sokkal magasabb, mint az azonos fajhoz tartozó „független” levéltetvek kolóniáiban.

Egyes hangyákban a különféle gyógynövények magvai a táplálék jelentős részét teszik ki. A hangyák összegyűjtik és speciális száraz tárolókban tárolják fészkükben. Fogyasztás előtt a magokat meghámozzuk és lisztté őröljük. A lisztet összekeverik a rovaretetők nyálával, és ezzel a tésztával etetik a lárvákat. elfogadott különleges intézkedések a gabona biztonságának biztosítása érdekében hosszú távú tárolás. Így például esők után a magokat a raktárból kiemelik a felszínre és megszárítják.

Az apró amazóniai hangyák képesek csapdákat építeni a náluk jóval nagyobb rovarok számára. A méretarányok olyanok, hogy élénken hasonlítanak a vadászatra. primitív emberek a mamutokon. Finom szőrszálak vágása lágyszárú növény, amelyben rovarok élnek, a hangyák gubót fonnak belőlük. Sok kis lyukat ejtenek a gubó falán. A gubót a szobanövény belsejében lévő üreg kijáratánál helyezik el, és munkáshangyák százai bújnak meg benne. Bedugják fejüket a gubó falán lévő lyukakba, kis élő csapdaként működnek, és várják az áldozatot. Amikor valamilyen rovar rászáll egy növény üregébe álcázott gubóra, a hangyák a mancsánál, az állkapcsánál és az antennájánál fogva tartják, amíg meg nem érkezik az erősítés. Az újonnan érkezett hangyák csípni kezdik a zsákmányt, és ezt addig teszik, amíg az teljesen megbénul. Ezután a rovart feldarabolják, és darabonként viszik a fészekbe. Nagyon érdekes, hogy csapda építésekor a hangyák "kompozit" anyagokat használnak. A gubó szilárdságának növelésére speciális penészgombát kennek a felületére. Ezzel a "ragasztóval" külön hajszálakat ragasztanak össze, a gubó falai megmerevednek, erősségük jelentősen megnő.

Még meglepőbb az, amit egy másik amazóniai hangya tesz. Az Amazonas-erdőkben vannak olyan erdőfoltok, ahol csak egy fafaj nő. Az amazóniai dzsungelben, ahol több tucat, sőt több száz különböző fajból álló növények nőnek minden földterületen, az ilyen területek nemcsak lenyűgözőek, de szokatlanságukkal ijesztőek is. Nem csoda, hogy a helyi indián törzsek "ördögkerteknek" nevezik az ilyen helyeket, és úgy vélik, hogy egy gonosz erdőszellem él ott. A jelenséget tanulmányozó biológusok a közelmúltban azt találták, hogy a "kertek" megjelenése mögött egy bizonyos fajhoz tartozó hangyák állnak, amelyek fatörzsekben élnek. Hosszú távú megfigyelések kimutatták, hogy a hangyák egyszerűen elpusztítják más növények csíráit azáltal, hogy hangyasavat fecskendeznek a leveleikbe. Ennek a feltételezésnek a tesztelésére más növények próbaültetéseit végezték el az egyik "ördögkert" területén: az összes palánta egy napon belül elpusztult. Az ilyen „kerteken” kívüli védekezésre ültetett növények rendesen fejlődtek és jól meggyökeresedtek. A hangyák e furcsának tűnő tevékenységének egyszerű magyarázata van: a hangyák bővítik "életterüket". Eltávolítják a versengő növényeket, lehetővé téve, hogy a fák, amelyeken élnek, szabadon növekedjenek. A kutatók szerint az egyik legnagyobb "ördögkert" több mint nyolc évszázada létezik.

Egyes fajok hangyái gombaültetvényeket rendeznek be hangyabolyukban, hogy magas kalóriatartalmú fehérjetartalmú élelmiszereket szállítsanak. Tehát a levélvágó hangyák, amelyek hatalmas föld alatti fészkeket építenek, szinte csak gombákkal táplálkoznak, ezért minden fészekben szükségszerűen gombaültetvény jön létre. Ezek a gombák csak tovább nőnek különleges talaj A munkáshangyák zúzott zöld levelekből és saját ürülékükből készítik. A "talaj termékenységének" fenntartása érdekében a hangyák folyamatosan megújítják a talajt a micéliumban. Az új hangyaboly létrehozásakor a szájban lévő hangyakirálynő átviszi a gombakultúrát a régi hangyabolyból, és ezzel megalapozza a család táplálékbázisát.

A hangyák gondosan figyelemmel kísérik otthonaik állapotát. Egy átlagos méretű hangyaboly 4-6 millió tűből és gallyból áll. Naponta hangyák százai viszik őket felülről a hangyaboly mélyére, az alsóbb emeletekről pedig felfelé. Ez biztosítja a fészek stabil páratartalmát, így a hangyaboly kupola eső után száraz marad, nem rothad, nem penészesedik.

A hangyák eredeti módon oldják meg a hangyaboly téli utáni felmelegítésének problémáját. A hangyaboly falainak hővezető képessége nagyon kicsi, a tavaszi természetes felmelegedés nagyon sokáig tartana. A folyamat felgyorsítása érdekében a hangyák hőt visznek magukra a hangyabolyban. Amikor a nap melegíteni kezd, és a hó elolvad a hangyabolyról, lakói kikúsznak a felszínre, és elkezdenek "elvenni" napozás". Nagyon gyorsan 10-15 fokkal megemelkedik a hangya testhőmérséklete, és melegével felmelegítve visszatér a hideg hangyabolyba. Hangyák ezrei „veszik” az ilyen „fürdőket” gyorsan megemelik a hőmérsékletet a hangyaboly belsejében.

A hangyák végtelen választéka. A trópusokon úgynevezett vándorhangyák találhatók, amelyek nagy számban kóborolnak. Útjuk során minden életet elpusztítanak, és lehetetlen megállítani őket. Ezért ezek a hangyák megrémítik a trópusi Amerika lakóit. Amikor egy vándorhangyák oszlopa közeledik, a falu lakói kedvenceikkel elmenekülnek a faluból. Miután az oszlop áthaladt a falun, semmi élő nem marad benne: se patkány, se egér, se rovar. Az oszlopban mozgó vándorhangyák szigorú rendet követnek. Hatalmas állkapcsú katonahangyák őrzik az oszlopot a széleken, a nőstények és a munkások állnak a középpontban. A munkások lárvákat és bábokat hordoznak. A mozgás egész nap folytatódik. Éjszaka az oszlop megáll, és a hangyák összebújnak. A szaporodás érdekében a hangyák átmenetileg átváltanak a letelepedett életre, de nem hangyabolyot építenek, hanem saját testükből gömb alakú, belül üreges fészket, több be- és kilépési csatornával. Ebben az időben a méh elkezd tojásokat rakni. A munkáshangyák gondoskodnak róluk, és eltávolítják belőlük a lárvákat. A takarmányhangyák különítményei időről időre elhagyják a fészket, hogy táplálékot adjanak a családnak. Az ülő élet addig tart, amíg a lárvák fel nem nőnek. Aztán a hangyacsalád ismét útjára indul.

A hangyacsalád csodáiról még sok mindent el lehet mondani, de a hangyaboly minden egyes lakója meglepő módon csak egy apró, nyűgös rovar, akinek a cselekvésében sokszor nehéz logikát és célt találni.

A hangya nem várt pályákon mozog, egyedül vagy csoportosan húz magával valamilyen rakományt (egy darab füvet, hangyatojást, földdarabot stb.), de általában nehéz az elejétől a végéig követni a munkáját. Értelmesebbek az ő, mondhatni „munka makroműveletei”: a hangya ügyesen felkap egy fűszálat vagy egy tűdarabot, csatlakozik a hordozó „csoporthoz”, ügyesen és elkeseredetten vív hangyacsatákat.

Nem az a feltűnő, hogy ebből a káoszból és céltalannak tűnő felhajtásból egy hangyaboly sokoldalú és kimért élete alakul ki. Ha több száz méter magasról nézünk bármilyen emberi építményt, nagyon hasonló lesz a kép: ott is munkások százai hajtanak végre tucatnyi, látszólag egymással nem összefüggő műveletet, és ennek eredményeként egy felhőkarcoló, egy nagyolvasztó vagy egy gát. Megjelenik.

Meglepően más: hangya család nem található olyan „agytröszt”, amely irányítaná a közös erőfeszítéseket a kívánt eredmény elérése érdekében, legyen szó egy hangyaboly javításáról, élelem beszerzéséről vagy az ellenség elleni védekezésről. Sőt, az egyéni hangya anatómiája - cserkész, munkás ill hangyakirálynő- nem teszi lehetővé, hogy ezt a "gondolkodót" külön hangyában helyezzék el. Idegrendszerének fizikai méretei túl kicsik, a nemzedékek által felhalmozott programok és adatok túl nagyok, amelyek szükségesek a hangyaboly életének irányításához.

Feltételezhető, hogy az egyéni hangya ösztönös szinten képes autonóm módon végrehajtani egy kis számú „munka makroműveletet”. Ez lehet munka- és harci hadművelet is, amelyből, mint az elemi téglákból épül fel a hangyaboly munka- és harci élete. De ez nem elég egy hangyacsaládban való élethez.

Ahhoz, hogy egy hangyacsalád létezhessen az élőhelyén, képesnek kell lennie arra, hogy mind saját állapotát, mind a környezet állapotát értékelje, ezeket a becsléseket le kell fordítani konkrét feladatokat a homeosztázis fenntartása, e feladatok rangsorolása, végrehajtásuk figyelemmel kísérése és a munka valós idejű átszervezése a külső és belső zavarokra reagálva.

Hogyan csinálják a hangyák? Ha elfogadjuk az ösztönös reakciók feltételezését, akkor egy meglehetősen elfogadható viselkedési algoritmus így nézhet ki. Egy élőlény emlékezetében ilyen vagy olyan formában valami hasonlónak kell lennie a "helyzet - ösztönös válasz a helyzetre" táblázathoz. Bármely élethelyzetben az érzékszervekből érkező információkat az idegrendszer feldolgozza, és az általa létrehozott „helyzetképet” összehasonlítja az „asztalhelyzetekkel”. Ha a „helyzet képe” egybeesik bármely „asztalhelyzettel”, akkor a megfelelő „helyzetre adott válasz” kerül végrehajtásra. Ha nincs egyezés, a viselkedést nem korrigálják, vagy valamilyen „köteles” választ hajtanak végre. Egy ilyen „táblázatban” szereplő helyzetek és válaszok általánosíthatók, de még így is igen nagy lesz az információmennyisége, még viszonylag egyszerű vezérlési funkciók elvégzéséhez is.

A hangyaboly életét irányító „asztal”, amely a munkatevékenység és a környezettel való érintkezés lehetőségeit sorolja fel hangyák tízezreinek részvételével, egyszerűen hatalmassá válik, tárolása pedig hatalmas mennyiségű „memóriaeszközt” igényel. ” az idegrendszer. Ezenkívül egy ilyen „táblázatban” való keresés során a „válasz” megszerzésének ideje is nagyon hosszú lesz, mivel azt a hasonló helyzetek végtelenül nagy halmazából kell kiválasztani. És be való élet ezeket a válaszokat elég gyorsan meg kell kapniuk. Természetesen az ösztönös viselkedés bonyolításának útja hamarosan zsákutcába vezet, különösen azokban az esetekben, amikor a kollektív viselkedés ösztönös készségeire van szükség.

Az „ösztönös viselkedés táblázatának” összetettségének felméréséhez legalább nézzük meg, milyen alapvető műveleteket kell végrehajtaniuk a hangyáknak-„állattenyésztőknek” a levéltetvek gondozása során. Nyilvánvalóan a hangyáknak meg kell tudniuk találni a "dús ​​legelőket" a leveleken, és meg kell különböztetni őket a "szegényektől", hogy a levéltetveket időben és megfelelően mozgatják a növény körül. Fel kell tudniuk ismerni a levéltetvekre veszélyes rovarokat, és tudniuk kell, hogyan bánjanak velük. Ugyanakkor nem kizárt, hogy a különböző ellenségek leküzdésének módszerei eltérnek egymástól, és ez természetesen növeli a szükséges tudásmennyiséget. Fontos az is, hogy a nőstény levéltetveket azonosítani lehessen, hogy egy adott pillanatban (a tél elején) a hangyabolyba kerülhessenek, speciális helyekre kerüljenek és egész télen kiszolgálják. Tavasszal meg kell határozni az újbóli letelepedés helyeit és meg kell szervezni egy új kolónia életét.

Valószínűleg nem kell folytatni - a már felsorolt ​​műveletek képet adnak a tudás és készségek mennyiségéről, szüksége van a hangyának. Ugyanakkor szem előtt kell tartani, hogy minden ilyen művelet kollektív és in különböző helyzetekben különböző számú hangya hajthatja végre. Ezért ezt a munkát nem lehet merev minta szerint végezni, és alkalmazkodni kell a kollektív munka változó feltételeihez. Például egy hangyás „állattenyésztőnek” nemcsak a levéltetvek gondozását kell tudnia, hanem azt is, hogyan vegyen részt a hangyaboly kollektív életében, mikor és hol kell dolgoznia és pihennie, mikor kezdheti és mikor fejezheti be a levéltetveket. munkanap stb. Hangyák tíz- és százezrei tevékenységének összehangolásához a kollektív munkavégzés lehetőségeinek határtalan óceánjában nagyságrendekkel magasabb kontrollra van szükség, mint az ösztönös viselkedéssel lehetséges.

Az elemi intellektuális képességek éppen ennek az alapvető korlátnak a megkerülésére jelentek meg a Föld állatvilágának képviselői között. A „táblázatból” való merev választás helyett azt a módszert kezdték alkalmazni, hogy viszonylag kis elemi reakcióhalmazból egy kialakuló helyzetre „választ” hozzunk létre. Az ilyen konstrukció algoritmusa a „memóriában” tárolódik, és az idegrendszer speciális blokkjai ennek megfelelően építik fel a szükséges „választ”. Természetesen az idegrendszer szerkezetének az a része, amely a külső zavarokra adott reakciókért felelős, sokkal bonyolultabbá válik. Ez a komplikáció azonban kifizetődő, mivel lehetővé teszi az egyén és a közösség viselkedésének szinte korlátlan diverzifikációját anélkül, hogy irreálisan nagy mennyiségű idegrendszert igényelne. Egy új típusú viselkedés elsajátításához ebből a szempontból csak egy új algoritmus hozzáadására van szükség a "memóriához" a "válasz" generálására, és minimális mennyiségű új adatra. Az ösztönös viselkedéssel az idegrendszer képességei gyorsan határt szabnak az ilyen fejlődésnek.

Nyilvánvalóan a hangyacsalád fent felsorolt ​​irányítási funkciói, amelyek a környezettel való egyensúly megőrzéséhez és a túléléshez szükségesek, nem végezhetők ösztönös szinten. Közel állnak ahhoz, amit korábban gondolkodásnak neveztünk.

De vajon elérhető-e a gondolkodás egy hangyának? Egyes jelentések szerint idegrendszere csak mintegy 500 ezer neuront tartalmaz. Összehasonlításképpen: az emberi agyban körülbelül 100 milliárd neuron található. Miért tehet tehát egy hangyaboly, amit csinál, és miért élhet úgy, ahogy él? Hol található a hangyacsalád "gondolkodóközpontja", ha nem helyezhető el a hangya idegrendszerében? Mindjárt leszögezem, hogy a titokzatos „pszichomezők” és „intellektuális aura” itt nem e „központ” foglalatának számítanak. Meg fogjuk keresni azokat a valós helyeket, ahol egy ilyen „központ” elhelyezhető és működési módjait.

Képzeljük el, hogy egy kellő teljesítményű hipotetikus agy programjait és adatait felosztjuk nagyszámú kis szegmensek, amelyek mindegyike egy hangya idegrendszerében található. Ahhoz, hogy ezek a szegmensek egyetlen agyként működjenek, össze kell kapcsolni őket kommunikációs vonalakkal, és az agyi programok készletébe be kell építeni egy „supervisor” programot, amely figyelemmel kíséri a szegmensek közötti adatátvitelt és biztosítja a szükséges sorrendet. a munkájuk. Ezen túlmenően egy ilyen agy „építésekor” figyelembe kell venni azt a tényt, hogy egyes hangyák – a programszegmensek hordozói – elpusztulhatnak öregségük miatt, vagy a túlélésért folytatott kemény küzdelemben, és a bennük található agyszegmensek elpusztulnak. velük. Annak érdekében, hogy az agy ellenálljon az ilyen veszteségeknek, szükség van a szegmensek biztonsági másolatára.

Az öngyógyító programok és az optimális redundancia-stratégia általában véve lehetővé teszi egy nagyon magas megbízhatóság, amely a katonai és háztartási veszteségek és a hangyák generációváltása ellenére is sokáig képes lesz működni. Az ilyen hangyák tíz- és százezrei között elosztott "agyát" nevezzük a hangyaboly elosztott agyának, központi agynak vagy szuperagynak. Azt kell mondani, hogy ben modern technológia a szuperagyhoz hasonló felépítésű rendszerek nem új keletűek. Így az amerikai egyetemek már több ezer, internetre csatlakoztatott számítógépet használnak a nagy számítási erőforrásokat igénylő, sürgető tudományos problémák megoldására.

Az elosztott agy szegmensei mellett minden hangya idegrendszerének tartalmaznia kell az agy parancsaira végrehajtott "munka makroműveletek" programjait is. A "munka makroműveletek" program összetétele meghatározza a hangya szerepét a hangyaboly hierarchiájában, és az elosztott agy szegmensei egyetlen rendszerként működnek, mintha kívül esnének a hangya tudatán (ha lenne ilyen). ).

Tehát tegyük fel, hogy a kollektív rovarok közösségét egy elosztott agy irányítja, és a közösség minden tagja ennek az agynak egy részecskéjének hordozója. Más szóval, minden hangya idegrendszerében van egy kis központi agyi szegmens, amely a közösség kollektív tulajdona, és biztosítja a közösség egészének létét. Ezenkívül tartalmaz autonóm viselkedési programokat („munkaügyi makroműveletek”), amelyek mintegy a „személyiségének” leírását jelentik, és logikus, hogy saját szegmensének nevezzük. Mivel az egyes hangyák idegrendszerének térfogata kicsi, a "munkaügyi makroműveletek" egyéni programjának térfogata is kicsinek bizonyul. Ezért az ilyen programok csak akkor tudják biztosítani a rovar független viselkedését, ha egy elemi műveletet hajtanak végre, és kötelező vezérlőjelet igényelnek annak befejezése után.

Ha a szuperagyról beszélünk, nem lehet elkerülni az egyes hangyák idegrendszerében elhelyezkedő szegmensei közötti kommunikáció problémáját. Ha elfogadjuk az elosztott agy hipotézist, akkor figyelembe kell venni, hogy a hangyaboly rendszer irányításához nagy mennyiségű információ gyors átvitelére van szükség az agyi szegmensek között, és az egyes hangyáknak gyakran vezérlő és javító parancsokat kell kapniuk. A hangyákon (és más kollektív rovarokon) végzett hosszú távú vizsgálatok azonban nem találtak hatékony információátviteli rendszert: a talált "kommunikációs vonalak" néhány bit/perc nagyságrendű átviteli sebességet biztosítanak, és csak segédeszközök lehetnek.

Ma egyetlen csatornát ismerünk, amely megfelelhet az elosztott agy követelményeinek: az elektromágneses rezgések széles frekvenciatartományban. Bár hangyákban, termeszekben vagy méhekben még nem találtak ilyen csatornákat, ebből nem következik, hogy hiányoznak. Helyesebb lenne azt mondani, hogy az alkalmazott kutatási módszerek és berendezések nem tették lehetővé ezen kommunikációs csatornák felderítését.

A modern technika például olyan, teljesen váratlan kommunikációs csatornákra hoz példákat, amelyek látszólag jól tanulmányozott területeken csak speciálisan kifejlesztett módszerekkel észlelhetők. jó példa előfordulhat gyenge hangrezgések rögzítése, vagy egyszerűen fogalmazva lehallgatás. Erre a problémára mind az ókori egyiptomi templomok építészetében, mind a modern irányított mikrofonokban keresték és találták a megoldást, de a lézer megjelenésével hirtelen kiderült, hogy van egy másik megbízható és jó minőségű csatorna a nagyon gyenge akusztikus hangok vételére. rezgések. Ráadásul ennek a csatornának a lehetőségei messze felülmúlnak mindent, amit elvileg lehetségesnek tartottak, és mesésnek tűnnek. Kiderült, hogy egy zárt helyiségben mikrofon és rádióadó nélkül is jól lehet hallani mindent, amit alulhangon mondanak, ráadásul 50-100 méter távolságból. Ehhez elég, ha a szobában van üvegezett ablak. A helyzet az, hogy a beszélgetés során fellépő hanghullámok rezgéseket okoznak ablaküveg amplitúdója mikronban és mikron törtrészében. A vibráló üvegről visszaverődő lézersugár viszont lehetővé teszi ezen rezgések rögzítését a vevőkészüléken, és megfelelő matematikai feldolgozás után hanggá alakítását. A rezgések regisztrálásának ez az új, eddig ismeretlen módszere tette lehetővé az észrevétlen rögzítést halk hangok olyan körülmények között, ahol felismerésük alapvetően lehetetlennek tűnt. Nyilvánvalóan egy kísérlet alapján hagyományos módokon elektromágneses jeleket keresve nem tudná észlelni ezt a csatornát.

Miért lehetetlen feltételezni, hogy az elosztott agy valamilyen ismeretlen módszert használ az információ továbbítására az elektromágneses rezgések csatornáján? Másrészt be Mindennapi élet találhatunk példákat az információ csatornákon keresztüli továbbítására, amelynek fizikai alapja ismeretlen. Nem úgy értem, hogy az előérzetek valóra válnak érzelmi kapcsolat közeli emberek között és más hasonló esetek között. E jelenségek körül – feltétlen létezésük ellenére – annyi misztikus és félmisztikus fantázia, túlzás, olykor egyszerűen csak csalás halmozódott fel, hogy nem merek rájuk hivatkozni. De ismerünk például egy olyan gyakori jelenséget, mint a látás érzése. Szinte mindannyian felidézhetjük azokat az eseteket, amikor valakinek a tekintetét érezve megfordult. Nem fér kétség a tekintetben, hogy létezik egy információs csatorna, amely a pillantás érzésének közvetítéséért felelős, de nincs magyarázat arra, hogy a néző lelkiállapotának egyes jellemzői miként közvetítődnek a néző felé. Az agy elektromágneses tere, amely ezért az információcseréért felelős lehet, több tíz centiméteres távolságban gyakorlatilag nem érzékelhető, a látás érzése pedig több tíz méterig terjed.

Ugyanez mondható el egy olyan jól ismert jelenségről, mint a hipnózis. Nem csak az emberek rendelkeznek hipnotikus képességekkel: egyes kígyókról ismert, hogy vadászat közben hipnózist alkalmaznak. A hipnózisban az információ a hipnotizőrtől a hipnotizálthoz is eljut egy olyan csatornán keresztül, amely ugyan biztosan létezik, de természete ismeretlen. Sőt, ha egy emberi hipnotizőr néha hangutasításokat használ, akkor kígyók hangjelzés ne használja, de hipnotikus szuggesztiójuk ettől nem veszít erejükből. És senki sem vonja kétségbe, hogy érezheti valaki más tekintetét, és nem tagadja a hipnózis valóságát, mivel ezekben a jelenségekben az információtovábbítás csatornái ismeretlenek.

A fentiek mindegyike annak a feltevésnek a megerõsítésének tekinthetõ, hogy létezik egy csatorna az információtovábbításra az elosztott agy szegmensei között, fizikai alapon ami még ismeretlen számunkra. Mivel a tudomány, a technika és a mindennapi élet gyakorlata váratlan és megfejtetlen példákat ad a különféle információs csatornákra, láthatóan nincs semmi szokatlan egy másik, azonosítatlan természetű csatorna jelenlétének feltételezésében.

Annak megmagyarázására, hogy miért nem fedezték fel még a kollektív rovarok kommunikációs vonalait, sokat idézhetünk különböző okok- az egészen valóságostól (a kutatóberendezések elégtelen érzékenysége) a fantasztikusig. Könnyebb azonban feltételezni, hogy ezek a kommunikációs vonalak léteznek, és megnézni, milyen következményekkel jár ez.

A hangyák közvetlen megfigyelései alátámasztják az egyes rovarok viselkedését irányító külső parancsok hipotézisét. A hangyára jellemző a mozgás irányának váratlan és hirtelen megváltozása, amely semmilyen látható külső okkal nem magyarázható. Gyakran megfigyelhető, hogy a hangya egy pillanatra megáll és hirtelen megfordul, és továbbra is az előző irányhoz képest szögben mozog, néha pedig az ellenkező irányba. A megfigyelt minta hihetően úgy értelmezhető, hogy "megállás, hogy vezérlőjelet kapjon" és "a mozgás folytatása az új irányra vonatkozó parancs kézhezvétele után". Bármilyen munkaművelet végrehajtásakor a hangya (bár ez észrevehetően ritkábban történik) megszakíthatja azt, és vagy átmegy egy másik műveletre, vagy elköltözik a munkavégzés helyéről. Ez a viselkedés egy külső jelre adott reakcióhoz is hasonlít.

Hogyan tanulmányozzuk a hangyák életét

Y. Frolov

Először is csak megfigyelés, és időtlen idők óta.

Még a Bibliában is (Salamon király példabeszédei) azt tanácsolják a lustáknak, hogy tanuljanak szorgalmat egy hangyától, és megjegyzik e társas rovarok tevékenységének decentralizált szerveződését: „Menj a hangyához, lajhár, nézd meg a tetteit és légy bölcs. . Nincs se főnöke, se gyámja, se ura, de nyáron elkészíti a kenyerét, aratáskor szedi az élelmet.

Arisztotelész, Plutarkhosz, Plinius lelkesen követték a hangyákat, sok finom és helyes megfigyelést tettek, de néhány hibát is elkövettek. Tehát Arisztotelész a szárnyas hangyákat egy külön fajnak tekintette, és azt írta, hogy a hangyák fehér férgekkel szaporodnak, először lekerekednek, majd megnyúlnak. Természetesen azokra a tojásokra gondolt, amelyekből a lárvák kibújnak.

A múlt természettudósai hangyabolyokat ástak ki, hogy kiderítsék szerkezetüket, a kamrák eloszlását különféle célokra, értse a hangyatársadalom kasztszervezetét.

Közelebb napjainkhoz ez nélkül is lehetségessé vált szélsőséges intézkedések, mint felásni a lakásukat, hogy ne csak a hangyák tevékenységét figyeljék a hangyabolyon kívül, hanem az otthoni életüket is. Üveget helyeznek a hangyakupac falába, vagy egyszerűen egy hangyatelepet helyeznek el egy laboratóriumi üveghangyabolyban. Egydimenziós: két nagy poharat összeragasztanak, több milliméteres rést hagyva köztük, építőanyagokat öntenek bele, és hangyákat indítanak.

Mivel a hangyák nem szeretik a nappali fényt otthonukban, gyakran kényelmesebb infravörös fénnyel megfigyelni őket. Néha a hangyabolyba egy flexibilis szálas endoszkópot helyeznek, amelynek végén egy villanykörte, amely lehetővé teszi a fényképek készítését is.

Az egyes egyedek életének és mozgásának nyomon követése érdekében egy csepp festékkel megjelölik, néha világító, hogy sötétben is megfigyeljék őket. Igaz, ez a módszer csak viszonylag nagy fajokra alkalmas.

Még kifinomultabb módszer a gyengén radioaktív izotópokkal történő jelölés, amely lehetővé tette a trophallaxis, a hangyák közötti táplálékcsere tanulmányozását. Vagy szénizotóppal tartalmazó cukorszirupot kapnak, vagy áldozatot dobnak – egy hernyót, amelyet radioaktív foszforral kiegészített étrenden termesztettek. A Geiger-számláló ezt követően megmutatja, hogyan terjeszti szét a radioaktivitást a hangyabolyban egy táplált hangya a visszatorlódott táplálékcseppek cseréjével.

A földalatti szerkezete hangyafészkek tanulmányozza, akár kiásva őket, akár a fészek bonyolult járataiból és kamráiból öntve, folyékony gipszet, gyorsan megszilárduló polimereket vagy alacsony olvadáspontú fémet öntve a bejáratába.

A szuperagy hipotézis szempontjából nagyon érdekes az úgynevezett lusta hangyák jelensége. A megfigyelések azt mutatják, hogy nem minden hangya a családban a szorgalom példája. Kiderült, hogy a hangyacsalád körülbelül 20% -a gyakorlatilag nem vesz részt a munkatevékenységben. Tanulmányok kimutatták, hogy a "lusta" hangyák nem vakációzó hangyák, amelyek erejük helyreállítása után bekerülnek a munkába. Kiderült, hogy ha a dolgozó hangyák észrevehető részét eltávolítják a családból, akkor a megmaradt "munkások" munkatempója ennek megfelelően megnő, a "lusta" hangyák pedig nem vesznek részt a munkában. Ezért nem tekinthetők sem „munkaerő-tartaléknak”, sem „nyaralóknak”.

Ma két magyarázatot javasoltak a "lusta" hangyák létezésére. Az első esetben azt feltételezik, hogy a „lusta” hangyák a hangyaboly egyfajta „nyugdíjasai”, idős hangyák, akik nem képesek aktív munkavégzésre. A második magyarázat még egyszerűbb: ezek olyan hangyák, amelyek valamiért nem akarnak dolgozni. Mivel nincs más, meggyőzőbb magyarázat, úgy gondolom, jogom van még egy feltételezéshez.

Bármely elosztott információfeldolgozó rendszer esetében – és a szuperagy egy ilyen rendszer – az egyik fő probléma a megbízhatóság biztosítása. A szuperagy számára ez a feladat létfontosságú. Az információfeldolgozó rendszer alapja a szoftver, amely kódolja a rendszerben alkalmazott adatelemzési és döntéshozatali módszereket, ami igaz a szuperagyra is. Bizonyára nagyon különböznek a programjai a modern számítástechnikai rendszerekre írt programoktól. De ilyen vagy olyan formában létezniük kell, és ők a felelősek a szuperagy munkájának eredményeiért, ti. végső soron a lakosság fennmaradása érdekében.

De, mint fentebb említettük, a programokat és az általuk feldolgozott adatokat nem egy helyen tárolják, hanem sok szegmensre vannak osztva, amelyek külön hangyákban helyezkednek el. És még a szuperagy minden elemének nagyon magas megbízhatósága mellett is alacsony a rendszer ebből eredő megbízhatósága. Tehát például legyen az egyes elemek (szegmensek) megbízhatósága 0,9999, azaz. működési hiba átlagosan 10 ezer kérésből egyszer fordul elő. De ha kiszámoljuk egy mondjuk 60 ezer ilyen szegmensből álló rendszer teljes megbízhatóságát, akkor kiderül, hogy kisebb, mint 0,0025, azaz. körülbelül 400-szorosára csökken egyetlen elem megbízhatóságához képest!

Különféle módszereket fejlesztettek ki és alkalmaznak a modern technológiában a nagy rendszerek megbízhatóságának javítására. Például az elemek megkettőzése jelentősen növeli a megbízhatóságot. Tehát, ha egy elemet ugyanolyan megbízhatósággal, mint a fenti példában, megduplázzuk, akkor az elemek teljes száma megduplázódik, de a rendszer teljes megbízhatósága megnő, és majdnem egyenlő lesz egy egyedi elem megbízhatóságával. .

Ha visszatérünk a hangyacsaládhoz, akkor el kell mondani, hogy a szuperagy egyes szegmenseinek működésének megbízhatósága lényegesen alacsonyabb a megadott értékeknél, már csak a rövid élettartam és a nagy halálozási valószínűség miatt is. ezeknek a szegmenseknek a hordozói - az egyes hangyák. Ezért a szuperagy szegmensek többszörös megkettőzése előfeltételövé normál működés. De a duplikáción kívül vannak más módszerek is a rendszer általános megbízhatóságának növelésére.

A helyzet az, hogy a rendszer egésze nem egyformán reagál a különféle elemeinek hibáira. Vannak olyan hibák, amelyek végzetesen befolyásolják a rendszer működését: például, ha az információfeldolgozás helyes sorrendjét biztosító program nem működik megfelelően, vagy meghibásodás miatt egyedi adatok vesznek el. De ha a hiba egy olyan szegmensben történik, amelynek eredményei valamilyen módon korrigálhatók, akkor ez a probléma csak némi késleltetést okoz az eredmény megszerzésében. Egyébként valós körülmények között a szuperagy által elért eredmények nagy része ebbe a csoportba tartozik, és csak ritka esetekben vezetnek a hibák súlyos következményekkel jár. Ezért a rendszer megbízhatósága úgy is növelhető, ha úgymond növeljük azoknak a szegmenseknek a "fizikai megbízhatóságát", amelyekben a legfontosabb és vissza nem állítható programok, adatok találhatók.

A fentiek alapján feltételezhető, hogy a „lusta” hangyák az elosztott agy speciális, különösen fontos szegmenseinek hordozói. Ezek a szegmensek különféle célokat szolgálhatnak, például az agy integritásának megőrzését, amikor az egyes hangyák elpusztulnak, információkat gyűjthetnek és feldolgozhatnak az alacsonyabb szintű szegmensekből, helyes sorrend a szuperagy feladatainak ellátása stb. A munkatevékenység alóli felmentés a „lusta” hangyák számára fokozott biztonságot és létmegbízhatóságot biztosít.

Ezt a "lusta" hangyák szerepére vonatkozó feltételezést megerősíti a Stanford Laboratoryban végzett kísérlet. híres fizikus, díjazott Nóbel díj I. Prigogine, aki az önszerveződés és a kollektív tevékenység problémáival foglalkozott. Ebben a kísérletben a hangyacsaládot két részre osztották: az egyik csak "lusta" hangyákat tartalmazott, a másik pedig "munkásokat". Egy idő után kiderült, hogy a "munkaügyi profil" mindegyik új család megismétli az eredeti család "munkaprofilját". Kiderült, hogy a "lusta" hangyák családjában csak minden ötödik maradt "lusta", a többiek pedig aktívan részt vettek a munkatevékenységben. A „munkások” családjában ugyanaz az ötödik rész „lusta” lett, míg a többi „munkás” maradt.

Ennek az elegáns kísérletnek az eredményei könnyen megmagyarázhatók az elosztott agy hipotézisével. Úgy tűnik, minden családban egyes tagjai az elosztott agy különösen fontos szegmenseinek tárolására vannak delegálva. Valószínűleg az idegrendszer szerkezetét és szerkezetét tekintve a "lusta" hangyák nem különböznek a "munkásoktól" - csak egy ponton betöltődnek beléjük a szükséges szegmensek. Pontosan ez történt az új családokkal a fent leírt kísérletben: a központi agy valami hasonlót csinált, mint egy újat letölteni szoftver, és ezzel befejeződött a hangyacsaládok tervezése.

Az elosztott agy felépítéséről, a szegmenseit egyesítő hálózat topológiájáról és a benne rejlő redundancia alapelveiről még ma is lehet elég valószínű hipotéziseket felállítani. De nem ez a lényeg. A lényeg az, hogy az elosztott agy fogalma lehetővé teszi, hogy következetesen megmagyarázza a hangyaboly fő rejtvényét: hol és hogyan tárolják és használják fel a vezérlő információkat, amelyek meghatározzák a hangyatelep szuperbonyolult életét.

"Tudomány és élet" a hangyákról:
Hangya közelkép. — 1972, № 9.
Kovalev V. Hangya kommunikáció. - 1974, 5. sz.
Khalifman I. "Hangya" művelet. - 1974, 5. sz.
Marikovsky P. Hangya újraélesztési szolgálat. - 1976, 4. sz.
Vasziljeva E., Khalifman I. Óriás a hangyabolyban. - 1980, 3. sz.
Konsztantyinov I. Hangyák városa. - 1982, 1. sz.
Vasziljeva E., Khalifman I. Nomád hangyák. - 1986, 1. sz.
A hangyáknak is van egyénisége. - 1998, 12. sz.
Alexandrovsky G. A hangyák evolúciója 100 millió évig tart. - 2000, 10. sz.
Starikova O., Furman M. Hangyák a városban. - 2001, 1. sz.
Uspensky K. Homokhangya. - 2003, 8. sz.
Fém hangya. - 2004, 11. sz.
A hangyák otthont választanak. - 2006, 7. sz.

A bit egy információs egység, amely lehetővé teszi egy bináris választás meghozatalát: „igen-nem”, „bal-jobb” stb.

Előadás

Több mint 100 millió évvel ezelőtt a hangyák már lakták a Földet, és gyakorlatilag nem mentek keresztül evolúciós változásokon. És ma ezek a rovarok elkísérik az embereket, bárhol is legyenek: otthonaikban, munkába menet, nyaraláson és mindezen azért, mert rendkívüli munkájukkal kis méret a bolygó felszínén élő biomassza 25%-át teszik ki.

Bár több mint 13 000 fajuk van, és az Antarktiszon kívül szinte mindenhol elterjedtek, az emberek nem ismerik az összes érdekességet a hangyákról.

Szorgalmas rovarok

Van egy tudomány, amely e rovarok élőhelyét és életmódját vizsgálja, ezt nevezik mirmekológiának. A 18. századtól kezdve világszínvonalú tudósok tucatjai szentelték magukat tanulmányozásuknak, de a rovarok eddig meglepődtek a körülményekhez való alkalmazkodási képességükkel, környezetés a hangyaboly teljes helyreállításának képessége, még akkor is, ha elpusztul.

A tudósok által összegyűjtött adatok 10 érdekes ténnyel kombinálhatók a hangyákról, bár sokkal több van.

Az első tény, amely szinte minden hangyára jellemző, függetlenül attól, hogy hol élnek, egy elképesztő szorgalmasság. Külső szemlélő számára úgy tűnhet, hogy a rovarok véletlenszerűen mozognak a hangyabolyból és vissza, de valójában mindegyiküknek megvannak a kötelességei, amelyek be nem tartása esetén büntetés, sőt halálbüntetés is kiszabható.

A fészek építése, védelme, tisztán tartása és élelemszerzés messze nem az egyetlen feladata ezeknek a szorgalmas lényeknek. A kolónia alapja egy kialakult család, amelynek minden tagja egy bizonyos kaszthoz tartozik.

Hangya család

A hangyákkal kapcsolatos érdekes tények a rovarok helyzetével kapcsolatosak családi hierarchia. Ez a második pont, amely lehetővé teszi a kolónia hosszú évekig tartó létezését és birtokainak bővítését.

Bármely hangyaboly kis számú egyeddel kezdődik, amely több millióra nő, és nagy területeket foglal el. Hagyományosan ezeknek a rovaroknak a családja nőstényekre, hímekre és „kemény munkásokra” osztható.

Nem számít, milyen pozíciót foglalnak el a rovarok a családban, mindenkinek megfelelően el kell látnia kötelességét - a királynőt ugyanúgy meg lehet ölni, mint a munkáshangyát. Minden annak a koncepciónak van alárendelve, hogy az egyes egyedek hasznát és jelentőségét a kolónia fejlődése és megerősítése szempontjából.

A különböző kasztok képviselői közötti külső különbség abban nyilvánul meg, hogy a hímek és a nőstények szárnyai vannak, és hiánya a dolgozó egyénekben.

A születés módja is a "származástól" függ. Például a királynők és a munkások megtermékenyített petékből születnek, a hímek pedig a megtermékenyítetlen tojásokból. Ezért piros, piros és 3 felnövési szakasz - tojás, lárva és báb. Nem kevésbé érdekes tények a hangyák életéből a királynőikre vonatkoznak.

A hangyakirálynő élete és munkássága

Minden hangyaboly egytől több királynőt is tartalmazhat, mindez a kolónia méretétől függ. Harmadik fontos tényező a család teljes gyarapodásához – ez nőstényének létfontosságú tevékenysége. A meglepő dolog az, hogy a királynő csak egyszer párosodik, és a keletkező spermiumnak élete végéig ki kell tartania, ami 12-20 évig tart.

Egyes hangyafajoknál a nőstény egy hímmel párosodik, követve őt párzási repülés közben, míg másoknál ez több tucat hímmel történik. A megtermékenyítés után a királynő dönt, hogy ugyanabban a hangyabolyban marad, vagy újat szervez.

Ha elhagyja a fészket, nemcsak megfelelő helyet kell találnia egy új kolónia megszervezéséhez, hanem egy "szülészetet" is kell rendeznie, ahol lerakja első tojásait. Egyes hangyafajok nőstényei életük fenntartása érdekében a régi fészket elhagyva gombaspórákat szednek, hogy megszervezzék és kertet neveljenek, amit új helyre ültetnek. Nos, ezek nem érdekes tények a hangyákról gyerekeknek?

Képesség táplálékot termeszteni és szaporítani

A földön csak 4 lényfaj tenyészt tudatosan "szarvasmarhát" és nevel olyan növényeket, hogy ülő életmóddal a családnak ne legyen szüksége táplálékra - ezek a hangyák, a kéregbogarak, a termeszek és az emberek. Ugyanakkor a rovarok több millió évvel több tapasztalattal rendelkeznek, mint az emberek. Ez a 4. tény e rovarok életéből.

A tizedik tény a hangyák egyedülálló képessége, hogy klónozzák magukat. Ez jellemző például az amazonokra. A nőstények teljes kolóniái a partenogenezist alkalmazzák saját fajtájuk szaporodására a hímek részvétele nélkül.