термитник что это такое
Термитник
Терми́тник — надземная часть жилища термитов. Термитник создан из песка, глины, древесных щепок и прочих естественных материалов, скреплённых выделениями специальных желез рабочих-термитов. Термитник надстраивается постоянно, пока жива колония обитающих в нем термитов, и за несколько сотен лет может вырастать до 5 метров в высоту. Крупнейший известный термитник достигает высоты в 12,8 м. Считается, что термитник — одно из крупнейших сооружений, создаваемых наземными животными.
Термитник выполняет функции склада, родовой камеры, защиты колонии от хищников (как и Муравейник), теплицы для выращивания съедобных для термитов грибов (Termitomyces), и, дополнительно, защиты термитов от солнечного света и дождя (в отличие от муравьёв, термиты не приспособлены к жизни на поверхности).
Кроме собственно термитов, заселённый термитник служит обиталищем для термитофилов (животных-хищников, паразитов и симбионтов, связанных с термитами, например, муха термитомия, жук спирахта и др.), а покинутый и достаточно разрушенный — для сов, дятлов, лисиц и прочих животных.
Термитник строят в основном тропические виды термитов, остальные же предпочитают выкапывать себе систему нор (гнезд) в грунте, и поверхностных сооружений не возводят.
Строение термитника
В своей лекции памяти Джейкоба Броновского, прочитанной в 1979 г. в Массачусетском технологическом институте, Филип Морисон привел пример строительного алгоритма термитов. Из измельчённого дерева и собственной слюны термиты вырабатывают липкую смесь. Крупинки этой смеси склеиваются друг с другом и затвердевают. При постройке термитника — очень сложной конструкции, достигающей 6-ти метровой высоты, — каждое из насекомых слепо руководствуется следующим алгоритмом:
Руководствуясь этим алгоритмом, тысячи неорганизованных насекомых строят в результате сложный многоярусный лабиринт. У них нет ни планов, ни чертежей.
Термитник – шедевр «инженерного искусства»
Термиты, живущие в умеренных зонах, как правило, не заметны, если они не приносят вред, а вот тропические термины строят огромные дома, которые становятся особенностью той или иной местности.
Некоторые термитники настолько высокие и многочисленные, что издалека может показаться, что это деревенские хижины людей.
Термитники — сооружения маленьких «архитекторов».
Термитник представляет собой настоящее инженерное искусство. Благодаря этим строениям насекомые живут в тех местах, которые кажутся совершенно для них непригодными. В зависимости от климата и природных условия конфигурация термитников может меняться. К примеру, вид термитов с острова Тринидад возводит свои коробчатые гнезда на деревьях, а на открытых пространствах они сооружают подземные гнезда. Некоторые термиты в Африке питаются грибами, которые они самостоятельно выращивают в собственных теплицах внутри гнезда. Дома этих термитов отличаются по архитектурному решению: одни термитники напоминают замки с многочисленными башенками, а другие строятся в виде высокого шпиля, высота которого может достигать около 6-ти метров.
Самый простенький из термитников.
Размеры «домиков» белых муравьев просто поражают.
Внутри термитника существует целая система кондиционирования.
Внутреннее пространство в термитнике может быть организовано по-разному, все зависит от вида насекомых. Чаще всего в центре располагается «царская камера», в ней «царь» с «царицей» живут всю жизнь. От этого основного зала отходят другие, соединенные многочисленными проходами. Толстые стены термитников часто пронизаны большим количеством отверстий, которые вероятнее всего используются для вентиляции. Во многих термитниках имеются подобие водостоков – нависающие козырьки над термитами немного наклонены, поэтому вода стекает и не проникает внутрь. Некоторые термиты строят свои термитники на деревьях, в основном это делают центрально- и южноамериканские термиты. Их «картонные» гнезда по внешнему виду напоминают бочку. Над ней делаются выступающие ребра, которые отводят осадки.
Все эти грандиозные сооружения, отличающиеся по конфигурации и размерам, термиты строят из простых материалов. Одни термиты делают цемент из комочков почвы и собственной слюны, другие скрепляют ее при помощи жидкости из кишечника, еще одни термиты соединяют с почвой полупереваренную или свежую древесину.
Свои «коттеджи» термиты строят годами.
При помощи различных инженерных решений термиты регулируют в своих жилищах вентиляцию, поддерживают определенную температуру и влажность. Некоторые термиты, живущие в пустынях, проделывают в почве вертикальные туннели, длина которых достигает 40 метров, таким образом, они добираются до воды, находящейся под землей и доставляют ее в термитник. Вода испаряется и поддерживается оптимальная влажность воздуха, хотя за пределами жилища он может быть полностью сухим.
Некоторые виды термитов сооружают свои жилища лишь в тени тропических лесов, в которых температура относительно постоянная. Некоторые термиты делают необычайно толстые стенки своих сооружений, поскольку они помогают поддерживать постоянную температуру. Отлично регулировать температуру приспособились южноафриканские термиты. В центре их жилищ температура никогда не поднимается выше 30 градусов, хотя внешние стенки могут быть настолько горячими, что к ним нельзя прикоснуться.
Необычный термитник.
Система вентиляции в термитнике предназначается для выведения углекислого газа и наполнения его кислородом. Средняя по размерам колония, состоящая приблизительно из миллиона термитов, нуждается ежедневно в 12,5 метров кубических воздуха. Воздух в термитник поступает благодаря воздухообмену, но как же его обеспечить при таких толстых стенах, которые поддерживают оптимальную влажность и температуру, но затрудняют проникновение воздуха?
Один вид термитов, живущих в Африке, прекрасно справился с этой задачей. Гнезда этих насекомых напоминают горы в миниатюре. Внутри термитника располагается гнездо, оно держится на опорах, поэтому внизу получается подобие подвала. Над гнездом находится еще одно пространство, как чердак.
Термитник в Анголе.
По внешней стороне термитника от макушки до основания проходят гребни, пустые внутри. Поскольку термитник обогревается благодаря теплу тел термитов и грибов, выращиваемых в гнезде (метаболическое тепло), то вверх постоянно поднимается теплый воздух. Он заходит на «чердак», а оттуда проникает в пустотелые гребни, которые соединяют «чердак» с «подвалом». Поток воздуха через гребни попадает в «подвал», а затем снова проходят через термитник. Стенки этих гребней тонкие, через них могут проходить газы, пока воздух опускается вниз из него уходит углекислый газ, а взамен приходит кислород. Кроме того предполагается, что эти трубы также поддерживают постоянную температуру в гнезде. Внутри этих каналов постоянно трудятся термиты, быть может, они определенным образом регулируют поток воздуха, выполняя функцию заслонок в системе воздухоснабжения.
Термиты стали обрабатывать древесину задолго до того, как на планете появились люди. Для этих насекомых не существует разницы между упавшим деревом или деревянным домом. В покинутых районах, особенно в тропиках, термиты играют важную роль – они уничтожают растительные остатки, а переработанные ими вещества усваиваются новыми растениями. То есть термиты способствуют круговороту гибели и возрождения растений. Если бы люди не задумывались о той угрозе, которую термиты несут их деревянным постройкам, они бы смогли в полной мере оценить пользу этих насекомых.
Как устроен термитник?
Термиты живут так называемыми общинами, чем напоминают муравьев. В народе их так и называют – белые муравьи. Однако каких-либо родственных связей эти насекомые не имеют, а сами термиты по своей природе близки к тараканам. Как же они выглядят, чем предпочитают питаться и каким образом устроено их гнездо – термитник? Давайте выясним!
Характеристика
Термиты – это насекомые с неполным циклом превращения, которые живут огромными колониями. Каждый член так называемой семьи принадлежит к определенной касте и выполняет конкретные функции.
Рабочие
Это представители «низшего сословия». Длина их тела очень мала – от 0,5 до 0,8 мм, а так как проживают рабочие во влажных местах, то их покровы всегда мягкие и имеют светлый окрас. Из-за преимущественно подземного образа жизни зрение у этих особей развито весьма слабо, у некоторых глаза и вовсе отсутствуют. Голова у представителей данной касты термитов округлой формы и узнать их также можно по слаборазвитому отделу груди.
На заметку! Однако иногда окрас тела рабочих термитов может быть и довольно темным. Это зависит от видовой принадлежности насекомых. Например, южноафриканские виды появляются на поверхности достаточно часто, а потому их покровы имеют темно-коричневый оттенок!
Основную часть своей жизни рабочие ухаживают за молодняком, а также пополняют запасы пищи и принимают активное участие в возведении и регулярном ремонте термитника. Плюс ко всему, они выкармливают термитов-солдат, так как те имеют особое строение головы и не способны питаться самостоятельно.
Солдаты
Выглядят такие термиты не так, как рабочие. Их головная капсула имеет более крупные размеры и на ней располагаются мощные челюсти. Такой особый ротовой аппарат помогает солдатам при необходимости блокировать узкие проходы туннелей при атаках прочих насекомых.
На заметку! Термиты-солдаты, проживающие в тропических регионах, на голове имеют специальный отросток, при помощи которого они впрыскивают в тело врага клейкий секрет. Через некоторое время это вещество засыхает и обездвиживает жертву!
Термиты-солдаты начинают действовать после того, как их гнезду был причинен определенный ущерб. Они выползают наружу и стараются сдержать натиск противника, а рабочие особи тем временем ремонтируют разрушенную часть термитника. Но при этом солдаты довольно часто погибают – рабочие закупоривают все ходы и не дают возможности оставшимся снаружи укрыться в муравейнике.
Королева и король
Эти насекомые являются «сливками общества» термитов. Король – это половозрелый самец, который оплодотворяет самку, а королева откладывает после яйца. По сравнению с прочими членами семейства королева имеет весьма внушительные размеры – ее тело может достигать в длину 10 см. Оно начинает увеличиваться после оплодотворения и в итоге самка теряет возможность к передвижению и питанию.
Король всю свою жизнь проводит рядом с самкой, при этом размеры его тела лишь немного превышают длину тела простых солдат. Спаривается с самкой исключительно он, после чего не погибает, как это заведено у муравьев.
Молодняк
Молодые особи даже по достижению возраста половой зрелости остаются в «родительском» гнезде. А покидают они его лишь весной либо в начале лета, когда наступает период роения.
Сразу же после оплодотворения и самцы, и самки отгрызают себе крылья, из-за чего становятся весьма уязвимыми. По этой причине они довольно часто становятся добычей крупных насекомых и птиц. Оставшиеся в живых строят новые гнезда.
Но при этом в «родительском» термитнике всегда остается несколько молодых пар, которые впоследствии могут занять место короля и королевы в случае их смерти. Хотя происходит так довольно редко.
Питание
А чем питаются термиты? Основой их рациона является растительность, зачастую высохшая древесина. При этом за процесс пищеварения отвечает не столько сам организм насекомого, сколько жгутиконосцы, которые там живут.
На заметку! В желудочно-кишечном тракте термита обнаружено около 200 видов простейших организмов, которые помогают перерабатывать тяжелую пищу! В некоторых случаях их численность настолько велика, что масса простейших может составлять 1/3 часть от общего веса насекомого! После деятельности жгутиконосцев жесткая древесина преобразуется в сахара, которые после перерабатывает уже организм термита!
Как было сказано выше, самостоятельно питаться способны только рабочие, они же выкармливают всех остальных:
Места гнездования
Многие виды термитов живут там же, где и питаются.
Термитник всегда получается довольно крепким и сломать его зачастую трудно. При этом некоторые гнезда могут быть очень высокими. Например, в Заире был обнаружен термитник высотою 12,8 м. В его тени могли свободно укрыться от палящего солнца, такие крупные животные, как буйволы и даже слоны!
Строители «небоскребов», которые спасут Землю. Зачем туристы едут смотреть на термитники
Термиты наводят ужас на домовладельцев, разрушая деревянные постройки. В то же время это гениальнейшие зодчие мира насекомых, которые создают постройки, поражающие не только величиной, но и технологией энергосбережения, интересующей ученых. Сегодня Tengritravel.kz совместно с Aviata.kz расскажет вам об удивительной природной архитектуре термитников и о том, где лучше лицезреть их вживую.
Особо впечатлительным рекомендуем воздержаться от еды во время чтения материала!
Как это устроено?
Отметим, что в зависимости от климата и природных условий конфигурация термитников может меняться. В каждом термитнике живет и функционирует колония, состоящая из рабочих, солдат и царицы (матки). У каждого из них своя роль, и друг без друга они существовать не могут. Их «дома» построены из слюны и песка, которые затвердевают, как монолитный цемент. Если приглядеться, то термитник скорее напоминает огромный сыр с отверстиями. Это не просто ходы, но и сложная система сотен тоннелей и вентиляционных труб. За счет формы термитника днем холодный воздух опускается вниз и охлаждает подземную часть, а ночью, наоборот, теплый воздух позволяет сохранить температуру, при этом выводится накопленный углекислый газ. Поражает тот факт, что свои огромные сооружения термиты строят без всяких чертежей, полагаясь на инстинкты.
David Brazier / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)
Одни термиты делают цемент из комочков почвы и собственной слюны, другие скрепляют ее при помощи жидкости из кишечника, еще одни термиты соединяют с почвой полупереваренную или свежую древесину. Рабочие ежедневно выходят наружу за пищей. Рацион, в основном, состоит из различных трав. Только вот термиты поглощают ее не столько для утоления голода, сколько ради строительства. Частично переваренная трава служит эдакой рассадой для грибов.
Стены термитников очень прочны, они состоят из песка, глины, щепок и других разнообразных материалов естественного происхождения, скрепленных прочной слюной рабочих термитов. Их толщина может достигать 30 сантиметров. Температура внутри термитника, впрочем, как и влажность, практически не меняется создавая свой особый микроклимат, необходимый для полноценного созревания личинок, которые станут новыми термитами, для выращивания грибов, нужных для пропитания колонии.
Кстати, часто термитов принимают за родственников муравьев, однако в биологическом древе они ближе к тараканам.
Фото ©Shutterstock
Важно отметить и то, что речь идет о тропических термитниках, которые возвышаются над землей и порой достигают в высоту роста человека, а то и нескольких. За свои огромные размеры по отношению к самим насекомым термитники сравнивают с небоскребами, такими как Бурдж-Халифа.
Итак, более-менее разобравшись с процессом, Tengritravel.kz предлагает вам отправиться в тур по самым интересным термитникам планеты.
Светящийся в ночи термитник
Фото ©Shutterstock
Видео Youtube/National Geographic
Но сияющие личинки привлекают не только жертв, но и хищников (пауков, многоножек, скорпионов, лягушек и других), которые, в свою очередь, тоже не прочь полакомиться насекомыми
Интересный факт
В нацпарке Эмас, что также располагается в центральной Бразилии, фотограф Marcio Cabral сделал снимок, на котором якобы муравьед пришел полакомиться этими светящимися жуками. Фото заняло первое место в конкурсе Wildlife Photographer of the Year 2017. Но позже судьи дисквалифицировали фотографа, поскольку в роли муравьеда было снято его чучело. По правилам конкурса фотографии не должны обманывать зрителя или пытаться исказить реальность природы. Разумеется, фотограф отрицает факт постановочного кадра.
Слева фото Marcio Cabral. Справа фото чучела муравьеда у входа в нацпарк. Фото news.sky
В том же нацпарке Эмас был сделан следующий снимок, который также (на этот раз фотографа никто не дисквалифицировал) победил в номинации «Беспозвоночные» на фотоконкурсе Wildlife Photographer of the Year 2014.
Термиты. Домострой среди враждебной среды.
Население термитников как правило, делится на три основных группы: рабочих, особей-солдат и особей, способных к половому размножению. Хотя, существуют виды термитов, где отсутствует воины, или виды, где функцию рабочих выполняют личинки, которые при опасности развиваются в солдат.
У одних видов всё задаётся сразу генетически, у других нимфы развиваются в различные касты под воздействием феромонов. Термиты твёрдо придерживаются равноправия полов, для жизни колонии нужен и царь и царица, оба пола служат рабочими и солдатами, не то что эти муравьи-амазонки.
Фабрика: бесконечные вереницы рабочих приносят еду и уносят яйца. Производительность до 35 тысяч яиц в сутки.
Центр управления: конечно, никто ей не шлёт письма «страшное сражение, большие потери», зато в поступающей пище она может уловить низкое содержание солдатских феромонов и дать запаховую команду «нужно больше воинов».
Секс-марафонец. Заделывает десятки тысяч детей в сутки.
Несмотря на скромные габариты являются основой колонии (около 90% населения). Строят, поят и заодно кормят всех любителей лакомиться термитами. Царская чета плодится не удовольствия ради, а чтобы компенсировать постоянную убыль населения.
Целлюлоза в любой форме: опавшие листья, туалетная бумага, перекрытие дома. Термиты настоящие эксперты в области «радикально облегчить табуретку, не испортив товарного вида», за что нежно любимы местным населением.
Пищепром термитника довольно сложен. Сначала вся добыча обрабатывается в грибных камерах.
Симбиотические грибы(за пределами термитника не встречающиеся) разлагают лигнин, кроме того, их плодовые тела служат деликатесом для царей и цариц.
Но и ферментизированную труху переваривать могут только рабочие благодаря живущим в их кишечнике жгутиконосцам. И то, не сразу.
Переварил? Поделись с товарищем!
Фактически, у всей колонии одна пищеварительная система.
Компасный термитник. Построен так, что рассветные лучи его быстро разогревают, а полуденная жара, наоборот воздействует минимально.
Да-да, всё это построено из говна и палок слепыми существами, просто у них мандибулы из того места растут. Под постройкой находится не менее внушительная система коридоров, ведущих к основным источникам пищи. Микроклимат внитри здания поддерживается системой вентиляционных отверстий.
Правила сообщества
‣ Будьте вежливы и сдержаны.
‣ Не разводите политоту, не тащите спам.
‣ Удаляются посты содержащие антинаучные и другие сомнительные идеи. Их авторы караются на месте.
‣ Так как в сообществе отключена премодерация, могут проходить посты по тем или иным причинам не подходящие под формат сообщества. Такие посты переносятся в общую ленту, имейте в виду.
‣ При желании ТС, можно перенести в сообщество недавно созданные посты подходящей тематики.
‣ Если в пост закралась ошибка, не удивляйтесь, если администратор попросит её исправить.
‣ Вбросы антинаучных идей и попросту различная глупость в комментариях расцениваются как развлечение для публики. Такие сообщения отдаются на растерзание толпе, как и их авторы, будь то тролли, адепты всех мастей или просто недальновидные личности.
‣ Политика сообщества не предусматривает раздачу банов направо и налево, однако, если вы нарушаете покой пользователей – не обижайтесь.
Недавно как раз перечитывал статьи о термитах, вот что ещё запомнилось:
• Царица/королева у некоторых видов живёт 30–50 лет, абсолютный рекорд для насекомых. Вот такое огромное пузо (см. фото) у царицы постепенно вырастает в течение десятков лет;
• Король и королева ебутся всю жизнь, в отличие от муравьёв, у которых самка оплодотворяется один раз в жизни и затем только расходует запасы спермы (сравнение с муравьями интересно тем, насколько похожие модели может давать конвергентная эволюция, но биология, конечно, разительно отличается у этих таксономически весьма далёких существ);
• Как упомянуто в статье, практически все особи в колонии абсолютно слепы, у них нет глаз (в некоторых случаях, особенно у открыто живущих видов, есть рудиментарные остатки глаз, пригодные только для различения света и тьмы). Но «царствующие» особи (король, королева и резерв) имеют функциональные сложные (фасеточные) глаза, которые нужны для лёта в период размножения, но никуда не деваются и потом. Зрение — королевская привилегия. Было бы ещё только на что смотреть: царь и царица пожизненно заточены в своей камере для размножения, последняя не может даже перемещаться, когда отрастит свой «инкубатор»;
• Упомянутое генетическое кодирование каст считается эволюционно продвинутым признаком, которым обладают лишь высшие термиты. Феромоны, маточкино молочко и прочее — детский сад. Генетическая система меньше подвержена уязвимостям, в т.ч. при идентификации свой-чужой (тех же муравьёв невозбранно хакают десятки видов мирмекофилов, использующих феромоны, чтобы одурачить хозяев муравейника ради своей выгоды);
• Самые примитивные виды термитов действительно во многом напоминают тараканов — не только физиологически, но даже внешне.
то чувство, когда котики и всякая развлекуха набирают колоссальное количество плюсов, а интереснейший и полезный пост (написанный с приколами и в отличной форме) нет. обидно((. а пост супер))
просто у них мандибулы из того места растут)
Глупые людишки строят ульи города из кирпича и бетона, когда можно строить все из экологически чостого говнеца.
Царица похожа на сосиску в тесте. Аппетитненько.
Термиты охуенная тема) круче свиней! Спасибо автор
а куда они девают тысячи трупов? особенно трупы цариц.
Ээээх срать так с пользой.
Годно. Подписался, жду еще
Ну, и конфетка от меня, кто вспомнит автора «Термиты пожирают, пока само не рухнет»
Борис Пильняк «Жених во полуночи». Неистово рекомендую
Киньте кто-то гифку где Беар Грилз жрет королеву)))
А Кордрицепс Работает На термитов. вот так чтобы за сутки всю колонию заразить?
Термитники, похожие на надгробия, это что-то новенькое. Спасибо, реально интересно почитать.
Приносят еду и уносят яйца пока король не пришёл
Круто, только сегодня читал Эдварда Уилсона
как ебутся термиты?
Кафедральный собор термитов
Термиитник — надземная часть жилища термитов. Термитник создан из песка, глины, древесных щепок и прочих естественных материалов, скреплённых слюной рабочих-термитов. Термитник надстраивается постоянно, пока жива колония обитающих в нем термитов, и за несколько сотен лет может вырастать до 5 метров в высоту. Крупнейший известный термитник достигает высоты в 12,8 м. Считается, что термитник — одно из крупнейших сооружений, создаваемых наземными животными.
Термиты: Муравьи — жалкая пародия, а древние термиты выносят мозг своим совершенством
Буратино проснулся в холодном поту. Неужто ему вновь приснился Железный дровосек? Или Карабас-Барабас в постели с Мальвиной? Нет, на этот раз всё было намного хуже. Тараканы поселились не только в его голове, но и в его теле. Термиты медленно и беспощадно сжирали деревянного мальчика изнутри…
Был пацан, и нет пацана.
Нас же мелкие насекомые размером с муравья заставляют вспотеть исключительно в рамках зоологического экстаза! Они создают подземные города размером с Великобританию. Они уничтожают поселения, сжирая до 450 килограмм древесины в год. Они становятся основоположниками целых экосистем! Они — наикрутейшие в мире тараканы.
Да-да, именно тараканы! Просто в отличие от рыжих раздолбаев из твоей квартиры, очень социализированные и очень дисциплинированные. Тараканы на максималках! Одна колония может состоять из 3 миллионов особей! Вместе они — единый организм, мега-мозг, который творит немыслимые для насекомого вещи!
В такую нору Алиса бы точно не рискнула прыгнуть.
Своими трудами работяги перемешивают почвы и избавляют леса от мёртвых деревьев, делая землю плодородной. Одним своим существованием термиты создают новый мир, становясь лакомством для хищников от мала до велика. Ещё бы, насекомых хватит на всех! Их расплодилось настолько много, что вес всех термитов равен весу всех позвоночных на земле!
Когда ну совсем нечего есть.
Правда, беда в том, что всю эту толпу привлекают не только трухлявые деревяшки. В Африке, Азии и Южной Америке, где живут мега-таракашки, под натиском их челюстей рушатся дома и падают многовековые деревья. За год лишь одна колония съедает до 450 килограмм лесного массива! Жрать абсолютно несъедобную пищу термитам позволяют бактерии. Их в желудке насекомого аж 200 видов, и все они превращают несъедобную целлюлозу в питательные сахара.
Страшнее всего то, что понять, попал ли дом под атаку термитов, невозможно до самого конца. Насекомые проедают древесину изнутри, долгое время оставляя наружный слой целым.
Термиты жрут абсолютно всё, что хоть как-то связано с деревом: бумагу, картон, ткани они превращают в труху.
Для того чтобы многотысячная колония работала как часы, термиты разделились на касты, где каждый занимается чётко своим делом. Начнём с основы основ, на которой строится любое общество.
Рабочие. Слепые мелкие насекомыши, размером с обычного муравья. Эти ребята работают 24/7. Причём буквально! Рабочие термиты никогда не спят, отдавая все свои силы на благо колонии. И, стоит отметить, что их старания видны невооружённым глазом. Ещё бы, сложно не заметить сооружение из смеси пережёванной целлюлозы, грязи, слюны и кала высотой в 5-13 метров!
Когда ты слишком труслив для альпинизма, но в горы, всё же, хочется.
Заброшенные термитники становятся домом для других насекомых. Так личинки огненосных жуков-щелкунов, поселившихся в небоскрёбе, превращают термитники в настоящие мерцающие башни!
А под землёй пролетарий и вовсе отстраивает мегаполисы со сложной сетью ходов, камер и лазов. Подземный город, обнаруженный в Бразилии, поражает воображение: его площадь составляет 230 тыс. квадратных километров. Это самая большая биологическая сеть из когда-либо существовавших на земле. На её постройку ушло 3,8 тысяч лет, а её размеры сопоставимы с площадью Великобритании!
В Южной Америке многие тысячи квадратных километров покрыты бесконечными термитниками.
В Австралии примерно так же.
Термиты не только фермеры, но ещё и селекционеры. Тот вид грибов, который они научились выращивать, больше не может существовать без ухода термитов. Теперь это культурное растение!
За королеву! За колонию! За Отечество!
И всё ради неё, красавицы королевы! Она — мать-основательница. Рабочие готовы носить её на руках. Буквально. Передвигаться самостоятельно она не может, так как её размеры в несколько десятков раз превышают размеры обычных особей.
Матки термитов во много раз больше средних муравьиных маток! Обычно размер больше 10 сантиметров.
Со своим королём матка живёт в отдельной камере, где они всё свободное время уделяют прелюбодеянию. Результат их безудержной любви налицо. Королева рожает каждые 15 минут, откладывая за сутки несколько тысяч яиц! Представьте, какую орду она способна наплодить за 50 лет жизни! А именно столько живут монархи — это самые долгоживущие насекомые на планете.
За многочисленными яйцами тоже ухаживают рабочие. Они отчищают и переносят кладку и кормят личинок. Из-за того, что няньки никогда не выходят на свет, они остаются полу-прозрачными на всю жизнь.
Термитный десант
Красавцы, вон какие крылья:
Термиты и муравьи разделённые линией солдат обоих видов
Царицы размножаются без помощи царя
В колониях термитов Reticulitermes speratus «царь» (самец-основатель) обычно живет в окружении множества «цариц», хотя каждая колония основывается одним самцом и одной самкой. Как выяснилось, дополнительные самки — это дочери первичной царицы, которых она производит на свет партеногенетическим путем, то есть без помощи самца. Если бы вторичные царицы рождались обычным половым путем, они несли бы 1/2 генов царя и 1/2 генов первичной царицы, а их потомство несло бы 3/4 генов царя и только 1/4 генов первичной царицы. Благодаря партеногенезу все гены у вторичных цариц — материнские, а их потомство несет гены царя и первичной царицы в равной пропорции. Таким образом, первичная царица, производя себе «заместительниц» без помощи царя, резко повышает свой репродуктивный потенциал, не снижая при этом генетического вклада в потомство.
Начальный этап создания новой колонии у термитов Reticulitermes speratus: «первичный царь» (PK) и «первичная царица» (PQ) выводят свое первое потомство. Фото из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Science
Способность к партеногенетическому размножению, то есть к развитию потомства из неоплодотворенных яйцеклеток, широко распространена у общественных насекомых из отрядов перепончатокрылых и термитов. У перепончатокрылых из оплодотворенных яиц, как правило, развиваются самки, а из неоплодотворенных — самцы. У термитов из оплодотворенных яиц развивается потомство обоих полов, а из неоплодотворенных — только самки. Поэтому перепончатокрылым партеногенез совершенно необходим для продолжения рода (иначе не будет самцов, а значит и оплодотворенных яиц, а значит, и самок). У термитов, как считалось до сих пор, партеногенез играет лишь вспомогательную роль (система размножения термитов описана в заметке Кастовая принадлежность у термитов предопределена генетически, «Элементы», 14.11.2007).
Однако открытие японских и американских энтомологов, о котором они сообщили в последнем номере журнала Science, показало, что по крайней мере у некоторых термитов партеногенез является обязательным компонентом жизненного цикла, причем самки используют его «с умом», добиваясь максимальной выгоды и для колонии, и для себя лично.
Ученые вскрыли 30 гнезд термитов Reticulitermes speratus в окрестностях Киото и провели в них «перепись населения». Оказалось, что в каждом гнезде присутствует только один «действующий» самец и много (в среднем 55) размножающихся самок. Только в одной из 30 колоний «первичная царица», основавшая гнездо вместе с супругом, была еще жива, но и тут к ней успели добавиться 128 «вторичных цариц». В остальных 29 гнездах первичной царицы не оказалось.
В зрелой колонии термитов Reticulitermes speratus «первичный царь» (PK) по-прежнему жив и здоров, хотя его первая супруга («первичная царица») давно умерла. Перед смертью, однако, она успела произвести на свет десятки дочерей — «вторичных цариц» (SQ), которые теперь составляют царский гарем. Фото из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Science
Отличить первичную царицу от вторичных нетрудно: первая является взрослой крылатой самкой, сбросившей крылья, а вторые — так называемыми «нимфоидами», то есть недоразвитыми особями с зачатками крыльев на спине (подробнее о нимфах, нимфоидах и других формах и кастах термитов см. в вышеупомянутой заметке).
Что касается царя, то в большинстве гнезд он оказался первичным (то есть взрослым, сбросившим крылья), и только в двух колониях он был вторичным, то есть нимфоидом. По-видимому, это означает, что первичный царь живет намного дольше, чем первичная царица. Однако перед смертью царица успевает произвести на свет изрядное количество дочерей-нимфоидов, которые становятся «вторичными царицами». В результате царь получает целый гарем, состоящий из дочерей его супруги.
Приспособительный смысл появления вторичных цариц очевиден. Поскольку первичная царица — создание эфемерное, колония должна обеспечить себя новыми самками, которые будут производить рабочих и крылатых особей после смерти матери-основательницы. Однако оставался открытым вопрос о механизмах, регулирующих превращение неполовозрелых самок-нимф во вторичных цариц.
На основании того, что было ранее известно о жизни термитов, можно было ожидать, что самки-нимфы, имеющиеся в любом термитнике, выбирают один из двух путей развития в зависимости от потребностей колонии: либо превращаются во взрослых крылатых самок и улетают основывать новую семью, либо, если семья испытывает потребность в самках, становятся нимфоидами и начинают размножаться, не покидая родной колонии. Однако если в колонии имеется единственный царь-долгожитель, то все нимфоиды, скорее всего, будут его собственными дочерьми и женами одновременно. Это не самый лучший вариант для колонии, поскольку близкородственные скрещивания могут приводить к рождению ослабленного потомства. Кроме того, инбридинг приводил бы к снижению генетического разнообразия рабочих, что тоже вредно для колоний общественных насекомых.
Исследователи решили проверить, действительно ли вторичные царицы являются дочерьми собственного мужа. Для этого они провели генетический анализ термитов по пяти полиморфным микросателлитным локусам, то есть по пяти участкам генома, для которых характерно наличие множества разных вариантов (аллелей) в популяциях данного вида термитов.
Анализу подверглись 135 вторичных цариц из разных гнезд, а также единственная обнаруженная первичная царица, шесть первичных царей и один вторичный, 140 рабочих и 40 неразмножающихся нимф.
Оказалось, что все рабочие и нимфы несут в себе гены и первичного царя, и первичной царицы. Это значит, что все они вылупились из нормальных оплодотворенных яиц. Однако все без исключения вторичные царицы оказались партеногенетическими «маменькиными дочками». В их геномах не оказалось ни генов первичного царя — основателя колонии, ни какого-либо другого самца.
Следует пояснить, что партеногенетическое происхождение отдельно взятого термита можно установить по уровню гомозиготности, то есть по доле генов, обе копии которых в геноме насекомого являются одинаковыми (представляют собой один и тот же аллель). У особей, не имеющих отца, уровень гомозиготности близок к 100%. У нормальных особей, имеющих и мать, и отца, он намного ниже. Это связано с особенностями того варианта партеногенеза, который характерен для термитов. Сначала из материнской клетки с двойным набором хромосом, где каждый ген присутствует в двух копиях, часто не идентичных, образуется клетка, содержащая одинарный набор хромосом и только по одной копии каждого гена (так же, как и в обычной яйцеклетке). Затем этот одинарный хромосомный набор удваивается, и получается яйцеклетка с двумя идентичными наборами хромосом и генов. Из такой яйцеклетки развивается насекомое, гомозиготное почти по всем локусам (то есть имеющее две одинаковые копии каждого гена). Слово «почти» связано с тем, что в результате кроссинговера некоторые локусы, которые были гетерозиготными у матери, остаются гетерозиготными и у ее партеногенетического потомства.
Таким образом, первичная царица не пускает процесс формирования «вторичных цариц» на самотек, а целенаправленно производит себе смену, откладывая неоплодотворенные яйца, из которых выведутся самки-нимфоиды. В чем смысл такого поведения?
Очевидно, это выгодно и самой самке, и всей колонии. Польза для колонии состоит в том, что вторичные царицы не являются родственницами царя, и поэтому производят от скрещиваний с ним более жизнеспособное и разнообразное потомство. Польза для самки состоит в том, что она, производя вторичных цариц путем партеногенеза, тем самым не допускает снижения собственного генетического вклада в потомство. Если бы вторичные царицы развивались из оплодотворенных яиц, они бы несли 1/2 генов царя и 1/2 генов первичной царицы. Следовательно, внуки первичной царицы, составляющие основное население термитника, несли бы только четверть ее генов, а три четверти доставались бы им от царя. Однако у вторичных цариц, появившихся на свет партеногенетическим путем, все гены — только материнские, и поэтому геномы внуков будут содержать не четверть, а половину генов первичной царицы.
Каждая вторичная царица получает случайно выбранную половину генов основательницы. Если бы вторичная царица была одна, это привело бы к сокращению генетического разнообразия внуков (рабочих и крылатых особей), что вредно для колонии. Поэтому большое число вторичных цариц, каждая из которых несет разные наборы материнских аллелей, приносит двойную пользу: во-первых, многократно вырастает темп производства яиц, во-вторых, не теряется генетическое разнообразие.
По-видимому, способность самок целенаправленно регулировать пол потомства может оказаться полезной во многих ситуациях, и поэтому она неоднократно возникала в ходе эволюции у разных групп организмов (см.: Пол птенцов зависит от мнения самки о своем муже, «Элементы», 23.03.2009).
Источник: Kenji Matsuura, Edward L. Vargo, Kazutaka Kawatsu, Paul E. Labadie, Hiroko Nakano, Toshihisa Yashiro, Kazuki Tsuji. Queen Succession Through Asexual Reproduction in Termites // Science. 2009. V. 323. P. 1687.