Солдаты (насекомые)
Солда́ты — специализированная каста крупных рабочих (динэргаты, майоры) у муравьёв и термитов, увеличенных по сравнению с обычными рабочими (микроэргатами, минорами)[1][2][3].
Встречаемость
правитьКаста солдат отмечена у многих видов муравьёв и термитов и некоторых других насекомых[3].
Термиты
правитьСолдаты термитов известны самой невообразимой формы. Жвалы у солдат бывают длинные, треугольные, несимметричные, толстые, тонкие, роговидные, скрещивающиеся. Солдаты некоторых видов производят клей, которым обрызгивают врага, или яд, который наносят на врага, ударяя его головой. Устройство вооружения и способы его применения указывают на то, что солдаты термитов непригодны для наступления и эффективны только для обороны. Некоторые виды термитов опознаются только по солдатам[4][3].
Муравьи
правитьСолдаты некоторых муравьёв разучились питаться без посторонней помощи. Это относится, в частности, к крупным солдатам кочевых муравьёв и некоторым социальным паразитам, таким как муравьям-амазонкам[3].
Другие насекомые
правитьУ пчелы Tetragonisca angustula особи-солдаты отличаются от рабочих более крупными размерами[5].
У ос-наездников Glyptapanteles в роли солдат выступают особые яйца, управляющие поведением хозяина, чтобы он защищал куколок паразита[6].
У некоторых тлей: Tuberaphis styraci, Pemphigus spyrothecae и Pemphigus spyrothecae[3].
Другие представители фауны
правитьГолый землекоп живёт эусоциальными колониями, в которых самые крупные неразмножающиеся особи — это солдаты, которые защищают колонию от других кланов и от хищников[7].
Трематоды — паразиты из типа плоских червей — одного из видов рода Himasthla делятся на более крупных маток, способных размножаться, и более подвижных солдат, защищающих колонию от вражеских захватчиков[8].
Некоторые особи в колониях мшанок несут оборонную функцию, защищая колонию от хищников[9].
Актиния Anthopleura elegantissima на подходящем месте образует колонию путём почкования, крайние члены которой являются солдатами и защищают территорию от конкурентов — они меньшего размера, чем их сородичи, и у них нет половых желёз[10].
Бактерии
правитьБактериям некоторых видов присуща способность к самопожертвованию. Например, если рядом с колонией кишечной палочки появляется колония другой бактерии-конкурента, то одна кишечная палочка из каждых нескольких тысяч начинает вырабатывать ядовитое для другой бактерии вещество и погибает от самоотравления[11]. Количество выделяемого яда зависит от того, где находится бактерия. Например, при заражении кишечника бактерией Salmonella typhimurium только 15 % особей, находящихся в просвете кишечника, выделяют яд, и почти все, находящиеся на стенках кишечника[12].
Морфология
правитьКак правило, от других рабочих особей отличаются более крупными размерами и более развитыми врождёнными средствами поражения, — боевыми органами, — функционально предназначенными для нанесения повреждений противнику (применительно к муравьям и другим насекомым — более крупными и мощными челюстями). Эти отличия могут быть как абсолютными, так и пропорциональными (сильно увеличенными мандибулами и гипертрофированными головами, например у муравьёв родов Pheidole и Pheidologeton). В семьях таких муравьёв как Pheidole наряду с солдатами-майорами появляются ещё более крупные (до 10х относительно минора по длине и до 500х по весу) солдаты-супермайоры.
Солдаты некоторых термитов семейства Termitidae (в подсемействе Nasutitermitinae) имеют головы с длинным выступом («носом») для химического распыления веществ, отпугивающих врагов (муравьи и другие хищники).
Внешний полиморфизм может быть обусловлен внутривидовыми генетическими различиями. С другой стороны, возможен полиморфизм, при котором организмы с практически идентичным геномом в зависимости от внешних условий приобретают различные фенотипические формы.
Функции
правитьДля солдат характерны специфические функции, такие как охрана гнезда и территории, охота (кочевники Ecitoninae), разрезание крупных листьев (муравьи-листорезы), размалывание семян (муравьи-жнецы).
«Взрывчатые» солдаты термитов Globitermes sulphureus (kamikaze termites; Prestwich, 1988)[13] и муравьёв Camponotus saundersi (Maschwitz and Maschwitz, 1974)[14] используют форму суицидального альтруизма, известного как аутотизис, в качестве защитного механизма.
Галерея
править-
Голова солдата Eciton burchellii -
Голова солдата Dorylus -
Носатый солдат термита -
Почти квадратная голова солдата Messor capitatus
См. также
правитьПримечания
править- ↑ Tian L., Zhou X. (2014). The soldiers in societies: defense, regulation, and evolution. Архивная копия от 13 января 2017 на Wayback Machine International Journal of Biological Sciences 10(3): 296—308. doi: 10.7150/ijbs.6847
- ↑ Alice Laciny, Herbert Zettel, Irina Druzhinina. Workers, soldiers, and gynes – morphometric characterization and description of the female castes of Camponotus singularis (Smith, 1858) (Hymenoptera, Formicidae) (англ.) // Deutsche Entomologische Zeitschrift : Журнал. — Pensoft, Museum für Naturkunde, Leibniz Institute for Research on Evolution and Biodiversity at the Humboldt University Berlin, 2016. — Vol. 63, no. 2. — P. 183—193. — ISSN 1860-1324. — doi:10.3897/dez.63.9435. Архивировано 14 сентября 2016 года.
- ↑ 1 2 3 4 5 Li Tian and Xuguo Zhou. (2014). The Soldiers in Societies: Defense, Regulation, and Evolution Архивная копия от 13 января 2017 на Wayback Machine. — International Journal of Biological Sciences 2014; 10(3):296-308. doi:10.7150/ijbs.6847
- ↑ Халифман И. А. Кентавры мира насекомых // Шмели и термиты. — М.: «Детская литература», 1988. — С. 174—175. — 319 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-08-001212-9.
- ↑ Константин Болотов. В колонии пчёл впервые обнаружены особи-солдаты. membrana (10 января 2010). Дата обращения: 2 июня 2012. Архивировано 20 июня 2012 года.
- ↑ Юлия Рудый. Гусеницы-зомби охраняют ос-паразитов от хищников. membrana (5 июня 2008). Дата обращения: 2 июня 2011. Архивировано из оригинала 14 августа 2012 года.
- ↑ Место и дело каждому // Секреты природы = Exploring the Secrets of Nature. — Ридерз Дайджест, 1999. — С. 129. — 432 с. — ISBN 5-89355-008-0.
- ↑ Александр Марков. У плоских червей обнаружена эусоциальность. Элементы.ру (29 сентября 2010). Дата обращения: 2 июня 2012. Архивировано 30 июня 2012 года.
- ↑ Акимушкин И. И. Тип щупальцевые // Мир животных. Беспозвоночные. Ископаемые животные. — 3-е изд. — М.: «Мысль», 1995. — Т. 4. — С. 90. — 282, [1] с. — 15 000 экз. — ISBN 5-244-00804-8.
- ↑ Lisbeth Francis. SOCIAL ORGANIZATION WITHIN CLONES OF THE SEA ANEMONE ANTHOPLEURA ELEGANTISSIMA (англ.). The Biological Buletin. Дата обращения: 2 июля 2012. Архивировано 8 августа 2012 года.
- ↑ Поведение бактерий // Биология / Сост. С. Т. Исмаилова. — 3-е изд. — «Аванта+», 1996. — Т. 2. — С. 143. — 704 с. — (Энциклопедия для детей). — 50 000 экз. — ISBN 5-86529-012-6.
- ↑ Кишечные микробы наделены геном самоубийства. membrana (22 сентября 2008). Дата обращения: 2 июля 2012. Архивировано 18 мая 2015 года.
- ↑ Bordereau, C.; A. Robert, V. Van Tuyen and A. Peppuy. Suicidal defensive behaviour by frontal gland dehiscence in Globitermes sulphureus Haviland soldiers (Isoptera) (англ.) // Insectes Sociaux[англ.] : journal. — Birkhäuser Basel, 1997. — August (vol. 44, no. 3). — P. 289—297. — ISSN 1420-9098. Архивировано 18 апреля 2020 года.
- ↑ Maschwitz, U. and E. Maschwitz, 1974. Platzende Arbeiterinnen: Eine neue Art der Feindabwehr bei sozialen Hautflüglern. Oecologia Berlin 14:289-294 (недоступная ссылка) (in German)
Литература
править- Li Tian and Xuguo Zhou. (2014). The Soldiers in Societies: Defense, Regulation, and Evolution. — International Journal of Biological Sciences 2014; 10(3):296-308. doi:10.7150/ijbs.6847
- Hölldobler B., Wilson E.O. (1990). The Ants. Harvard University Press. ISBN 9783540520924.
- Trait evolution is reversible, repeatable, and decoupled in the soldier caste of turtle ants (Scott Powell, Shauna L. Price, Daniel J. C. Kronauer). Proceedings of the National Academy of Sciences Mar 2020, 201913750; DOI:10.1073/pnas.1913750117
Ссылки
править- Research on soldier ants reveals that evolution can go in reverse. rockefeller.edu