Solenopsis

? Solenopsis
Вогняний мурашка Solenopsis invicta
Біологічна класифікація
Домен: Еукаріоти (Eukaryota) Царство: Тварини (Animalia) Підцарство: Справжні багатоклітинні тварини (Eumetazoa) Тип: Членистоногі (Arthropoda) Клас: Комахи (Insecta) Підклас: Крилаті комахи (Pterygota) Інфраклас: Новокрилі (Neoptera) Надряд: Голометабола (Holometabola) Ряд: Перетинчастокрилі (Hymenoptera) Підряд: Apocrita Надродина: Vespoidea Родина: Formicidae Підродина: Myrmicinae Триба: Solenopsidini Рід: Solenopsis (Westwood, 1840)
Синоніми
Diplorhoptrum Mayr, 1855 [1].
Посилання
Вікісховище: Solenopsis EOL: 33045 ITIS: 154237 NCBI: 13685

Solenopsis — космополітичний рід перетинчастокрилих комах з родини мурашок. Описано понад 200 видів роду Solenopsis. З них близько 20 видів викликають у людини пекучі подразнення шкіри. В зв'язку з цим вони одержали побутову назву «вогняні мурашки» (англ. fire ants), яка згодом поширилась на всі види роду.

Зовнішній вигляд[2]

На відміну від більшості мурашок, Solenopsis мають лялечку відкриту, без кокона

Довжина тіла від 1 до 5 мм. Розміри тіла дуже варіабельні, навіть в межах одного гнізда[3]. Забарвлення від блідо-жовтого до червоно-коричневого і бурувато-чорного. 1-й членик черевця не має шипів. Майже всі мають жало. Стебельце, яким з'єднані груди й черевце, двочленикове (див. фото нижче).

Основні ознаки робочих особин та крилатих самиць:

• вусики 10–11-членикові, їх булава складається з двох великих члеників;
• стебельце (див. вище) прикріплене до середини або нижньої частини 1-го членика черевця;
• задня частина грудей не має шипів.

Основні ознаки крилатих самців:

• довжина тіла не менша від 4 мм;
• вусики 12–13-членикові;
• на передніх крилах чітко видно жилкування, поблизу птеростігми є жилки;
• крила звичайно затемнені, коричневаті, особливо поблизу основи;
• стебельце (див. вище) прикріплене до передньої частини 1-го членика черевця.

Спосіб життя

Будують мурашники, звичайно, у відкритих біотопах, де утворюють над землею насипи з грудочок ґрунту. Цей насип може досягати метрової висоти і півтораметрового діаметру[4]. Не дивно що насип такий великий: приблизно третина дорослого населення гнізда працює на будівництві тунелів. Це дає можливість тисячам мурашок рухатися під землею без особливих перешкод[5]. Трапляється мурашок знаходять у термітниках[6]. Інколи гніздо вогняних мурашок знаходиться попід великими каменями, колодами і тоді воно непомітне. Гнізда часом розташовані поблизу водойм і внаслідок рясних дощів зазнають тимчасового затоплення.

• 
  У разі затоплення мурашника його мешканці спливають. У «живому плоті» може бути до 100 тисяч особин. Пліт дрейфує і зрештою опиняється на поверхні ґрунту[7]
• 
  Гнізда Solenopsis на пасовищі навряд чи тішать фермерів. Худоба може стати жертвою небезпечного нападу мурахів, втрачається частина пасовищної площі
• 
  Solenopsis fugax гнізд як таких не будує, а використовує природні порожнини ґрунту. Частіше ж він стає підземним соціальним паразитом у гніздах інших мурашок

Харчуються мурашки молодими пагонами, насінням, безхребетним (черви, молюски, комахи, кліщі) рештками мертвих тварин, солодкими виділеннями попелиць тощо. Один з дрібних видів став паразитом диких бджіл, які будують гнізда у ґрунті. Мурашки прогризають під землею стінки гнізда і крадуть мед з воскових комірок[8]. Дрібний (1,5-2,2 мм) вид Solenopsis fugax часто-густо оселюється поруч з гніздами більших за розмірами мурашок, з'єднує свої тунелі з чужими і краде у господарів яйця і дрібних личинок[9]. Цей вид може жити й самостійно, але справжніх гнізд не будує.

На відміну від багатьох інших видів мурашок, Solenopsis мають справжнє жало і дуже агресивні. Інші мурашки кусають щелепами, а потім з черевця оприскують ранку мурашиною кислотою. Solenopsis кусає, аби лише втриматись на покривах ворога. Після цього мураха штрикає його жалом, і отрута відразу з залози у черевці потрапляє до шкіри. Жало у Solenopsis не призначене для добування їжі. Але ця зброя дуже ефективна і допомагає захиститися від ворогів і витісняти конкурентів. Крім того, вражають, що мурашки обприскують рідиною розплід, аби запобігти його ураженню мікроорганізмами.

Дорослі члени одного гнізда Solenopsis: малесенька робоча мураха, крилатий самець (чорний) і крилата самка. У крилатих особин добре видно, що їх стебельце — двочленикове

Роїння у Solenopsis. Ось так час від часу маса крилатих особини полишає гніздо. Вони паруються під час польоту, потім самець гине, запліднені самиці розлітаються і поодинці започатковують нові гнізда

Подібно до інших мурашок, родина Solenopsis складається з безкрилих робочих особин (безплідні самиці), крилатих плодючих самиць і самок, однієї чи декількох безкрилих самиць-маток, що відкладають яйця, а також личинок та лялечок. Матка живе 5–7 років[10], відкладаючи до 1600 яєць на добу (!). Завдяки цьому в колонії завжди вистачає робочих, їх до 250 тисяч[4][11]. Вони доглядають інших членів родини, забезпечують постачання їжі, накопичують її запаси, захищають гніздо, прибирають у підземних тунелях та камерах. У Південній Америці мешкає мурашка «Solenopsis daguerrei» (Santschi), у якого немає робочих особин — його самці й самки живуть як паразити в гніздах інших видів роду[12].

Поширення

Види роду є в фауні всіх континентів, крім Антарктиди. Розселяються вони часто-густо із корабельними вантажами (наприклад, фруктами, деревиною). Найкращим прикладом може бути вогняний мурашка Solenopsis invicta Buren, 1972. Його початковий природний ареал був обмежений тропіками Південної Америки (Перу, Аргентина, Бразилія). У 1930-х роках морем вид випадково завезли до США і він поступово розселився по всіх штатах Півдня. Таким самим чином він потрапив до островів Карибського моря, Австралії та Нової Зеландії, Індонезії, Філіппін, Сингапуру, Китаю і Європи.

В Україні мешкають два види цього роду: Solenopsis fugax (Latreille, 1798) та Solenopsis ilinei Santschi, 1936[13].

Значення у природі

Подібно до інших біологічних видів, мурашки Solenopsis є невід'ємною ланкою природних екосистем. По підземних тунелях мурашок до ґрунту надходять вода й повітря. Мурашки споживають рослинну продукцію і стають здобиччю тварин — хижаків та паразитів.

Паразитична муха-форида полишає голову господаря — мурашки Solenopsis

Павук-скакун уполював крилатого мурашку, ймовірно — самку Solenopsis

Наприклад, це паразитичні мухи з роду Pseudacteon (родина Фориди (Phoridae). Муха відкладає яйце на груди мурашки, личинка проникає в порожнину тіла і мігрує всередину головної капсули. Там вона харчується гемолімфою, нервовою та м'язовою тканинами. Через два тижні вона виділяє фермент, котрий розчиняє тканини, що з'єднують голову й груди. Голова відпадає, у цій капсулі личинка заляльковується, з лялечки через два тижні виходить доросла муха, яка полишає головну капсулу[14][15]. Паразит знаходить жертв за запахом їх отрути[16].

Чимало мурашок стають здобиччю комахоїдних рослин[17]. Під час роїння крилатих особин ловлять павуки, птахи та інші хижаки[18]. Чисельність мурашок знижують також грибкові хвороби[19][20] і черви тетрадонематиди Tetradonematidae[21].

Вогняні мурашки і людина

Ось так виглядає шкіра людини, яка зазнала нападу вогняних мурашок

У місті Осборн, штат Джорджія, США вогняні мурашки стали героями щорічного фестивалю, який проводиться тут з 1988 року[22]

Отрута Solenopsis майже цілком складається з алкалоїдів соленопсинів, похідних з класу піперидинів. Містить вона також невелику (< 5 %) кількість токсичних білків[23]. Потрапляння отрути у шкіру людини викликає її почервоніння і утворення пухіриців. Масова атака мурашок особливо небезпечна для людей з підвищеною чутливістю до речовин такого роду. Потерпає від вогняних мурашок також сільськогосподарська худоба.

У США 30-60 % людей, що живуть в місцинах, де мешкають вогняні мурашки, щороку потерпають від їх укусів[24]. Держава витрачає 5 млрд долл. кожного року на лікування уражених, заходи захисту від цих комах та зниження їх чисельності. Ще 750 млн долл. коштує лікування й захист сільськогосподарських тварин[25]. Розробляються програми із обмеження чисельності та контролю за поширенням цих видів. По одному з проектів у США завезли південноамериканських паразитичних мух-форід (див вище)[26]. Цей досвід запозичують у Автралії та Південній Кореї[27].

При всьому цьому знищуючи паразитичних кліщів, мурашки Solenopsis сприяють зниженню захворюваність тварин і людей хворобами, в яких кліщі є проміжними хазяїнами[28].

Деякі види Solenopsis (зокрема, S. fugax) натуралісти-аматори тримають вдома для спостережень[29]

Зафіксовано випадок, коли парашутиска Джоан Маррей, після відмови основного і запасного парашутів, впала з високою швидкістю на великий мурашник Solenopsis. Жінка зазнала тяжких травм, проте вижила. Її лікар вважає що вона залишилась живою саме завдяки мурахам роду Solenopsis. Сам мурашник дещо пом'якшив наслідки падіння, а понад 200 укусів мурах, призвели до викиду адреналіну, який змусив її серце битися достатньо довго, щоб парамедики встигли прибути на місце пригоди і стабілізувати її стан[30].

Примітки

1. Diplorhoptrum Mayr, 1855 – https://www.gbif.org/ru/species/4673089
2. Арнольди К. В., Длусский Г. М. Сем. Formiicidae — с. 519—556. — В кн. Определитель насекомых европейской части СССР в пяти томах Том 3.Перепончатокрылые. (под общ. ред. Г. С. Медведева). (Определители по фауне СССР, издаваемые Зоологическим институтом АН СССР, вып. 119). Л.: Наука, 1978. — 584 с.
3. Fox, E., Gonçalves, P., Pianaro, A., Solis, D. R., Delabie, J. H. Ch., Vairo, B. C., Machado, E. de A., Bueno, O. C. Intraspecific and Intracolonial Variation in the Profile of Venom Alkaloids and Cuticular Hydrocarbons of the Fire Ant Solenopsis saevissima Smith (Hymenoptera: Formicidae). Psyche: A Journal of Entomology. 2012: 1–10
4. Lockley, T. C. Imported Fire Ants. University of Minnesota (IPM World Textbook) — http://ipmworld.umn.edu/chapters/lockley.htm [Архівовано 30 грудня 2014 у Wayback Machine.]
5. Gorman, J. The Secret to Ant Efficiency Is Idleness // The New York Times, 16.08.2018 — https://www.nytimes.com/2018/08/16/science/ants-worker-idleness.html [Архівовано 28 січня 2020 у Wayback Machine.]
6. Pacheco, J. A. & Mackay, W. P. The systematics and biology of the New World thief ants of the genus Solenopsis (Hymenoptera: Formicidae) — Edwin Mellen Press, Lewiston, New York, 2013. –501 pp. —
7. . Floating fire ants form rafts in Houston floodwaters. BBC. London. August 2017– https://www.bbc.com/news/world-us-canada-41093596 [Архівовано 30 липня 2019 у Wayback Machine.]
8. Roberts, R. B., Dodson, C. H. Nesting biology of two communal bees, Euglossa imperialis and Euglossa ignita (Hymenoptera: Apidae), including description of larvae". Annals of the Entomological Society of America, 1967, 60 (5): 1007—1014 — https://academic.oup.com/aesa/article/60/5/1007/109424 [Архівовано 29 січня 2022 у Wayback Machine.]
9. Hoelldobler, B. Chemische Strategie beim Nahrungserwerb der Diebsameise (Solenopsis fugax Latr.) und der Pharaoameise (Monomorium pharaonis L.) // Oecologia, 1973, 11(4): 371—380
10. Tschinkel, W. R. Fire Ant Queen Longevity and Age: Estimation by Sperm Depletion (PDF). Annals of the Entomological Society of America, 1987, 80 (2): 263—266 — https://academic.oup.com/aesa/article-abstract/80/2/263/128254?redirectedFrom=fulltext [Архівовано 3 червня 2018 у Wayback Machine.]
11. Vinson, S.B., Sorenson, A.A. Imported Fire Ants: Life History and Impact. 1986 P. O. Box 12847, Austin, Texas 78711: The Texas Department of Agriculture
12. Briano, J. A., Calcaterra, L. A., Wojcik, D. P., Williams, D.F., Banks, W.A., Patterson, R.S. Abundance of the Parasitic Ant Solenopsis daguerrei (Hymenoptera: Formicidae) in South America, a Potential Candidate for the Biological Control of the Red Imported Fire Ant in the United States // Environmental Entomology, 1997, 26 (5): 1143—1148 — https://www.researchgate.net/publication/233508278_Abundance_of_the_Parasitic_Ant_Solenopsis_daguerrei_Hymenoptera_Formicidae_in_South_America_a_Potential_Candidate_for_the_Biological_Control_of_the_Red_Imported_Fire_Ant_in_the_United_States [Архівовано 9 липня 2018 у Wayback Machine.]
13. Радченко О. Г. Муравьи (Hymenoptera, Formicidae) Украины. — К., 2016. — 495 с.
14. Henne, D. C. and Johnson, S. J. Zombie fire ant workers: behavior controlled by decapitating fly parasitoids // Insectes Sociaux, 2007, 54(2): 150—153
15. Folgarait, P. J., Patrock, R. J. W., and Gilbert, L. E. Development of Pseudacteon nocens (Diptera: Phoridae) on Solenopsis invicta and Solenopsis richteri Fire Ants (Hymenoptera: Formicidae) // Journal of Economic Entomology, 2006, 99(2): 295—307
16. Ehrenberg, R. Venom attracts decapitating flies // Science News, 18.09.2009
17. Ellison, D. M. Gotelli, N. J. Energetics and the evolution of carnivorous plants—Darwin's 'Most Wonderful plants in the world // Journal of Experimental Botany, 2009, 60 (1): 19–42.
18. "Greenberg, L., Kabashima, J. N., Allison, C. J., Rust, M. K., Klotz, J. H., Hurvois, J.-P., Paine, T. D. " (-11-01). Lethality of Red Imported Fire Ant Venom to Argentine Ants and Other Ant Species // Annals of the Entomological Society of America, 2008, 101 (6): 1162—1168
19. Siebeneicher, S. R., Bradleigh V. S., Kenerley, Ch. M. Infection of the red imported fire ant by Beauveria bassiana through various routes of exposure // Journal of Invertebrate Pathology 1992, 59 (3): 280—285
20. Angelone, S., Bidochka, M. J. Diversity and abundance of entomopathogenic fungi at ant colonies // Journal of Invertebrate Pathology, 2018, 156: 73–76
21. Jouvenaz, D.P., Wojcik, M.A.N. & Lofgren, C. S. Observations on a parasitic nematode (Tetraodnematidae) of fire ants Solenopsis (Formicidae), from Mato Grosso // Pesq. Agropec. Bras.,1988, 23 (5): 525—528 — https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/-/publicacao/106878/observations-on-a-parasitic-nematode-tetradonematidae-of-fire-ants-solenopsis-formicidae-from-mato-grosso
22. Fire Ant Festival — https://marshalltexas.com/fireant-festival [Архівовано 28 січня 2020 у Wayback Machine.]
23. Fox, E. G. P. Venom Toxins of Fire Ants. In: Venom Genomics and Proteomics. — Springer, Dordrecht, 2014, 16 pp. — https://www.researchgate.net/publication/281239776_Venom_Toxins_of_Fire_Ants [Архівовано 8 листопада 2020 у Wayback Machine.]
24. David H. Pharaoh ants and fire ants. Pp. 175—208. In: Public health significance of Urban Pests. World Health Organization Technical Report. Kopengagen, 2008, — https://apps.who.int/iris/handle/10665/107363 [Архівовано 1 травня 2018 у Wayback Machine.]
25. McDonald, M. Reds Under Your Feet // New Scientist, 2006, 189 (2538): 50 — https://www.newscientist.com/article/mg18925381-700-interview-extinguishing-red-fire-ants [Архівовано 28 січня 2020 у Wayback Machine.]
26. Plowes, R. M., LeBrun, E. G., Gilbert, L. E. Introduction of the fire ant decapitating fly Pseudacteon obtusus in the United States: factors influencing establishment in Texas // BioControl, 2011, 56(3): 295—304 — https://www.springerprofessional.de/en/introduction-of-the-fire-ant-decapitating-fly-pseudacteon-obtusu/5370406 [Архівовано 28 січня 2020 у Wayback Machine.]
27. Byrns, S. Texas A&M is ‘go to’ authority on controlling international fire ant invasion — https://agrilifetoday.tamu.edu/2018/06/20/texas-am-is-go-to-authority-on-controlling-international-fire-ant-invasion/ [Архівовано 7 червня 2021 у Wayback Machine.]?
28. Castellanos A. A., Medeiros M. C. I., Hamer G. L., Morrow M. E.; Eubanks, M. D.; Teel, P. D., Hamer, S. A.; Light, J. E. Decreased small mammal and on-host tick abundance in association with invasive red imported fire ants (Solenopsis invicta) // Biology Letters, 2016, 12 (9), P. 20160463 — https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbl.2016.0463 [Архівовано 28 січня 2020 у Wayback Machine.]
29. Атлас муравьёв Diplorhoptrum fugax (Latreille, 1798) — http://antclub.ru/formicidae/myrmicinae/solenopsidini/diplorhoptrum/diplorhoptr^[недоступне посилання]
30. Christina Cheakalos; Richard Jerome; Samantha Miller (25 липня 2002). Beating the Odds — Meet Seven Lucky Americans Who Know What It's Like to Come Back from the Brink. people.com. Архів оригіналу за 14 вересня 2016. Процитовано 13 квітня 2020.