1. Общие признаки
1.1. Размеры тела
Матка муравьев отличается от рабочих особей прежде всего размерами тела. Она значительно крупнее, особенно в период активного яйцекладки. В зависимости от вида муравьев, длина ее тела может варьироваться от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.
Брюшко матки более массивное и округлое по сравнению с рабочими муравьями, так как содержит развитые яичники. Грудь у нее также мощнее, поскольку изначально у нее были крылья, которые она теряет после брачного полета. Голова пропорциональна телу, но может казаться меньше из-за увеличенного брюшка.
У некоторых видов матки сохраняют рубцы от крыльев, что позволяет легко отличить их от других особей колонии. У молодых маток, еще не сбросивших крылья, тело более вытянутое и узкое, но после основания колонии форма меняется.
Размеры матки могут меняться в течение жизни. В начале репродуктивного периода она максимально увеличена за счет активного производства яиц, а в старости тело может становиться менее объемным. В любом случае, матка всегда выделяется на фоне рабочих муравьев благодаря своим габаритам.
1.2. Строение внешнего покрова
1.2.1. Особенности головы
Голова матки муравьёв имеет ряд отличительных черт, которые помогают ей выполнять свои функции. Она крупнее, чем у рабочих особей, что связано с развитыми мышцами и более массивным строением. Форма головы может варьироваться в зависимости от вида, но чаще всего она округлая или слегка вытянутая.
Глаза у матки обычно развиты сильнее, чем у рабочих муравьёв, особенно у видов, которые совершают брачные полёты. У некоторых маток присутствуют три простых глазка (оцеллии) на лбу, помогающие ориентироваться в пространстве. Усики-антенны длинные и подвижные, служат для восприятия запахов и тактильных сигналов.
Челюсти (мандибулы) у маток могут быть мощными, особенно у видов, которые самостоятельно роют гнездо после оплодотворения. Однако у некоторых маток, зависящих от рабочих особей, челюсти менее развиты. Голова матки часто темнее остального тела из-за более плотного хитинового покрова, что обеспечивает дополнительную защиту.
1.2.2. Особенности груди
Грудь матки муравьёв отличается от груди рабочих особей. Она массивнее и имеет более развитые мышцы, что связано с её основной функцией — размножением. Здесь расположены мощные летательные мышцы, которые используются только один раз, во время брачного полёта. После этого крылья отпадают, и матка теряет способность летать.
На грудном отделе заметны три сегмента, каждый из которых несёт пару ног. Ноги матки обычно крепче, чем у рабочих муравьёв, так как ей приходится перемещаться и выкапывать первую камеру для основания колонии. У некоторых видов грудь имеет более округлую форму, что помогает матке лучше сохранять тепло и энергию в период основания гнезда.
От груди отходит тонкая перемычка — петиоль, соединяющая её с брюшком. Это важный элемент строения, обеспечивающий подвижность. У матки брюшко значительно крупнее, чем у других муравьёв, из-за развитых яичников и резервуаров для хранения спермы после спаривания. Визуально это делает её грудь менее заметной на фоне объёмного брюшка.
1.2.3. Особенности брюшка
Брюшко матки муравьёв отличается от рабочих особей по нескольким признакам. Оно более массивное и округлое, особенно у плодовитых самок, так как содержит развитые яичники. У некоторых видов брюшко может быть в два-три раза крупнее, чем у рабочих муравьёв.
Основные особенности брюшка матки:
- Наличие крыльев у молодых самок перед брачным полётом. После оплодотворения матка отгрызает или сбрасывает крылья, оставляя лишь небольшие следы — так называемые крыловые чешуйки.
- Сегментированная структура, состоящая из нескольких частей, соединённых тонкими перемычками, что обеспечивает гибкость.
- Более тёмный окрас по сравнению с другими частями тела, особенно у зрелых маток.
У некоторых видов брюшко матки может иметь специфические выросты или щетинки, помогающие при откладке яиц. У королев, живущих в симбиозе с другими организмами, брюшко иногда приобретает особую форму для лучшей защиты или взаимодействия.
Размер и форма брюшка могут меняться в зависимости от стадии жизни матки. У молодых самок оно более стройное, а у активно размножающихся — значительно увеличивается. Это связано с растяжением кутикулы из-за роста яичников и накопления питательных веществ.
1.3. Варианты окраски
Матка муравьёв может иметь различную окраску, которая зависит от вида и возраста. Чаще всего встречаются особи с тёмно-коричневым или чёрным окрасом, но у некоторых видов матки могут быть рыжеватыми, красноватыми или даже с металлическим отливом.
У молодых маток, только вышедших из кокона, окраска обычно светлее, а с возрастом становится более насыщенной. Например, у рыжих лесных муравьёв матка имеет выраженный красно-бурый оттенок, тогда как у чёрных садовых муравьёв она почти полностью чёрная. У тропических видов возможны более яркие варианты — жёлтые, оранжевые или зелёные оттенки.
Окраска может меняться в зависимости от стадии развития. В период спаривания у некоторых видов матки становятся заметно ярче, что помогает привлекать самцов. После оплодотворения и начала откладывания яиц цвет может снова измениться, становясь темнее из-за физиологических процессов.
2. Отличия от рабочих особей
2.1. Крылья
Матка муравьёв отличается от рабочих особей рядом признаков, включая строение тела. У многих видов она имеет крылья, которые помогают ей во время брачного полёта. Эти крылья крупнее, чем у других муравьёв, и хорошо развиты, что позволяет матке преодолевать значительные расстояния в поисках партнёра.
После спаривания матка сбрасывает крылья, так как они больше не нужны. На месте их крепления остаются характерные рубцы или неровности, что является одним из отличительных признаков плодовитой самки. У некоторых видов крылья могут сохраняться дольше, но в конечном итоге матка избавляется от них, чтобы начать создание новой колонии.
Форма и размер крыльев зависят от вида муравьёв. Обычно они прозрачные или слегка затемнённые, с выраженными жилками. У королевы крылья крепятся к средне- и заднегруди, обеспечивая устойчивость в полёте.
2.2. Внутреннее устройство
Матка муравьёв отличается от рабочих особей внешним видом и строением. У неё более крупное тело, особенно брюшко, которое предназначено для производства яиц. Грудной отдел развит меньше, чем у рабочих муравьёв, так как она не участвует в добыче пищи или строительстве.
Крылья есть только у молодых самок до спаривания. После брачного лёта они отгрызают или теряют их, так как больше не нуждаются в полёте. У некоторых видов матки сохраняют небольшие остатки крыльев в виде чешуек.
Внутренние органы матки адаптированы для размножения. Яичники занимают значительную часть брюшка, позволяя откладывать тысячи яиц в течение жизни. Пищеварительная система устроена так, что большую часть питательных веществ она получает от рабочих муравьёв, которые кормят её выделяемым секретом или пережёванной пищей.
Нервная система менее развита, чем у рабочих особей, поскольку матка не участвует в сложных задачах. Её основная функция — продолжение рода, и вся внутренняя организация тела направлена на это. В колонии она окружена заботой, а её безопасность обеспечивают солдаты и другие члены муравейника.
2.3. Поведенческие аспекты
Матка муравьёв отличается от рабочих особей не только внешне, но и поведением. Она крупнее, с более развитой грудной частью и увеличенным брюшком, где находятся яичники. Это позволяет ей откладывать сотни и даже тысячи яиц в течение жизни.
Поведение матки зависит от стадии развития колонии. В начале жизни она покидает родительское гнездо, спаривается с самцами в воздухе, затем находит подходящее место для основания новой семьи. После этого она отгрызает собственные крылья и сосредотачивается на откладке яиц. В этот период матка может долгое время обходиться без пищи, используя запасы питательных веществ.
В устоявшейся колонии матка становится центром социальной структуры. Рабочие особи ухаживают за ней, кормят и защищают. Её основная задача — воспроизводство, и она выделяет феромоны, подавляющие развитие репродуктивных способностей у других самок. Если колония становится слишком большой, матка может позволить появиться новым плодовитым самкам, которые затем улетят для создания собственных гнёзд.
В некоторых видах муравьёв может быть несколько маток, что увеличивает скорость роста колонии. Однако между ними часто возникает конкуренция, и рабочие особи могут уничтожить лишних. Поведенческая адаптивность матки — один из факторов успешного существования муравьиной семьи.
3. Изменения после брачного полёта
3.1. Утрата крыльев
Матка муравьёв после утраты крыльев становится центральной фигурой в колонии. Перед основанием нового гнезда она совершает брачный полёт, во время которого спаривается с самцами. После этого её крылья отпадают или отгрызаются самой маткой — это знаменует начало её новой жизни.
Без крыльев матка выглядит крупнее рабочих муравьёв, с массивной грудью и раздутым брюшком, где развиваются яйца. Её тело приспособлено для постоянного воспроизводства потомства, а отсутствие крыльев делает её менее подвижной. Внутри муравейника она почти не перемещается, полностью завися от рабочих особей, которые кормят и ухаживают за ней.
Цвет матки может варьироваться в зависимости от вида: от тёмно-коричневого до чёрного, иногда с рыжеватыми оттенками. На месте, где были крылья, остаются характерные рубцы или неровности. Это отличие помогает идентифицировать её среди других муравьёв.
Роль матки — непрерывное откладывание яиц, что обеспечивает рост колонии. Она выделяет феромоны, регулирующие поведение рабочих муравьёв и подавляющие развитие других самок. Без крыльев она становится полностью зависимой от колонии, но при этом остаётся её главой, от которой зависит выживание всего муравейника.
3.2. Анатомические преобразования
Матка муравьёв отличается от рабочих особей по строению и размерам. Её тело крупнее, особенно брюшко, которое расширено для размещения развитых яичников. Грудь матки массивнее, так как изначально несёт крылья, необходимые для брачного полёта. После оплодотворения она их сбрасывает, оставляя лишь небольшие основания.
Главная анатомическая особенность — репродуктивная система. Яичники состоят из множества трубочек, где формируются яйца. У некоторых видов матка способна хранить сперму самца в специальном органе — сперматеке — годами, постепенно используя её для оплодотворения.
Пищеварительная система менее развита, чем у рабочих муравьёв, поскольку матка получает питание от других членов колонии. Её усики и глаза могут быть меньше, так как после основания гнезда она редко передвигается и почти не участвует в поиске пищи.
Отдельные виды муравьёв демонстрируют уникальные адаптации. Например, у кочевых муравьёв матка сохраняет подвижность, а у некоторых паразитических видов её тело сильно упрощено. Однако общий принцип остаётся неизменным: анатомия матки подчинена единственной функции — продолжению рода.
4. Видовые различия
4.1. Различия между видами
Матка муравьёв отличается от рабочих особей и самцов по ряду признаков. Во-первых, её размер значительно крупнее: у многих видов она в несколько раз больше рабочих муравьёв. Это связано с её основной функцией — откладыванием яиц. Во-вторых, у матки более развитая грудь, так как изначально у неё были крылья, которые она теряет после брачного полёта. На месте крыльев остаются характерные рубцы или обломанные основания.
Окраска матки может варьироваться в зависимости от вида. У одних она тёмно-коричневая или чёрная, у других — рыжеватая или даже с металлическим отливом. Брюшко у неё обычно более массивное и округлое, чем у рабочих особей, поскольку именно в нём находятся яичники.
Форма головы и усиков также может отличаться. У некоторых видов матки имеют более крупные мандибулы, хотя у других разница не столь выражена. Важно отметить, что у многих муравьёв матка живёт значительно дольше рабочих — иногда десятилетиями, тогда как продолжительность жизни рядовых особей составляет несколько месяцев.
Поведенческие отличия также очевидны: матка почти не покидает гнездо, за исключением брачного лёта. После основания колонии она сосредоточена исключительно на воспроизводстве, а её кормлением занимаются рабочие муравьи. Внешний вид матки может меняться в зависимости от стадии жизни: молодая крылатая самка выглядит иначе, чем зрелая бескрылая королева, уже основавшая колонию.