Термит

редактировать

Термит. Временной диапазон: Меловой период - недавний ПреꞒ O S D C P T J K Pg N
Coptotermes formosanus shiraki USGov k8204-7.jpg
Формозский подземный термит (Coptotermes formosanus). Солдаты (красные головы). Рабочие (бледные головы)
Научная классификация e
Домен:Eukaryota
Царство:Animalia
Тип:Arthropoda
Класс:Insecta
Когорта:Polyneoptera
Надотряд:Dictyoptera
Отряд:Blattodea
Инфраотряд:Isoptera. Брюлле, 1832 год
Семейства

Cratomastotermitidae. Mastotermitidae. † Termopsidae. Archotermopsidae. Hodotermitidae. Stolotermitidae. Kalotermitchetermitidae. † Archotermitidae <840e>Rhinotermitidae. Serritermitidae. Termitidae

Термиты - это социальные насекомые, которые классифицируются в таксономическом ранге из инфраотряда Isoptera, или как надсемейство Termitoidae в отряде Blattodea (вместе с тараканами ). Когда-то термитов классифицировали в отдельный порядок от тараканов, но недавние филогенетические исследования показывают, что они произошли от тараканов, как сестра Cryptocercus. Предыдущие оценки предполагали, что расхождение имело место в юрском или триасовом, однако более поздние оценки предполагают, что они имеют происхождение в начале мелового периода с первыми записями окаменелостей в средний меловой период. В настоящее время описано около 3106 видов, и еще несколько сотен еще предстоит описать. Хотя этих насекомых часто называют «белыми муравьями», они не муравьи и не имеют близкого родства с муравьями.

Подобно муравьям и некоторым пчелам и осам из отдельного отряда перепончатокрылые, термиты делятся на «рабочих» и «солдат», которые обычно стерильный. Все колонии имеют фертильных самцов, называемых «королями», и одну или несколько фертильных самок, называемых «королевами». Термиты в основном питаются мертвым растительным материалом и целлюлозой, как правило, в виде древесины, опада, почвы или навоза животных. Термиты являются основными детритофагами, особенно в субтропических и тропических регионах, и их переработка древесины и растительного материала имеет большое экологическое значение.

Термиты - одна из самых успешных групп насекомых на Земле, колонизирующая большинство суши, кроме Антарктиды. Размер их колоний варьируется от нескольких сотен особей до огромных сообществ с несколькими миллионами особей. У королев термитов самая длинная известная продолжительность жизни среди всех насекомых, причем некоторые королевы, как сообщается, живут от 30 до 50 лет. В отличие от муравьев, которые претерпевают полную метаморфозу, каждый отдельный термит проходит через незавершенную метаморфозу, которая проходит через стадии яйца, нимфы и взрослых особей. Колонии описываются как суперорганизмы, потому что термиты являются частью саморегулирующейся сущности: самой колонии.

Термиты являются деликатесом в рационе некоторых человеческих культур и используются во многих традиционных лекарства. Несколько сотен видов являются экономически значимыми вредителями, которые могут нанести серьезный ущерб зданиям, посевам или лесным плантациям. Некоторые виды, такие как термит сухого дерева из Вест-Индии (Cryptotermes brevis), считаются инвазивными видами.

Содержание

  • 1 Этимология
  • 2 Таксономия и эволюция
    • 2.1 Базальные Семейства термитов
    • 2.2 Neoisoptera
  • 3 Распространение и разнообразие
  • 4 Описание
    • 4.1 Кастовая система
  • 5 Жизненный цикл
    • 5.1 Размножение
  • 6 Поведение и экология
    • 6.1 Диета
    • 6.2 Хищники
    • 6.3 Паразиты, патогены и вирусы
    • 6.4 Передвижение и поиск пищи
    • 6.5 Конкуренция
    • 6.6 Общение
    • 6.7 Защита
    • 6.8 Отношения с другими организмами
    • 6.9 Отношения с окружающей средой
  • 7 Гнезда
    • 7.1 Курганы
    • 7.2 Трубы для укрытий
  • 8 Отношения с людьми
    • 8.1 В качестве вредителей
    • 8.2 В качестве пищи
    • 8.3 В сельском хозяйстве
    • 8.4 В науке и технике
    • 8.5 В культуре
  • 9 См. Также
  • 10 Примечания
  • 11 Ссылки
    • 11.1 Цитированная литература
  • 12 Внешние ссылки

Этимология

Название инфраотряда Isoptera происходит от греческие слова iso (equa l) и ptera (крылатые), что означает почти равный размер передних и задних крыльев. «Термит» происходит от латинского и позднего латинского слова termes («древоточца, белый муравей»), измененного под влиянием латинского terere («тереть, носить, разрушать») от предыдущего слова tarmes. Гнездо термитов также известно как термитарий или термитарий (множественные термитарии или термитарии). В более раннем английском термиты были известны как «лесные муравьи» или «белые муравьи». Современный термин был впервые использован в 1781 году.

Таксономия и эволюция

The giant northern termite is the most primitive living termite. Its body plan has been described as a cockroach's abdomen stuck to a termite's fore part. Its wings have the same form as roach wings, and like roaches, it lays its eggs in a case. Внешний вид гигантского северного термитника Mastotermes darwiniensis наводит на мысль о тесной связи между термитами и тараканами.

Термиты раньше относились к отряду Isoptera. Еще в 1934 г. были высказаны предположения, что они были тесно связаны с тараканами-древесными тараканами (род Cryptocercus, тараканы) на основании сходства их симбиотических кишечных жгутиконосцев. В 1960-х гг. Доказательства, подтверждающие эту гипотезу, появились, когда Ф.А. МакКиттрик отметил сходные морфологические характеристики некоторых термитов и нимф Cryptocercus . В 2008 году анализ ДНК из последовательностей 16S рРНК подтвердил положение термитов, вложенных в эволюционное древо, содержащее отряд Blattodea, включая тараканов. Род тараканов Cryptocercus имеет сильнейшее филогенетическое сходство с термитами и считается сестринской группой термитов. Термиты и Cryptocercus имеют схожие морфологические и социальные особенности: например, большинство тараканов не проявляют социальных характеристик, но Cryptocercus заботится о своих детенышах и проявляет другое социальное поведение, такое как трофаллаксис и аллогруминг. Считается, что термиты являются потомками рода Cryptocercus. Некоторые исследователи предложили более консервативную меру сохранения термитов как Termitoidae, надсемейства в отряде тараканов, которое сохраняет классификацию термитов на уровне семейства и ниже. Долгое время считалось, что термиты тесно связаны с тараканами и богомолами, и они относятся к одному надотряду (Dictyoptera ).

Самые старые однозначные ископаемые термиты датируются ранний меловой, но, учитывая разнообразие термитов мелового периода и ранние записи окаменелостей, свидетельствующие о взаимопонимании между микроорганизмами и этими насекомыми, они, возможно, возникли раньше, в юрском или триасовом периоде. Возможным свидетельством юрского происхождения является предположение о том, что вымершие Фруитафоссор потреблял термитов, судя по его морфологическому сходству с современными млекопитающими, питающимися термитами. Считается, что самое древнее обнаруженное гнездо термитов было из верхнего мела в Западном Техасе, где также были обнаружены самые старые известные фекальные гранулы. Утверждения о том, что термиты возникли раньше, столкнулись с противоречиями. Например, FM Weesner указал, что термиты Mastotermitidae могут восходить к поздней перми, 251 миллион лет назад, а ископаемые крылья, очень похожие на крылья мастотермес мастотермитид, наиболее примитивных из ныне живущих термитов, были обнаружены в слоях перми в Канзасе. Возможно даже, что первые термиты появились в каменноугольном периоде. Сложенные крылья ископаемой древесной плотвы, расположенные выпуклым узором между сегментами 1а и 2а, напоминают крылья мастотермеса, единственного живого насекомого с таким же рисунком. Кришна и др., Тем не менее, считают, что все палеозойские и триасовые насекомые, условно классифицируемые как термиты, на самом деле не связаны с термитами и должны быть исключены из Isoptera. Другие исследования предполагают, что термиты произошли совсем недавно, они произошли от Cryptocercus где-то в раннем меловом периоде.

макро-изображение рабочего.

Первобытный гигантский северный термит (Mastotermes darwiniensis) обладает многочисленными тараканоподобными характеристиками, которые не присущи другим термитам, например откладывают яйца на плотах и ​​имеют анальные доли на крыльях. Было предложено объединить Isoptera и Cryptocercidae в кладу "". Термитов иногда называют «белыми муравьями», но единственное сходство с муравьями связано с их социальностью, которая связана с конвергентной эволюцией, когда термиты были первыми социальными насекомыми, сформировавшими кастовую систему более 100 миллионов лет назад.. Геномы термитов обычно относительно велики по сравнению с геномами других насекомых; первый полностью секвенированный геном термитов Zootermopsis nevadensis, который был опубликован в журнале Nature Communications, состоит примерно из 500 МБ, а два впоследствии опубликованных генома, Macrotermes natalensis и значительно больше - около 1,3 ГБ.

Dictyoptera
Blattodea
Blattoidea
Termitoidae / Infraorder Isoptera

Termitidae

Rhinotermitidae

Kalotermitidae

Archotermopsidae 667>Hodotermitidae

Mastotermitidae

Cryptocercidae (коричневые тараканы)

Blattidae (восточные, американские и другие тараканы)

Blaberidae (гигантские тараканы)

Ectobiidae (часть)

Ectobiidae (часть)

Corydioidea

Corydiidae (песчаные тараканы и т. Д.)

Nocticolidae (пещерные тараканы и т. Д.)

Alienoptera

Mantodea (Mantises)

По состоянию на 2013 год распознано около 3106 живых и ископаемых термитов видов, разделенных на 12 семейств; Для идентификации обычно требуются репродуктивные и / или солдатские касты. Инфраотряд Isoptera разделен на следующие группы кладовых и семейств с указанием подсемейств в их соответствующей классификации:

Семейства базальных термитов

Эпифемейство Termitoidae
Семейство †Cratomastotermitidae
Семейство Mastotermitidae
Parvorder
Семейство †Termopsidae
Семейство Archotermopsidae
Семейство Hodotermitidae
Семейство Stolotermitidae
Семейство Kalotermitidae

Neois 104>

Neoisoptera, буквально означающее «новые термиты» (в эволюционном смысле), недавно были придуманы и включают семейства, обычно называемые «высшими термитами», хотя некоторые авторитеты применяют этот термин только к самой большой семье Termitidae. Для последних характерно отсутствие нимф Псевдергейта (многие рабочие нимфы «низших термитов» обладают способностью развиваться в репродуктивные касты: см. ниже). Переваривание целлюлозы у «высших термитов» эволюционировало совместно с эукариотической микробиотой кишечника, и многие роды имеют симбиотические отношения с грибами, такими как Termitomyces ; напротив, «низшие термиты» обычно имеют жгутиконосцы и прокариоты в заднем кишечнике. Сюда включены пять семейств:

Семейство †Archeorhinotermitidae
Семейство Stylotermitidae
Семейство Rhinotermitidae
Coptotermitinae
Heterotermitinae
Psammotermitinae
Rhh. Семейство Serritermitidae
Семейство Termitidae
Macrotermitinae
Nasutitermitinae
Termitinae

Распространение и разнообразие

Термиты встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды. Разнообразие видов термитов невелико в Северной Америке и Европе (10 видов известны в Европе и 50 в Северной Америке), но высокое в Южной Америке, где известно более 400 видов. Из 3000 видов термитов, классифицируемых в настоящее время, 1000 обитают в Африке, где курганы чрезвычайно многочисленны в некоторых регионах. Примерно 1,1 миллиона активных курганов термитов можно найти только в северном национальном парке Крюгера. В Азии насчитывается 435 видов термитов, которые в основном распространены в Китае. В Китае виды термитов ограничены умеренными тропическими и субтропическими местообитаниями к югу от реки Янцзы. В Австралии все экологические группы термитов (сырое дерево, сухое дерево, подземные) эндемичны для этой страны и насчитывают более 360 классифицированных видов.

Из-за их мягкой кутикулы, термиты не обитают в прохладных или холодных местах обитания. Есть три экологические группы термитов: сырое дерево, сухая древесина и подземные. Термиты из сырого дерева встречаются только в хвойных лесах, а термиты из сухого дерева - в лиственных лесах; подземные термиты обитают в самых разных областях. Одним из видов в группе сухого дерева является термит из сухого дерева Вест-Индии (Cryptotermes brevis ), который является инвазивным видом в Австралии.

Разнообразие Isoptera по континентам:
Азия Африка Северная Америка Южная Америка Европа Австралия
Расчетное количество видов43510005040010360

Описание

Крупный план головы рабочего

Термиты обычно маленькие, от 4 до 15 миллиметров (от 0,16 до 0,59 дюйма) в длину. Самыми крупными из всех существующих термитов являются королевы вида Macrotermes bellicosus, достигающие в длину более 10 сантиметров (4 дюймов). Другой гигантский термит, вымерший Gyatermes styriensis, процветал в Австрии в течение миоцена и имел размах крыльев 76 миллиметров (3,0 дюйма) и длину тела 25 миллиметров (0,98 дюйма).

Большинство рабочих и солдатских термитов полностью слепы, так как у них нет пары глаз. Однако у некоторых видов, таких как Hodotermes mossambicus, есть сложные глаза, которые они используют для ориентации и отличия солнечного света от лунного света. У крылатых (крылатых самцов и самок) есть глаза наряду с боковыми глазками. Боковые глазки, однако, встречаются не у всех термитов, они отсутствуют в семействах Hodotermitidae, Termopsidae и Archotermopsidae. Как и другие насекомые, термиты имеют небольшой язычок верхней губы и наличник ; наличник делится на постклипеус и антеклипеус. Усики термитов выполняют ряд функций, таких как ощущение прикосновения, вкуса, запахов (включая феромоны), тепла и вибрации. Три основных сегмента антенны термитов включают скапус, ножку (обычно короче скапуса) и жгутик (все сегменты за пределамискапуса и ножки). Части рта содержат верхнечелюстные кости, губу и набор нижних челюстей. На верхних челюстях и губах имеются щупики, которые помогают термитам чувствовать пищу и манипуляции с ними.

Как и у всех насекомых, анатомия термитов грудной клетки состоит из трех сегментов: переднегрудь, среднегрудь и заднегруди. Каждый сегмент содержит пару ветвей. У крылатых крыльев крылья расположены на уровне среднегрудного и заднегруди. Среднегрудь и заднегрудь имеют хорошо развитые экзоскелетные пластинки; переднегрудь имеет меньшие пластины.

Схема, показывающая крыло вместе с наличником и ногой

. У термитов есть десятичленное брюшко с двумя пластинами: тергитами и стерниты. На десятом брюшном сегменте есть пара коротких церок. Всего десять тергитов, из которых девять широкие и один удлиненный. Репродуктивные органы похожи на органы тараканов, но более упрощены. Например, интромитентный орган отсутствует у крылатых крылышек самцов, и сперматозоиды неподвижны или афлагеллят. Однако термиты Mastotermitidae обладают мультифлагеллятными сперматозоидами с ограниченной подвижностью. Половые органы у самок также упрощены. В отличие от других термитов, самки мастотермитовых имеют яйцеклад, что поразительно похоже на таковое у самок тараканов.

Нерепродуктивные касты термитов бескрылые и полагаются исключительно на свои шесть ног для передвижение. Крылья летают недолго, поэтому они также полагаются на свои ноги. Внешний вид ног подобен в каждой касте, но у солдат ноги больше и тяжелее. Строение ног соответствует другим насекомым: части ноги включают тазик, вертел, бедро, голень и предплюсны. Количество большеберцовых шпор на ногах человека варьируется. У некоторых видов термитов есть аролиум, расположенный между когтями, который присутствует у видов, которые лазают по гладкой поверхности, но отсутствует у большинства термитов.

В отличие от муравьев, задние крылья и передние крылья одинаковой длины. Большую часть времени крылатые летуны - плохие летчики; их техника - взлетать в воздух и лететь в произвольном направлении. Исследования показывают, что по сравнению с более крупными термитами термиты меньшего размера не могут летать на большие расстояния. Когда термит находится в полете, его крылья остаются под прямым углом, а когда термит отдыхает, его крылья остаются параллельными телу.

Кастовая система

Кастовая система термитов. A- Король. B- Королева. C- Вторичная королева. D- Третья королева. E- Солдаты. F- Рабочий

Рабочие термиты берут на себя большую часть труда в колонии, отвечая за добычу, хранение еды и содержание выводка и гнезда. Рабочим поручено переваривать целлюлозу в пище, и поэтому они, скорее всего, являются кастой зараженной древесины. Процесс кормления рабочих термитов другими сокамерниками известен как трофаллаксис. Трофалаксис - это эффективная тактика питания, позволяющая преобразовать и переработать азотистые компоненты. Это освобождает родителей от кормления всех потомков, кроме первого поколения, позволяя группе значительно увеличиваться и обеспечивать передачу необходимых кишечных симбионтов от одного поколения к другому. Некоторые виды термитов могут полагаться на нимф для выполнения работы, не выделяясь в отдельную касту. Рабочие могут быть мужчинами или женщинами и обычно бесплодны, особенно у термитов, у которых гнездо гнездится отдельно от места кормления. Бесплодных рабочих иногда называют настоящими рабочими, в то время как плодовитых, как у гнездящихся на дереве Archotermopsidae, называют ложными рабочими.

Каста солдат имеет анатомические и поведенческие специализации, и их единственная цель - защищать колония. У многих солдат большие головы с сильно модифицированными мощными челюстями, настолько увеличенными, что они не могут прокормиться. Вместо этого, как и молодых особей, их кормят рабочие. Роднички, простые отверстия во лбу, из которых выделяются защитные выделения, являются особенностью семейства Rhinotermitidae. Многие виды легко идентифицируются по характеристикам более крупной и темной головы солдат и больших челюстей. У некоторых термитов солдаты могут использовать свои шаровидные (фрагмотические) головы, чтобы блокировать свои узкие туннели. К разным типам солдат относятся младшие и старшие воины, а также насуты, у которых есть роговидная передняя проекция сопла (нос). Эти уникальные солдаты способны распылять на своих врагов ядовитые липкие выделения, содержащие дитерпены. Фиксация азота играет важную роль в питании назутами. Солдаты обычно бесплодны, но известно, что некоторые виды Archotermopsidae имеют неотенические формы с солдатскими головами, но также имеют половые органы.

Репродуктивная каста зрелой колонии включает плодовитых самок ивещества выделяются лобной железой. Следовые феромоны выделяются грудной железой, а половые феромоны происходят из двух железистых источников: стернальных и тергальных желез. Когда термиты выходят на поиски пищи, они собирают корм столбами вдоль земли через растительность. След можно определить по фекальным отложениям или взлетно-посадочным полосам, которые покрыты объектами. Рабочие оставляют на этих следах феромоны, которые другие члены гнезда обнаруживают через обонятельные рецепторы. Термиты также могут общаться с помощью механических сигналов, вибраций и физического контакта. Эти сигналы часто используются для передачи сигналов тревоги или для оценки источника пищи.

Когда термиты строят свои гнезда, они используют преимущественно косвенную связь. Ни один термит не будет отвечать за какой-либо конкретный строительный проект. Отдельные термиты скорее реагируют, чем думают, но на групповом уровне они демонстрируют своего рода коллективное познание. Определенные конструкции или другие объекты, такие как гранулы почвы или столбы, заставляют термитов начинать строительство. Термит добавляет эти объекты к существующим структурам, и такое поведение поощряет строительное поведение других рабочих. Результатом является самоорганизующийся процесс, в результате которого информация, которая направляет деятельность термитов, является результатом изменений в окружающей среде, а не прямого контакта между людьми.

Термиты могут различать своих сокамерников и других посредством химической связи и кишечных симбионтов: химические вещества, состоящие из углеводородов, выделяемых из кутикулы, позволяют распознавать чужеродные виды термитов. Каждая колония имеет свой особый запах. Этот запах является результатом генетических факторов и факторов окружающей среды, таких как диета термитов и состав бактерий в кишечнике термитов.

Защита

Чтобы продемонстрировать поведение при ремонте термитов, в гнезде термитов было просверлено отверстие. На этой фотографии крупным планом видно более десятка рабочих термитов с бледными головами, большинство из которых смотрят в камеру, когда они занимаются ремонтом изнутри норы. Также видно около дюжины солдатских термитов с оранжевыми головами, некоторые смотрят наружу из норы, другие патрулируют окрестности. Термиты устремляются к поврежденному участку гнезда.

Термиты полагаются на сигнализацию, чтобы защитить колонию. Феромоны тревоги могут быть выпущены, когда гнездо было взломано или подверглось нападению врагов или потенциальных патогенов. Термиты всегда избегают товарищей по гнезду, инфицированных спорами Metarhizium anisopliae, посредством вибрационных сигналов, издаваемых зараженными товарищами по гнезду. Другие методы защиты включают в себя интенсивное подергивание и выделение жидкости из лобной железы и испражнения, содержащие феромоны тревоги.

У некоторых видов солдаты блокируют туннели, чтобы не дать своим врагам проникнуть в гнездо, и они могут намеренно прорваться. себя как акт защиты. В случаях, когда вторжение происходит из бреши, превышающей размер головы солдата, солдаты образуют фалангу -подобную формацию вокруг бреши и кусают злоумышленников. Если вторжение, осуществленное Megaponera analis, будет успешным, вся колония может быть уничтожена, хотя такой сценарий редок.

Для термитов любое нарушение их туннелей или гнезд является причиной тревога. Когда термиты обнаруживают потенциальную брешь, солдаты обычно бьют головой, очевидно, чтобы привлечь других солдат для защиты и нанять дополнительных рабочих для ремонта любой бреши. Кроме того, встревоженный термит натыкается на других термитов, что заставляет их тревожиться и оставлять феромоновые следы в нарушенной области, что также является способом найма дополнительных рабочих.

Термиты-солдаты-насуты на гнилой древесине

Подсемейство пантропиков Nasutitermitinae имеет особую касту солдат, известных как nasutes, которые обладают способностью источать ядовитые жидкости через роговую лобовую проекцию, которую они используют для защиты. Насуты потеряли свои челюсти в процессе эволюции и должны питаться рабочими. Большое разнообразие монотерпен углеводородных растворителей было идентифицировано в жидкостях, которые выделяют назуты. Точно так же подземные термиты Formosan, как известно, выделяют нафталин для защиты своих гнезд.

Солдаты вида Globitermes sulphureus совершают самоубийство, совершив аутотиз - разрыв большой железы прямо под поверхностью кутикулы. Густая желтая жидкость в железе становится очень липкой при контакте с воздухом, запутывая муравьев или других насекомых, которые пытаются вторгнуться в гнездо. Другой термит, также занимающийся самоубийственной защитой. Рабочие, физически неспособные использовать свои нижние челюсти во время боя, формируют мешочек, полный химикатов, а затем намеренно разрывают себя, высвобождая токсичные химические вещества, которые парализуют и убивают их врагов. У солдат неотропических семейств термитов Serritermitidae есть стратегия защиты, которая включает аутотиз передних желез с разрывом тела между головой и животом. Когда солдаты, охраняющие входы в гнезда, подвергаются нападению со стороны злоумышленников, они участвуют в автотизисе, создавая блок, который запрещает доступ любому злоумышленнику.

Рабочие используют несколько разных стратегий, чтобы справиться со своими мертвыми, включая захоронение, каннибализм и избегание труп вообще. Чтобы избежать болезнетворных микроорганизмов, термиты время от времени проводят некрофорез, когда один из сокамерников уносит труп из колонии, чтобы избавиться от него в другом месте. Какая стратегия используется, зависит от характера трупа, с которым имеет дело рабочий (то есть от возраста туши).

Отношения с другими организмами

Западная подземная орхидея живет полностью под землей. Он неспособен к фотосинтезу и зависит от подземных насекомых, таких как термиты, для опыления. Изображенная цветочная головка имеет диаметр всего 1,5 сантиметра. Десятки крошечных розовых цветочков собраны в плотную группу в окружении лепестков, которые придают цветку вид бледного миниатюрного тюльпана. Rhizanthella gardneri - единственная известная орхидея опыляется термитами.

Известно, что вид грибов имитирует яйца термитов, успешно избегая своих естественных хищников. Эти маленькие коричневые шарики, известные как «шарики термитов», редко убивают яйца, а в некоторых случаях к ним прибегают рабочие. Этот гриб имитирует эти яйца, вырабатывая фермент, переваривающий целлюлозу, известный как глюкозидазы. Между различными видами жуков и некоторыми видами термитов в пределах Reticulitermes существует уникальное подражательное поведение. Жуки имеют ту же кутикулу углеводороды, что и термиты, и даже биосинтезируют их. Эта химическая мимикрия позволяет жукам интегрироваться в колонии термитов. Развитые придатки на животе желудочно-кишечного тракта позволяют жуку имитировать рабочего термитника.

Известно, что некоторые виды муравьев ловят термитов, чтобы использовать их в качестве источника свежей пищи позже, а не убивая их. Например, отлавливают термитов, а тех, кто пытается спастись, сразу схватывают и загоняют под землю. Определенные виды муравьев подсемейства Ponerinae проводят эти набеги, хотя другие виды муравьев заходят в одиночку, чтобы украсть яйца или нимф. Муравьи, такие как Megaponera analis, нападают снаружи курганов, а Dorylinae - под землей. Несмотря на это, некоторые термиты и муравьи могут мирно сосуществовать. Некоторые виды термитов, в том числе Nasutitermes corniger, образуют ассоциации с определенными видами муравьев, чтобы отпугивать хищных видов муравьев. Самая ранняя известная ассоциация между муравьями ацтеков и термитами Nasutitermes датируется периодом от олигоцена до миоцена.

Группа, совершившая набег на муравьи, собирала термитов Pseudocanthotermes militaris после успешного набега

Известно, что 54 вида муравьев населяют курганы Насутитермес, как заселенные, так и заброшенные. Одна из причин, по которой многие муравьи живут в насыпях Насутитермес, связана с частым появлением термитов в их географическом ареале; другой - защитить себя от наводнений. Иридомирмекс также населяет курганы термитов, хотя никаких свидетельств каких-либо отношений (кроме хищных) не известно. В редких случаях некоторые виды термитов живут внутри активных колоний муравьев. Некоторые беспозвоночные организмы, такие как жуки, гусеницы, мухи и многоножки, являются термитофилами и обитают внутри колоний термитов (они не могут выжить самостоятельно). В результате некоторые жуки и мухи эволюционировали вместе со своими хозяевами. У них выработалась железа, которая выделяет вещество, которое привлекает рабочих, облизывая их. Курганы также могут служить убежищем и теплом для птиц, ящериц, змей и скорпионов.

Термиты, как известно, переносят пыльцу и регулярно посещают цветы, поэтому считаются потенциальными опылителями для ряда цветущих растений. В частности, один цветок, Rhizanthella gardneri, регулярно опыляется фуражировщиками, и это, возможно, единственный цветок орхидных в мире, опыляемый термитами.

Многие растения разработали эффективную защиту от термитов. Однако сеянцы уязвимы для атак термитов и нуждаются в дополнительной защите, поскольку их защитные механизмы развиваются только после того, как они прошли стадию проростков. Защита обычно достигается за счет выделения антифидантных химикатов в стенки древесных клеток. Это снижает способность термитов эффективно переваривать целлюлозу. В Австралии был разработан коммерческий продукт «Blockaid», в котором используется ряд растительных экстрактов для создания нетоксичного термитного барьера для зданий. Было показано, что экстракт австралийской смоковницы Eremophila отпугивает термитов; тесты показали, что термиты сильно отталкиваются от токсичного материала до такой степени, что они будут голодать, а не потреблять пищу. Если их держать рядом с экстрактом, они дезориентируются и в конечном итоге умирают.

Отношения с окружающей средой

Популяции термитов могут подвергаться значительному воздействию изменений окружающей среды, в том числе вызванных вмешательством человека. Бразильское исследование изучало сообщества термитов на трех участках Caatinga при различных уровнях антропогенного воздействия в полузасушливом регионе северо-востока Бразилии, образцы были отобраны с использованием разрезов 65 x 2 м. В общей сложности на трех участках обитало 26 видовтермитов, и 196 встреч были зарегистрированы на трансектах. Сообщества термитов значительно различались между участками, с заметным сокращением как разнообразия, так и численности, с повышенным беспокойством, связанным с уменьшением плотности деревьев и почвенного покрова, а также с интенсивностью вытаптывания крупного рогатого скота и коз. Кормушки древесины были наиболее сильно пострадавшей группой кормления.

Гнезда

Файл: Termite worker at work.webm Воспроизвести мультимедиа Термиты за работой Фотография гнезда древесных термитов, построенного на стволе дерева высоко над землей. Он имеет яйцевидную форму и кажется больше баскетбольного мяча. Он темно-коричневого цвета и сделан из картона, смеси переваренной древесины и фекалий термитов, который прочен и устойчив к дождю. Видны крытые туннели из картона, ведущие вниз по тенистой стороне дерева от гнезда к земле. Гнездо древесных термитов в Мексике Гнездо термитов в Банксия, Палм-Бич, Сидней

Гнездо термитов можно рассматривать как состоящее из двух частей: неодушевленной и одушевленной. Одушевленное - это все термиты, живущие внутри колонии, а неодушевленная часть - это сама структура, построенная термитами. Гнезда можно условно разделить на три основные категории: подземные (полностью под землей), эпигеальные (выступающие над поверхностью почвы) и древесные (построенные над землей, но всегда соединенные с землей через трубы убежища ). Эпигеальные гнезда (курганы) выступают из земли, контактируя с землей, и сделаны из земли и ила. Гнездо выполняет множество функций, таких как обеспечение защищенного жилого пространства и укрытие от хищников. Большинство термитов строят подземные колонии, а не многофункциональные гнезда и курганы. Современные примитивные термиты гнездятся в деревянных конструкциях, таких как бревна, пни и мертвые части деревьев, как и термиты миллионы лет назад.

Для строительства своих гнезд термиты в основном используют фекалии, которые обладают многими желательными свойствами, такими как строительный материал. Другие строительные материалы включают частично переваренный растительный материал, используемый в картонных гнездах (древесные гнезда, построенные из фекалий и дерева), и почву, используемую при строительстве подземных гнезд и курганов. Не все гнезда видны, так как многие гнезда в тропических лесах расположены под землей. Виды в подсемействе - хорошие примеры строителей подземных гнезд, поскольку они обитают только внутри туннелей. Другие термиты живут в лесу, и туннели строятся, поскольку они питаются древесиной. Гнезда и насыпи защищают мягкие тела термитов от высыхания, света, патогенов и паразитов, а также служат защитой от хищников. Гнезда, сделанные из картона, особенно слабы, и поэтому жители используют стратегии контратаки против вторгшихся хищников.

Деревянные картонные гнезда мангрового болота - жилища Насутитермес обогащены лигнином. и обеднен целлюлозой и ксиланами. Это изменение вызвано бактериальным распадом в кишечнике термитов: они используют свои фекалии в качестве строительного материала для картона. Гнезда древесных термитов могут составлять до 2% наземных запасов углерода в пуэрториканских мангровых болотах. Эти гнезда Nasutitermes в основном состоят из частично биоразлагаемого древесного материала из стеблей и ветвей мангровых деревьев, а именно, Rhizophora mangle (красный мангровый лес), Avicennia germinans (черный мангровый лес) и (белый мангровые заросли).

Некоторые виды строят сложные гнезда, называемые поликалическими гнездами; эта среда обитания называется поликализмом. Поликалические виды термитов образуют несколько гнезд или калий, соединенных подземными камерами. Известно, что роды термитов и Trinervitermes имеют поликалические виды. Поликалические гнезда, по-видимому, реже встречаются у видов, строящих курганы, хотя поликалические древесные гнезда наблюдались у некоторых видов Nasutitermes.

Курганы

Викискладе есть материалы, относящиеся к термитным курганам.

Гнезда считаются насыпями, если они выступают над земной поверхностью. Курган обеспечивает термитам такую ​​же защиту, как и гнездо, но более прочный. Курганы, расположенные в районах с проливными и непрерывными дождями, подвержены риску их эрозии из-за их богатой глиной конструкции. Те, которые сделаны из картона, могут обеспечить защиту от дождя и на самом деле могут выдерживать сильные осадки. Определенные участки курганов используются в качестве опорных пунктов в случае прорыва. Например, колонии строят узкие туннели, используемые в качестве опорных пунктов, поскольку диаметр туннелей достаточно мал, чтобы солдаты могли их заблокировать. В хорошо защищенной камере, известной как «клетка царицы», размещаются царица и король, и она используется в качестве последней линии защиты.

Виды рода Macrotermes, возможно, создают самые сложные структуры в мире насекомых, сооружение огромных курганов. Эти курганы являются одними из крупнейших в мире, достигая высоты от 8 до 9 метров (от 26 до 29 футов) и состоят из дымовых труб, вершин и гребней. Другой вид термитов, Amitermes meridionalis, может строить гнезда от 3 до 4 метров (от 9 до 13 футов) в высоту и 2,5 метра (8 футов) в ширину. Самый высокий из когда-либо зарегистрированных курганов имел длину 12,8 метра (42 фута) и был найден в Демократической Республике Конго.

Скульптурные курганы иногда имеют сложные и отличительные формы, например, у термитов компаса (Amitermes meridionalis и A.laurensis), который образует высокие клиновидные курганы с длинной осью, ориентированной приблизительно с севера на юг, что и дало им общее название. Экспериментально показано, что такая ориентация способствует терморегуляции. Ориентация север-юг заставляет внутреннюю температуру холма быстро повышаться в течение утра, избегая перегрева из-за полуденного солнца. Затем температура остается на плато до самого вечера.

Укрывные трубы

Фотография сделана вверх от уровня земли укрытий, идущих вверх по затененной стороне дерева. Там, где основной ствол дерева разделяется на отдельные основные ветви, труба укрытия тоже разветвляется. Гнезда на этой фотографии не видны, ответвления трубы убежища предположительно ведут к поликалическим сестринским колониям древесных термитов, построивших эти трубы. Укрывающие трубы Nasutiterminae на стволе дерева обеспечивают укрытие для пути от гнезда к лесной подстилке.

Термиты строят укрытия, также известные как земляные трубы или грязевые трубы, начинающиеся с земли. Эти укрытия можно найти на стенах и других конструкциях. Созданные термитами ночью, в период повышенной влажности, эти трубы обеспечивают защиту термитов от потенциальных хищников, особенно от муравьев. Трубки для укрытий также обеспечивают высокую влажность и темноту и позволяют рабочим собирать источники пищи, к которым невозможно получить доступ другим способом. Эти проходы сделаны из почвы и фекалий и обычно имеют коричневый цвет. Размер этих укрытий зависит от количества доступных источников пищи. Они варьируются от менее 1 см до нескольких см в ширину, но могут достигать нескольких десятков метров в длину.

Отношения с людьми

В качестве вредителей

Термитная насыпь как препятствие на взлетно-посадочной полосе at Khorixas (Намибия ) Повреждение внешней конструкции термитами

Из-за своей привычки поедать древесину многие виды термитов могут нанести значительный ущерб незащищенным зданиям и другим деревянным строениям. Термиты играют роль они играют важную роль в качестве разложителей древесины и растительного материала, и конфликт с людьми возникает там, где структуры и ландшафты, содержащие структурные компоненты древесины, конструкционные материалы, полученные из целлюлозы, и декоративная растительность обеспечивают термитов надежным источником пищи и влаги. Часто в результате возникает их привычка оставаться скрытыми в их присутствии остаются незамеченными до тех пор, пока древесина не будет серьезно повреждена, и останется только тонкий внешний слой древесины, который защищает их от окружающей среды. Из 3106 известных видов только 183 вида вызывают повреждения; 83 s наносят значительный ущерб деревянным конструкциям. В Северной Америке 18 подземных видов являются вредителями; в Австралии 16 видов имеют экономические последствия; на Индийском субконтиненте вредителями считаются 26 видов, а в тропической Африке - 24. В Центральной Америке и Вест-Индии насчитывается 17 видов вредителей. Среди родов термитов Coptotermes насчитывает самое большое количество видов вредителей из всех родов: известно, что 28 видов наносят ущерб. Менее 10% термитов из сухого дерева являются вредителями, но они поражают деревянные конструкции и мебель в тропических, субтропических и других регионах. Термиты из сухого дерева атакуют только древесину, подверженную воздействию дождя или почвы.

Термиты из сухого дерева процветают в теплом климате, и деятельность человека может позволить им вторгаться в дома, поскольку они могут перемещаться через зараженные товары, контейнеры и корабли. Колонии термитов процветают в теплых зданиях, расположенных в холодных регионах. Некоторые термиты считаются инвазивными видами. Cryptotermes brevis, наиболее широко интродуцированный инвазивный вид термитов в мире, был завезен на все острова Вест-Индии и в Австралию.

Повреждение термитов в пнях деревянных домов

Помимо нанесения ущерба зданиям, термиты может также повредить пищевые культуры. Термиты могут атаковать деревья с низкой устойчивостью к повреждениям, но обычно игнорируют быстрорастущие растения. Большинство атак происходит во время сбора урожая; посевы и деревья подвергаются нападениям в засушливый сезон.

Ущерб, причиненный термитами, обходится юго-западу Соединенных Штатов примерно в 1,5 миллиарда долларов ежегодно в виде повреждения деревянных конструкций, но истинную стоимость ущерба во всем мире невозможно определить. Термиты Drywood несут ответственность за большую часть ущерба, нанесенного термитами. Цель борьбы с термитами - защитить конструкции и чувствительные декоративные растения от термитов; Конструкции могут быть жилыми домами или офисами, или такими элементами, как деревянные столбы забора и телефонные столбы. Регулярные и тщательные осмотры со стороны обученногоспециалиста могут потребоваться для обнаружения активности термитов при отсутствии более очевидных признаков, таких как стая термитов или крылатые крылья внутри или рядом с сооружением. Мониторы для термитов, сделанные из дерева или целлюлозы, прилегающие к строению, также могут указывать на то, что термиты собирают пищу, когда они будут конфликтовать с людьми. С термитами можно бороться, применяя бордосскую смесь или другие вещества, содержащие медь, такие как хромированный арсенат меди.

Для лучшего контроля популяции термитов были разработаны различные методы. разработан для отслеживания перемещений термитов. Один из первых методов заключался в распределении приманки для термитов с примесью маркерных белков иммуноглобулина G (IgG) от кроликов или кур. Термиты, собранные с поля, могут быть протестированы на маркеры кроличьего IgG с использованием анализа кроличьего IgG . Недавно разработанные менее дорогие альтернативы включают отслеживание термитов с помощью яичного белка, коровьего молока или белков соевого молока, которые можно распылять на термитов в поле. Термиты, несущие эти белки, могут быть отслежены с помощью белкоспецифического теста ELISA.

В качестве пищи

Мозамбикские мальчики из племени Яво, собирающие летающих термитов Эти летающие крылатки были собраны как они вышли из своих гнезд в земле в первые дни сезона дождей.

43 вида термитов используются в пищу людьми или скармливаются скоту. Эти насекомые особенно важны в бедных странах, где недоедание является обычным явлением, поскольку белок термитов может помочь улучшить рацион человека. Термиты потребляются во многих регионах мира, но эта практика стала популярной только в развитых странах в последние годы.

Термиты употребляются в пищу людьми из самых разных культур по всему миру. Во многих частях Африки алаты являются важным фактором в рационе коренного населения. У групп есть разные способы сбора или выращивания насекомых; иногда собирают солдат нескольких видов. Королевы считаются деликатесом, хотя их сложнее достать. Крылатые термиты богаты питательными веществами и имеют достаточный уровень жира и белка. Они считаются приятными на вкус и имеют ореховый привкус после приготовления.

Алаты собирают в начале сезона дождей. Во время брачного полета их обычно видят вокруг источников света, которые их привлекают, поэтому на лампах устанавливают сети, а затем собирают пойманных крылатых особей. Крылья удаляются с помощью техники, аналогичной веялке. Наилучший результат достигается, когда они слегка обжариваются на горячей плите или обжариваются до хрустящей корочки. Нефть не требуется, поскольку их тела обычно содержат достаточное количество масла. Термитов обычно едят, когда домашний скот бедный, а племенные культуры еще не развили и не произвели никакой пищи, или если запасы пищи с предыдущего вегетационного периода ограничены.

Помимо Африки, термитов потребляют в местных или племенных области в Азии и Северной и Южной Америке. В Австралии коренные австралийцы знают, что термиты съедобны, но не едят их даже в периоды нехватки; есть несколько объяснений, почему. Курганы термитов являются основными источниками потребления почвы (геофагия ) во многих странах, включая Кению, Танзанию, Замбию, Зимбабве. и Южная Африка. Исследователи предположили, что термиты являются подходящими кандидатами для употребления в пищу человеком и космического земледелия, поскольку они богаты белком и могут использоваться для преобразования несъедобных отходов в продукты питания для людей.

В сельском хозяйстве

Ученые разработали более доступный метод отслеживания передвижения термитов с использованием отслеживаемых белков.

Термиты могут быть основными сельскохозяйственными вредителями, особенно в Восточной Африке и Северной Азии, где потери урожая могут быть значительными (3–100% урожая потеря в Африке). Уравновешивает это значительно улучшенная инфильтрация воды, когда туннели термитов в почве позволяют дождевой воде глубоко впитываться, что помогает уменьшить сток и, как следствие, эрозию почвы из-за биотурбации. В Южной Америке культурные растения, такие как эвкалипт, высокогорный рис и сахарный тростник, могут быть серьезно повреждены заражением термитами с поражением листьев, корней и древесной ткани. Термиты могут также поражать другие растения, включая маниоку, кофе, хлопок, фруктовые деревья, кукурузу, арахис, сою и овощи. Курганы могут мешать ведению сельского хозяйства, затрудняя использование фермерами сельскохозяйственной техники; однако, несмотря на неприязнь фермеров к насыпям, часто не происходит чистой потери продукции. Термиты могут быть полезны для сельского хозяйства, например, за счет повышения урожайности сельскохозяйственных культур и обогащения почвы. Термиты и муравьи могутповторно колонизировать пахотную землю, используемую колонию использовать для питания, когда устанавливают свои гнезда. Наличие на полях позволяет большему количеству дождевой воды проникать в землю и увеличивает количество азота в почве, что для выращивания культур.

В науке и технике

Кишечник термитов послужила вдохновением для различных исследований, направленных на замену ископаемого топлива более чистыми возобновляемыми источниками энергии. Термиты представляют собой эффективные биореакторы, способные два литра водорода с одного листа бумаги. Приблизительно 200 видов микробов обитают в задней кишке термитов, выделяют водород, который находится в ловушке древесины и растений, которые они переваривают. Под действием неидентифицированных ферментов в кишечнике термитов полимеры лигноцеллюлозы расщепляются на сахара и превращаются в водород. Бактерии в производнике превращают сахар и водород в ацетат целлюлозу, ацетат сложный эфир целлюлозы, от которой термиты получают энергию. Секвенирование ДНК сообщества. микробов в задней кишке термитов был использован для лучшего понимания метаболического пути. Генная инженерия может вызвать водород в биореакторах из древесной биомассы.

Разработка автономных роботов, способных строить сложные конструкции без помощи человека, вдохновлена ​​сложными насыпями, которые строят термиты. Эти роботы работают независимо и могут самостоятельно передвигаться по гусеничной сети, взбираясь и поднимая кирпичи. Такие роботы могут быть полезны для будущих проектов на Марсе или для строительства дамбы для предотвращения наводнений.

Термиты используют сложные средства для контроля температуры своих курганов. Как обсуждалось выше, форма и ориентация насыпей австралийского термитника-компаса стабилизируют их внутреннюю температуру в течение дня. По мере как башни нагреваются, эффект солнечного дымохода (эффект суммирования ) создающий поток воздуха внутри насыпи. Ветер, дующий на вершинах башен, усиливает циркуляцию воздуха через насыпи, в которых также есть боковые вентиляционные отверстия. Эффект солнечной трубы веками использовался на Ближнем Востоке и Ближнем Востоке для пассивного охлаждения, а также в Европе римлянами. Однако только относительно недавно возведение с учетом климатических положений Новой Зеландии. Эффект стека популярным средством для достижения естественного охлаждения в современных зданиях, особенно в Африке.

В культуре

Восточный центр в розовых тонах

Истгейтский центр - торговый центр и офисное здание в центре Хараре, Зимбабве, архитектор которого, Мик Пирс, использовал пассивное охлаждение, вдохновленное местными термитами.. Это первое было крупное здание, в котором использовались методы охлаждения, вдохновленные термитами, и привлекло международное внимание. Другие такие здания включают Центр учебных ресурсов в Католическом университете Восточной Африки и здание Council House 2 в Мельбурне, Австралия.

В немногих зоопарках содержатся термиты из-за сложности содержания их в неволе и нежелания властей допускать появление потенциальных вредителей. В одном из немногих, что есть, зоопарк Базеля в Швейцарии, есть две процветающие популяции Macrotermes bellicosus, что привело к очень редкому в неволе событию: массовым миграциям молодых летающих термитов. Это произошло в сентябре 2008 года, когда каждую ночь тысячи термитов-самцов покидали свои курганы, умирали и покрывали полы и водоемы в доме, где находилась их выставка.

Африканские племена в нескольких странах имеют термитов как тотемы, и по этой причине членам племени запрещено есть репродуктивных крылатых. Термиты широко используются в народной народной медицине; они используются для лечения заболеваний и других состояний, таких как астма, бронхит, охриплость, грипп, синусит, тонзиллит и коклюш. В Нигерии используется для духовной защиты и для лечения ран и больных беременных женщин. В Юго-Восточной Азии термиты используются в ритуальных практиках. В Малайзии, Сингапуре и Таиланде курганы термитов обычно почитаются среди населения. Заброшенные курганы рассматриваются как сооружения, созданные духами, полагая, что внутри кургана обитает местный страж; это известно как Керамат и Даток Конг. В городских районах местные жители строят выкрашенные в красный цвет святыни над заброшенными курганами, где молятся о крепком здоровье, защите и удаче.

см. Также

Примечания

Ссылки

Цитированная литература

  • Bignell, DE; Roisin, Y.; Ло, Н. (2010). Биология термитов: современный синтез (1-е изд.). Дордрехт: Спрингер. ISBN 978-90-481-3977-4. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
  • Schmid-Hempel, P. (1998). Паразиты у социальных насекомых. Нью-Джерси: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-05924-2. CS1 maint: ref = harv (link )

Внешние ссылки

Поищите termite в Wiktionary, бесплатном словаре.
Викискладе есть материалы, связанные с Isoptera.
Wikispecies содержит информацию, относящуюся к Isoptera
Последняя правка сделана 2021-06-10 14:05:46
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте