Род красных муравьёв Solenopsis и их особенности.

Введение

Род красных муравьев

Огненные муравьи – это несколько видов муравьев рода Solenopsis, включающего более 200 видов. Муравьи рода Solenopsis – жалящие насекомые, и большинство их распространенных названий это отражают, например, имбирные муравьи и тропические огненные муравьи. Многие названия, используемые для этого рода, часто взаимозаменяемо применяются к другим видам муравьев, таким как термин «красный муравей», главным образом из-за схожей окраски, несмотря на то, что они не принадлежат к роду Solenopsis. И Myrmica rubra, и Pogonomyrmex barbatus – распространенные примеры муравьев, не относящихся к роду Solenopsis, которых называют красными муравьями. Ни одно из этих названий не применимо ко всем видам Solenopsis и не относится исключительно к видам Solenopsis; например, разговорные названия нескольких видов ткацких муравьев рода Oecophylla в Юго-Восточной Азии включают «огненных муравьев» из-за их схожей окраски и болезненных укусов, однако эти два рода не являются близкородственными. Wasmannia auropunctata – еще один неродственный муравей, обычно называемый «маленьким огненным муравьем» из-за его сильного жала.

Внешний вид

Тела зрелых огненных муравьев, как и тела всех типичных зрелых насекомых, разделены на три отдела: голову, грудь и брюшко, с тремя парами ног и парой усиков. Огненных муравьев тех видов, которые инвазивны в Соединенных Штатах, можно отличить от других местных муравьев по их медно-коричневой голове и груди с более темным брюшком. Рабочие муравьи имеют от черновато-красного до красноватого цвета, и их размер варьируется. В сформировавшемся гнезде муравьи разных размеров присутствуют одновременно. Муравьев рода *Solenopsis* можно идентифицировать по трем признакам: стебельку с двумя узлами, не имеющей шипов проподеуму и усикам с 10 сегментами плюс двухсегментным усиковым булавовидным расширением. Многие муравьи кусаются, а муравьи семейства Formicidae могут вызывать раздражение, распыляя муравьиную кислоту; муравьи семейства Myrmicinae, такие как огненные муравьи, имеют специальное жало для введения яда, которое впрыскивает алкалоидный яд, а также мандибулы для укуса.

Поведение

Типичная колония муравьев-огней создает большие курганы на открытых территориях и питается преимущественно молодыми растениями, насекомыми и семенами. Огненные муравьи часто нападают на мелких животных, таких как небольшие ящерицы, и могут их убивать. В отличие от многих других муравьев, которые кусают и затем опрыскивают рану кислотой, огненные муравьи кусают лишь для захвата, а затем жалят (из брюшка) и вводят токсичный алкалоидный яд – соленопсин, соединение класса пиперидинов. Для человека это болезненный укус, ощущение, схожее с ожогом (отсюда и название), а последствия укуса могут быть смертельными для чувствительных людей. Огненные муравьи агрессивнее большинства местных видов и вытеснили многие виды из их естественной среды обитания. Одним из видов, которым паразитируют муравьи рода Solenopsis, являются пчелы, например, Euglossa imperialis – одиночная орхидейная пчела, из чьих ячеек муравьи проникают под гнездо и грабят содержимое. Эти муравьи известны своей способностью выживать в экстремальных условиях. Они не впадают в спячку, но могут переносить холод, хотя это обходится дорого для популяции муравьев, как показали наблюдения за несколько зим в Теннесси, где из-за нескольких дней подряд экстремально низких температур погибло от 80 до 90% колоний. Огненные муравьи известны формированием мутуалистических отношений с некоторыми видами бабочек семейств Lycaenidae и Riodinidae. У Lycaena rubidus личинки выделяют жидкость с высоким содержанием сахара. Огненные муравьи переносят личинок в гнездо и защищают их на стадии куколки в обмен на питание этой жидкостью. Огненные муравьи устойчивы и способны переживать наводнения. Во время урагана «Харви» в Техасе в 2017 году на поверхности воды были замечены скопления муравьев-огней, известные как «плоты». Каждый такой «плот» состоял до 100 000 особей, которые образовали временную структуру до тех пор, пока не нашли новое постоянное место обитания. Муравьи, сгруппированные таким образом, распознают различные условия течения воды и соответствующим образом корректируют свое поведение, чтобы сохранить устойчивость «плота». Огненные муравьи эффективно роют туннели, используя около 30% популяции колонии, тем самым избегая заторов в туннелях.

A typical fire ant colony produces large mounds in open areas, and feeds mostly on young plants, insects and seeds. Fire ants often attack small animals such as small lizards and can kill them. Unlike many other ants, which bite and then spray acid on the wound, fire ants bite only to get a grip and then sting (from the abdomen) and inject a toxic alkaloid venom called solenopsin, a compound from the class of piperidines. For humans, this is a painful sting, a sensation similar to what one feels when burned by fire (hence the name), and the after effects of the sting can be deadly to sensitive people. Fire ants are more aggressive than most native species, so have pushed many species away from their local habitat. One such species that Solenopsis ants parasitically take advantage of are bees, such as Euglossa imperialis, a nonsocial orchid bee species, from which the ants enter the cells from below the nest and rob the cell's contents. These ants are renowned for their ability to survive extreme conditions. They do not hibernate, but can survive cold conditions, although this is costly to fire ant populations as observed during several winters in Tennessee, where 80 to 90% of colonies died due to several consecutive days of extremely low temperatures. Fire ants have been known to form mutualistic relationships with several species of Lycaenidae and Riodinidae butterflies. In Lycaena rubidus, the larvae secrete a fluid that is high in sugar content. Fire ants bring the larvae back to the nest, and protect them through the pupal stage in exchange for feeding on the fluid. Fire ants are resilient and can survive floods. During Hurricane Harvey in Texas in 2017, clumps of fire ants, known as rafts, were seen clumped together on the surface of the water. Each clump had as many as 100,000 individual ants, which formed a temporary structure until finding a new permanent home. Ants clumped in this way will recognize different fluid flow conditions and adapt their behavior accordingly to preserve the raft's stability. Fire ants dig tunnels efficiently using about 30% of the population of the colony, thereby avoiding congestion in tunnels.

Королева

Королевы огненных муравьев, репродуктивные самки в своей колонии, также обычно самые крупные. Их основная функция – размножение. Как правило, королева огненного муравья после брачного лёта стремится основать новую колонию, используя свой особый яд для парализации соперниц в отсутствие рабочих для защиты. Королевы огненных муравьев могут жить до семи лет и откладывать до 1600 яиц в день, а в колониях может насчитываться до 250 000 рабочих особей. Предполагаемый срок жизни составляет от 5 лет 10 месяцев до 6 лет 9 месяцев. У молодых, не оплодотворенных королев огненных муравьев есть крылья (как и у самцов), но они часто обрезают их после спаривания. Однако иногда королева сохраняет крылья после спаривания и в течение первого года жизни.

Самцы (дрон)

Мужские огненные муравьи спариваются с матками во время брачного лёта. После того, как самец успешно оплодотворил матку, его не примут обратно в родную колонию, и он в конечном итоге умрет снаружи гнезда.

Рабочие

Другие роли в муравьиной колонии обычно выполняют рабочие особи. Рабочие огненных муравьев беспорядочно разделены на различные классы по размеру, а именно: минимальные, малые, средние и крупные рабочие. Крупные муравьи известны своими большими размерами и более мощными мандибулами, которые обычно используются для измельчения и хранения пищи (то есть в качестве реплетов), в то время как более мелкие рабочие занимаются обычными задачами (основные задачи в колонии включают уход за яйцами, личинками и куколками, очистку гнезда и поиск пищи). Однако колонии Solenopsis daguerrei не содержат рабочих особей, поскольку они считаются социальными паразитами.

Инвазивные виды

Хотя большинство видов огненных муравьев не беспокоят людей и не являются инвазивными, Solenopsis invicta, известная в Соединенных Штатах как красный импортированный огненный муравей (или RIFA), является инвазивным вредителем во многих районах мира, включая Соединенные Штаты, Австралию, Китай и Тайвань. Считалось, что RIFA случайно попал в эти страны через грузовые контейнеры, особенно в Австралии, где они впервые были обнаружены в Брисбене в 2001 году. Эти муравьи были впервые замечены в Сиднее. Ранее предполагалось их наличие на Филиппинах, но, вероятнее всего, их ошибочно принимали за муравьев Solenopsis geminata. По оценкам FDA, в США ежегодно на медицинское лечение, возмещение ущерба и борьбу с RIFA в зараженных районах тратится более 5 миллиардов долларов США. Кроме того, муравьи ежегодно наносят около 750 миллионов долларов ущерба сельскохозяйственным активам, включая расходы на ветеринарное обслуживание, потерю скота и урожая. Более 40 миллионов человек проживают в районах, зараженных RIFA, на юго-востоке Соединенных Штатов. По оценкам, 30–60% людей, проживающих в районах распространения огненных муравьев в США, ежегодно подвергаются их укусам. В настоящее время RIFA в основном встречаются в субтропических юго-восточных штатах США, включая Флориду, Джорджию, Южную Каролину, Луизиану, Миссисипи, Алабаму, а также части Северной Каролины, Вирджинии, Теннесси, Арканзаса, Техаса, Оклахомы, Нью-Мексико и Калифорнии. С сентября 2004 года Тайвань серьезно пострадал от распространения красного огненного муравья. В США, Тайване и Австралии действуют национальные программы по контролю или искоренению этого вида, но за исключением Австралии, ни одна из них не оказалась особенно эффективной. В Австралии реализуется масштабная программа стоимостью 175 миллионов австралийских долларов, однако, несмотря на усилия, муравей продолжает распространяться. К июлю 2013 года было подтверждено наличие муравьев в нескольких местах к западу от Брисбена, включая долину Локьер, Мюрлию и Гудну. Согласно исследованию, опубликованному в 2009 году, ящерицам в некоторых частях Соединенных Штатов потребовалось всего семьдесят лет, чтобы адаптироваться к присутствию муравьев; теперь у них более длинные ноги и новые модели поведения, помогающие им избегать опасности. Solenopsis invicta – самый известный вид этого рода, особенно в США, однако другие виды также опасны и инвазивны, например, Solenopsis geminata, который распространился по большинству тропических стран, нанося серьезный ущерб системам здравоохранения, особенно в неподготовленных странах и на островах.

Although most fire ant species do not bother people and are not invasive, Solenopsis invicta, known in the United States as the red imported fire ant (or RIFA), is an invasive pest in many areas of the world, including the United States, Australia, China and Taiwan. The RIFA was believed to have been accidentally introduced to these countries via shipping crates, particularly with Australia when they were first found in Brisbane in 2001. These ants have now since been spotted in Sydney for the first time. They were believed to be in the Philippines, but they are most likely to be misidentified for Solenopsis geminata ants. In the US, the FDA estimates that more than US$5 billion is spent annually on medical treatment, damage, and control in RIFA infested areas. Furthermore, the ants cause approximately $750 million in damage annually to agricultural assets, including veterinarian bills and livestock loss, as well as crop loss. Over 40 million people live in RIFA infested areas in the southeastern United States. It is estimated that 30–60% of the people living in fire ant infested areas of the US are stung each year. RIFA are currently found mainly in subtropical southeastern USA states including Florida, Georgia, South Carolina, Louisiana, Mississippi, Alabama, and parts of North Carolina, Virginia, Tennessee, Arkansas, Texas, Oklahoma, New Mexico, and California. Since September 2004, Taiwan has been seriously affected by the red fire ant. The US, Taiwan and Australia all have ongoing national programs to control or eradicate the species, but with the exception of those in Australia, none have been especially effective. In Australia, there is an intensive program costing A$175 million, although the fire ant has remained despite efforts. By July 2013, multiple sites west of Brisbane were confirmed, including the Lockyer Valley, Muirlea and Goodna. According to a study published in 2009, it took only seventy years for the lizards in parts of the United States to adapt to the ant's presence; they now have longer legs and new behaviors that aid them in escaping from the danger. Solenopsis invicta is the most famous species in this genus, especially in the US, however several other species are similarly dangerous and invasive, such as Solenopsis geminata, which has invaded most of the tropical countries, wreaking havoc in medical systems especially in unprepared countries and islands.

Симптомы укуса и лечение

Яд огненных муравьев в основном (>95%) состоит из маслянистых алкалоидов, структурно производных от пиперидина (также известных как соленопсины), смешанных с небольшим количеством токсичных белков. Укусы огненных муравьев болезненны, характеризуются локальным жжением, за которым следует крапивница. Некоторые люди могут развить аллергию на яд; аллергия на укусы огненных муравьев вызвана исключительно аллергенными белками яда. Первая помощь при укусах огненных муравьев включает наружные средства и пероральные препараты. Существует также множество домашних средств различной эффективности, включая немедленное прикладывание раствора, состоящего из половины отбеливателя и половины воды, или геля алоэ вера – последний из которых часто входит в состав безрецептурных кремов, содержащих также медицински проверенные и подтвержденные средства. Пероральные препараты включают антигистаминные средства. Тяжелые аллергические реакции на укусы огненных муравьев, включая сильную боль в груди, тошноту, обильное потоотделение, затрудненное дыхание, серьезный отек и невнятную речь, могут быть смертельными без лечения. Мухи рода Pseudacteon, по-видимому, являются важными экологическими факторами, ограничивающими распространение видов Solenopsis, и они были интродуцированы по всей южной части Соединенных Штатов, начиная с округов Трэвис, Бразос и Даллас в Техасе, а также в южно-центральной части Алабамы, где муравьи впервые появились в Северной Америке. Росянка Венера – плотоядное растение, произрастающее исключительно в Северной и Южной Каролине в Соединенных Штатах. Около 33% добычи росянки Венеры составляют муравьи различных видов. Они привлекают жертву сладким соком. Как только жертва попадает в ловушку и касается двух или трех "чувствительных волосков" на поверхности ловушки в течение примерно трех секунд, лист захлопывается и переваривает ее. Большинство пойманных муравьев – это неместные огненные муравьи (RIFA) и три других вида муравьев. Частыми конкурентами самок огненных муравьев при основании колонии являются другие виды муравьев-воров рода Solenopsis, а также некоторые инвазивные вредители, такие как рыжий сумасшедший муравей и черный сумасшедший муравей, и Metarhizium anisopliae. Последний коммерчески доступен для биологической защиты растений (в качестве альтернативы традиционным пестицидам), а новая предлагаемая технология увеличила срок его хранения и эффективность против огненных муравьев.

The venom of fire ants is mainly (>95%) composed of oily alkaloids structurally derived from piperidine (also known as solenopsins) mixed with a small amount of toxic proteins. Fire ant stings are painful, characterised by a local burning sensation, followed by urticaria. Some people may become allergic to the venom, allergy to fire ant stings is caused solely by venom allergenic proteins. First aid for fire ant stings includes external treatments and oral medicines. There are also many home remedies of varying efficacy, including immediate application of a solution of half bleach and half water, or aloe vera gel – the latter of which is also often included in over the counter creams that also include medically tested and verified treatments. Oral medicine include antihistamines. Severe allergic reactions to fire ant stings, including severe chest pain, nausea, severe sweating, loss of breath, serious swelling, and slurred speech, can be fatal if not treated. Pseudacteon flies appear to be important ecological constraints on Solenopsis species and they have been introduced throughout the southern United States, starting with Travis, Brazos, and Dallas counties in Texas, as well as south central Alabama, where the ants first entered North America. The Venus flytrap, a carnivorous plant, is native only to North and South Carolina in the United States. About 33% of the prey of the Venus flytrap are ants of various species. They lure their prey with a sweet sap. Once the prey has entered the trap and within about three seconds of touching two or three "trigger hairs" on the surface of the trap, the leaf closes around the prey and digests it. The majority of ants that are captured include non native RIFAs, and three other species of ants. Frequent competitors of fire ant founding queens include other Solenopsis thief ant species, and some invasive pest species, such as the tawny crazy ant, and the black crazy ant. and Metarhizium anisopliae''''. The latter is commercially available for the biological control (as an alternative to conventional pesticides) of various pest insects, and a new proposed technology has increased its shelf life and efficiency against fire ants.