Мир общественных насекомых

У видов, не обладающих трофаллаксисом, нет и общественного желудка. Некоторое исключение в этом отношении составляют только шмели. В их гнезде есть медовый горшок — временное хранилище резервных запасов меда. Шмели то пополняют запасы, то используют их. Когда одному шмелю скормили немного радиоактивного сиропа, следы радиоактивности вскоре обнаружились у многих особей из этого гнезда, поскольку они, как говорится, «хлебали из одной лохани» — медового горшка. Не все виды общественных насекомых в равной мере способны сохранять в общественном желудке резервные запасы корма. В значительной степени это обусловлено строением пищеварительной системы. У всех насекомых зобик представляет собой расширение передней кишки и связан с ротовым отверстием пищеводом. Следующим отделом кишечника является мышечный желудок, или провентрикулюс. У термитов он снабжен зубчиками, которые дополнительно перетирают проглатываемый корм. У перепончатокрылых единственная функция провентрикулюса — управление поступлением пищи из зобика в собственно желудок. Зобик покрыт изнутри кутикулой, поэтому пища в нем не переваривается и не усваивается. Значит, когда пчела или муравей проглатывает корм, то он попадает как бы в общественный желудок и пока не является «собственностью» данного насекомого. Ведь из зобика корм по первому требованию может быть отдан любому другому. Выходит, что, так сказать, «индивидуальным ртом» муравья, термита или пчелы служит провентрикулюс, ведь насекомое питается, только когда клапаны мышечного желудка открываются и пища поступает в собственно желудок.

67. Пищеварительная система рыжей мирмики (по Ш. Жанэ, 1894 г.).

1 — ротовая полость; 2 — подротовой карман; 3 — глотка; 4 — проток слюнной железы;  5 — слюнная железа; 6 — пищевод; 7 — зобик; 8 — мышечный желудок (провентрикулюс); 9 — железистый желудок; 10 — толстая кишка; 11 — прямая кишка; 12 — выделительные трубочки (мальпигиевы сосуды).

У всех низших муравьев, а также у мирмицин провентрикулюс устроен так, что просвет его закрывается сокращением кольцевой мышцы. Для того чтобы держать пищу в зобике, муравей должен непрерывно напрягать ее. Видимо, по этой причине названные муравьи не могут длительное время хранить в общественном желудке значительные запасы пищи.

У формицин и долиходерин провентрикулюс имеет совершенно иное строение: его хитиновые клапаны постоянно плотно сомкнуты и открываются только при сокращении специальных мышц. Поэтому хранение пищи в зобике не требует особых усилий. Виды муравьев этих двух подсемейств обладают мягким растяжимым брюшком и способны приносить в гнездо и удерживать в зобиках намного больше пищи, чем все прочие муравьи. Длительное хранение в гнезде жидкой пищи у них весьма обычное явление. Стоит дать содержащимся в лаборатории формикам или лазиусам раствор сахара либо меда, как среди них окажется множество рабочих с сильно раздутыми брюшками. Зобики их до отказа заполнены сладким кормом. Эти распухшие муравьи могут в течение многих недель хранить внутри себя общие запасы корма. Именно среди формицин и долиходерин встречаются так называемые медовые муравьи, в гнездах которых можно найти «медовые бочки» — рабочих с полупрозрачным брюшком, раздувшимся от сладкой жидкости до размера крупной вишни. Их называют плерэргатами.

Американские медовые муравьи принадлежат к роду мирмекоцистус и обитают в прериях. В их глубоких почвенных гнездах можно найти до 1500 плерэргатов. Каждый сохраняет около 0,4 г «меда», что составляет до 90% массы его тела. Запасы меда в муравейнике могут достигать 600 г. Муравьи выходят из гнезд по ночам и собирают падь тлей, а затем отдают ее плерэргатам, которые неподвижно висят, уцепившись ножками или челюстями за стенки глубоких камер муравейника. При этом зобик их так раздут, что спинные и брюшные полукольца занимают на брюшке совсем небольшую площадь, остальное — это межсегментарная мембрана. Когда возникает потребность, плерэргаты отрыгивают корм любой попросившей его особи. Так и проходит вся жизнь муравья-бочки, она не балует его разнообразием!

Муравьиный мед не очень сладкий (содержит не более 50% сахаров), но, как и пчелиный, включает в основном простые сахара и оксидазу глюкозы, стерилизующую мед за счет выделения перекиси водорода. Некоторые плерэргаты хранят почти чистую, слегка подслащенную воду. Запас воды в тех засушливых районах, где живут медовые муравьи, тоже очень кстати!