Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Чтобы узнать о других значениях термина «строитель кургана», см. « Строитель курганов» (значения) .
Курган в Австралии
Строение кургана M. natalensis
Оригинальная телеграфная линия Кейп-Йорка на деревянных столбах привела к ряду близлежащих термитников.
Курганы термитов в хребте Бангл-Бангл в Западной Австралии
Термитный курган в Намибии (2014 г.)

Термиты- курганы - это группа видов термитов, которые живут в насыпях. Эти термиты обитают в Африке , Австралии и Южной Америке . Курганы иногда имеют диаметр 30 метров (98 футов). Большинство курганов находится на хорошо дренированных территориях. Курганы термитов обычно переживают сами колонии. Если внутренние туннели гнезда обнажены, оно обычно мертвое. Иногда другие колонии того же или другого вида занимают холм после смерти первоначальных строителей. [ необходима цитата ]

Строение кургана [ править ]

Строение курганов может быть очень сложным. Внутри насыпи находится обширная система туннелей и каналов, которая служит вентиляционной системой для подземного гнезда. Чтобы обеспечить хорошую вентиляцию, термиты построят несколько шахт, ведущих вниз в подвал, расположенный под гнездом. Курган построен над подземным гнездом. Само гнездо представляет собой сфероидальную конструкцию, состоящую из множества галерейных камер. Они бывают самых разных форм и размеров. Некоторые, например термиты Odontotermes, строят открытые дымоходы или вентиляционные отверстия в своих насыпях, в то время как другие строят полностью закрытые насыпи, такие как Macrotermes . В Amitermes (магнитные термиты) холмики созданы высокий, тонкий, клиновидный, обычно ориентированный с севера на юг. [цитата необходима ]

Вентиляция в насыпях [ править ]

Долгое время считалось, что разветвленная система туннелей и трубопроводов помогает контролировать климат внутри насыпи. Курган термитов способен регулировать температуру, влажность и распределение дыхательных газов. Раннее предположение предлагало термосифонный механизм. [1] Тепло, создаваемое в результате метаболизма термитов, придает достаточную плавучесть воздуху гнезда, чтобы подтолкнуть его к насыпи и, в конечном итоге, к пористой поверхности насыпи, где тепло и газы обмениваются с атмосферой через пористые стены. Плотность воздуха у поверхности увеличивается из-за теплообмена и вытесняется ниже гнезда и, в конечном итоге, снова проходит через гнездо. Эта модель была предложена для курганов с закрытыми дымоходами и без больших вентиляционных отверстий, построенных видом Macrotermes natalensis.. Аналогичная модель, основанная на эффекте Стэка, была предложена для курганов с открытыми дымоходами. [2] Высокие дымоходы подвергаются более высокой скорости ветра по сравнению с отверстиями на уровне земли из-за граничных условий поверхности. Следовательно, поток Вентури втягивает свежий воздух в насыпь через отверстия на уровне земли, который проходит через гнездо и, наконец, выходит из насыпи через дымоход. В модели стекового эффекта поток является однонаправленным, по сравнению с циркуляционным потоком в модели термосифона.

Температура холма Odontotermes transvaalensis не регулируется вентиляцией внутри холма. Высокие дымоходы скорее вызывают поток из-за эффекта Вентури и являются основными средствами вентиляции. [3] Исследования, проведенные накурганах Macrotermes michaelseni , показали, что основная роль кургана заключается в обмене дыхательных газов. Сложное взаимодействие между насыпью и кинетической энергией турбулентных ветров является движущей силой газообмена колонии. [4] [5] Но недавние исследования Macrotermes michaelseniнасыпь с улучшенным настраиваемым датчиком для измерения воздушного потока предполагает, что воздух в насыпи в значительной степени перемещается из-за конвективных потоков, вызванных суточными колебаниями внешней температуры. Вторичный температурный градиент возникает из-за частичного воздействия солнца на восточную сторону насыпи до и западную сторону насыпи после полудня. Повышенная надежность датчика предполагает, что ветер играет второстепенную роль по сравнению с основным тепловым механизмом вентиляции. Ветер усиливает газообмен у стен, но не вызывает значительных средних или переходных потоков внутри насыпи. [6] В целом аналогичный механизм вентиляции и терморегуляции наблюдается у курганов Macrotermes michaelseni и Odontotermes obesus . [7]

Социальные касты [ править ]

Самые маленькие по размеру рабочие - самая многочисленная из каст. Все они совершенно слепые, бескрылые и половозрелые. Их работа - кормить и ухаживать за всеми зависимыми кастами. Они также роют туннели, находят пищу и воду, поддерживают атмосферный гомеостаз колонии, а также строят и ремонтируют гнездо.

Задача солдат - защищать колонию от нежелательных животных. Когда большие солдаты атакуют, они выделяют каплю коричневой едкой слюнной жидкости, которая распространяется между открытыми челюстями. Когда они кусаются, жидкость растекается по противнику. Обычно считается, что секрет токсичен или подвергается коагуляции с воздухом, что делает его похожим на клей.

Наконец, есть репродуктивные, которые включают короля и королеву. Королева иногда может вырастать до шести сантиметров в длину, в то время как представители низших классов обычно меньше одного сантиметра.

Другая жизнь на термитниках [ править ]

Растительность на термитниках обычно сильно отличается от окружающей растительности. [8] [9] В африканских саваннах холмы Macrotermes образуют «острова» с высокой плотностью деревьев. Обычно это объясняется тем, что из-за рытья термитов и разложения ими растительного материала почвы курганов обычно более плодородны, чем другие почвы. Вдобавок к этому было обнаружено, что почвы насыпей содержат больше воды, чем их окружение, что является явным преимуществом для роста растений в саваннах. [10] Высокая плотность деревьев на холмах термитов привлекает большое количество травоядных животных из-за высокого содержания питательных веществ в листве деревьев, растущих на холмах, [11] [12]или, возможно, из-за большого количества еды и укрытия на холмах. [9]

Бразильские курганы каатинга [ править ]

Каатинг экорегион на северо - востоке Бразилии насчитывает около 200 миллионов термитников распространились на площадь размера Великобритании. [13] Некоторые курганы имеют высоту 3 м (10 футов) и ширину 10 м (33 футов), и они расположены на расстоянии около 20 м (66 футов) друг от друга. Под насыпями находятся сети туннелей, для которых потребовалось выкопать 10 кубических километров земли. Ученые провели радиоактивное датирование 11 курганов. Самому молодому кургану было 690 лет. Самому старому было не менее 3820 лет, а возможно, более чем в два раза больше. Курганы были построены термитами Syntermes dirus , их длина составляет около полдюйма. Вырубка леса в регионе помогла ученым раскрыть размеры курганов. [14]Один ученый заявил, что курганы, по-видимому, представляют собой «самые масштабные в мире биоинженерные усилия, предпринятые одним видом насекомых». [15]

См. Также [ править ]

  • Amitermes meridionalis , магнитные термитники северной Австралии.

Заметки [ править ]

  1. ^ Люшер, Мартин (1961). «Гнезда термитов с кондиционированием воздуха». Scientific American . 205 (1): 138–147. Bibcode : 1961SciAm.205a.138L . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0761-138 . JSTOR  24937012 .
  2. Перейти ↑ Weir, JS (1973). «Воздушный поток, испарение и накопление минералов в насыпях Macrotermes subhyalinus (Rambur)». Журнал экологии животных . 42 (3): 509–520. DOI : 10,2307 / 3120 . JSTOR 3120 . S2CID 55205438 .  
  3. ^ Скотт Тернер, Дж. (Ноябрь 1994 г.). «Вентиляция и тепловое постоянство колонии южноафриканского термитника (Odontotermes transvaalensis: Macrotermitinae)». Журнал засушливых сред . 28 (3): 231–248. Bibcode : 1994JArEn..28..231S . DOI : 10.1016 / S0140-1963 (05) 80060-6 .
  4. ^ Тернер, Дж. Скотт (ноябрь 2001 г.). «На холме Macrotermes michaelseni как органе газообмена дыхательных путей». Физиологическая и биохимическая зоология . 74 (6): 798–822. DOI : 10.1086 / 323990 . PMID 11731972 . S2CID 41678349 .  
  5. Перейти ↑ Loos, R. (1964). «Чувствительный анемометр и его использование для измерения воздушных потоков в гнездах Macrotermes natalensis (Haviland)». Этюды о африканских термитах . 363 : 372.
  6. ^ Ocko, Samuel A .; Король, Охотник; Андрин, Дэвид; Бардуниас, Павел; Тернер, Дж. Скотт; Взлетай, Руперт; Махадеван, Л. (15 сентября 2017 г.). «Вентиляция африканских термитников на солнечных батареях» . Журнал экспериментальной биологии . 220 (18): 3260–3269. DOI : 10,1242 / jeb.160895 . PMID 28931718 . S2CID 5851602 .  
  7. ↑ Король, Охотник; Окко, Самуэль; Махадеван, Л. (15 сентября 2015 г.). «Термитные курганы используют суточные колебания температуры для вентиляции» . Труды Национальной академии наук . 112 (37): 11589–11593. Bibcode : 2015PNAS..11211589K . DOI : 10.1073 / pnas.1423242112 . PMC 4577200 . PMID 26316023 .  
  8. ^ Moe, Stein R .; Мобек, Рагнхильд; Нармо, Энн Кьерсти (май 2009 г.). «Термиты-курганы вносят свой вклад в неоднородность растительности саванны». Экология растений . 202 (1): 31–40. DOI : 10.1007 / s11258-009-9575-6 . JSTOR 40305679 . S2CID 31033879 . ProQuest 226861680 .   
  9. ^ a b Van der Plas, F .; Howison, R .; Reinders, J .; Fokkema, W .; Ольфф, Х. (март 2013 г.). «Функциональные характеристики деревьев на термитниках и за их пределами: понимание происхождения биотически обусловленной неоднородности в саваннах» (PDF) . Журнал науки о растительности . 24 (2): 227–238. DOI : 10.1111 / j.1654-1103.2012.01459.x .
  10. ^ Pennisi, Элизабет (6 февраля 2015). «Почвенные инженеры Африки: Термиты». Наука . 347 (6222): 596–597. Bibcode : 2015Sci ... 347..596P . DOI : 10.1126 / science.347.6222.596 . PMID 25657224 . 
  11. ^ Holdo, Рикардо М. (март 2003). «Повреждение древесных растений африканскими слонами по отношению к питательным веществам для листьев в западном Зимбабве». Журнал тропической экологии . 19 (2): 189–196. DOI : 10.1017 / S0266467403003213 . JSTOR 4092157 . ProQuest 216939020 INIST : 14541493 .  
  12. ^ Loveridge, Джон П .; Мо, Стейн Р. (2004). «Termitaria как горячие точки для просмотра африканских мегагербоядных животных в лесистой местности миомбо». Журнал тропической экологии . 20 (3): 337–343. DOI : 10.1017 / S0266467403001202 . S2CID 54938059 . 
  13. ^ Мартин, Стивен Дж .; Funch, Roy R .; Hanson, Paul R .; Ю, Ын-Хе (ноябрь 2018 г.). «Обширный пространственный образец курганов термитов возрастом 4000 лет» . Текущая биология . 28 (22): R1292 – R1293. DOI : 10.1016 / j.cub.2018.09.061 . PMID 30458144 . 
  14. Рианна Чанг, Кеннет (20 ноября 2018 г.). «Мегаполис из 200 миллионов термитных курганов был скрыт у всех на виду» . Нью-Йорк Таймс .
  15. ^ "4000-летние курганы термитов, найденные в Бразилии, видны из космоса" . ScienceDaily . Проверено 21 ноября 2018 .