Как устроен муравейник изнутри: камеры и жизнь колонии

Где проходит прогулка

Как устроен муравейник изнутри? Это камеры, соединённые ходами; здесь вы уменьшитесь с 1,7 m до 5 mm, примерно до длины чёрного садового муравья, и сможете пройти по саду и гнезду под ним. Лягте на газон, прижмитесь щекой к почве и посмотрите вдоль земли. Трава, которую стригут раз в несколько недель, превратится в густую стену, капля росы на клевере отразит небо, а в просвете пробежит муравей, ощупывая путь усиками. Этот экспонат позволяет увидеть сад ещё ближе.

Сад представляет собой квадрат со стороной 4,8 m, размером с небольшой задний двор. Вокруг холмика гнезда расположены четыре участка. На северо-западе газон с клевером, стебель с тлями и крошка печенья в конце муравьиной тропы. На северо-востоке песок и роса, пустынные муравьи, кратер входа медовых муравьёв и лужа. На юго-западе листовая подстилка тропического леса, где охотятся кочевые муравьи, а под бревном висит бивуак из живых тел. На юго-востоке кустарник с гнездом муравьёв-портных из сшитых листьев высоко на ветвях.

Под центральным холмиком ходами соединены шесть камер: входная шахта, камера матки, камера расплода, медовая кладовая, грибной сад и мусорная камера. При росте 5 mm можно спуститься через отверстие на вершине и пройти по всем помещениям. Настоящее гнездо принадлежит одному виду. Здесь собраны разные гнёзда, скорее как в музейном зале, а не в одной колонии. Все изменения перечислены в разделе об отличиях от природы.

Здесь живут 27 видов, от фараонова муравья длиной 2 mm до Dinoponera длиной 3 cm, всего более 1300 особей. Они ходят по своим тропам, несут листья, висят на потолках, плавают плотом и сцепляются в живое гнездо. В справочнике приведены размеры, пища, скорость и источники для каждого вида. В основных сценах стоит гладкая безликая фигура вашего текущего размера, чтобы всегда можно было сравнить увиденное с собой.

Первые десять секунд

Сначала вы смотрите на газон рядом с холмиком с высоты своего обычного роста. За семь секунд вы уменьшаетесь в 340 раз. Камера опускается к земле, травинки поднимаются вокруг, словно лес при ускоренной съёмке роста, а после остановки чёрный садовый муравей пересекает тропу перед вами на высоте груди. Слева находится капля росы диаметром около 9 mm, почти вдвое выше вас.

Число 340 получается делением 1700 mm на 5 mm. Масштаб одинаков во всём экспонате: травинка высотой 10 cm для вас превращается примерно в башню высотой 34 m, а песчинка диаметром 1 mm в камень размером 34 cm. Внизу слева показаны ваш рост и степень уменьшения относительно настоящего размера.

Размер можно менять в любое время. Ползунок «Ваш размер» в управлении имеет логарифмическую шкалу от 2 mm до 1,7 m. Кнопки «Меньше» и «Больше» или клавиши Z и X за один шаг уменьшают вас до 40 процентов или увеличивают в 2,5 раза. Под землёй нельзя стать выше 9 mm, потому что ширина ходов всего 15 mm.

Что означает рост 5 mm

Трава

Лист газонной травы имеет ширину в несколько миллиметров и обычно длину от 5 до 15 cm. При росте 5 mm его кончик находится на высоте от 10 до 30 ваших ростов. Здесь трава собрана в пучки по четыре изогнутых листа, каждый сложен вдоль средней жилки, как настоящий. Пучки колышутся на ветру; силу движения меняет ползунок «Ветер». Основания узкие, и между ними можно пройти, но сквозь лист пройти нельзя: в вашем масштабе это сплошная стена.

Роса

Прохладным ясным утром вода конденсируется на листьях и земле. Диаметр капель в экспонате от 2 до 9 mm. Для человека это булавочные головки, для муравья стеклянные валуны. При высоком качестве изображения они преломляют свет, как линзы, и трава за ними видна увеличенной и перевёрнутой. Такой объём воды сохраняет округлую форму, потому что поверхностное натяжение, притяжение молекул воды на поверхности друг к другу, важнее веса капли. Часы в управлении меняют время суток. До 8:00 роса сохраняется полностью, с 8:00 до 11:00 капли уменьшаются, а к концу утра исчезают.

Песок

Геологи называют песком зёрна диаметром от 0,0625 mm до 2 mm по шкале, предложенной Chester Wentworth в 1922 году. Более крупные зёрна относятся к гравию, более мелкие к алевриту. При росте 5 mm крупная песчинка доходит до колена, а камешки размером от 2 до 3 cm на песчаном участке становятся валунами в четыре-шесть ваших ростов. Ближний песок прорисован по зёрнам разных цветов, ведь настоящий песок состоит из смеси минералов.

Дождь

Для маленького существа дождь представляет настоящую опасность. Капля диаметром 2 mm падает со скоростью около 6,5 m в секунду. Это значение измерили Ross Gunn и Gilbert Kinzer в 1949 году. При росте 5 mm капля имеет размер в две пятых вашего роста и прилетает быстрее бегущего спринтера. Включите «Дождь» в управлении: капли ударяются о землю вокруг и разлетаются кольцами брызг. Если включён звук, каждый близкий удар слышен как глухой стук.

Сравнение размеров с собой

Откройте «Я» среди инструментов и введите свой настоящий рост и вес. Экспонат покажет, сколько садовых муравьёв длиной 4 mm составят ряд длиной в ваш рост: для человека ростом 1,7 m это 425 особей. Здесь же видно, во сколько раз вы уменьшены сейчас.

Справочник использует те же числа. Каждая карточка показывает, сколько муравьёв данного вида соответствуют вашему настоящему росту и как длина муравья соотносится с вашим текущим размером. На масштабном рисунке человек ростом 5 mm стоит рядом с самым мелким и самым крупным рабочим вида и отрезком длиной 1 cm.

Для прямого сравнения в сцене включите «Сравнение размеров». Перед вами появятся фигура вашего текущего размера, чёрный садовый муравей (4 mm), солдат листорезов (14 mm), муравей-пуля (25 mm), Dinoponera (30 mm) и капля дождя диаметром 2 mm. Если с включённым сравнением вырасти до 1,7 m, весь ряд превратится в несколько точек у ног.

Муравей вблизи

Встаньте при росте 5 mm рядом с идущим муравьём, и строение его тела станет хорошо различимо. Как у любого насекомого, основных отделов три, но у муравья они выглядят иначе, чем у жука или мухи. Спереди находится голова с парой раскрывающихся в стороны, как плоскогубцы, жвал, двумя сложными глазами и двумя усиками. Усики резко согнуты близ основания, словно в локте. Сначала идёт длинный первый членик, скапус, затем гибкий жгутик из мелких члеников. Это главные органы обоняния, вкуса и осязания, и они постоянно движутся.

За головой находится мезосома, средний отдел со всеми шестью ногами. Затем идёт характерная узкая талия: один маленький узелок у чёрного садового муравья и два у листорезов, огненных и фараоновых муравьёв. За талией расположено округлое брюшко, где находятся зобик с пищей для передачи другим и у многих видов жало.

Муравей ходит, попеременно опираясь на тройки ног. Передняя и задняя ноги одной стороны движутся вместе со средней ногой другой. Три лапки образуют устойчивый треугольник на земле, пока остальные три переносятся вперёд. У любого муравья в экспонате можно увидеть чередование этих треугольников. Пропорции различаются: длинные ноги пустынных муравьёв приподнимают тело над горячим песком, у крупных листорезов огромные головы с мышцами для резания, а брюшки медовых хранителей запасов многократно увеличены.

Насколько на самом деле силён муравей?

«Муравей поднимает в 50 раз больше своего веса» относится к самым часто повторяемым фактам о животных. Но число меняется от рассказа к рассказу, и за большинством вариантов нет измерений. Вот три значения, у которых такие измерения есть. Панель «Сила» показывает их на столбчатой диаграмме рядом с вами.

Первое относится к листорезам. В 2019 году Pauline Segre и Gavin Taylor давали рабочим Atta cephalotes всё более тяжёлые грузы и записывали максимальный груз, который каждый ещё мог нести. В среднем он составлял 8,78 собственного веса. Соотношение оставалось примерно одинаковым у мелких и крупных рабочих. Однако в природе крупные особи выбирали кусочки листьев, составлявшие меньшую долю от их предельных возможностей, сохраняя больший запас сил.

Второе число представляет собой предположение. Натуралисты, наблюдавшие переноску листьев и добычи, часто писали о стократном собственном весе или большем. Ohio State University привёл эту оценку, сообщая о третьем значении.

Третье измеряет другое. В 2014 году инженеры Ohio State приклеили аллеганских холмовых муравьёв лицевой стороной вниз в центрифуге и всё быстрее раскручивали её. Шейное сочленение начинало растягиваться при нагрузке примерно в 350 собственных весов и разрывалось при нагрузке от 3400 до 5000. Отсюда заголовок о том, что муравьи поднимают в 5000 раз больше своего веса. Но измерялось усилие растяжения до разрыва шеи, а не подъём груза.

Для человека весом 60 kg коэффициент листореза 8,78 означал бы переноску 527 kg. Показатель шейного сочленения от 3400 до 5000 соответствовал бы удержанию от 204 до 300 тонн.

Почему гигантский муравей не был бы сильным

Причина кажущейся силы мелких животных в геометрии. Усилие мышцы зависит от площади её сечения, растущей пропорционально квадрату длины животного. Вес зависит от объёма, растущего пропорционально кубу длины. Если удвоить длину, мышцы станут в четыре раза сильнее, а животное в восемь раз тяжелее.

Применим это к муравью. Возьмём рабочего длиной 6 mm, способного нести 8,78 своего веса, и увеличим до 1,7 m. Длина вырастет в 1700 / 6 = 283 раза. Сила мышц вырастет в 283² = 80 089 раз, а вес в 283³ = 22,7 миллиона раз. Отношение силы к весу упадёт в 283 раза, с 8,78 до 8,78 / 283 = 0,031. Муравей человеческого размера смог бы нести лишь около 3 процентов своего веса и, вероятно, с трудом стоял бы. Панель «Сила» показывает расчёт для вашего роста.

Крупные предметы муравьи обычно переносят сообща. Группы длинноусых сумасшедших муравьёв несут пищу, во много раз тяжелее отдельной особи. Исследование Aviram Gelblum и коллег 2015 года показало, как несколько муравьёв, знающих путь домой, направляют всю группу.

Следы запаха

Включите «Следы запаха» в управлении. Тропы появятся цветными точками: фиолетовыми у чёрных садовых муравьёв, зелёными у листорезов, оранжевыми у кочевых и так далее. Это изображение того, чего в настоящем саду не видно. Муравьи прокладывают тропы феромонами, веществами из желёз тела, и следуют по ним, улавливая запах усиками.

След начинается, когда разведчик находит пищу и помечает обратный путь. Другие следуют метке, а нашедшие пищу на обратном пути добавляют свой запах. Поэтому к богатому источнику ведёт сильный след с множеством посетителей. Когда пища заканчивается, никто не обновляет запах, старый испаряется, и тропа исчезает. Никто не планирует маршрут: он складывается из множества небольших решений.

Следы передают и направление. Duncan Jackson и коллеги в 2004 году обнаружили, что сети троп фараоновых муравьёв ветвятся под углами примерно от 50 до 60 градусов. Вершина соединения двух ветвей обращена к гнезду, и по одной форме развилки можно понять, куда идти домой. На следующий год та же группа сообщила об отпугивающем феромоне в начале тупиковой ветви. Это был первый известный у муравьёв сигнал «не входить».

Задание «По следу запаха» предлагает сделать то же, что делает фуражир. Включите следы, дойдите до крошки печенья и проследуйте по фиолетовому следу ко входу в гнездо. По дороге тропа чёрных садовых муравьёв разветвляется. Посмотрите, куда направлена вершина развилки.

Муравьи, разводящие тлей

В конце фиолетовой тропы стоит стебель с мелкими зелёными тлями, по которому весь день поднимаются и спускаются чёрные садовые муравьи. Тли сосут сладкий сок растений и выделяют излишек в виде пади. Муравьи поглаживают тлей усиками, чтобы собрать её, а взамен отгоняют божьих коровок и других врагов. Для многих садовых муравьёв падь служит главным источником энергии, и путь от гнезда к тлям относится к самым оживлённым. Новые исследования рассматривают, как бактерии внутри тлей меняют эти отношения.

Счёт шагов и солнечный компас

Не все муравьи возвращаются по запаху. Пустынные муравьи рода Cataglyphis ищут пищу поодиночке на горячем открытом песке, где запах быстро исчез бы. Они постоянно суммируют пройденные направления и расстояния, а после находки пищи идут прямо домой.

Направление задают солнце и рисунок поляризованного света в небе. Расстояние даёт счёт шагов. В 2006 году Matthias Wittlinger, Rüdiger Wehner и Harald Wolf приучили Cataglyphis fortis ходить к кормушке. Там одним муравьям удлинили ноги приклеенной свиной щетиной, а другим укоротили. На обратном пути муравьи на ходулях проходили мимо гнезда, а с укороченными ногами останавливались раньше, примерно в соответствии с изменением длины шага. Они измеряли расстояние шагами. Об этом рассказывает скрытая карточка рядом с гнездом пустынных муравьёв.

Самый быстрый муравей

На песчаном участке сахарские серебряные муравьи бегают вокруг гнезда с наибольшей измеренной для муравьёв скоростью: 855 mm в секунду, около 108 собственных длин тела. Sarah Pfeffer и коллеги снимали их в 2019 году на дюнах Туниса. Они кормятся в полдень, когда песок может нагреться выше 60 °C, а хищники прячутся. Более короткие, чем у родственных видов, ноги они компенсируют частотой до 47 шагов в секунду.

Серебристая окраска связана с той же задачей. В 2015 году Norman Shi и коллеги показали, что муравьи покрыты волосками с треугольным сечением. Они отражают видимое и ближнее инфракрасное солнечное излучение и помогают отдавать тепло излучением, снижая температуру тела на несколько градусов.

Выберите «Верхом на муравье», и вы поедете с измеренной предельной скоростью серебряного муравья. Если перенести 108 длин тела в секунду на человека ростом 1,7 m, получится 108 × 1,7 = 184 m в секунду, немного больше половины скорости звука.

Холмик и вход

Холмик посреди сада имеет высоту около 4 cm и ширину 20 cm. Для вас это холм в восемь ваших ростов. Он сложен из почвы, которую рабочие выносили снизу по крупинке при рытье камер. Отверстие на вершине ведёт внутрь.

Войдите в него, и пол наклонно спустится во входной ход. Дальше ходы ветвятся к шести камерам. Под землёй карта в углу превращается в план гнезда; нажатием на камеру можно перейти туда. Лампа освещает стены. Настоящее гнездо тёмное, муравьи находят путь осязанием и обонянием, а у многих подземных видов глаза маленькие или отсутствуют.

Камера матки

В конце самого глубокого ответвления находится матка чёрных садовых муравьёв длиной около 9 mm рядом с кучкой яиц. Она спарилась во время летнего лёта несколько лет назад, сохранила сперму и с тех пор откладывает яйца. Рабочие кормят её, чистят и уносят яйца.

Матки живут очень долго. Laurent Keller и Michel Genoud собрали рекорды в 1997 году. Самый высокий принадлежит лабораторной матке Lasius niger, прожившей 28 лет и 9 месяцев. У общественных насекомых матки могут жить примерно в десять раз дольше рабочих и до 500 раз дольше самцов. Рабочие чёрного садового муравья обычно живут год или два.

Камера расплода

Муравьи проходят четыре стадии: яйцо, личинка, куколка и взрослая особь. В камере расплода они рассортированы по возрасту. Яйца длиной около половины миллиметра лежат кучкой, свёрнутые белые личинки более широким кольцом, а куколки в светло-коричневых шёлковых коконах сложены с одной стороны. Личинки не могут есть сами; рабочие-няньки подносят пищу ко рту.

Среди них лежит чужак: розовая гусеница, гораздо крупнее любой муравьиной личинки. Гусениц голубянок Maculinea рабочие уносят в гнёзда Myrmica, приняв за свой расплод. В 2009 году Francesca Barbero и коллеги записали звуки, издаваемые матками Myrmica при трении частей тела, и обнаружили похожие у гусениц. Рабочие обращаются с гусеницами как с царственными особами, кормят их и первыми спасают при тревоге в гнезде. Здесь гнездо чёрных садовых муравьёв, а не Myrmica, поэтому гусеница представлена как гость из другого гнезда.

Рядом два рабочих соприкасаются ртами. Это трофаллаксис, передача жидкой пищи из зобика одного муравья другому. В 2016 году Adria LeBoeuf и коллеги проанализировали жидкость и нашли белки, небольшие молекулы и ювенильный гормон, то есть сигналы, помогающие управлять ростом личинок. Общая пища служит и общим каналом химических сообщений.

Грибной сад

Самая большая камера принадлежит листорезам. Большую часть её заполняет серая губчатая масса грибного сада. Рабочие срезают кусочки свежих листьев, приносят домой, пережёвывают в пасту и заселяют её грибом. Гриб прорастает через пасту и образует утолщённые кончики, гонгилидии, которыми питаются муравьи и личинки. Сами листья они не едят.

Согласно исследованию эволюции грибоводства Ted Schultz и Seán Brady 2008 года, муравьи выращивают грибы около 50 миллионов лет. Листорезы появились последними и стали крупнейшими из этих земледельцев. Работа Michael Branstetter и коллег 2017 года указывает, что переход к полностью одомашненным грибам произошёл в сухих местообитаниях, где гриб не мог покинуть муравьиный сад.

Сад привлекает вредителей. Плесень Escovopsis поражает выращиваемый гриб. В 1999 году Cameron Currie и коллеги обнаружили на телах листорезов бактерии, видимые как белый налёт. Они производят антибиотики против Escovopsis. Один из рабочих в саду несёт такой налёт.

Настоящие гнёзда листорезов огромны. Aldenise Moreira и коллеги залили цементом три гнезда Atta laevigata в Бразилии и раскопали их. В каждом оказалось от 1149 до 7864 камер, некоторые на глубине до 7 m. Объём камер составлял от нескольких сантилитров до примерно 50 литров, а кормовые ходы уходили до 70 m от холмика. За жизнь колония перемещает тонны почвы. Диаметр грибной камеры здесь около 24 cm.

Медовая кладовая

В меньшей камере с потолка вниз головой свисают рабочие австралийского медового муравья. Их брюшки, задний отдел тела, раздулись в янтарные шары мёда. Таких рабочих называют хранителями запасов. Фуражиры приносят нектар и падь и кормят хранителей. Зобики растягиваются, пока брюшко не станет во много раз больше обычного. Когда снаружи не хватает пищи, хранители отдают мёд обратно.

Такие медовые муравьи возникли в нескольких группах сухих местообитаний, включая Myrmecocystus североамериканских пустынь и Camponotus inflatus в Австралии, где аборигены выкапывают хранителей как сладкую пищу. Исследование Andrew Dong и коллег 2023 года показало, что мёд Camponotus inflatus останавливает рост некоторых бактерий и грибов в лаборатории.

Мусорная камера

Самая глубокая камера содержит отходы: отработанный гриб, остатки листьев и погибших муравьёв. Листорезы держат мусор далеко от грибного сада. В раскопанных бразильских гнёздах мусорные камеры находились отдельно от грибных, под собственным участком холмика.

Как муравей узнаёт, что сородич погиб? Не по неподвижности, а по запаху. В опыте 1958 года Edward O. Wilson и коллеги наносили на живых муравьёв олеиновую кислоту, жирную кислоту, накапливающуюся при разложении тел. Сородичи уносили их на мусорную кучу, живые возвращались, и их снова уносили. Значительно позже, в 2009 году, Dong-Hwan Choe и коллеги показали, что на теле живых аргентинских муравьёв есть вещества, препятствующие выносу. После смерти они быстро исчезают. Погибшего муравья уносят, когда пропадает запах жизни.

Кочевые муравьи и их живые постройки

На участке тропического леса колонна Eciton burchellii проходит петлёй через подстилку. Колония вида содержит от 100 000 до 2 000 000 муравьёв и не роет гнёзд. Каждые несколько дней она целиком перемещается. Между переходами колония висит живым шаром, бивуаком, из рабочих, сцепившихся ногами, с маткой и расплодом внутри. Такой бивуак находится под бревном на этом участке.

Кочевые муравьи строят телами и другие сооружения. Если колонна встречает разрыв, рабочие держатся друг за друга, образуя мост. В 2015 году Chris Reid и коллеги показали, что мосты смещаются к узкой части разрыва и перестают расти, когда затраты на удерживаемых в них рабочих превышают выгоду от сокращения пути. Небольшой мост между двумя веточками здесь служит скрытой находкой.

Африканские кочевые муравьи рода Dorylus образуют крупнейшие известные колонии насекомых с одной маткой. Оценки различаются: обзор Daniel Kronauer 2009 года приводит до 10 миллионов особей, а работа Graeme Boswell и коллег 2001 года даёт 20 миллионов рабочих. Их матки, вероятно, откладывают больше яиц, чем любое другое насекомое.

Охотники лесной подстилки

В подстилке живут и другие охотники. Муравей-пуля Paraponera clavata достигает примерно 2,5 cm. Его ужаление считают одним из самых болезненных среди насекомых. Главный токсин, понератоксин, действует на натриевые каналы, с помощью которых нервы передают сигналы.

Муравьи-капканы держат длинные челюсти широко раскрытыми и зафиксированными. Касание пускового волоска освобождает их. В 2006 году Sheila Patek и коллеги измерили скорость смыкания от 35 до 64 m в секунду. Удар челюстями о землю подбрасывает муравья в воздух и помогает спастись.

Рекорд принадлежит муравью-дракуле Mystrium camillae. Он прижимает кончики челюстей друг к другу, пока один не проскользнёт мимо другого, как при щелчке пальцами. В 2018 году Fredrick Larabee и коллеги сняли движение кончиков со скоростью до 90 m в секунду, самое быстрое измеренное движение животных.

Среди остальных Dinoponera, один из крупнейших муравьёв длиной около 3 cm, у которого нет матки и яйца откладывает спарившийся рабочий; муравей-матабеле, нападающий колоннами на термитов и уносящий раненых сородичей домой; большеглазый прыгун Gigantiops; австралийский муравей-бульдог Myrmecia, охотящийся с помощью зрения; и крошечный каменный муравей Temnothorax, вся колония которого помещается в трещине камня.

Каменный муравей известен обучением сородичей. В 2006 году Nigel Franks и Tom Richardson показали, что рабочий, знающий дорогу к пище, ведёт другого в тандеме: замедляется, когда тот отстаёт, и идёт дальше, когда он догоняет. Ведущий тратит своё время, а ведомый быстрее усваивает маршрут. Это было первое формальное доказательство такого обучения у животного, кроме человека.

На кустарник

Переключитесь на «Полёт», и вы будете двигаться как крылатая матка во время брачного лёта. На кустарнике юго-восточного участка находятся три самых необычных вида этого экспоната.

Муравьи-портные строят гнёзда из живых листьев. Цепь рабочих стягивает края двух листьев, пока другие держат личинок в жвалах и водят ими вдоль шва. Личинки выделяют шёлк, склеивающий листья. Edward O. Wilson и Bert Hölldobler описали их роль в 1980 году. Портные бегают по гладким листьям благодаря липким подушечкам лап, которые Thomas Endlein и Walter Federle исследовали в 2015 году.

Планирующие муравьи живут в кронах тропического леса. В 2005 году Stephen Yanoviak, Robert Dudley и Michael Kaspari сбрасывали рабочих Cephalotes atratus с деревьев. Муравьи разворачивались в воздухе и планировали к стволу брюшком вперёд, большинство приземлялось на то же дерево. Каждые несколько секунд один из планирующих муравьёв кустарника падает и направляется обратно.

Взрывающиеся муравьи Борнео защищают дерево иначе. Атакованный мелкий рабочий напрягает тело, пока брюшко не лопнет и не обрызгает врага липким жёлтым ядом. Рабочий погибает. Alice Laciny и коллеги описали Colobopsis explodens в 2018 году.

Высоко на стволе в капле янтаря заключён муравей. Муравьи древнее, чем кажутся: исследование Corrie Moreau и коллег 2006 года оценило время их появления по ДНК и ископаемым остаткам в промежутке от 140 до 168 миллионов лет назад. Муравьи в янтаре показывают, что они жили среди динозавров.

Сколько всего муравьёв?

В 2022 году Patrick Schultheiss и коллеги объединили подсчёты из 489 исследований со всех континентов, где есть муравьи. По их оценке, одновременно живёт около двадцати квадриллионов особей, 2 × 10¹⁶. Это примерно 2,5 миллиона муравьёв на каждого человека Земли.

Общую биомассу они оценили примерно в 12 миллионов тонн сухого углерода. Это больше, чем у всех диких птиц и млекопитающих вместе, но около пятой части биомассы людей. Yinon Bar-On, Rob Phillips и Ron Milo в работе 2018 года оценили её примерно в 60 миллионов тонн углерода. Часто повторяемое утверждение о равенстве веса всех муравьёв и людей происходило из прежних грубых расчётов. Новая оценка впервые основана на таком объёме полевых данных. Авторы считают её осторожной, поскольку для некоторых местообитаний данных не хватало.

Весы у холмика показывают результат: одна чаша для муравьёв, другая для людей, и человеческая опущена ниже. Об этом спрашивает задание «Муравьи на весах».

Суперколонии

Большинство колоний воюют с соседями. Аргентинский муравей, завезённый из Южной Америки в другие части мира, на новых местах ведёт себя необычно. В 2002 году Tatiana Giraud и коллеги проверили муравьёв на средиземноморском и атлантическом побережьях Южной Европы. Особи из гнёзд на расстоянии около 6000 km не дрались друг с другом. Исследователи назвали это суперколонией. Аргентинские муравьи газонного участка бегают по тропе без начала и конца.

Отличия модели от природы

Некоторые детали упрощены или переставлены, чтобы показать больше в одном месте.

• Один сад, разные регионы. Здесь собраны муравьи Европы, Азии, Америки, Африки и Австралии. В настоящем саду живёт несколько видов своего региона. Карточка каждого вида сообщает, где он обитает.
• Одно гнездо, разные виды. Гнездо принадлежит одной колонии одного вида. Здесь камера матки чёрных садовых муравьёв, кладовая австралийских медовых муравьёв и грибной сад листорезов соединены общими ходами.
• Широкие ходы. Ширина ходов 15 mm позволяет пройти посетителю ростом 5 mm. Настоящие ходы мелких муравьёв имеют ширину всего в несколько миллиметров.
• Размеры и скорости. Длина рабочих дана диапазонами, часто приблизительно; это отмечено в справочнике. Измерена только скорость сахарского серебряного муравья. Остальные ходят с модельными скоростями в несколько длин тела в секунду.
• Тела муравьёв. Они собраны из гладких трубок и эллипсоидов в цветах соответствующих видов. Волоски, рельеф поверхности и точные пропорции упрощены. Ноги и усики двигаются, а походка с опорой на тройки ног отрисовывается видеокартой.
• Свет под землёй. Лампа освещает гнездо, чтобы вы могли видеть. Настоящие гнёзда тёмные.
• Запах. Феромонные следы невидимы. Режим запахов показывает их цветными точками.
• Время. Муравьи ходят в реальном времени, вы перемещаетесь со скоростью, подходящей вашему размеру. В саду нет смены сезонов.

Передвижение

Ходите с помощью WASD или стрелок и осматривайтесь перетаскиванием. На телефоне левый большой палец управляет ходьбой, правая часть экрана обзором. Коснитесь или нажмите на землю, чтобы идти туда. При столкновении появляется короткое сообщение.

Есть четыре способа перемещения, на клавиатуре они пронумерованы от 1 до 4. «Ходьба» соответствует вашему размеру, «Бег» примерно в четыре раза быстрее. «Верхом на муравье» переносит вас на сахарского серебряного муравья со скоростью 855 mm в секунду, но работает только при размере 4 cm или меньше. «Полёт» поднимает над травой, как крылатую матку; под землёй летать нельзя.

Карта вверху слева показывает сад сверху, с тропами и сценами. Нажмите в любую точку для перехода. Под землёй она становится планом гнезда. «Справочник» открывает описание видов, «Находки» скрытые карточки, «Задания» вопросы. «Фото» скрывает панели, чтобы выбрать и сохранить кадр. Звук включает ветер, близкие шаги муравьёв и капли дождя. Клавиши: G справочник, M карта, T задания, F находки, P фото, Z меньше, X больше.

Экскурсия

Экскурсия на панели состоит из 19 шагов. Она начинается с уменьшения, затем идут капля росы, песчинки, ферма тлей и разветвлённый след запаха, работающие листорезы и холмик. Под землёй маршрут проходит через матку, расплод, грибной сад, медовую кладовую и мусорную камеру. Снова наверху вы посещаете кочевых муравьёв и их бивуак, взлетаете к портным, едете на серебряном муравье, смотрите на плот огненных муравьёв и возвращаетесь к настоящему размеру. В конце показано всё гнездо сквозь прозрачную землю.

Задания и скрытые находки

11 заданий задают вопросы, ответы на которые есть в саду, гнезде или справочнике. В некоторых нужно нажать кнопку ответа, в других дойти до места: спуститься к матке, войти в медовую кладовую, проследовать по запаху от крошки к гнезду или при росте 5 mm встать у большой капли росы до её высыхания на солнце. Решённые задания получают звёздочку и сохраняются в браузере.

По саду и гнезду разбросаны 24 скрытые карточки. Карточка открывается, если приблизиться и посмотреть в нужную сторону, и только при размере муравья. Восемь карточек пересматривают привычные представления: например, что листорезы едят листья или что муравьи весят столько же, сколько люди. Вместо них показаны результаты исследований. Каждая карточка содержит ссылку на источник.