Muurahaiset

Muurahaiset
Kekomuurahainen (Formica rufa)
Tieteellinen luokittelu
Kunta:	Eläinkunta Animalia
Pääjakso:	Niveljalkaiset Arthropoda
Luokka:	Hyönteiset Insecta
Lahko:	Pistiäiset Hymenoptera
Alalahko:	Hoikkatyviset Apocrita
Yläheimo:	Ampiaismaiset pistiäiset Vespoidea
Heimo:	Muurahaiset Formicidae Latreille, 1809
Alaheimot
Aenictinae Aenictogitoninae Aneuretinae Apomyrminae Cerapachyinae Dolichoderinae Dorylinae Ecitoninae Formicinae Leptanillinae Leptanilloidinae Martialinae Myrmeciinae Myrmicinae Nothomyrmeciinae Ponerinae Pseudomyrmecinae
Katso myös
Muurahaiset Wikispeciesissä   Muurahaiset Commonsissa
Infobox OKNimi-testi OK

Muurahaiset (Formicidae) ovat heimo yhdyskunnittain eläviä aitososiaalisia, pistiäisiin kuuluvia hyönteisiä. Muurahaisten yli 12 000 kuvatusta lajista Suomessa elää noin 60. Muurahaisten heimo on ollut olemassa jo yli sadan miljoonan vuoden ajan, joten ne ovat erittäin vanha eläinryhmä verrattuna esimerkiksi ihmiseen.

Muurahaiset ovat hyvin sopeutuvaisia eläimiä, minkä ansiosta ne ovatkin levittäytyneet kaikkialle maapallolle napa-alueita ja muutamia etäisiä saaria lukuun ottamatta. Muurahaisten yhdyskuntaan saattaa kuulua jäseniä vain muutamista aina kymmeniin tuhansiin yksilöihin. Lukumäärä vaihtelee lajeittain. Muurahaisten selvin tuntomerkki on vyötärö, joka muodostuu yhdestä tai useammasta jaokkeesta.

Muurahaisia tutkiva tiede on nimeltään myrmekologia ja muurahaistutkijoita sanotaan myrmekologeiksi.

Muurahaisten rakenne

Muurahaisen pää.

Lentävät muurahaiset Laihialla

Muurahaisten ruumis on kolmiosainen kuten muillakin hyönteisillä, niillä on kuusi jalkaa sekä polvitaitteiset tuntosarvet. Muiden hyönteisten tapaan muurahaisillakin on kova kitiinikuori, joka toimii ulkoisena tukirankana. Muurahaisilla on verkkosilmät ja niiden hajuaisti sijaitsee tuntosarvien päässä. Muurahaisilla on vahvat leuat, joissa on eri lajeilla eri määrä hampaita.

Muurahaisilla ei ole verenkiertoa eikä keuhkoja. Muurahaisten vatsa on kaksiosainen: niillä on "sosiaalinen vatsa", johon ne säilövät muille (kuten kuningattarille ja toukille) annettavan ravinnon ja oma vatsansa, jonka sisällön ne käyttävät itse.

Kaavio muurahaisen anatomiasta

1. Pää (Caput)
2. Keskiruumis (Alitrunk, Mesosoma)) a) Pronotum b) Mesonotum c) Epinotum (Propodeum) d) Mesosternum
3. Takaruumis (Gaster, Metasoma) a) Ensimmäinen selkäkilpi (tergiitti) b) Toinen selkäkilpi c) Kolmas selkäkilpi d) Neljäs selkäkilpi e) Ensimmäinen vatsakilpi (sterniitti)
4. Tuntosarvi a) Varsi (Scapus) b) Siima (Funiculus)
5. Verkkosilmä
6. Yläleuat
7. Vyötärö (Petiole) a) Petiolus b) Postpetiolus c) Suomu (Scale) d) Varsi (Peduncle)
8. Oka, piikki
9. Jalka a) Lonkka (Coxa) b) Reisi (Femur) c) Sääri (Tibia) d) Nilkka (Tarsus) e) Säärikannus? (Tibial spur) f) Kynnet
10. Suukilpi (Clypeus)
11. Pistin
12. Pistesilmät (Ocelli)
13. Leukarihmat (Maxillary palpes)
14. Huulirihmat (Labial palpes)
15. Otsaliistake (Frontal lobes)
16. Otsaharja ?(Frontal carina)
17. Otsakolmio

Esihistorialliset muurahaiset

Muurahaisia on ollut olemassa jo noin 120–160 miljoonaa vuotta sitten. Vanhimmat meripihkafossiilit on löydetty sadan miljoonan vuoden takaa. Nämä alkumuurahaiset olivat alkeellisia ja muistuttivat ampiaisen ja muurahaisen välimuotoa. Nämä muurahaiset, jotka ovat saaneet sukunsa nimeksi Sphecomyrma (ampiaismuurahainen), olivat noin viiden millimetrin mittaisia. Niillä oli lyhyet leuat, joissa vain kaksi hammasta; tuntosarvet olivat pidemmät ja kapeammat kuin nykyisillä lajeilla.

Dinosauruksien kuollessa sukupuuttoon muurahaiset selviytyivät joukkotuhosta ja menestyivät hyvin. Yksi niiden menestykseen johtaneista seikoista oli sosiaalinen elämäntapa, jota esiintyi pistiäisten lisäksi vain termiiteillä.

Australialaisesta museosta löydettiin Sphecomyrmaa muistuttavien muurahaisten jäänteitä vuonna 1977. Näiden jäänteiden ajoituksen perusteella pääteltiin, että saattaisi olla elossa laji, joka muistuttaisi hyvin paljon varhaisia alkumuurahaisia. Tämän lajin löytymiseen elävänä meni kymmeniä vuosia, sillä se oli harvinainen ja liikkui enimmäkseen vain öiseen aikaan toisin kuin muurahaiset yleensä. Tämä laji (Nothomyrmecia) oli sensaatio löytyessään Poochera-nimisen kaupungin läheltä, sillä vasta nyt päästiin tarkkailemaan hyvin primitiivisiä muurahaisia.

Evoluutiohistoria

Muurahaiset ovat kehittyneet ampiaisista noin 100–112 miljoonaa vuotta sitten. Vuonna 1966 löytyi muurahaisten evoluution puuttuva rengas. Ennen tätä vuoden 1966 löytöä muurahaisten historia tunnettiin vain 40–60 miljoonan vuoden päähän, sillä vanhimmat fossiilit olivat siihen mennessä löytyneet vain eoseenikauden kivikerrostumista. Tiedettiin, että muurahaiset olivat levinneet koko maailmaan noin 25–40 miljoonaa vuotta sitten, oligoseenikaudella. Sen ajan vanhimmat fossiilit olivat enimmäkseen Baltiasta löydettyjä meripihkaan kiinni jääneitä muurahaisia. Oligoseeniajan muurahaiset muistuttivat kuitenkin niin paljon nykyisiä muurahaisia, että alkumuurahaisten oli täytynyt kehittyä paljon aikaisemmin.

Läpimurto muurahaisten evoluutiohistorian tutkimuksessa tapahtui, kun New Jerseyssä asuva Freyn pariskunta löysi Cliffwood Beachin rantakallioista meripihkapalan, joka sisälsi kaksi työläismuurahaista. Meripihka, johon alkumuurahaiset olivat jääneet kiinni, oli peräisin liitukauden mammuttipetäjistä. Muurahainen osoittautui noin 90 miljoonaa vuotta vanhaksi, joten siitä tuli sensaatio. Muurahainen osoittautui hyvin alkukantaiseksi ja se muistuttikin paljon ampiaista. Se sai löytäjiensä mukaan tieteelliseksi nimekseen Sphecomyrma freyi. Myöhemmin on löydetty tätäkin vanhempia fossiileja, mutta Sphecomyrma freyin löytyminen todisti muurahaisten evoluutiota koskevat päätelmät oikeiksi.

Valta-asema

Muurahaisia tavataan kaikkialla maapallolla napa-alueita ja muutamia kaukaisia saaria lukuun ottamatta. Muurahaisia on maapallolla noin kymmenentuhatta biljoonaa yksilöä. Esimerkiksi Amazonasin alueella muurahaisten kuivapaino on liki neljä kertaa suurempi kuin alueen nisäkkäiden, matelijoiden, sammakkoeläinten ja lintujen paino yhteensä.

Suomalainen verimuurahainen (Formica sanguinea)

Suomen muurahaislajit

Katso myös: Luettelo Suomen muurahaislajeista

Suomessa esiintyy noin 60 muurahaislajia. Etelä-Suomen metsissä muurahaiskekoja on muutama hehtaarilla, pohjoisessa vähemmän.

Muurahaisia pidetään enimmäkseen tuholaisina, vaikka ne ovat tärkeitä petoja Suomen metsissä. Vaikka muurahaiset ovat tuhoeläimiä ihmiselle, ne myös syövät muita tuholaisia. Toisaalta jotkin lajit, esimerkiksi keltiäiset, lypsävät kirvoja, jotka ovat puutarhatuholaisia.

Muurahainen puutarhassa on enemmän hyödyllinen kuin haitallinen, koska kasvit kärsivät harvoin muurahaisten läsnäolosta.

Yksi yleisimmistä sisätiloissa esiintyvistä tuholaisista on mauriainen (Lasius niger), joka aiheuttaa erityisen paljon tuhoa elintarvikkeille ja pihapiirin kasveille. Mauriaiset muun muassa nostavat hiekkaa pihalaattojen päälle ja kaivavat reikiä käytäviin ja kukkapenkkeihin. Mauriaisen pesät kasvimaalla aiheuttavat samalla kasvien juurien kuivumista. Lisäksi mauriainen saattaa purra poikki kasvien kevätsilmuja nesteen toivossa.

Hevosmuurahainen (Camponotus herculeanus) saattaa vaurioittaa puutalojen rakenteita kaivamalla puuhun käytäviään.

Asuinpaikat

Muurahaisilla on muitakin asuinpaikkoja kuin pelkät keot. Ne saattavat esimerkiksi muodostaa valtavan rintaman, joka syö kaikki tielle eksyneet tarpeeksi hitaat olennot (esimerkiksi linnut, rotat). Tällaiset vaeltajamuurahaiset eivät asetu paikoilleen, vaan yöpyvät tietyissä paikoissa ja jatkavat aamulla taivaltaan. Kuningatarta kannetaan, sillä se ei voi keskeyttää munintaa hetkeksikään. Työläiset kantavat sen munia edeten koko ajan ja vaeltajamuurahaiset syntyvätkin keskelle kiivasta marssia.

Jotkin muurahaislajit tekevät pesänsä neulasista ja kuolleista lehdistä sekä sekalaisesta materiaalista, jotkin taas ompelevat sen elävistä lehdistä.

Paikoin muurahaiset ovat aiheuttaneet suurtakin harmia ihmiselle. Länsi-Intian saariston tietyistä siirtokunnista aiottiin 1600-luvulla jopa luopua, sillä niillä asuvat muurahaiset olivat alkaneet terrorisoida siirtokuntia. Muurahaisten hävittäjälle tarjottiin tuohon aikaan huomattavaa 10 000 punnan palkkiota, mutta kukaan ei tehtävässä onnistunut. Muurahaiset katosivat lopulta omia aikojaan, minkä syytä ei vielä tiedetä.

• 
  Lehdenleikkaajamuurahaisia kuljettamassa lehtiä pesäänsä. Lehtien päällä ne kasvattavat sieniviljelmiään.
• 
  Mustamuurahaisia (Formica fusca).

Yhteiskunta

Kastijärjestelmä

Muurahaisyhdyskunnan muodostavat lähinnä munintakoneen roolissa oleva kuningatar (tai joissain tapauksissa useat kuningattaret), kuhnurit eli koiraat, joita tarvitaan kuningattaren hedelmöittämiseen ja naaraat eli työläiset, jotka tekevät kaikki yhdyskunnan työt ruoanhausta jälkeläisten hoitoon.

Muurahaisilla, kuten muillakin aitososiaalisilla hyönteisillä, kuningattaret ja työläiset eroavat toisistaan huomattavasti sekä ulkonäöltään että käyttäytymiseltään. Muurahaistyöläiset ovat siivettömiä ja yleensä myös kuningatarta pienempiä. Työläiset eivät myöskään lisäänny (paitsi poikkeustapauksissa), sillä ne ovat steriilejä.

Yhteiskunta on riippuvainen kaikista kasteista, ja jos yksikin niistä häviää kokonaan, koko pesä kuolee.

Kuningatar

Hedelmöittynyt kuningatar (Camponotus herculeanus).

Kuningattarien levittäytyminen on sidoksissa siihen, onko pesä monogyninen vai polygyninen. Monogynisistä eli yhden kuningattaren pesistä uudet kuningattaret lähtevät pariutumislennolle. Pariutumisen jälkeen kuningatar kaivaa itselleen sopivan pesäkolon ja synnyttää ensimmäiset työläiset, jotka alkavat heti synnyttyään rakentaa pesää. Polygynisissä eli monen kuningattaren pesissä uudet kuningattaret voivat paritella pesän pinnalla ja jäädä kotipesään munimaan.

Parittelun jälkeen kuningatar sukii pois siipensä, ja sen siipilihakset sulavat ravinnoksi. Se ei enää koskaan poistu pesästään. Vähitellen pesä kasvaa ja kuningattaren ainoaksi työksi jää jälkeläisten saattaminen maailmaan. Pesän kasvaessa ja vakaantuessa kuningatar alkaa synnyttää uusia neitsytkuningattaria, jotka lähtevät pian jatkamaan sukua.

Kuningattaren ja työläisten viestintä tapahtuu erilaisten feromonien avulla. Viestintä ei kuitenkaan ole keskustelua, vaan pikemminkin kommunikointi pyrkii erilaisten laukaisimien käyttöön. Kuningatar ei pakota työläisiä mihinkään, vaan kehottaa niitä erilaisiin tehtäviin. Kuningatarta voidaan pitää paremminkin pesän vankina kuin johtajana, sillä työläiset eivät päästä sitä poistumaan pesästä. Mikäli kuningatar jostain syystä yrittäisikin pakoon, se kannettaisiin heti väkipakolla takaisin pesään jatkamaan munimista.^lähde?

Monilla muurahaislajeilla on useita hedelmöittyneitä kuningattaria samassa pesässä. Jotkin lajit hyväksyvät pesäänsä vain yhden valtiaan (lukuun ottamatta neitsytkuningattaria). Tutkijat nukuttivat tällaisen pesän, poistivat kuningattaren ja lisäsivät pesään viisi uutta kuningatarta. Muurahaisten herätessä ne ryhtyivät aluksi palvelemaan kaikkia kuningattaria, mutta sitten ne aloittivat teloitukset ja jättivät vain yhden kuningattaren henkiin.^lähde?

Työläiset

Työläiset pitävät pesän elossa; ne hankkivat ravinnon, hoitavat kuningattaren munia ja kuningatarta, siivoavat pesän kuolleista ja erikoistuvat monenlaisiin tehtäviin. Työläiset ovat aina naaraita ja ne ovat siis kaikki sisaruksia keskenään. Muurahaispesässä on eniten työläisiä ja niiden tehtävä onkin huolehtia pesän toiminnasta.

Työläiset eivät elä kovinkaan pitkään, ja niiden elämä on paikoin hyvin vaarallista. Työläiset joutuvat tekemään kauas pesästä uhkarohkeita ravinnonhakuretkiä, joilta vain osa palaa takaisin.

Monissa muurahaisyhteisöissä esiintyy kastijärjestelmän lisäksi työläisten erikoistumista tiettyihin tehtäviin. Yksi esimerkki pitkälle kehittyneestä työläisten erikoistumisesta on lehdenleikkaajat (Atta), joilla on omat työläisensä homeen kasvattamiseen, lehtien leikkaamiseen ja kantamiseen sekä vartijat lymyämään kannettavan lehden päällä keruuta.

Sotilaat

Joskus saman lajin eri tehtäviin erikoistuneet työläiset ovat kehittyneet rakenteeltaan erilaisiksi niin, että niillä on mahdollisimman hyvät mahdollisuudet suoriutua tehtävistään. Esimerkki tällaisista pitkälle erikoistuneista työläisistä ovat joillakin muurahaislajeilla esiintyvät sotilaat. Sotilaat ovat suuria ja niillä on yleensä jonkinlainen aseistus (suuret ja vahvat leuat tai myrkkyruiske). Sotilaiden tehtävä on puolustaa pesää, ja niistä valtaosa kuoleekin erilaisissa taisteluissa. Sotilaat suojaavat työläisiä ravinnonhakuretkillä ja estävät tunkeilijoita pääsemästä pesään. Malesialainen paukkuhevosmuurahainen turvautuu myös itsemurhaan pesänsä puolesta: se räjäyttää pommirauhasensa, jonka sisällä on muurahaisille tappavaa muurahaishappoa, jolloin se kuolee samalla itse.

Joillakin lajeilla (kuten Suomessakin esiintyvillä hevosmuurahaisilla) ei ole varsinaisia sotilaita, vaan tavallista isompia työläisiä, joita käytetään pesän puolustamiseen.

Säätieteilijät

Säätieteilijät ovat työläisiä, joiden tehtävänä on lähettää uudet neitsytkuningattaret ja kuhnurit neitsytlennolleen mahdollisimman hyvän sään aikaan. Ne tarrautuvat kuhnurin/neitsytkuningattaren takaosaan, ja päästävät sen irti sään ollessa hyvä. Näin varmistetaan, että neitsytlennolle lähtijällä on mahdollisimman hyvät mahdollisuudet tavata toisen pesän jäseniä ja pariutua.

Mesisäiliöt

Koska muurahaiset eivät käytä työkaluja eivätkä astioita, niiden on ollut pakko kehittää muita menetelmiä ravinnon säilömiseksi. Mesimuurahaisten keskuudessa onkin keksitty nokkela keino ratkaista ongelmat: Muurahaisten "elävät säiliöt" eli valitut työläiset tarttuvat leuoillaan pesän kattoon ja roikkuvat siinä, kunnes niille tuodaan ruokaa. Ravintoa kerännyt työläinen ottaa muurahaisen alas ja oksentaa sen kitaan ravintoa, minkä jälkeen "säiliö" kiinnittyy jälleen kattoon. Vähitellen tällaisten "elävien säiliöiden" takaruumis paisuu valtavaksi, sillä se on täynnä ravintoa. Kun työläiset tarvitsevat ravintoa, ne ottavat "säiliön" alas ja koskettavat etujaloillaan tämän päätä, jolloin "säiliö" oksentaa niille ruokaa.

Mikäli pesä vallataan, säiliöitä ei tapeta muiden muurahaisten tapaan, vaan ne viedään omaan pesään ja todennäköisesti tyhjennetään, minkä jälkeen niistä tulee orjia.

Mesisäiliöitä on vain mesimuurahaisilla. Sen sijaan kaikki lajit keräävät ruokaa "julkiseen vatsaan" eli kupuunsa, mutta kuitenkin paljon vähemmän kuin mesisäiliöt. Muurahaisilla on kaksi vatsaa: sosiaalinen vatsa, josta ne ruokkivat muita muurahaisia, ja oma yksityinen vatsa, jonka sisällön ne käyttävät itsensä ruokkimiseen.

Kuhnurit

Kuhnurit eivät nimensä mukaisesti tee työtä, sillä niillä on mahdollisuus siirtää geeninsä kokonaiseen seuraavaan pesään. Kuhnureilla on siivet neitsytkuningattarien tapaan ja ne odottavat vain oikeaa hetkeä lähteä lennolle. Neitsytlennolla kuhnurit pariutuvat mahdollisimman monen kuningattaren kanssa. Sitten niiden siivet irtoavat ja ne harhailevat maassa kunnes kuolevat nälkään tai tulevat jonkin eläimen - tavallisesti linnun - tappamiksi.

Kasvaminen tiettyyn kastiin

Munien ja toukkien hoito määrää sen, mihin kastiin muurahainen kasvaa. Erityisesti toukan saamalla ravinnolla on vaikutusta siihen, kehittyykö yksilöstä kuningatar vai työläinen. Kuhnurit syntyvät hedelmöittymättömistä munista.

Orjat

Vain murto-osa, 2-4 prosenttia kaikista muurahaislajeista pitää orjia. Tyypillisesti orjatyövoimaa käyttävät muurahaiset ryöstävät säännöllisin väliajoin jälkeläisiä lähistöllä olevista isäntälajinsa pesistä. Orjat ovat siis toisista pesistä yleensä toukkana tai kotelona ryöstettyjä työläisiä. Aina ryöstetyt orjat eivät tyydy asemaansa, vaan saattavat sabotoida uusien isäntiensä yhteiskuntaa tappamalla tai laiminlyömällä näiden jälkeläisiä.

Ryöstetyistä yksilöistä kehittyy pesän täysivaltaisia jäseniä, jotka huolehtivat tavanomaisista työläisten tehtävistä, kuten ravinnonhankinnasta, jälkeläisten hoidosta ja pesän puhtaanapidosta. Orjuuttamisen aste vaihtelee: toiset lajit ovat säilyttäneet pesän ylläpidossa tarvittavat kyvyt ja huolehtivat näistä tehtävistä yhdessä orjiensa kanssa, kun taas toiset lajit ovat täysin riippuvaisia orjistaan.

Esimerkiksi Teleutomyrmex-muurahaisilla ei ole työläisiä lainkaan. Niiden kuningattaret eivät perustakaan omaa pesää, vaan tunkeutuvat toisten muurahaisten pesiin ja tarrautuvat niitä paljon isompien kuningattarien selkään, eikä kuningatar voi ravistella niitä pois. Kuningatarta hoivaavat työläiset eivät huomaa muutosta, vaan hoitavat kummankin kuningattaren munia.

Väliaikaisia loisia ei tule sekoittaa orjiin. Loinen on esimerkiksi Suomessakin tavattava paperimuurahainen (Lasius fuliginosus), jonka yhteiskunta perustuu mauriaisiin, jonka pesiin tietyn keltiäislajin kuningatar pesiytyy ja sivuuttaa hiljalleen "alkuperäisväestön". Tämän jälkeen paperimuurahainen tekee saman keltiäisille. Paperimuurahainen tai keltiäinen ei siis pysty itse aloittamaan uutta pesää, vaan tarvitsee aina syrjäytettävän "isäntälajin" allensa.

Superorganismi

Superorganismi on käsite, jonka mukaan muurahaispesä onkin yhtenäinen eliö; työläiset ovat sen keuhkot, sydän ja kaikki muut tärkeät elimet, kuhnurit ja kuningattaret ovat lisääntymiselimiä, kun taas sotilaat ovat kuin siilin piikit. Muurahaisten keskenään vaihtama ravinto taas vastaa verta ja muita kehon nesteitä. Superorganismin käsite alkoi vakiintua myrmekologien keskuudessa 1900-luvun alussa, jolloin monet myrmekologit alkoivat pohtia aihetta ja kirjoittaa siitä tutkielmia. Ehkä maineikkain näistä oli Willian Morton Wheelerin The Ant Colony as an Organism (suom. Muurahaisyhteiskunta eliönä). Teoksessaan Wheeler väitti, että muurahaispesä tosiaan on yksilö eikä vain sen vastine. Sillä on luonteenomaiset kokoon, organisointiin ja käyttäytymiseen liittyvät ominaisuudet, jotka yhteiskunta siirtää sukupolvelta toiselle.

Superorganismin käsite alkoi kadota biologien tehtyä muurahaisten viestinnästä ja kastijärjestelmästä yhä uusia havaintoja, joiden avulla he keksivät pesän järjestyksen salaisuuden. 1960-luvulla käsite "superorganismi" oli jo lähes kadonnut tieteilijöiden keskuudesta. Sittemmin tiedon lisääntyessä, muun muassa morfogeneesin ja sosiogeneesin saralla, on biologisen järjestyksen tasojen vertailu eliöiden ja yhteiskuntien välille palannut.

Pesät

Muurahaiskeko

Pääartikkeli: Muurahaiskeko

Jotkin muurahaiset elävät keoissa, mutta myös muunlaisia pesiä on olemassa. Osa muurahaislajeista elää täysin ilman pesää, jotkin ompelevat itselleen lehtipesän puun oksistoon, osa kaivaa itselleen pesän lahoon tai tuoreeseen puuhun. Lehdenleikkaajamuurahaisilla on havaittu suuria maanalaisia verkostoja, joiden yhteenlaskettu tilavuus saattaa olla jopa yli 20 kuutiometriä.

• 
  Kekomuurahaisten pesä

Lisääntyminen

Pääartikkeli: Yhdyskuntahyönteiset

Muurahaisten lisääntyminen tapahtuu kuhnureiden ja neitsytkuningattarien neitsytlennolla, joiden aikana ne parittelevat keskenään. Kuhnuri eli koiras luovuttaa ainoan kromosominsa kopion jälkeläiselle, mutta kuningattarella on kaksoiskromosomi, josta se luovuttaa toisen puolen. Näin jokainen saman pesän työläinen on 75-prosenttisesti sukua sisaruksilleen. Ihmisillä sisarukset ovat geeneiltään sukua toisilleen vain 50-prosenttisesti ja identtiset sisarukset 100-prosenttisesti.

Lisääntymislennolla olevia muurahaisia kutsutaan lentomuurahaisiksi.

Syntymä ja kuolema

Muurahaisen elämä alkaa, kun kuningatar hedelmöittää yhdellä lukemattomista siittiöistä munasolunsa ja pyöräyttää pian ilmoille munan. Kuningattaren ympärillä hääräävät "hovineidot" eli työläiset tarttuvat munaan välittömästi ja alkavat hoitaa sitä. Muurahaiset varjelevat tiukasti muniaan ja vievät ne heti turvaan syvemmälle pesään, mikäli jokin vaara uhkaa niitä. Munasta kehittyy pian toukka, jota aletaan ruokkia. Toukka kasvaa ja kokee muodonmuutoksen kotelovaiheena, minkä jälkeen siitä kuoriutuu uusi muurahainen. Useinkaan kotelostaan ulos pyrkivä muurahainen ei pysty sitä itse rikkomaan, joten joku pesässä oleva työläinen joutuukin auttamaan juuri täysikasvuisiksi tulleita muurahaisia.

Kuollessaan muurahainen yksinkertaisesti lyyhistyy pesänsä käytävälle. Aluksi muut eivät huomaakaan sen kuolemaa, mutta ominaishajun kadotessa ja öljyhappojen ilmestyessä ruumiiseen muut tajuavat pesätoverinsa kuolleen. Ne tarttuvat kuolleeseen leuoillaan ja kantavat sen pesän ulkopuoliselle tunkiolle. Kokeessa tutkijat sivelivät elävän muurahaisen öljyhapolla ja päästivät sen pesään, minkä jälkeen se kannettiin heti ulos. Työläinen yritti palata, mutta muut kantoivat sen aina tunkiolle.

Ravinto ja sen hankinta

Muurahaiset syövät muun muassa toisia hyönteisiä, raatoja, kyykäärmeitä, kasvien siemeniä ja kirvojen erittämää mesikastetta, mutta ne voivat myös kasvattaa ja syödä sieniä. Muurahaisille on kehittynyt ravinnon hankkimiseksi useita tapoja, joista kolme yleisintä ovat:

Karjankasvatus Muurahaiset voivat kasvattaa karjaa (Suomessa yleensä kirvoja), jota ne suojelevat vihollisilta. Karjan ollessa kirvoja muurahaiset alkavat vahtia niitä, häätävät niiden vihollisia - kuten leppäkerttuja - pois ja kuljettavat niitä uusille ravintokasveille. Vastalahjaksi muurahaiset "lypsävät" kirvoja, joista saadaan makeaa nestettä, mesikastetta.

• 
  Muurahainen lypsämässä kirvoja.
• 
  Camponotus compressus -lajin muurahainen vahtimassa kirvoja.
• 
  Punamuurahainen keräämässä koivun mahlaa.

Viljely Tietyt muurahaislajit taitavat myös sienien viljelyn. Pesää perustaessaan kuningatar vie vanhasta pesästään jonkin verran sieniä, jotka se "istuttaa" uuteen pesäänsä. Sienet lisääntyvät hyvin nopeasti, mikäli niitä hoidetaan hyvin, ja takaavat pesälle hyvän varmuusvaraston ajaksi, jolloin ravintoa on vain vähän saatavilla. Eräille lajeille on jopa kehittynyt kyky talloa maata sopivan kuohkeaksi sieniä varten.

Metsästys ja muu ravinnonhankinta ovat muurahaisten yleisin keino hankkia ravintonsa. Löytäessään hyvän ruokapaikan (esimerkiksi sopivan kukan tai raadon) työläinen juoksee takaisin kotipesälle jättäen maahan hajujäljen, jota muut työläiset seuraavat saaliin luo. Hyvistä ravintopaikoista käydään muurahaisten kesken joskus koviakin taisteluja, jotka isompi pesä tavallisesti voittaa.

Muurahaiset saattavat syödä myös kuolleita pesätovereitaan, sillä ne sisältävät paljon energiaa. Yleisempää on kuitenkin ryöstää taistelussa kuolleiden vihollisten ruumiita.

Muurahaiset tarvitsevat elääkseen myös vettä. Pientä kokoa ja veden pintajännitettä hyödyntäen muurahaiset pystyvät kantamaan vesipisaroita kotipesäänsä. Eräälle eteläintialaiselle lajille (Dicamma rugosum) on kehittynyt taito vuorata pesän sisäänkäynti höyhenillä, jotka keräävät yöllä ilmasta kosteutta.

Käytös

Aggressiivisuus

Muurahaiset ovat hyvin aggressiivisia hyönteisiä. Joillekin sotilaille on kehittynyt suuret leuat, joilla ne silppuavat vastustajansa, jotkin sotilaat ruiskuttavat kivuliasta syövyttävää nestettä vihollistensa päälle. Eri pesien rauhallinen yhteiselo on mahdollista vain, mikäli jokin pesä on alistanut toisen, mitä ei kovin usein tapahdu, tai mikäli toinen pesistä on vanhemman siirtokunta.

Tavatessaan toisen muurahaisen työläinen saa heti selville tämän ominaishajun. Mikäli se ei ole sama kuin sen omilla pesätovereilla, se joko yrittää alistaa tunkeutujan tai tappaa tämän.

Altruismi

Muurahaiset käyttäytyvät altruistisesti: ne eivät pyri hankkimaan omia jälkeläisiä, vaan turvaamaan sisartensa (neitsytkuningattarien) jälkeläisen saannin. Tämä tapa oli romuttaa Charles Darwinin evoluutioteorian luonnonvalinnasta, jossa jokainen yksilö pyrkii ensisijaisesti saamaan omat geeninsä siirrettyä jälkeläisilleen. Darwin lisäsi teoriaan huomautuksen, että muurahainen voi korvata menettämänsä geenit auttamalla sisariaan moninkertaistamaan jälkeläisten määrän. Teoriassa oli kuitenkin puutteita, joiden ansiosta lopulta ymmärrettiin, että muurahaissisarukset ovat sukua toisilleen 75-prosenttisesti eivätkä 50-prosenttisesti kuten oli luultu. Sisarusten korkean sukulaisuussuhteen vuoksi sisarten kannattaa auttaa äitiään uusien sisarusten tuottamisessa omien lapsien tuoton kustannuksella.

Muurahaiset ovat valmiita uhrautumaan pesänsä puolesta. Työläiset uskaltautuvat vaarallisille ravinnonetsintäretkille ja sotilaat saattavat räjäyttää itsensä kappaleiksi, mikäli vihollinen ahdistaa pesää. Uhrautuminen ei ole täysin vapaaehtoista, sillä kuningattaren erittämät hormonit manipuloivat muurahaisia näihin vaarallisiin suorituksiin.

Viestintä

Harpegnathos saltator -lajin muurahainen.

Muurahaiset ovat yhdyskuntahyönteisiä, jotka viestivät lähinnä hajujen, kosketuksen ja värähtelyn avulla. Eritoten muurahaisten kemialliset (haju ja maku) aistit ovat erittäin kehittyneet, minkä johdosta niiden hajusignaaleihin perustuva kieli on yksi eläinmaailman monimuotoisimmista viestintäsysteemeistä.

Muurahaiset tuottavat useita erilaisia feromoneja ulkoeritysrauhastensa avulla. Näiden feromonien avulla ne muun muassa varoittavat pesätovereitaan uhkaavasta vaarasta, kiihottavat muita käymään hyökkäykseen tunkeilijoita vastaan, tunnistavat pesätoverinsa tai johdattavat työläiset ruuan äärelle.

Sota ja strategiat

Muurahaisten luontainen aggressiivisuus johtaa siihen, että eri lajien ja pesien välillä käydään usein kovia taisteluja. Nämä kamppailut voittaakseen muurahaiset ovat kehittäneet erilaisia sotastrategioita.

Myrmekologeja askarrutti kauan, miten Pheidole dentata -lajin muurahaiset kykenivät elämään rauhassa Solenopsis invicta -tulimuurahaislajin alueilla, vaikka tulimuurahaisia oli satoja kertoja enemmän – suljetuissa laboratorio-olosuhteissa Solenopsis invicta -tulimuurahaiset voittivat Pheidole dentatat vaivatta. Ratkaisu pulmaan löytyi pian; Pheidole dentatat olivat kehittäneet itselleen kehittyneen sotastrategian:

Strategian ensimmäinen vaihe on ehkäistä hyökkäykset. Pheidole dentatat tappavat kaikki tulimuurahaisten tiedustelijat, jolloin tulimuurahaiset eivät saa tietää niiden olemassaolosta. Jos tulimuurahaisten tiedustelija kuitenkin selviytyy takaisin kotipesään, tulee sota. Tällöin Pheidole dentata -lajin sotilaat asettuvat pesän eteen. Niillä on suuret ylikasvaneet leuat, joilla ne pilkkovat vihollisen kappaleiksi. Tulimuurahaiset aloittavat hyökkäyksen, mutta sotilaat viivyttävät niitä. Samaan aikaan Pheidole dentata -pesä joutuu sekasorron valtaan. Kaikki pakenevat ja jopa kuningatar pakenee samoin kuin yksittäinen työläinen. Sotilaiden kuollessa ja tulimuurahaisten vallatessa pesän se onkin tyhjä. Kuningatar työläisineen on evakuoitunut piilopaikkaansa, missä ne pysyvät jonkin aikaa. Pian tulimuurahaiset hylkäävät vallatun pesän ja palaavat kotipesäänsä. Sitten Pheidole tentata -muurahaiset palaavat pesäänsä ja kasvattavat uusia sotilaita.

Viholliset

Muurahaisten vihollisia ovat muun muassa linnut, jotka syövät mielellään tiedusteluretkelle lähteneitä työläisiä. Muita vihollisia ovat termiitit ja muurahaisia syövät muurahaiskarhut sekä muurahaiskävyt. Ihminenkin on muurahaisten vihollinen.

Muurahaiset ovat pahimpia vihollisia toisilleen. Pesien välisissä yhteenotoissa kuolee kasoittain muurahaisia ja usein kokonaisia pesiä vallataan ja joukkoteurastetaan.

Muurahaiset ja emergenssi

Muurahaiset ovat esimerkki emergenssistä eli siitä miten:

• määrä (tuhannet muurahaiset) muuttuu laaduksi (muurahaispesän kokonaistoiminta)
• yksinkertainen paikallinen toiminta (yksittäisen muurahaisen pieni äly) muuttuu muurahaispesän älykkäämmäksi globaaliksi toiminnaksi (kompleksisemmaksi älyksi).
• yksittäiset asiat verkottuessaan muuttuvat kompleksisemmiksi kokonaisuuksiksi.

Muurahaisten kyky verkottua, muodostaa yksittäistä muurahaista suurempia kokonaisuuksia perustuu muun muassa kemialliseen viestintään. Yksittäinen muurahainen jättää hajujälkiä esimerkiksi palatessaan saalistamasta. Seuraamalla ja valikoimalla erivahvuisia hajujälkiä pesältä lähtevä muurahainen löytää helposti parhaille ruokalähteille kaukanakin pesästä.

Muurahaiskuningatar. Vain vakaat yhteiskunnat tuottavat uusia kuningattaria.

Muurahaiset ja ihminen

Puutarhassa muurahaisista on kuitenkin hyötyä ihmiselle. Esimerkiksi kukkapenkeissä ja kasvustoissa viihtyy monenlaisia tuhohyönteisiä, joita muurahaiset pitävät loitolla. Lisäksi muurahaiset käyttävät hyväkseen pihamaan kuolleita kasveja ja muokkaavat maaperää.

Eritoten Lapissa muurahaiset hyödyttävät ihmistä. Siellä esiintyy tunturikoivutuhoja, joita aiheuttavat tunturimittarin toukat. Ne voivat syödä lehdettömiksi laajoja koivualueita. On kuitenkin alueita, joissa tunturikoivut ovat säilyttäneet lehtensä. Tutkimuksissa onkin havaittu, että näillä alueilla on myös kekomuurahaisyhdyskuntia. Syynä tähän on, että muurahaiset käyttävät koivuissa viihtyviä kirvoja lypsylehminään ja tuhoavat näin tunturimittarin toukat. Tämän johdosta puut säästyvät, vaikka luovuttaakin osan elinvoimastaan kirvojen ja sitä kautta muurahaisten ravinnoksi.

Ihminen pitää useita muurahaisia tuhoeläiminä, koska ne tuhoavat puutarhoja, levittävät sairaaloissa tauteja ja pilaavat elintarvikkeet ja puisten talojen perustukset. Suomessa tunnettuja tuholaisia ovat muiden muassa mauriainen eli sokerimuurahainen ja faaraomuurahainen.

Ulkomailla jotkin muurahaiset hävittävät viljasatoa miljoonien eurojen edestä vuosittain. Yksi esimerkki muurahaisten sitkeydestä on Brasiliasta Yhdysvaltoihin tuotu punatulimuurahainen. Yhdysvaltain hallitus on vuodesta 1957 lähtien kuluttanut yli 200 miljoonaa dollaria muurahaisia torjuviin kemikaaleihin, mutta silti yritykset hävittää nämä muurahaiset ovat aina osoittautuneet epäonnistuneiksi.^lähde?

Muurahaiset ihmisravintona

Muurahaisia ja niiden toukkia käytetään ihmisravintona eri puolilla maailmaa.

Meksikossa muurahaistoukkia, joita kutsutaan paikallisella nimellä escamoles, tarjoillaan herkkuna monissa ravintoloissa.

Kolumbiassa muurahaisia uppopaistetaan elävältä ja syödään. Tämä perinne on tullut maan alkuperäisasukkailta Guanes-intiaaneilta.

Joissakin osissa Thaimaata muurahaisia valmistetaan ravinnoksi monella eri tavalla. Khoratissa muurahaisen munia ja lentomuurahaisia syödään snack-tyyppisenä välipalana. Muurahaisen munia, toukkia ja itse muurahaisia käytetään thaimaalaisessa salaatissa (thaiksi ยำ), ja Isanista peräisin olevassa ruokalajissa nimeltä Yum Khai Mod Daeng (thaiksi ยำไข่มดแดง, punamuurahaissalaatti). Muurahaiset ovat maultaan kirpeitä.

Etelä-Afrikassa muurahaisia käytetään apuna viljeltäessä rooibosia, joka on muutoin vaikeasti kasvatettavissa oleva yrttiteepensas.

Hunajamuurahaista kaivetaan pesästään ja syödään sen sisältämän sokerin takia.

Katso myös

• Luettelo Suomen muurahaislajeista
• Muurahaiskarhut
• Muurahaiskävyt
• Muurahaiskorennot

Kirjallisuutta

• Hölldobler, Bert & Edward O. Wilson: Muurahaiset. (Alkuteos: Journey to the Ants, 1994.) Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Art House, 1996. ISBN 951-884-194-2.

Aiheesta muualla

• Suomalainen murhasivusto - Foorumi ja murhista sekä niiden kasvatusta käsittelevä wiki: muurahaiset.net
• Kattava sivusto maailman murhista ja niiden tunnistamisesta: AntWeb – Ants of the World (englanniksi)
• Hyonteismaailma.fi - Muurahaiset Oy Transmeri Ab