Рабочий муравей может вернуться домой с грузом, которого не видно: с теплом, накопленным на солнце. Хвойный купол помогает удержать его внутри, но к зиме семья перестаёт поддерживать летний режим обогрева.

Купол с внутренними камерами

Лесной муравейник из хвои и веточек — знакомая часть пейзажа Карельского перешейка. Его надземная часть пронизана камерами и ходами. У рыжих лесных муравьёв такое сооружение позволяет поддерживать внутри условия для развития потомства. В пособии «Мониторинг муравьёв Формика» эту конструкцию называют гнездом-капсулой: форма купола, солнечный прогрев и тепло самих обитателей работают вместе.

Строительный материал постоянно перемещается. Рабочие рыхлят и обновляют гнездо, выносят частицы из глубины наружу. Ходы участвуют в вентиляции и регулировании влажности, а растительный материал замедляет потерю тепла. Внутри возникает тепловое ядро — область с более устойчивой температурой, чем у поверхности. Его положение зависит от размеров и формы гнезда.

Три источника обогрева

В тепловом бюджете семьи несколько приходных статей. Их соотношение меняется вместе с освещением, влажностью и величиной муравейника:

  • Солнечное излучение нагревает поверхность купола и тела рабочих.
  • Обмен веществ муравьёв сопровождается выделением тепла.
  • Микроорганизмы выделяют тепло при разложении органического материала гнезда.

Особенно заметна роль микроорганизмов во влажных гнёздах. В эксперименте с материалом муравейника его нестерилизованная часть продолжала выделять тепло без муравьёв, а стерилизованная почти не нагревалась. Рабочие влияют на этот источник обогрева, когда проветривают строительный материал и пополняют его свежими растительными частицами.

Рабочие с запасом тепла

Весной на освещённой поверхности купола появляются плотные скопления муравьёв. Тёмные тела поглощают солнечную энергию. Собравшись вместе, насекомые уменьшают потери тепла по сравнению с одиночными рабочими. Затем они уходят внутрь и, остывая, передают накопленную энергию гнезду. Такой перенос дополняет другие способы обогрева.

В исследовании, опубликованном в журнале Insectes Sociaux в 2025 году, автоматические камеры наблюдали за 19 гнёздами малого лесного муравья Formica polyctena. Учёные разобрали более 57 тысяч фотографий. Плотные скопления обнаружились во всех обследованных муравейниках, хотя частота их появления сильно различалась. Это результаты наблюдений за видом, а не подсчёт гнёзд на Карельском перешейке.

Поведение зависело и от состояния самого дома. Когда внутри было холодно, скопления чаще возникали в тёплое время дня. По мере прогрева гнезда связь менялась: рабочие собирались реже, а скопления могли появляться в холодные часы. Авторы связывают такие случаи с возможным сокращением потерь уже накопленного тепла.

Влажность меняет суточный ход

Два внешне похожих купола могут нагреваться в разное время. Это показали непрерывные измерения температуры в 11 гнёздах Formica polyctena, описанные в Insectes Sociaux. В сухих гнёздах максимум приходился на вечер, после чего температура за ночь снижалась. Во влажных повышение запаздывало до ночи, а суточные колебания были слабее. Исследователи объяснили различие теплоёмкостью материала.

Поэтому температура воздуха рядом с куполом не даёт полной картины происходящего внутри. На неё накладываются свойства строительного материала, работа внутренних источников тепла и перемещения рабочих. В период выращивания расплода теплоизоляция помогает сохранять тёплое ядро на протяжении месяцев.

Осеннее отключение обогрева

Ноябрьский покой муравейника завершает перемену, которая начинается раньше устойчивых морозов. Сезонный режим связан с размножением семьи: после окончания репродуктивной фазы температура гнезда может снижаться, даже когда наружные условия ещё позволяют рабочим добывать корм.

В полевом исследовании 12 гнёзд Formica polyctena учёные обнаружили переход от активной к пассивной терморегуляции уже в сентябре. С апреля по август температура внутри была связана в том числе с числом возвращавшихся добытчиков. В сентябре существенными оставались осадки и свойства самого гнезда — влажность и количество отверстий. Так летняя система с постоянным участием рабочих уступала место режиму, в котором температуру определяла прежде всего конструкция дома.