Myrmeblog – blog hodowcy i badacza mrówek

Komunikacja wśród mrówek jako owadów społecznych oraz sposób porozumiewania się człowieka z mrówkami

część I

Wstęp

Na przedmiocie z psychologii komunikacji społecznej miałem możliwość napisania pracy związanej z moimi zainteresowaniami, a jednocześnie powiązanej z psychologią komunikacji. Oczywiście wybrałem temat dotyczący mrówek. Pracę napisałem i oddałem, uzyskując ocenę bardzo dobrą z przedmiotu. Teraz postanowiłem podzielić się z wami moim referatem. Podzieliłem go na 2 części i odpowiednio zmodyfikowałem na potrzeby bloga. Efekty będziecie mogli zobaczyć w dzisiejszym oraz kolejnym wpisie.

Cel pracy

Moim celem będzie przybliżenie różnych form komunikacji wśród mrówek oraz opisanie możliwości kontaktu człowieka z mrówkami. Mój referat na ten temat ukształtował się w procesie rozwijania wieloletniej pasji jaką jest hodowla mrówek, a także dzięki przeczytaniu dotychczasowej literatury związanej z owadami społecznymi. Postaram się podsumować wszystkie dotąd poznane przeze mnie formy komunikacji wśród rodziny mrówek oraz opisać metodę porozumiewania się człowieka z tymi owadami. Chciałbym podkreślić, iż czytanie kolejnych publikacji miało wielki wpływ na ostateczne ukształtowanie mojej pracy. Niczym mrówki przędki Oecophylla smaragdina szyjące liście fragment po fragmencie, aby zbudować swoje gniazdo, ja podobnie kształtowałem swoją pracę kawałek po kawałku, na bieżąco zgłębiając swoją wiedzę wartościową literaturą, której efekty pozwolę sobie teraz przedstawić.

Mrówki jako owady społeczne

Temat dotyczy mrówek jako owadów społecznych. Zatem czym są owady społeczne? Do tej grupy zaliczamy wszystkie owady, u których osobniki tego samego gatunku współpracują w wychowywaniu potomstwa, występuje reprodukcyjny podział funkcji (królowe i samce jako osobniki płciowe i robotnice jako osobniki bezpłciowe, zajmujące się wszelkimi pracami w kolonii) oraz trzeci element, czyli współistnienie ze sobą co najmniej dwóch pokoleń zdolnych do pracy na rzecz kolonii.

Feromony jako glówne źródło przepływu informacji

Współczesny świat zwierząt wykształcił wiele form porozumiewania się. Postaram się omówić jeden z najbardziej fascynujących według mnie sposobów komunikacji, wykorzystujący substancje zapachowe jakimi są feromony. Feromony oznaczają z języka greckiego ?przekazywać?. Są to substancje chemiczne wydzielane na zewnątrz organizmu i używane do komunikacji między członkami tego samego gatunku. Należą do grupy związków semiochemicznych, a nauka o nich to zoosemiotyka. Porozumiewanie się za pomocą feromonów należy do jednego z najbardziej złożonych zachowań społecznych w świecie zwierząt. Komunikowanie się dzięki substancjom zapachowym jest najdoskonalszym z dotychczas poznanych, bo to właśnie one odgrywają kluczową rolę w organizacji społeczeństw owadów. Co świadczy o wyjątkowości tego systemu? Aby to odkryć należy dogłębnie prześledzić poszczególne zachowania występujące u mrówek i sygnały jakimi na co dzień się posługują.

Feromony w praktyce

Każda informacja wśród rodziny Formicidae (mrówkowate) złożona jest z kilku sygnałów. Przykładowo robotnica, która znalazła pokarm, natychmiast zawiadamia o tym swoje siostry. Biegnie w kierunku gniazda, ciągnąc za sobą (po powierzchni ziemi) ślad substancji chemicznej, nazywanej feromonem śladowym. Wydobywa ją z gruczołu znajdującego się na końcu odwłoka. Gdy dociera do gniazda, próbuje nawiązać kontakt z napotkanymi robotnicami, dotykając je swoimi czułkami. Jeśli trafiła na pokarm w postaci płynnej, rozchyla żuwaczki i wydziela kropelkę płynu, który pobrała wcześniej, aby jej siostra mogła w pełni odebrać informację: ?Hej znalazłam coś, jest to bardzo słodka substancja, spróbuj?. Wówczas robotnica wiedząc, że pozostawiony został ślad zapachowy do pokarmu, wyszukuje go swoimi czułkami i następnie podąża nim prosto do celu. W ten sposób informowanych jest coraz więcej członków kolonii. Omówiony proces można bez problemu zbadać nie hodując mrówek. Wystarczy pozostawić kroplę miodu w pobliżu jakiegoś gniazda. W niedługiej chwili pojawia się duża ilość osobników jaka w takiej liczbie zwykle nie patroluje terenu. Zatem członkowie gniazda musieli zostać poinformowani w ten jakże prosty, nieskomplikowany sposób o obecności wartościowego pożywienia. Reasumując dzięki feromonom śladowym mrówki mogą tworzyć rodzaj ścieżki, po której przemieszczają się inni członkowie kolonii. W opisanym zjawisku widać jak mrówki nie tylko potrafią kierować swoje siostry do wyznaczonego miejsca znajdującego się poza gniazdem, lecz również informują o celu wezwania.

Inne środki komunikacji

Występuje jeszcze wiele innych sposobów przekazywania informacji i sygnałów, które naukowcy podzielili na kilka rodzajów. Pozwolę sobie je przedstawić i w krótki sposób omówić.

Alarm

Porozumiewanie alarmowe jest jednym z głównych typów, będącym kluczowym dla organizacji kolonii. Jeżeli robotnica zostanie zaatakowana lub silnie zaniepokojona, wydziela feromony z gruczołów żuwaczkowych oraz gruczołu Dufoura. Dzięki temu inne robotnice znajdujące się w pobliżu unoszą czułki i zaczynają badać zawartą w powietrzu substancję. Kiedy w pełni odbiorą sygnał, zaczynają biec w stronę źródła zakłócenia. U mrówek wyższych z rodziny Formicinae naukowcy wyodrębnili 2 typy alarmu. Jednym z nich jest alarm agresywny, gdy mrówki przechodzą w stan wzmożonej czujności i zachowują się wrogo do źródła zakłócenia. Drugim rodzajem jest alarm paniczny, po wydzieleniu, którego mrówki zaczynają biegać we wszystkich kierunkach, ratując przede wszystkim znajdujące się w gnieździe potomstwo oraz królową. Dzięki opisanemu feromonowi cała kolonia może w szybki sposób zostać zaalarmowana i natychmiastowo zareagować przykładowo: przeorganizowując odziały w mrowisku w miejscu wtargnięcia wroga lub w wyniku silnego stężenia feromonów (świadczącego o sytuacji krytycznej), skupiając całą uwagę na przyszłości kolonii, czyli matce i larwach.

Rekrutacja

U wszystkich owadów społecznych występuje zachowanie, polegające na łączeniu się się w większe grupy. Gdy w warunkach sztucznych do pustego, dużego pojemnika rozrzuci się mrówki, skupianie się ich wokół siebie jest bardzo szybkie i pojawiają się gromady. Wkrótce jednak powstaje jedna zwarta grupa. Jak mrówki wyczuwają gdzie znajduje się największa liczba ich sióstr? Przecież nie dysponują wystarczająco dobrym wzrokiem, a już na pewno nie są w stanie policzyć swych towarzyszek. Otóż poruszają się one zawsze zgodnie z wzrastającym gradientem CO2. Okazało się, że dwutlenek węgla jest najprostszym feromonem wykorzystywanym przez mrówki. Mianowicie gradienty stężeń dwutlenku węgla pozwalają ocenić mrówkom, gdzie znajduje się największa grupa ich sióstr i dołączają do niej w bardzo szybkim czasie. Zatem w warunkach naturalnych, aby robotnica mogła w szybki sposób dojść do swojego gniazda, pomagają jej nie tylko pozostawione ślady zapachowe innych współtowarzyszek, ale również duże skupienie dwutlenku węgla wydobywającego się z mrowiska.

Królowe i ich sposób na władzę

Największą tendencję do zwabiania robotnic wykazują zdecydowanie matki-królowe. Nieraz potrafią skupiać wokół siebie tak dużą ilość robotnic, że niewidocznesą same królowe. W warunkach laboratoryjnych przeprowadzono bardzo interesujące doświadczenie mające zbadać w jaki sposób królowa włada gniazdem. Mianowice wykonano ekstrakt z substancji wonnej królowej. Okazało się, że robotnice aprobowały bardziej skrawek modelu nasiąknięty zapachem własnej królowej od samej matki. Dowiedziono wówczas, że królowa steruje gniazdem przede wszystkim dzięki specjalnie wydzielanym feromonom, za pomocą których robotnice głównie opiekują się właśnie nią, stale czyszcząc i przekazując pokarm. Posiada ona jeszcze inną ważną umiejętność dzięki której można powiedzieć, iż jest ?prawdziwą królową kolonii?. Mianowicie potrafi ona wydzielać feromon hamujący rozwój jajników u swoich córek – robotnic, dlatego są one bezpłodne i nie mogą składać własnych jaj. Wykonano eksperyment, który potwierdził opisane zjawisko. Otóż gdy kolonie mrówek pozbawiano królowych, robotnice zaczęły składać jaja. Oczywiście były to jaja niezapłodnione rozwinięte jedynie z komórki jajowej, dlatego wylęgały się z nich tylko samce. Mimo to za pomocą tego badania dowiedziono hamujący wpływ feromonów królewskich na innych członków kolonii.