Myrmeblog – blog hodowcy i badacza mrówek

Ważnym aspektem funkcjonowania kolonii jest rozpoznawanie własnych osobników w kolonii, aby w gnieździe nie doszło do wtargnięcia intruzów. W związku z tym w mrowisku stale panuje ?sprawdzanie? za pomocą czułków, a więc drogą chemorecepcji. Robotnica za każdym razem napotykając na swej drodze inną siostrę, dokonuje kilku dotknięć czułkami. Gdy odebrany zapach jest pozytywny, podąża dalej w wyznaczone miejsce, jeśli jednak mrówka zostanie zaniepokojona, wydziela feromon alarmowy zwołujący inne towarzyszki. Każda kolonia posiada charakterystyczny dla siebie zapach, nie zależnie od podobieństw gatunkowych i zwykle inaczej pachnące osobniki wchodzące do gniazda zostają zabijane. Metodę na oszukanie mrówek na drodze ewolucji wytworzyły inne ich gatunki. Przykładowo młoda królowa Lasius umbratus (gatunek powszechnie występujący w Polsce) próbuje wniknąć do gniazda czarnych mrówek Lasius niger. Udaje się to w bardzo sprytny sposób. Bowiem przy wejściu do gniazda zabija ona stające na jej drodze strażniczki, a następnie naciera nimi swoje ciało. W ten sposób uzyskuje zapach obcej kolonii. Następnie wnika do gniazda, udając się do komory z larwami i poczwarkami, gdzie całkowicie przesiąka zapachem kolonii Lasius niger. Na tym etapie robotnice nie są wstanie już odróżnić pasożyta. Następnie królowa Lasius umbratus wydziela feromon królewski, który w pewnym momencie staje się tak silny, że robotnice zaczynają służyć obcej matce, własną wypędzając lub zabijając. Należy pamiętać, że opisana metoda jest niezwykle niebezpieczna w początkowej fazie, gdy królowa wnika do gniazda, szukając komór z potomstwem, bowiem często intruz zostaje wykryty i zabity.

Pozyskiwanie feromonów

Mrówki wykorzystują także takie substancje zapachowe jak kwas octowy, propionowy, izowalerianowy a-farnezen, octan n-decytylu, n-udecylu i n-dodecylu, które dotąd nie zostały zbadane i nie wiadomo jakie funkcje pełnią podczas porozumiewania się między mrówkami. Dlaczego tak wiele substancji nie zostało jeszcze zbadanych? Niestety feromony są wytwarzane przez owady w bardzo małych ilościach. Dlatego też pobranie naturalnych ich wydzielin i zbadanie ich struktury wymaga długiej i mozolnej pracy. Praca z tak niewielkimi ilościami wymaga sporządzenia ekstraktu, w procesie którym ginie wiele owadów, np. w trakcie oznaczania pierwszego feromonu ścieżkowego – feromonu mrówek Atta texana, poddano ekstrakcji aż 3,7 kg mrówek.

Dotyk

Feromony są z pewnością głównym sposobem komunikacji wśród mrówek, jednak istnieją także inne poznane metody jak np. znaki przekazywane za pomocą dotyku. Przykładowo robotnica dzięki dotknięciu przedniej nogi wargi dolnej swojej siostry (okolice jamy gębowej), może skłonić ją do przekazania pokarmu. Ów pokarm jest dostarczany ze specjalnie do tego przeznaczonego żołądka społecznego. Reakcją na dotkniecie wargi jest pojawiająca się u siostry kropla miodu z jamy gębowej. Następnie robotnica rozwiera swoje żuwaczki, a jej siostra może zlizać wydzieloną kroplę. Ta metoda zwana jest trofolaksją czyli przekazywaniem pokarmu na zasadzie ?z ust do ust?. Dzięki tej metodzie wystarczy jedynie specjalnie do tego przeznaczona ilość robotnic, aby móc pobrać pokarm z zewnątrz i nakarmić całą kolonię. Badając ilość pokarmu znajdującego się u poszczególnych mrówek zaobserwowano, że u każdej mrówki w kolonii ilość substancji jest podobna. Mrówki wyrównują w gnieździe między sobą ilość pokarmu właśnie dzięki trofolaksji.

Dźwięki

Mrówki mogą porozumiewać się także za pomocą dźwięków. Nazywa się to strydulacją. Wówczas wydają charakterystyczny pisk, który spełnia różne funkcje w zależności od gatunku. Niektóre mrówki stosują go w celu wezwania pomocy np. w czasie uwięzienia pod ziemią. W takiej sytuacji ciężko jest wydzielić substancje, aby przenikały przez warstwę ziemi, dlatego mrówki stosują mechaniczną metodę, polegającą na wydzielaniu pisku przez pocieranie o siebie odpowiednich części odwłoka. Wówczas pojawia się charakterystyczne ?ćwierkanie?, delikatne piszczenie, ciężko słyszalne dla ludzkiego ucha. Podczas gdy podebrałem mrówki z gatunku Myrmica rubra i umieściłem je w wiaderku były w większości zasypane ziemią. Wówczas mogłem usłyszeć charakterystyczny pisk. Dzisiaj już wiem, że to był jeden z systemów alarmowych charakterystycznych dla tego gatunku mrówek.

Wzrok

Dlaczego spośród różnych typów sygnałów wykorzystujących zmysły jakimi organizmy, postrzegają świat, sygnały wzrokowe nie stanowią znaczącej roli wśród mrówek? Z tego powodu, że większość z nich mieszka pod ziemią w ciemnościach i w takich warunkach wzrok nie odgrywa żadnej istotnej roli podczas funkcjonowania kolonii, dlatego też w badaniom nad tą kwestią naukowcy nie poświęcają wiele czasu.

Mrówki i człowiek

Człowiek wiele razy wykorzystywał mrówki i feromony do wykonywania na nich wielu ciekawych eksperymentów. Przykładowo Charles Bonnet udowadniając występowanie feromonów śladowych, przeciągał palcem w poprzek ścieżki gatunku małych mrówek. Wśród robotnic zaczynał panować nieład i przez pewien okres nie potrafiły poruszać się w zwartym szyku, nie wiedząc w jakim kierunku mają się udać. Ludzi zastanawiało także w jaki sposób mrówki rozpoznają martwych osobników i wynoszą je poza gniazdo. Otóż ciało robotnicy w ciągu jednego dnia ulega rozkładowi. Następnie pierwsza napotykająca martwego osobnika mrówka bada go czułkami, a następnie chwyta i zanosi poza mrowisko. Wydobywając ekstrakt z martwych mrówek, naukowcy stwierdzili występowanie dużej ilości kwasu oleinowego, będącego częstym produktem rozkładu ciał u owadów. Spróbowano zatem posmarować kwasem oleinowym żywe robotnice. Okazało się, że inne współtowarzyszki traktowały je jak martwe, chwytając i próbując oddalić poza gniazdo. Wydalone siostry wracały do kolonii, będąc ponownie wyrzucanymi poza teren mrowiska. Trwało to do momentu aż mrówka do końca nie oczyściła powierzchni ciała z kwasu. Owady wytwarzają feromony w bardzo znikomych ilościach. Wobec tego ich otrzymanie z żywych mrówek i zbadanie ich struktury wymaga długiej i ciężkiej pracy.

W dzisiejszych czasach obecne techniki laboratoryjne umożliwiają jednak wydzielenie feromonów nawet, jeżeli dysponuje się zaledwie kilkoma osobnikami danego gatunku. Wydobyte substancje w większych ilościach otrzymuje się sztucznie za pomocą reakcji chemicznych. Gdy w warunkach laboratoryjnych próbuje się uzyskać dany feromon o danej strukturze, nakłada się go na wąskie paski i obserwuje zachowanie mrówek. Czynność powtarza się do momentu uzyskania satysfakcjonujących wyników. Dzięki nowej metodzie badań oraz odkryć związanych z mrówkami i feromonami będzie w przyszłości coraz więcej, dlatego warto na bieżąco śledzić kolejne naukowe publikacje.

Podsumowanie

Mrówki to fascynujące stworzenia, które wykorzystują na co dzień do granic możliwości swój potencjał, dzięki niezwykle silnemu zorganizowaniu. Ów zorganizowanie, szybka reakcja, synchronizowana wraz z całą kolonią możliwa jest dzięki wyspecjalizowanej ?mowie mrówek?. Język owadów społecznych musi być prosty i zrozumiały, ze względu na małą pojemność mózgu jaką dysponują. Dla nas ludzi postrzeganie świata w jaki czynią to mrówki jest nieprawdopodobny. W naszym życiu kluczową rolę odgrywa wzrok, mowa. Węch, dotyk to drugorzędne formy poznawania świata. Natomiast u mrówek stanowią one główne źródło komunikacji. Ich życie w całości skupione jest na substancjach chemicznych, dzięki którym w szybki i skoordynowany sposób mogą działać, a my możemy stale fascynować się nimi, odkrywać ich bogaty mały świat, a dzięki ciągłemu rozwojowi myrmekologii ? nauki o mrówkach, jesteśmy w stanie porozumiewać się z nimi, wpływając na ich zachowania.

Bibliografia

– Bert Hölldobler i Edward O. Wilson: ?Podróż w krainę mrówek?, tłum. Jerzy Prószyński, Wydawnictwo Prószyński i S-ka, Warszawa 1998.

– Edward O. Wilson: ?Społeczeństwa owadów?, tłum. Danuta Hanna Tymowska, Wydawnictwo PWN, Warszawa 1797.

– Edward O. Wilson: ?Socjobiologia?, tłum. Mariusz Siemiński, Wydawnictwo Zysk i S-ka, Poznań 2000.