Mravlje so družina žuželk (Formicidae), ki skupaj s čebelami in osami sestavljajo red Hymenoptera (Hymenoptera). Do danes je bilo zabeleženih več kot 22.000 vrst - od tega je bilo opisanih 13.800 - in ocenjujejo, da predstavljajo do 25 % kopenske biomase živalskega izvora. Želite izvedeti več o vedenju mravelj?
Ti nevretenčarji izstopajo po svoji nenavadni evsocialnosti in tvorbi superorganizmov, kar pomeni, da so sposobni ustvariti kompleksne strukture, ki daleč presegajo vsoto vsakega od njihovih članov. Brez dvoma Hymenoptera predstavljajo fascinantno evolucijsko strategijo in o njih se moramo še veliko naučiti.
Lastnosti mravelj
Mravlje so Hymenoptera, vendar pripadajo tudi razredu Insecta. Kot žuželke, ki so, imajo vrsto značilnosti, ki si jih delijo s kobilicami, hrošči, bogomolkami in drugimi, kot je telo, razdeljeno na glavo, prsni koš in trebuh, 6 okončin in prisotnost zelo opaznih cefaličnih anten.
Tako kot druge žuželke imajo tudi mravlje eksoskelet, ki jih ščiti pred okoljem, v tem primeru sestavljen iz epikutikule in hitinske prokutikule. Poleg tega je treba upoštevati, da nimajo pljuč in dihalnih poti, ki bi jih uporabljali, ampak kisik vstopa v njihovo telo skozi eksoskelet skozi pore, imenovane spirale.
Na ravni glave so ti nevretenčarji zelo razviti. Imajo par lateraliziranih sestavljenih oči, 3 očesca na vrhu glave, ki zaznavajo nivoje svetlobe in polarizacijo, in par anten, ki lahko beležijo kemikalije, zračne tokove in vibracije.Kot bomo videli v naslednjih vrsticah, so ti bistveni pri komunikaciji.
Toraks ali mezosoma vsebuje 6 motoričnih okončin in krila, ki so prisotna pri kraljicah in samcih v času razmnoževanja. Po drugi strani pa trebuh ali metasoma ščiti vse vitalne organe živali, vključno z reproduktivnim, dihalnim in izločevalnim sistemom. Zanimivo je, da imajo nekatere vrste spremenjene reproduktivne organe, kot so ožigalkarji.
Vsaka vrsta mravelj ima svoje značilnosti, vendar vse sledijo skupnemu splošnemu načrtu telesa.
Vedenje mravelj
Kot smo rekli, je na svetu več kot 22.000 vrst mravelj. Vzpostavitev splošnega v tako velikem taksonu je zastrašujoča naloga, toda zaradi obstoja skupnih prednikov in evolucijske konvergence so nekatere lastnosti uporabne za skoraj vse formicide.Tu je nekaj primerov:
- Vedenje mravelj urejajo mehanizmi za izbiro sorodnikov.
- Obstaja konkurenca med osebki iste vrste in populacije, med populacijami (kolonijami) in med vrstami.
- Kolonije prikazujejo hierarhije v procesih nadzora kolonij. Konkurenca članov iste kolonije oblikuje dinamiko skupnosti.
- Kolonije se delijo na kaste, običajno delavce, vojake, kraljice in moške.
- Pasme je oblikovala naravna selekcija, da bi povečali sposobnost celotne kolonije, ne posameznih posameznikov.
Poleg dinamike kolonije imajo mravlje pogosto obvezne odnose z nekaterimi vrstami rastlin in nevretenčarjev. Bistvenega pomena so za vzdrževanje biogeokemičnih ciklov v tleh, odličen vir beljakovin za različne vrste in med drugim igrajo neprimerljivo vlogo pri razširjanju semen.
Nato bomo raziskali nekaj vedenja mravelj. Od izbire sorodnikov do evsocialnosti, ne bodo vas pustili ravnodušne.
Kaste v mravljišču
Na splošno velja, da mravlje delijo svoje kolonije na kaste, čeprav ta meja pri nekaterih vrstah postane nekoliko zabrisana. V vsakem primeru lahko v mravljišču navedemo naslednje družbene organizacije:
- Reina: je steber kolonije, "srce" in "možgani" hkrati. Ko se matica razmnoži s krilatim samcem, se zakoplje in začne odlagati jajčeca, ki bodo ustrezala bodočim delavkam. Kraljica mravlje lahko živi do 30 let, odvisno od vrste. Je diploiden (2n), preprosto povedano, ima popolno "genetsko sliko" .
- Delavec: delavci so "roke" kolonije. Običajno živijo od 1 do 3 let in opravljajo vse naloge mravljišča, od gradnje galerij do iskanja hrane.Glede na študije je lahko razlikovanje od delavke do kraljice odvisno od vnosa hranil v fazi ličinke. Prav tako so diploidni (2n).
- Moški: Samci so semenčice z nogami, saj je njihov edini namen razmnoževanje in smrt. Opozoriti je treba, da so haploidna (n) živa bitja, kar pomeni, da imajo polovico genetskih informacij kot samice in delavke – en niz kromosomov.
Vendar to pravilo ne velja za vse mravlje. Za nekatere vrste je značilno predstavljanje organizacij, v katerih so vsi delavci potencialno reproduktivni, vendar je eden ali skupina izbrana nad ostalimi z mehanizmi prevlade (Gamergate). Diacamma rugosum je odličen primer tega.
Mravlje in izbor sorodnikov
Poenostavljeno in hitro povedano, sorodstvena selekcija ali sorodstvena selekcija poskuša razložiti » altruizem« v živalskem kraljestvu, torej zakaj obstajajo živa bitja, ki pomagajo svojim sorodnikom, čeprav je to za njih precejšnja energetska naložba.Ta postulacija temelji na Hamiltonovi enačbi:
rB>C
(r) predstavlja genetsko razmerje med obema komponentama dinamike, (B) korist, ki jo pridobi oseba, ki izvaja altruistično vedenje in (C) reproduktivni strošek, ki ga vedenje vključuje za pomoč dobrotniku. Z drugimi besedami, večji ko je odnos med živalmi (r), večja je verjetnost, da bo posameznik v koloniji pomagal svojemu sorodniku ali »nadrejenemu«.
To teorijo je mogoče uporabiti tudi za himenoptera, zlasti mravlje. Delavke »zanikajo« svojo reproduktivno sposobnost, da bi dale prednost matični, saj izhaja »na račun« na evolucijski ravni, saj so vsi zelo bližnji sorodniki. V tej strategiji ima širjenje skupnih genov med generacijami prednost pred individualno reprodukcijo.
Kljub zanimivosti teh teorij ni mogoče vsega vedenja mravelj razložiti z izbiro sorodnikov. Mnogi strokovnjaki danes razpravljajo o aplikacijah.
Vedenje mravelj kot evsocialnih in kooperativnih bitij
Mravlje so ne glede na to, ali gre za izbiro sorodnikov ali druge mehanizme, jasen primer skrajne evsocialnosti. V teh neločljivih skupnostih odrasli pripadajo 2 ali več prekrivajočim se generacijam, kooperativno skrbijo za svoje potomce in velika večina članov ni sposobna razmnoževanja (delavci).
V teh kolonijah naravna selekcija ne deluje na posameznika, temveč na celotno populacijo, zato vsi člani ekstremno sodelujejo med seboj. Iz tega razloga, če se poruši hierarhija ali družbena struktura, se sesuje celotno mravljišče. Z drugimi besedami, če kraljica umre, delavci umrejo z njo - razen prej omenjenih Gamergates.
V mravljišču življenje delavca ni pomembno. Brez problema se žrtvuje, če reši ličinke ali matico.
Mravlje kot superorganizmi
Kot smo že povedali, je vsako mravljišče kompleksen organizem, ki domneva nekaj, kar je "onkraj" vsote vseh njegovih delov. Vsi superorganizmi imajo naslednje značilnosti:
- Sestavni deli kolonije živijo v skupni strukturi (mravljišču ali gnezdu), ki ščiti matico in ličinke ter omogoča preskrbo s hrano. Temperatura in vlažnost gnezd sta edinstveni za vsako vrsto in njene komponente ju lahko spreminjajo.
- Kraljica ali mati je "srce" in "možgani" superorganizma. To lahko živi do 100-krat dlje, kot je pričakovano glede na njegovo velikost in morfologijo.
- Člani kolonije si delijo funkcije. Nekateri med njimi skrbijo za ličinke, drugi lovijo, tretji pa gradijo galerije in skrbijo za čistočo v mravljišču.
Vse te zapletene interakcije prinašajo vrsto nepredstavljivih koristi. Mravlje proizvedejo več potomcev kot povprečna žuželka, živijo veliko dlje kot biološka enota in so sposobne ohraniti določeno stopnjo neodvisnosti od zunanjega okolja.
Zelo jasen primer te enotne kompleksnosti predstavlja vrsta Myrmecocystus mexicanus. V teh mravljiščih izbrana skupina delavk hrani in napolni svoj gaster – čebulasti del metasoma – do fizioloških meja. Nato visijo s stropa celice v mravljišču, postanejo nepremične in delujejo kot žive rezerve hrane.
Komunikacija
Mravlje nabiralke prepotujejo razdalje do 200 metrov od gnezda. Zahvaljujoč svojim antenam so sposobni zaznati feromone, ki jih oddajajo drugi člani kolonije, in tako varno prispejo nazaj v svoj populacijski center. Te sledi so uporabne tudi za označevanje virov hrane, nevarnosti, drugih kolonij in še veliko več.
Poleg tega so se nekatere dnevne vrste iz sušnih okolij, kot je Cataglyphis bicolor, sposobne orientirati na različne načine. Kot kažejo študije, ta vrsta predstavlja nekakšen "pedometer" in delavci štejejo korake, ki so jih naredili od mravljišča do določenega cilja.Za referenčne objekte v okolju vzamejo tudi položaj Sonca.
Prehranjevanje mravelj
Na splošno imamo običajno predstavo o mravljah, ki zbirajo semena in drobne odpadke, da bi se nahranile, vendar ne sledijo vse mravlje tej strategiji. Nekatere vrste se prehranjujejo z glivami, ki jih gojijo v svojih mravljiščih (Acromyrmex), druge pa so praktično striktne mesojedke (med drugim Odontomachus, Harpegnathos in Myrmecia).
Najjasnejši primer plenilske strategije so čeljusti pasti, zlasti tiste iz rodu Odontomachus. Ta skupina ima druge najhitrejše plenilske priveske v živalskem kraljestvu, saj so sposobni zapreti čeljust v povprečju v 130 mikrosekundah, kot kažejo študije. Skupaj z njihovim želom, ki lahko izloča toksine, jih to spremeni v stroje za ubijanje.
Nazadnje ne smemo pozabiti na mravlje iz rodu Myrmecia, ki so na njihovem območju razširjenosti (Avstralija) znane tudi kot mravlje biki.93 vrst, vključenih v ta takson, izstopa po svojih močnih čeljustih, odličnem vidu in močnih toksinih. Čeprav niso smrtonosne za ljudi, so bile odkrite smrti zaradi anafilaktičnega šoka.
Večina vrst mravelj je mrhovinarjev, splošnih plenilcev ali popolnoma rastlinojedih. Nekateri pa so razvili zelo specializirane strategije hranjenja.
Zadnje opombe o obnašanju mravelj
Kot ste morda videli, svet mravelj daleč presega invazijo piknika spomladi ali poleti. Nekatere mravlje živijo na drevesih in njihove ličinke tvorijo prave mreže (Polyrhachis dives), druge gojijo glive, s katerimi se hranijo (Atta in Acromyrmex), tretje pa neutrudno lovijo velik plen (Myrmecia).
Če nam je po branju teh vrstic nekaj jasno, je to, da nas imajo mravlje veliko za naučiti o evoluciji in kompleksnih družbah. Brez dvoma so živi zgled, da je enotnost moč.