Mravi su porodica kukaca (Formicidae) koji zajedno s pčelama i osama čine red opnokrilaca (Hymenoptera). Do danas je zabilježeno više od 22 000 vrsta - od kojih je 13 800 opisano - a procjenjuje se da one čine do 25 % kopnene biomase životinjskog podrijetla. Želite li znati više o ponašanju mrava?
Ovi beskralješnjaci ističu se neobičnom eusocijalnošću i stvaranjem superorganizama, odnosno sposobni su stvoriti složene strukture koje daleko nadilaze zbroj svakog njihovog člana. Bez sumnje, Hymenoptera predstavljaju fascinantnu evolucijsku strategiju i još uvijek imamo puno toga za naučiti o njima.
Karakteristike mrava
Mravi su Hymenoptera, ali također pripadaju razredu Insecta. Kao insekti, oni imaju niz karakteristika koje dijele sa skakavcima, kornjašima, bogomoljkama i drugima, kao što je tijelo podijeljeno na glavu, prsni koš i abdomen, 6 ekstremiteta i prisutnost vrlo značajnih cefaličnih antena.
Kao i drugi kukci, mravi imaju egzoskelet koji ih štiti od okoline, u ovom slučaju sastavljen od epikutikule i hitinske prokutikule. Osim toga, treba napomenuti da nemaju pluća i dišne putove kojima bi se služili, već kisik ulazi u njihovo tijelo kroz egzoskelet kroz pore koje se nazivaju spirale.
Na razini glave ovi su beskralješnjaci vrlo razvijeni. Imaju par lateraliziranih složenih očiju, 3 ocela na vrhu glave -koje detektiraju razine svjetlosti i polarizaciju- i par antena koje mogu bilježiti kemikalije, zračne struje i vibracije.Kao što ćemo vidjeti u kasnijim recima, oni su ključni u komunikaciji.
Prsni koš ili mesosoma sadrži 6 motoričkih udova i krila, prisutnih kod kraljica i mužjaka u vrijeme reprodukcije. S druge strane, abdomen ili metasoma štiti sve vitalne organe životinje, uključujući reproduktivni, dišni i izlučujući sustav. Zanimljivo je da neke vrste pokazuju modificirane reproduktivne organe kao što su žalci.
Svaka vrsta mrava ima svoje karakteristike, ali svi slijede zajednički opći plan tijela.
Ponašanje mrava
Kao što smo rekli, na svijetu postoji više od 22 000 vrsta mrava. Utvrđivanje općenitosti u tako velikom taksonu je zastrašujući zadatak, ali postojanje zajedničkih predaka i evolucijska konvergencija učinili su neka svojstva primjenjivima na gotovo sve formicide.Evo nekoliko primjera:
- Ponašanjem mrava upravljaju mehanizmi odabira srodnika.
- Postoji natjecanje između jedinki iste vrste i populacije, između populacija (kolonija) i između vrsta.
- Kolonije pokazuju hijerarhije u procesima kontrole kolonija. Natjecanje članova iste kolonije oblikuje dinamiku zajednice.
- Kolonije se dijele na kaste, uglavnom radnike, vojnike, kraljice i muškarce.
- Pasmine su oblikovane prirodnom selekcijom kako bi se povećala sposobnost cijele kolonije, a ne pojedinačnih jedinki.
Osim dinamike kolonije, mravi često imaju obavezne odnose s određenim vrstama biljaka i beskralješnjaka. Neophodni su za održavanje biogeokemijskih ciklusa u tlu, izvrstan su izvor proteina za razne vrste i igraju neusporedivu ulogu u širenju sjemena, između ostalog.
Dalje, istražujemo neka od ponašanja mrava. Od odabira srodnika do eusocijalnosti, neće vas ostaviti ravnodušnima.
Kaste u mravinjaku
Općenito, tvrdi se da mravi dijele svoje kolonije u kaste, iako ta granica kod nekih vrsta postaje pomalo nejasna. U svakom slučaju, u mravinjak se mogu navesti sljedeće društvene organizacije:
- Reina: je stup kolonije, "srce" i "mozak" u isto vrijeme. Kad se matica razmnoži s krilatim mužjakom, ona se zakopa i počne polagati jaja, koja će odgovarati budućim radilicama. Kraljica mrava može živjeti i do 30 godina, ovisno o vrsti. Diploidan je (2n), jednostavno rečeno, ima potpunu "genetičku sliku" .
- Radnik: radnici su "ruke" kolonije. Obično žive od 1 do 3 godine i obavljaju sve zadaće mravinjaka, od izgradnje galerija do potrage za hranom.Prema studijama, diferencijacija od radilice do matice mogla bi ovisiti o unosu hrane u stadiju ličinke. Također su diploidni (2n).
- Muškarac: Mužjaci su spermatozoidi s nogama, budući da im je jedina svrha razmnožavanje i umiranje. Treba napomenuti da su oni haploidna (n) živa bića, što znači da imaju polovicu genetskih informacija od ženki i radnika - jedan set kromosoma -
Međutim, ovo pravilo ne vrijedi za sve mrave. Neke vrste karakterizira predstavljanje organizacija u kojima su svi radnici potencijalno reproduktivni, ali je jedan ili skupina odabrana iznad ostalih mehanizmima dominacije (Gamergate). Diacamma rugosum izvrstan je primjer za to.
Mravi i odabir srodnika
Rečeno brzo i jednostavno, rodbinska selekcija ili rodbinska selekcija pokušava objasniti “ altruizam” u životinjskom carstvu, odnosno zašto postoje živa bića koja pomažu svojim srodnicima iako to za njih uključuje znatna energetska ulaganja.Ova se pretpostavka temelji na Hamiltonovoj jednadžbi:
rB>C
(r) predstavlja genetski odnos između obje komponente dinamike, (B) dobrobiti koju osoba ostvaruje altruističkim ponašanjem i (C) reproduktivnog troška koji to ponašanje podrazumijeva da bi se pomoglo dobročinitelju. Drugim riječima, što je veći odnos među životinjama (r), veća je vjerojatnost da će jedinka u koloniji pomoći svom rođaku ili "nadređenom" .
Ova se teorija također može primijeniti na opnokrilce, posebno mrave. Radnice "poriču" svoju reproduktivnu sposobnost da bi favorizirale onu kraljice, jer to dolazi "na račun" na evolucijskoj razini, budući da su svi vrlo bliski rođaci. U ovoj se strategiji daje prednost širenju zajedničkih gena među generacijama u odnosu na individualnu reprodukciju.
Unatoč zanimljivosti ovih teorija, ne može se svako ponašanje mrava objasniti odabirom srodnika. Mnogi stručnjaci danas raspravljaju o aplikacijama.
Ponašanje mrava kao eusocijalnih i kooperativnih bića
Bilo odabirom srodnika ili drugim mehanizmima, mravi su jasan primjer eusocijalnosti dovedene do krajnosti. U tim nerazdvojnim zajednicama odrasli pripadaju 2 ili više generacija koje se preklapaju, kooperativno se brinu za svoje potomstvo, a velika većina članova nije sposobna za reprodukciju (radnici).
U ovim kolonijama prirodna selekcija ne djeluje na jedinku, već na cijelu populaciju, pa svi članovi međusobno surađuju na ekstreman način. Iz tog razloga, ako se hijerarhija ili društvena struktura prekine, cijeli mravinjak se ruši. Drugim riječima, ako kraljica umre, radnici umiru s njom - osim prethodno spomenutih Gamergatesa.
U mravinjaku život radnika nije bitan. Žrtvuje se bez problema ako spasi ličinke ili maticu.
Mravi kao superorganizmi
Kao što smo već rekli, svaki mravinjak je složen organizam koji pretpostavlja nešto "iznad" zbroja svih svojih dijelova. Svi superorganizmi dijele sljedeće karakteristike:
- Komponente kolonije žive u zajedničkoj strukturi (mravinjak ili gnijezdo) koja pruža zaštitu matici i ličinkama i omogućuje opskrbu hranom. Temperatura i vlažnost gnijezda je jedinstvena za svaku vrstu i njezine komponente je mogu regulirati.
- Kraljica ili majka je "srce" i "mozak" superorganizma. Ovo može živjeti do 100 puta dulje od očekivanog za njegovu veličinu i morfologiju.
- Članovi kolonije dijele funkcije. Neki od njih brinu se o ličinkama, drugi love, a treći grade galerije i održavaju mravinjak čistim.
Sve te složene interakcije donose niz nesagledivih prednosti. Mravi proizvode više potomaka od prosječnog kukca, žive mnogo dulje kao biološka jedinica i sposobni su održati određeni stupanj neovisnosti o vanjskom okruženju.
Vrlo jasan primjer ove jedinstvene složenosti predstavlja vrsta Myrmecocystus mexicanus. U tim mravinjacima odabrana skupina radnika hrani i puni svoj gaster - lukovičasti dio metasoma - do fizioloških granica. Zatim vise sa stropa ćelije u mravinjaku, postaju nepokretni i djeluju kao žive rezerve hrane.
Komunikacija
Mravi sakupljači prelaze udaljenosti do 200 metara od gnijezda. Zahvaljujući svojim antenama, sposobni su detektirati feromone koje emitiraju drugi članovi kolonije i tako se sigurno vraćaju u svoje naseljeno središte. Ove staze također su korisne za označavanje izvora hrane, opasnosti, drugih kolonija i još mnogo toga.
Osim toga, neke dnevne vrste iz sušnih okruženja - kao što je Cataglyphis bicolor - sposobne su se orijentirati na različite načine. Kako istraživanja pokazuju, ova vrsta predstavlja svojevrsni "pedometar" i radnici broje korake koje su prešli od mravinjaka do određenog odredišta.Također uzimaju kao referentne objekte u okruženju i položaj Sunca.
Hranjenje mrava
Općenito, čovjek obično ima ideju o mravu koji skuplja sjemenke i sitne otpatke kako bi se prehranio, ali ne slijede svi mravi ovu strategiju. Neke se vrste hrane gljivama koje uzgajaju u svojim mravinjacima (Acromyrmex), a druge su praktički striktni mesožderi (Odontomachus, Harpegnathos i Myrmecia, između ostalih).
Najjasniji primjer predatorske strategije su čeljusti zamke, posebno one koje pripadaju rodu Odontomachus. Ova skupina ima druge najbrže grabežljive privjeske u životinjskom carstvu, budući da su sposobni zatvoriti čeljust u prosjeku za 130 mikrosekundi, kako pokazuju studije. Zajedno s njihovim žalcem sposobnim za lučenje toksina, to ih pretvara u strojeve za ubijanje.
Na kraju, ne možemo zaboraviti mrave iz roda Myrmecia, također poznate kao mravi bikovi u području njihove rasprostranjenosti (Australija).93 vrste uključene u ovaj takson ističu se svojim snažnim čeljustima, izvrsnim osjetilom vida i snažnim toksinima. Iako nisu smrtonosni za ljude, otkriveni su smrtni slučajevi od anafilaktičkih šokova.
Većina vrsta mrava su strvinari, općeniti predatori ili čisti biljojedi. Međutim, neki su razvili vrlo specijalizirane strategije hranjenja.
Završne bilješke o ponašanju mrava
Kao što ste možda vidjeli, svijet mrava ide daleko dalje od invazije piknika u proljeće ili ljeto. Neki mravi žive na drveću i njihove ličinke stvaraju prave mrežne češljeve (Polyrhachis dives), drugi uzgajaju gljive kojima se hrane (Atta i Acromyrmex), a treći neumorno love veliki plijen (Myrmecia).
Ako nam je nakon čitanja ovih redaka nešto jasno, to je da nas mravi imaju štošta naučiti po pitanju evolucije i složenih društava. Bez sumnje, oni su živi primjer da je jedinstvo snaga.
