Ant Wars

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Vojne mravelj so neposredna, agresivna oblika interakcije med mravljami iz različnih kolonij. Mravlje sodelujejo v tekmovanju med seboj. Na primer, če si ena od kolonij prisvoji vir hrane, ta vir ni več na voljo drugim mravelj. To je posredna konkurenca. V kontekstu tekmovanja so mravlje vojne oblika konflikta, v katerem se mravlje neposredno spopadejo med seboj. Zanimivo je, da se takšni konflikti lahko pojavijo tako znotraj ene vrste kot med vrstami.

Če mravlje obravnavamo kot družbo, potem obstajata dve možnosti za vstop v tako imenovane vojne. Eden od njih je precej blizu običajnemu razumevanju "vojne" za ljudi, in sicer boja med kolonijami iste vrste. Druga vključuje interakcije med različnimi vrstami mravelj. In obe vrsti konfliktov sta zanimivi za biologijo mravlja.

Zgodovina raziskav

Ljudje so vedeli za obstoj vojn mravelj, še preden so se biologi resno zanimali za ta pojav. Na primer, Charles Darwin je pisal o konfliktih med mravljami. V Svetem pismu se omenja uspeh mravljih skupnosti, saj ljudje že tisoče let zanimajo opazovanje tega pojava. Vojne mravelj so delno pritegnile toliko pozornosti, ker so bili spopadi med mravljami dramatični in očitni, pa tudi zato, ker so mravlje družbena bitja, tako kot ljudje, zato se je težko vzdržati vzporednic med našimi družbami. Zanimivo je gledati zgodovino teh primerjav kot dialog: po eni strani je vzbudilo zanimanje vprašanje, ali lahko boj med mravljami okrepi obstoječe ideje ali odpre novo plat človeških konfliktov; po drugi strani pa možnost uporabe naukov, ki smo jih razvili za razumevanje narave konfliktov med mravljami, na mravlje.

Raziskovalne metode

Mravlje so družbene žuželke. Praviloma v družbah žuželk kolonija deluje kot celota in do neke mere ohranja gensko celovitost. Z drugimi besedami, kolonijo drži sorodna struktura, ki je včasih precej zmedena. Znotraj kolonije se razvija sposobnost prepoznavanja in prepoznavanja vsakega njenega člana. Mravlje navadno delijo svet na dva razreda precej preprosto: člane kolonije in vse ostale. Znotraj kolonije se razvijejo zelo presenetljive posebnosti, ki jo združujejo, vsaj pri večini vrst in v večini okoliščin.

Mravlje pogosto srečajo druge mravlje, zlasti v tropih. Nedavna študija v gorovju Appalachian v Združenih državah je pokazala, kako gosto se lahko naselijo mravlje. Raziskovalci so v gozdu zbirali mrtve žuželke, jih pustili na tleh in opazovali, koliko časa je minilo, preden je potencialni plenilec ali potrošnik naletel na hrano. Večino teh kosov hrane so našli mravlje in nikoli jim ni vzelo več kot nekaj minut. Na tistih mestih, kjer se mravljišča nahajajo najbližje tlom, mravlje nenehno pregledujejo in patruljirajo po tleh, tako da dolgo časa praktično ni nobenega območja nedotaknjenega.

Mravlje pogosteje naletijo na pripadnike drugih kolonij in celo drugih vrst. V habitatih, ki jih zaseda veliko vrst hkrati, je verjetnost medvrstnega trka kolonij izjemno velika. Ta interakcija se dogaja redno. Če kolonija spozna, da obstaja nevarnost izgube virov ali ozemlja tako zaradi mravelj druge vrste kot od mravelj iz drugih kolonij iste vrste, tej grožnji sledi organiziran agresiven odziv, ki se lahko včasih spremeni v pravo bitko..

Razvoj mravljega orožja

Mravlje so starodavne žuželke. Obstajale so že dolgo pred razcepom superceline Gondvana. Zgodilo se je pred več kot sto milijoni let, mravlje pa so se pojavile že dolgo pred tem. Seveda so mravlje v vojni že desetine, če ne na stotine milijonov let. Mravlje imajo vrsto naprav, ki jih lahko uporabijo kot orožje med bojem. Domnevamo lahko, da so vojne igrale pomembno vlogo pri njihovem razvoju. Znanstveniki, ki preučujejo proces njihove evolucije, govorijo o spremembi predmeta agresije, ko se razvijajo. V daljni preteklosti so bili glavni sovražniki zgodnjih mravelj vretenčarji, tako velike kopenske živali, kot so dinozavri, ptice in sesalci. Številne vrste mravelj so bile opremljene z zelo močnim žedom. Bili so dobro prilagojeni za napade na ljudi, vendar njihovo "orožje" ni bilo zelo učinkovito proti drugim žuželkam.

Ko so se mravlje razvijale in njihove vrste so postajale vse bolj raznolike, je vpliv teh vrst drug na drugega postajal vse pomembnejši. To je bil razlog, da so druge mravlje zavzele glavne sovražnike mravelj. Zdi se, da je to v nasprotju z zdravim razumom, vendar so nekatere vrste mravelj izgubile želo. V mnogih primerih se je želo spremenilo v sistem oskrbe s kemičnimi napadalnimi sredstvi, ki bi jih lahko uspešno uporabili v boju proti drugim mravelj. Videti je, da so se mravlje namerno odrekle sposobnosti boja proti vretenčarjem, kot smo mi, v korist sposobnosti napadanja, upora in zmage proti drugim mravljem.

Dandanes imajo številne vrste mravelj poseben arzenal orožja, ki ni zelo učinkovito proti sesalcem, dobro pa deluje proti drugim mravelj. Viri in značilnosti teh kemikalij – v katerem delu telesa nastanejo in katere kemikalije se uporabljajo – se med vsemi vrstami razlikujejo. Pri različnih vrstah mravelj lahko najdete žleze, ki se uporabljajo med bojem proti mravljam in se nahajajo dobesedno v katerem koli delu telesa. Tudi kemične spojine so izjemno raznolike. Obstajali so evolucijsko neodvisni viri tega orožja, ki se je razvilo pri različnih vrstah mravelj. Ob tem je mogoče razumeti, kako različno so pristopili k rešitvi skupnega problema.

Mravlje imajo veliko vrst orožja. Pogosto se uporabljajo ugrizi. Pogosto mravlje delujejo usklajeno: člani napadajoče kolonije lahko zadržijo pripadnike druge kolonije ali mravlje same raztrgajo na koščke, medtem ko njihovi sorodniki zadržijo sovražnika. Pravzaprav so mravlje zelo grde. Obstaja vsaj ena vrsta, pri kateri imajo mravlje delavke v telesu zelo veliko žlezo. Ko postanejo te mravlje zelo živčne, lahko povečajo pritisk nanjo in dobesedno eksplodirajo, vse okoli pa poškropijo z lepljivo snovjo. Druge mravlje imajo tudi različne žleze, včasih v glavi in včasih v trebuhu, in izločajo strupene snovi, ki uničijo njihove sovražnike. Tako njihovi konflikti vključujejo metode, ki se začnejo z bojem in končajo s kemičnim orožjem, zaradi česar so podobni ljudem.

Ustvarjajte ljubezen ne vojne

Zanimiv je pojav, ki je skoraj zagotovo povezan s spremembami naravnega okolja, ki jih je povzročil človek. Invazivne vrste so bile večkrat napadene po vsem svetu. Ko vrsta, ki so jo vnesli ljudje, dobi priložnost, da obvlada novo okolje, se lahko razmnoži do nepredstavljivega obsega in doseže gostoto brez primere za svoj domači habitat. Območje razširjenosti invazivnih vrst mravelj lahko doseže ogromna območja - na tisoče kvadratnih kilometrov.

Zakaj so te invazije tako uspešne? Biološke prednosti teh vrst so povezane z enokolonialnostjo. Ta pojav je pri nekaterih vrstah zaradi enega ali drugega razloga izguba sposobnosti razlikovanja med mejami kolonij. V normalnih razmerah ima vsaka kolonija svoj kemični podpis, s pomočjo katerega mravlje razlikujejo med prijateljem in sovražnikom. Toda številne invazivne vrste so ga izgubile. Znotraj svoje vrste se z drugimi posamezniki obnašajo, kot da bi bili člani lastne kolonije.

Sposobnost izogibanja vojnam mravelj znotraj vrste in želja po sprejetju pripadnikov drugih kolonij v svoje sta omogočila zmanjšanje višine stroškov. Zato so lahko povečali populacijo in postali uspešnejši v konkurenci. Ohranijo sposobnost, da na predstavnike drugih vrst gledajo kot na sovražnike ali tujce, vendar ne kažejo znotrajvrstne agresije. Posledično se skoraj ena kolonija mravelj razširi na tisoče kilometrov. Mravlje z enega konca lahko komunicirajo z mravljami z drugega brez kakršne koli agresije. Ta učinek je bil večkrat opažen in je precej presenetljiv. Uspešne invazijske vrste niso tesno povezane, ampak prihajajo iz različnih poddružin mravelj, zaradi česar so zelo raznolike.

To nam pove, da je sodelovanje najbolj zanesljiva pot do uspeha. Seveda je veliko odvisno od stopnje, na kateri je izražena. Ponovno se lahko obrnemo na primerjavo med mravljami in človeško družbo. Ljudje smo družabne živali: sodelujemo, sklepamo zavezništva. Toda kolonije mravelj imajo raven sodelovanja in integracije, ki je za ljudi praktično nedosegljiva. Človek se od mravlje skoraj vedno razlikuje po tem, da tudi če obstaja v družini ali drugi družbeni skupini, ohrani pomemben del svoje individualne identitete.

Vedno smo zelo navdušeni nad primeri požrtvovalnosti in velikodušnosti, na koncu pa je naše življenje občutljiv manever med sebičnostjo in sodelovanjem. V tem smislu se mravlje razlikujejo od nas. Znotraj kolonije so sebičnost in individualni interesi večinoma prenehali obstajati. Mravlje se še naprej vpletajo v konflikte med različnimi kolonijami, a zanimivo je, da se zdi, da se invazivnim vrstam, ki so opustile kolonije, bolje obnesejo.

Vojaki proti nomadskim mravljem

Vojaki so posebna vrsta mravelj, ki jih najdemo v določenih kolonijah. So del delovne sile in so specializirani za obrambo. Vse vrste mravelj nimajo vojakov, večina je omejena na samo eno vrsto delavcev. Toda pri drugih vrstah se specializirani vojaki razlikujejo od običajnih delavcev po povečani telesni velikosti in obnašanju. Če je kolonija napadena, so pri njeni obrambi najpomembnejši vojaki.

Nomadske mravlje so poddružina mravelj z več edinstvenimi vedenji. Svoje socialne veščine so razvili močneje kot katera koli druga skupina družbenih žuželk ali celo katera koli druga žival, ki jo poznamo. Nomadske mravlje so zanimive zaradi svoje sposobnosti, da skupaj izvajajo vsa dejanja. Vsaka dejavnost se izvaja v tesni interakciji velikih skupin posameznikov. Ne ukrepajo samostojno in posamezni delavci nikoli ne hodijo sami.

Edini člani kolonij nomadskih mravelj, ki lahko delujejo samostojno, so samci. Od časa do časa se rodijo kot paritvena kolonija. Imajo krila in občasno zapustijo kolonijo, da bi našli mlade samice. Vse druge dejavnosti v kolonijah nomadskih mravelj izvaja skupina članov istega gnezda. Med njimi ni ločenih tabornikov ali zbiralcev hrane - vse se opravi z množičnim delom roja žuželk. Morda mislite, da je kolonija nomadskih mravelj nedeljiva enota, skoraj kot organizem, kot psevdopod amebe. Napad nomadskih mravelj si lahko predstavljamo kot roko ali nogo, ki nikoli ne izgubi stika s telesom. In vse, kar počnejo, se zgodi z visoko stopnjo koordinacije in interakcije.

Nomadske mravlje z ličinkami, ukradenimi iz osinega gnezda

Nomadske mravlje so odličen material za preučevanje vojn mravlja. V tem se tudi nekoliko razlikujejo od vseh drugih mravelj. Zanje je svet razdeljen na tri kategorije: druge kolonije iste vrste, druge vrste nomadskih mravelj in druge živali, vključno z drugimi nenomadskimi vrstami mravelj. Njihova reakcija na vsako od kategorij je popolnoma drugačna. Na splošno nomadske mravlje ne sodelujejo v vojnah z drugimi nomadskimi mravljami. Vendar pa je eden izmed najljubših plen nomadskih mravelj druge vrste mravelj.

Nomadske mravlje imajo dve vrsti konfliktnih odzivov: nevednost in izogibanje. Predstavljajte si proces iskanja nomadskih mravelj: pošljejo veliko skupino v napad, celotno preprogo delavskih mravelj, ki pometajo skozi gozd. Včasih se podoben roj približa roju predstavnikov druge vrste nomadskih mravelj. V takšni situaciji pričakujemo razburljivo bitko med obema množicama. Vendar se najpogosteje preprosto ignorirajo: dva ogromna roja mirno prehajata drug skozi drugega. Pogled na ta pojav je neverjeten.

Druga vrsta reakcije je zelo redka. Ko prideta v stik dve koloniji iste vrste nomadskih mravelj, zelo hitro ugotovita, da sta srečala pripadnike druge skupine. Toda namesto da bi začeli bitko, se obe koloniji umakneta v nasprotni smeri druga od druge. Pripravljeni so premagati precej velike razdalje, da bi se čim bolj oddaljili drug od drugega, kar lahko povzroči celo premik v celotni koloniji. Tako se znotraj lastne vrste nomadske mravlje jasno izogibajo, predstavniki različnih vrst pa se preprosto ignorirajo.

Ko nomadske mravlje naletijo na predstavnike druge, ne-nomadske vrste mravelj, se zgodi ravno nasprotno: napadejo in poskušajo ubiti vse mravlje v tej koloniji. Nomadske mravlje napadajo zelo velike kolonije drugih vrst mravelj in jih obravnavajo kot plen. Seveda se druge mravlje v mnogih primerih ubijejo. Takšne bitke lahko povzročijo velike izgube na obeh straneh. Vojne med kolonijami nomadskih mravelj in njihovim plenom so nekatere najbolj spektakularne in katastrofalne bitke v naravi. Najpogosteje prevladujejo nomadske mravlje, ki pa lahko med bitko utrpijo tudi velike izgube.

Nomadske mravlje lahko zaposlijo veliko število svojih bratrancev iz gnezda, ko najdejo dragocen vir. Obstajajo dokazi, da imajo za uporabo v takih primerih posebno snov - rekrutacijski feromon. To je področje za nove raziskave nomadskih mravelj in njihovih kemičnih instrumentov. Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da imajo funkcionalno različne feromone in kemične signale za posredovanje različnih informacij, vendar o njihovi specifični kemični sestavi ne vemo skoraj nič.

Glede na fizično velikost nomadske mravlje niso vedno velike. Obstaja veliko drugih vrst mravelj z veliko večjimi telesi. Toda zahvaljujoč količini jim uspe. Njihove kolonije so ogromne in vse akcije se izvajajo v velikih usklajenih skupinah. Če naletite na predstavnike kolonije nomadskih mravelj, potem ne govorimo o enem skavtu, ampak takoj o pomembnem delu kolonije. Hkrati se v boj pojavljajo številne posamezne mravlje in jim za razliko od drugih mravelj ni treba čakati, dokler se novačenje ne zaključi. Vzajemno delujejo z vsemi elementi okolja kot ločena družbena enota.

Nomadske mravlje proti mravljam, ki režejo liste

Ena od vrst nomadskih mravelj v tropskih gozdovih Novega sveta redno poskuša vdreti na ozemlje razvitih kolonij mravelj, ki režejo liste. Nomadske mravlje in mravlje, ki režejo liste, so krone evolucije mravelj: sposobne so ustvariti velike kolonije, doseči visoko stopnjo socializacije in sodelovati v večplastni delitvi dela. Ko nomadske mravlje napadejo visoko razvite populacije mravelj, ki režejo listje, se vojaki obeh vrst postavijo drug proti drugemu in začnejo katastrofalne bitke, ki lahko trajajo več dni, dokler nomadske mravlje ne prebijejo obrambne črte, pridejo do gnezd listnih rezalk. mravlje in začnejo pleniti njihove zaloge.

Mravlje, ki režejo liste, gradijo ogromna mravljišča in vzpostavijo ogromne kolonije z milijonsko populacijo. Vojaške mravlje te vrste odlikuje njihova impresivna velikost: nosilnost vojaške mravlje je stokrat večja od nosilnosti mravelj delavke. Vendar vojaki ne morejo opraviti velikega dela za kolonijo: so premnožični, njihovo vzdrževanje je drago za prebivalstvo, natančnega namena pa biologi še niso povsem ugotovili.

Ko pa so biologi začeli opazovati redne napade nomadskih mrav na kolonije mravelj, ki režejo liste, so opazili, kako se mravlje, ki režejo liste, odzivajo na te invazije. Na tisoče ogromnih listnih rezalnikov je poslanih na frontno črto, kjer morajo poskušati odvrniti napad nomadskih mravelj. V večini primerov so njihova prizadevanja neuspešna in na koncu bodo nomadske mravlje še vedno prebili obrambno črto. Lahko pa domnevamo, da je prav zaščita pred nomadskimi mravljami razlog za obstoj vojaških listorezalcev. To opažanje podpira teorijo, da je boj proti drugim mravljam pomemben vidik evolucije mravelj.

Če podrobneje pogledate, kako se druge mravlje odzivajo na napade nomadskih mravelj, lahko ločite širok spekter reakcij: nekatere vrste mravelj se poskušajo upreti, druge začnejo paniko, komaj vidijo prve vojake nomadskih mravelj, in hiti rešiti gnezdo. Ponavadi evakuirajo potomce in se poskušajo premakniti čim dlje. Ker se počutijo varne, se ustavijo in čakajo na čas. Potem ko nasiti nomadski mravlje zapustijo opustošeno kolonijo, se lahko žrtve napada vrnejo domov.

Sodobne raziskave mravelj

Biološke značilnosti invazivnih vrst mravelj so trenutno zanimive. Znanstveniki so se začeli zavedati, da vedenje o tem, ali je kolonija vpletena v trke, nam pomaga izvedeti več o bioloških invazijah in njihovih možnih negativnih posledicah. Nekatere vrste invazivnih mravelj povzročajo okoljske probleme v svetovnem merilu – ne le za ljudi, ampak tudi za ogrožene ekosisteme območij njihove invazije. Glede na to, da brišejo ogrožene vrste z obličja zemlje in njihovo vedenje prispeva k prestrukturiranju habitatov, imajo lahko hude posledice za okolje.

Težavo predstavljajo tudi za ljudi: te mravlje plezajo v hrano, nekatere vrste oddajajo neprijeten vonj in povzročajo bolezni. Razumevanje vojn mravelj je lahko ključno za odkrivanje lastnosti, ki vabi invazivne vrste mravelj, da se tako obnašajo. Morda nam bo to odkritje pomagalo razviti reakcijo na demarše mravelj ali celo napovedati, kdaj se bo kaj takega ponovilo. Zato je danes ogromno raziskav o agresiji mravelj in vojnah mravlja, ki naj bi dale odgovor na vprašanje bioloških invazij.

Mravlja pobere nektar listnih uši

Dobro je, da si podrobneje ogledate vrste živali, ki imajo neposredne koristi od vojn mravelj. V kolonijah številnih podvrst mravelj živijo predstavniki drugih vrst, imenovani mirmekofili. Ti predstavniki živalskega sveta dobijo hrano predvsem iz kolonije mravelj. Običajno govorimo o parazitih, vendar je njihov negativni vpliv na življenje kolonije praviloma minimalen. Mirmekofili razvijejo sposobnost skrivanja pred mravljami. Mehanizem priznavanja soplemenikov, sprejet v koloniji, zanje ne velja, vendar ga nekako obidejo. In vrste, katerih usoda je v evolucijskem smislu povezana z usodo kolonije mravelj, izkazujejo veliko zanimanje za izid mravljih vojn. Z drugimi besedami, če je kolonija uničena, imajo tudi oni težave. Vendar trenutno znanstveniki nimajo informacij o neposredni udeležbi mirmekofilov v bitkah, čeprav ideja ni slaba.

Trenutno delujemo v dveh smereh. Najprej preučujemo evolucijo možganov mravelj in poskušamo razumeti, kako se živčni sistem odziva na različne okoljske razmere, ali vnaprej določa družbene vloge in velikosti telesa mravelj. Drugič, zanima nas, kako lahko nomadske mravlje uporabimo za preučevanje temperaturnih nihanj in morda vpliva podnebnih sprememb na genetiko in psihologijo prostoživečih živali. Nomadske mravlje vidimo kot odličen model za raziskave, deloma zato, ker lahko pripadniki tropskih nomadskih vrst mravelj prenesejo širok razpon temperatur: identične podvrste so bile izpostavljene zelo visokim temperaturam v nizko ležečih območjih in zelo mrazu v gorah v potek raziskav.

Odprta vprašanja

Iz kopice znanstvenih člankov, ki so se pojavili leta 2015, smo izvedeli, da je struktura možganov mravelj v zadnjih letih doživela pomembne spremembe, zlasti v smislu preoblikovanja vrste iz entomofaga v družbena bitja. Ta sprememba teoretično potrjuje domnevo, da predstavnik vrste, ko je postal družbeno bitje, ne potrebuje enako visoke stopnje razvoja možganov in kognitivne dejavnosti, saj lahko zdaj deli informacije in se integrira z drugimi predstavniki svoje podvrste - skoraj enako, kot če bi nevronske povezave lahko prenesli na raven skupine. To odkritje je bilo pravi preboj; je treba analizirati podobne trende pri predstavnikih drugih vrst, da bi razumeli, ali to velja za vse predstavnike favne. To je pomembno, saj če pogledate predstavnike razreda vretenčarjev - sesalce, ptice, ribe, večina od njih v bistvu kaže ravno nasprotno težnjo. Z drugimi besedami, če vaša vrsta postane bolj socializirana, se poveča tudi možganska aktivnost; žuželke pa kažejo ravno nasprotno razmerje. V tej vrsti raziskav je veliko vznemirljivih odkritij.

Vprašanja o megakolonijah ostajajo odprta. Ni znano, kako globoka je njihova integracija. Morda je vse omejeno na lokalno raven, informacije pa si izmenjujejo le na kratkih razdaljah. Zanimivo si je predstavljati globoko integrirane kolonije, čeprav je malo verjetno, da bi si lahko izmenjevale informacije na dolge razdalje. Ni pa slaba ideja za znanstvenofantastični roman.