Ratovi mrava

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Ratovi mrava su direktan, agresivan oblik interakcije između mrava iz različitih kolonija. Mravi se međusobno nadmeću. Na primjer, ako jedna od kolonija prisvoji izvor hrane, ovaj izvor više nije dostupan drugim mravima. Ovo je indirektna konkurencija. U kontekstu konkurencije, ratovi mrava su oblik sukoba u kojem se mravi direktno sukobljavaju jedni s drugima. Zanimljivo je da se takvi sukobi mogu pojaviti i unutar jedne vrste i između vrsta.

Ako posmatramo mrave kao društvo, onda postoje dvije opcije za ulazak u tzv. Jedan od njih je prilično blizak uobičajenom shvaćanju "rata" za ljude, odnosno borbe između kolonija iste vrste. Drugi uključuje interakcije između različitih vrsta mrava. I obje vrste sukoba su zanimljive za biologiju mrava.

Istorija istraživanja

Ljudi su znali za postojanje ratova mrava i prije nego što su se biolozi ozbiljno zainteresovali za ovaj fenomen. Na primjer, Charles Darwin je pisao o sukobima između mrava. U Bibliji se spominje uspjeh mravljih zajednica, jer su ljudi bili zainteresirani za promatranje ovog fenomena hiljadama godina. Djelomično su ratovi mrava privukli toliku pažnju jer su sukobi između mrava bili dramatični i očigledni, ali i zato što su mravi društvena bića kao i ljudi, pa je teško suzdržati se od povlačenja paralela između naših društava. Zanimljivo je posmatrati istoriju ovih poređenja kao dijalog: s jedne strane, pitanje koje je izazvalo interesovanje bilo je da li borba između mrava može ojačati postojeće ideje ili otvoriti novu stranu ljudskih sukoba; s druge strane, mogućnost primjene na mravima učenja koja smo razvili da bismo razumjeli prirodu sukoba među mravima.

Metode istraživanja

Mravi su društveni insekti. U pravilu, u društvima insekata, kolonija djeluje kao cjelina i u određenoj mjeri održava genetski integritet. Drugim riječima, koloniju drži na okupu srodna struktura, što je ponekad prilično zbunjujuće. Unutar kolonije razvija se sposobnost identifikacije i prepoznavanja svakog njenog člana. Mravi imaju tendenciju da dijele svijet na dvije klase prilično jednostavno: članove kolonije i sve ostale. Unutar kolonije razvijaju se vrlo upečatljive karakteristične karakteristike koje je ujedinjuju, barem u većini vrsta iu većini okolnosti.

Mravi se često susreću s drugim mravima, posebno u tropima. Nedavna studija u planinama Appalachian u Sjedinjenim Državama pokazala je koliko se mravi gusto mogu naseliti. Istraživači su skupljali mrtve insekte u šumi, ostavljali ih na tlu i gledali koliko je vremena trebalo da potencijalni grabežljivac ili potrošač naleti na hranu. Većinu ovih komada hrane pronašli su mravi, a nije im trebalo više od nekoliko minuta. Na onim mjestima gdje se mravinjaci nalaze najbliže tlu, mravi neprestano skeniraju i patroliraju tlom, ne ostavljajući praktički nijedno područje dugo netaknuto.

Veća je vjerovatnoća da će mravi naići na pripadnike drugih kolonija, pa čak i drugih vrsta. U staništima koja istovremeno zauzimaju mnoge vrste, vjerojatnost međuvrstnog sudara kolonija je izuzetno velika. Ova interakcija se dešava redovno. Ako kolonija shvati da postoji prijetnja gubitkom resursa ili teritorija kako od mrava druge vrste tako i od mrava iz drugih kolonija iste vrste, ovu prijetnju prati organizirani agresivni odgovor, koji se ponekad može pretvoriti u pravu bitku..

Evolucija oružja mrava

Mravi su drevni insekti. Postojali su mnogo prije cijepanja superkontinenta Gondvane. To se dogodilo prije više od sto miliona godina, a mravi su se pojavili mnogo prije toga. Naravno, mravi su u ratu desetinama, ako ne i stotinama, miliona godina. Mravi imaju niz uređaja koje mogu koristiti kao oružje tokom borbe. Može se pretpostaviti da su ratovi odigrali važnu ulogu u njihovoj evoluciji. Naučnici koji proučavaju proces njihove evolucije govore o promjeni objekta agresije kako se on razvija. U dalekoj prošlosti, glavni neprijatelji ranih mrava bili su kralježnjaci, velike kopnene životinje poput dinosaura, ptica i sisara. Mnoge vrste mrava bile su opremljene vrlo moćnim ubodom. Bili su dobro prilagođeni za napad na ljude, ali njihovo "oružje" nije bilo vrlo efikasno protiv drugih insekata.

Kako su mravi evoluirali i njihove vrste postajale sve raznovrsnije, uticaj ovih vrsta jednih na druge postajao je sve značajniji. To je bio razlog da su drugi mravi zauzeli mjesto glavnih neprijatelja mrava. Čini se da je to u suprotnosti sa zdravim razumom, ali neke vrste mrava su izgubile ubod. U mnogim slučajevima, ubod je pretvoren u sistem za snabdevanje hemijskim agensima koji su se mogli uspešno koristiti u borbi protiv drugih mrava. Izgleda da su mravi namjerno odustali od sposobnosti borbe protiv kičmenjaka poput nas u korist sposobnosti da napadaju, uzvrate i pobjeđuju druge mrave.

Danas mnoge vrste mrava imaju poseban arsenal oružja koje nije baš efikasno protiv sisara, ali dobro deluje protiv drugih mrava. Izvori i karakteristike ovih hemikalija - u kom delu tela se formiraju i koje se hemikalije koriste - razlikuju se među svim vrstama. Kod različitih vrsta mrava možete pronaći žlijezde koje se koriste tokom borbi mrava i nalaze se doslovno u bilo kojem dijelu tijela. Hemijska jedinjenja su takođe izuzetno raznolika. Postojali su evolucijski nezavisni izvori ovog oružja, koji su evoluirali u različitim vrstama mrava. Istovremeno se može shvatiti koliko su različito pristupili rješenju zajedničkog problema.

Mravi imaju mnogo vrsta oružja. Ugrizi se obično koriste. Često mravi djeluju zajedno: članovi kolonije u napadu mogu držati pripadnike druge kolonije ili sami rastrgati mrave na komade, dok njihovi rođaci zadržavaju neprijatelja. U stvari, mravi su veoma gadni. Postoji barem jedna vrsta kod koje mravi radnici imaju veoma veliku žlijezdu u svom tijelu. Kada ovi mravi postanu jako nervozni, mogu povećati pritisak na nju i bukvalno eksplodirati, prskajući sve oko sebe ljepljivom tvari. Drugi mravi također imaju različite žlijezde, ponekad smještene u glavi, a ponekad u trbuhu, i luče otrovne tvari koje obaraju njihove neprijatelje. Dakle, njihovi sukobi uključuju metode koje počinju borbom i završavaju hemijskim oružjem, što ih čini sličnima ljudima.

Vodite ljubav a ne rat

Postoji zanimljiv fenomen koji je gotovo sigurno povezan s ljudskim promjenama u prirodnom okruženju. Invazivne vrste su u više navrata napadane širom svijeta. Kada vrsta koju su uneli ljudi dobije priliku da ovlada novim okruženjem, može se razmnožavati do nezamislivih razmjera, dostižući gustoću bez presedana za svoje izvorno stanište. Područje distribucije invazivnih vrsta mrava može doseći ogromna područja - hiljade kvadratnih kilometara.

Zašto su ove invazije tako uspješne? Biološke prednosti ovih vrsta povezuju se s jednokolonijalnošću. Ovaj fenomen se sastoji u gubitku kod nekih vrsta, iz ovog ili onog razloga, sposobnosti razlikovanja granica kolonija. U normalnim uslovima, svaka kolonija ima svoj hemijski potpis, uz pomoć kojeg mravi razlikuju prijatelja i neprijatelja. Ali mnoge invazivne vrste su ga izgubile. Unutar svoje vrste, ponašaju se s drugim jedinkama kao da su članovi vlastite kolonije.

Sposobnost izbjegavanja ratova mrava unutar vrste i želja da se pripadnici drugih kolonija prihvate u svoje omogućile su smanjenje iznosa troškova. Stoga su uspjeli povećati broj stanovnika i postati uspješniji u konkurenciji. Oni zadržavaju sposobnost da na predstavnike drugih vrsta gledaju kao na neprijatelje ili vanzemaljce, ali ne pokazuju intraspecifičnu agresiju. Kao rezultat toga, gotovo jedna kolonija mrava prostire se na hiljade kilometara. Mravi s jednog njegovog kraja mogu komunicirati s mravima s drugog bez ikakve agresije. Ovaj efekat je uočen mnogo puta i prilično je iznenađujući. Uspješne invazivne vrste nisu blisko povezane, već dolaze iz različitih podfamilija mrava, što ih čini vrlo raznolikim.

To nam govori da je saradnja najsigurniji put do uspjeha. Naravno, mnogo zavisi od nivoa na kojem je to izraženo. Možemo se ponovo obratiti poređenju između mrava i ljudskog društva. Ljudi su društvene životinje: radimo zajedno, stvaramo saveze. Ali kolonije mrava imaju nivo saradnje i integracije koji je ljudima praktično nedostižan. Čovjek se gotovo uvijek razlikuje od mrava po tome što, čak i ako postoji u porodici ili drugoj društvenoj grupi, zadržava značajan dio svog individualnog identiteta.

Uvek smo veoma uzbuđeni zbog slučajeva samopožrtvovanja i velikodušnosti, a na kraju naš život je delikatan manevar između sebičnosti i saradnje. U tom smislu mravi se razlikuju od nas. Unutar kolonije, sebičnost i individualni interesi su uglavnom prestali da postoje. Mravi nastavljaju da se sukobljavaju između različitih kolonija, ali zanimljivo je da invazivne vrste koje su napustile barijere kolonija izgleda bolje.

Vojnici protiv nomadskih mrava

Vojnici su posebna vrsta mrava koji se nalazi u određenim kolonijama. Oni su dio radne snage i specijalizirani su za odbranu. Nemaju sve vrste mrava vojnike, većina je ograničena na samo jednu vrstu radnika. Ali kod drugih vrsta, specijalizirani vojnici razlikuju se od običnih radnika povećanom tjelesnom veličinom i ponašanjem. Ako je kolonija napadnuta, onda su vojnici ti koji učestvuju u njenoj odbrani.

Nomadski mravi su podporodica mrava s nekoliko jedinstvenih ponašanja. Oni su razvili svoje društvene vještine snažnije od bilo koje druge grupe društvenih insekata, ili čak bilo koje druge životinje poznate nama. Nomadski mravi zanimljivi su zbog svoje sposobnosti da sve radnje izvode zajedno. Svaka aktivnost se odvija u bliskoj interakciji velikih grupa pojedinaca. Ne poduzimaju samostalne radnje, a pojedini radnici nikada ne hodaju sami.

Jedini pripadnici nomadskih kolonija mrava koji mogu djelovati samostalno su mužjaci. S vremena na vrijeme se rađaju kao kolonija za parenje. Imaju krila i s vremena na vrijeme napuštaju koloniju kako bi pronašli mlade ženke. Bilo koju drugu aktivnost u kolonijama nomadskih mrava obavlja grupa članova istog gnijezda. Među njima nema zasebnih izviđača ili stočara - sve se radi masovnim radom roja insekata. Mogli biste pomisliti da je kolonija nomadskih mrava nedjeljiva jedinica, skoro kao organizam, poput pseudopoda amebe. Napad nomadskih mrava može se zamisliti kao ruka ili noga koja nikada ne gubi kontakt s tijelom. A sve što rade dešava se uz visok stepen koordinacije i interakcije.

Nomadski mravi s larvama ukradenim iz osinjeg gnijezda

Nomadski mravi pružaju odličan materijal za proučavanje ratova mrava. Po tome se također malo razlikuju od svih drugih mrava. Za njih je svijet podijeljen u tri kategorije: druge kolonije iste vrste, druge vrste nomadskih mrava i druge životinje, uključujući druge nenomadske vrste mrava. Njihova reakcija na svaku od kategorija je potpuno drugačija. U principu, nomadski mravi ne učestvuju u ratovima sa drugim nomadskim mravima. Međutim, jedan od omiljenih plijena nomadskih mrava su druge vrste mrava.

Nomadski mravi imaju dvije vrste odgovora na konflikt: neznanje i izbjegavanje. Zamislite proces traženja hrane nomadskih mrava: oni šalju veliku grupu u napade, čitav tepih mrava radnika, koji šibaju kroz šumu. Ponekad se sličan roj približava roju predstavnika druge vrste nomadskih mrava. U takvoj situaciji očekujemo uzbudljivu borbu između dvije mase. Međutim, najčešće se jednostavno ignoriraju: dva ogromna roja mirno prolaze jedan kroz drugi. Prizor ovog fenomena je neverovatan.

Druga vrsta reakcije je vrlo rijetka. Kada dvije kolonije iste nomadske vrste mrava dođu u kontakt, vrlo brzo prepoznaju da su srele pripadnike druge grupe. Ali umjesto da započnu bitku, obje kolonije se povlače u suprotnom smjeru jedna od druge. Spremni su preći prilično velike udaljenosti kako bi se što više udaljili jedni od drugih, što može dovesti do pomaka u cijeloj koloniji. Tako, unutar svoje vrste, nomadski mravi pokazuju jasno izbjegavanje, a predstavnici različitih vrsta jednostavno ignoriraju jedni druge.

Kada nomadski mravi naiđu na predstavnike druge, ne-nomadske vrste mrava, dešava se suprotno: krenu u napad i pokušavaju da ubiju svakog mrava u toj koloniji. Nomadski mravi napadaju vrlo velike kolonije drugih vrsta mrava, tretirajući ih kao plijen. Naravno, drugi mravi uzvrate u mnogim slučajevima. Takve bitke mogu rezultirati velikim gubicima na obje strane. Ratovi između kolonija nomadskih mrava i njihovog plijena su neke od najspektakularnijih i najpogubnijih bitaka u prirodi. Najčešće prevladavaju nomadski mravi, ali mogu pretrpjeti i velike gubitke tokom bitke.

Nomadski mravi su u stanju da regrutuju veliki broj svojih rođaka iz gnijezda kada pronađu vrijedan resurs. Postoje dokazi da imaju posebnu supstancu za upotrebu u takvim slučajevima - regrutni feromon. Ovo je područje za nova istraživanja nomadskih mrava i njihovih hemijskih instrumenata. Eksperimentalno je utvrđeno da imaju funkcionalno različite feromone i hemijske signale za prenošenje različitih informacija, ali o njihovom specifičnom hemijskom sastavu ne znamo gotovo ništa.

Što se tiče fizičke veličine, nomadski mravi nisu uvijek veliki. Postoje mnoge druge vrste mrava s mnogo većim veličinama tijela. Ali uspijevaju zahvaljujući količini. Njihove kolonije su ogromne, a sve akcije se izvode u velikim koordinisanim grupama. Ako naiđete na predstavnike kolonije nomadskih mrava, onda ne govorimo o jednom izviđaču, već odmah o značajnom dijelu kolonije. U isto vrijeme, mnogi pojedinačni mravi izlaze da se bore i, za razliku od drugih mrava, ne moraju čekati dok se regrutacija ne završi. Oni stupaju u interakciju sa svim elementima okoline kao posebna društvena jedinica.

Nomadski mravi protiv mrava koji režu listove

Jedna od vrsta nomadskih mrava u tropskim šumama Novog svijeta redovno pokušava da napadne teritoriju razvijenih kolonija mrava rezanja listova. Nomadski mravi i mravi koji režu listove kruna su evolucije mrava: oni su u stanju da stvaraju ogromne kolonije, postignu visok nivo socijalizacije i učestvuju u višestrukoj podjeli rada. Kada nomadski mravi napadaju visoko razvijene populacije mrava rezača, vojnici obje vrste se postroje jedan naspram drugog i započinju katastrofalne bitke koje mogu trajati danima dok nomadski mravi ne probiju liniju obrane, dođu do gnijezda lišćara. mravi i počnu pljačkati njihove zalihe.

Mravi koji seku lišće grade ogromne mravinjake i osnivaju ogromne kolonije sa milionskom populacijom. Mravi vojnici ove vrste odlikuju se impresivnom veličinom: nosivost mrava vojnika je stotine puta veća od one kod mrava radnika. Međutim, vojnici ne mogu obaviti veliki obim posla za koloniju: previše su masivni, njihovo održavanje je skupo za stanovništvo, a tačnu svrhu biolozi još nisu u potpunosti utvrdili.

Međutim, kada su biolozi počeli da primećuju redovne napade nomadskih mrava na kolonije mrava koji režu listove, primetili su kako mravi rezač lišća reaguju na ove invazije. Hiljade ogromnih rezača listova šalju se na liniju fronta, gdje moraju pokušati odbiti napad nomadskih mrava. U većini slučajeva, njihovi napori su neuspješni, a na kraju će nomadski mravi ipak probiti liniju odbrane. Međutim, može se pretpostaviti da je upravo zaštita od nomadskih mrava razlog postojanja vojničkih lišćara. Ovo zapažanje podržava teoriju da je borba ili borba protiv drugih mrava važan aspekt evolucije mrava.

Ako bolje pogledate kako drugi mravi reagiraju na napade nomadskih mrava, možete razlikovati širok raspon reakcija: neke vrste mrava pokušavaju se odbiti, druge počinju paničariti, jedva videći prve vojnike nomadskih mrava, i požurite da spasite gnijezdo. Obično evakuišu potomstvo i pokušavaju da se presele što je dalje moguće. Osjećajući se sigurno, zastaju i čekaju na vrijeme. Nakon što sitni nomadski mravi napuste razorenu koloniju, žrtve napada mogu se vratiti kućama.

Moderno istraživanje mrava

Biološke karakteristike invazivnih vrsta mrava su trenutno od interesa. Naučnici su počeli shvaćati da nam saznanje da li se kolonija uključuje u sudare pomaže da saznamo više o biološkim invazijama i njihovim mogućim negativnim posljedicama. Određene vrste invazivnih mrava uzrokuju ekološke probleme na globalnom nivou - ne samo za ljude, već i za ugrožene ekosisteme na mjestima njihove invazije. S obzirom na to da oni brišu ugrožene vrste s lica zemlje i svojim ponašanjem doprinose restrukturiranju staništa, mogu imati strašne posljedice po okoliš.

Oni također predstavljaju problem za ljude: ovi mravi se penju u hranu, neke vrste ispuštaju neprijatan miris i izazivaju bolesti. Razumijevanje ratova mrava može biti ključ za otkrivanje osobine koja poziva invazivne vrste mrava da se ovako ponašaju. Možda će nam ovo otkriće pomoći da razvijemo reakciju na demarše mrava, ili čak da predvidimo kada će se ovako nešto ponoviti. Stoga danas postoji ogromna količina istraživanja o agresiji mrava i ratovima mrava od kojih se očekuje da daju odgovor na pitanje bioloških invazija.

Mrav pokupi nektar lisnih uši

Dobra je ideja da pobliže pogledate vrste životinja koje imaju direktnu korist od ratova mrava. U kolonijama mnogih podvrsta mrava žive predstavnici drugih vrsta, nazvani mirmekofili. Ovi predstavnici životinjskog svijeta hranu dobivaju uglavnom iz kolonije mrava. Obično govorimo o parazitima, ali njihov negativan utjecaj na život kolonije u pravilu je minimalan. Mirmekofili razvijaju sposobnost skrivanja od mrava. Mehanizam priznavanja suplemenika usvojen u koloniji na njih se ne odnosi, ali ga nekako zaobilaze. A vrste, čija je sudbina povezana sa sudbinom kolonije mrava u evolucijskom smislu, pokazuju veliko interesovanje za ishod ratova mrava. Drugim riječima, ako je kolonija uništena, i njima je teško. Međutim, u ovom trenutku naučnici nemaju informacije o direktnom učešću mirmekofila u bitkama, iako ideja nije loša.

Trenutno radimo u dva pravca. Prvo, proučavamo evoluciju mozga mrava i pokušavamo da shvatimo kako nervni sistem reaguje na različite uslove okoline, da li to predodređuje društvene uloge i veličinu tela mrava. Drugo, zanima nas razumijevanje kako se nomadski mravi mogu koristiti za proučavanje temperaturnih fluktuacija i, moguće, utjecaja klimatskih promjena na genetiku i psihologiju divljih životinja. Vidimo nomadske mrave kao odličan model za istraživanje, dijelom zato što pripadnici tropskih nomadskih vrsta mrava mogu izdržati širok raspon temperatura: identične podvrste bile su izložene vrlo visokim temperaturama u nižim područjima i vrlo hladnom u planinama u tok istraživanja.

Otvorena pitanja

Iz navale znanstvenih članaka koji su se pojavili 2015. saznali smo da je struktura mozga mrava posljednjih godina pretrpjela značajne promjene, posebno u aspektu transformacije vrste iz entomofaga u društvena bića. Ova promjena teoretski potvrđuje pretpostavku da, nakon što je postao društveno biće, predstavniku vrste nije potreban isto tako visok nivo razvoja mozga i kognitivne aktivnosti, budući da sada može dijeliti informacije i integrirati se s drugim predstavnicima svoje podvrste - skoro isto kao da se neuronske veze mogu dovesti na nivo grupe. Ovo otkriće je bilo pravi proboj; potrebno je analizirati slične trendove kod predstavnika drugih vrsta kako bi se shvatilo da li se to odnosi na sve predstavnike faune. Ovo je važno, jer ako pogledate predstavnike klase kralježnjaka - sisara, ptica, riba, većina njih u osnovi pokazuje upravo suprotnu tendenciju. Drugim riječima, ako vaša vrsta postane socijaliziranija, moždana aktivnost se također povećava; insekti, s druge strane, pokazuju potpuno suprotan odnos. Mnogo je uzbudljivih otkrića u ovoj liniji istraživanja.

Pitanja o megakolonijama ostaju otvorena. Nije poznato koliko je duboka njihova integracija. Možda je sve ograničeno na lokalni nivo, a informacije razmjenjuju samo na kratkim udaljenostima. Zanimljivo je zamisliti duboko integrirane kolonije, iako je malo vjerovatno da će moći razmjenjivati informacije na velikim udaljenostima. Ipak, nije loša ideja za naučnofantastični roman.