Skruzdėlės yra vabzdžių (Formicidae) šeima, kuri kartu su bitėmis ir vapsvomis sudaro didžiųjų žiedlapių (Hymenoptera) būrį. Iki šiol buvo užregistruota daugiau nei 22 000 rūšių, iš kurių 13 800 aprašyta, ir manoma, kad jos sudaro iki 25 % gyvūninės kilmės sausumos biomasės. Ar norite sužinoti daugiau apie skruzdėlių elgesį?
Šie bestuburiai išsiskiria neįprastu eusocialumu ir superorganizmų formavimusi, tai yra, jie gali sukurti sudėtingas struktūras, kurios gerokai viršija kiekvieno jų nario sumą. Be jokios abejonės, Hymenoptera yra patraukli evoliucinė strategija, ir mes dar turime daug apie juos sužinoti.
Skruzdžių savybės
Skruzdėlės yra Hymenoptera, tačiau jos taip pat priklauso Insecta klasei. Kaip vabzdžiai, jie turi daugybę savybių, būdingų amūrams, vabalams, mantijai ir kt., pavyzdžiui, kūnas padalintas į galvą, krūtinės ląstą ir pilvą, 6 galūnes ir labai svarbias galvines antenas.
Kaip ir kiti vabzdžiai, skruzdėlės turi egzoskeletą, kuris apsaugo jas nuo aplinkos, šiuo atveju sudarytas iš epikutikulės ir chitininės prokutikulės. Be to, reikia atkreipti dėmesį į tai, kad jie neturi plaučių ir kvėpavimo takų, kuriais galėtų naudotis, tačiau deguonis į jų kūną patenka per egzoskeletą per poras, vadinamas spirale.
Galvos lygyje šie bestuburiai yra labai išsivystę. Jie turi porą šoninių sudėtinių akių, 3 okelius galvos viršuje, kurios nustato šviesos lygį ir poliarizaciją, ir porą antenų, galinčių įrašyti chemines medžiagas, oro sroves ir vibracijas.Kaip matysime vėlesnėse eilutėse, tai yra būtini bendraujant.
Krūtinės ląstoje arba mezosomoje yra 6 motorinės galūnės ir sparnai, esantys motinėlių ir patinų dauginimosi metu. Kita vertus, pilvas arba metasoma apsaugo visus gyvybiškai svarbius gyvūno organus, įskaitant reprodukcinę, kvėpavimo ir šalinimo sistemas. Įdomu tai, kad kai kurioms rūšims būdingi modifikuoti reprodukciniai organai, pavyzdžiui, geluoniai.
Kiekviena skruzdžių rūšis turi savo ypatybes, tačiau visos jos laikosi bendro kūno plano.
Skruzdžių elgesys
Kaip jau minėjome, pasaulyje buvo daugiau nei 22 000 skruzdžių rūšių. Apibendrinimų nustatymas tokiame dideliame taksone yra nelengvas uždavinys, tačiau dėl bendrų protėvių egzistavimo ir evoliucinės konvergencijos kai kurie bruožai pritaikomi beveik visiems skruzdžių žuvienams.Štai keli pavyzdžiai:
- Skruzdžių elgesį lemia giminės atrankos mechanizmai.
- Yra konkurencija tarp tos pačios rūšies ir populiacijos individų, tarp populiacijų (kolonijų) ir tarp rūšių.
- Kolonijos rodo kolonijų valdymo procesų hierarchiją. Tos pačios kolonijos narių konkurencija formuoja bendruomenės dinamiką.
- Kolonijos skirstomos į kastas, dažniausiai darbininkus, kareivius, karalienes ir vyrus.
- Veislės buvo suformuotos natūralios atrankos būdu, siekiant maksimaliai padidinti visos kolonijos, o ne atskirų individų biologinį tinkamumą.
Be kolonijų dinamikos, skruzdėlės dažnai turi privalomų ryšių su tam tikromis augalų ir bestuburių rūšimis. Jie yra būtini palaikant biogeocheminius ciklus dirvožemyje, yra puikus įvairių rūšių b altymų š altinis ir, be kita ko, atlieka neprilygstamą vaidmenį sėklų sklaidoje.
Toliau išnagrinėsime kai kuriuos skruzdėlių elgsenos būdus. Nuo giminės atrankos iki eusocialumo – jie nepaliks jūsų abejingų.
Kastos skruzdėlyne
Apskritai teigiama, kad skruzdėlės savo kolonijas dalija į kastas, nors kai kuriose rūšyse ši linija šiek tiek neryški. Bet kokiu atveju skruzdėlyne galima pacituoti šias socialines organizacijas:
- Reina: yra kolonijos ramstis, „širdis“ ir „smegenys“ vienu metu. Kai karalienė dauginasi su sparnuotu patinu, ji palaidoja save ir pradeda dėti kiaušinius, kurie atitiks būsimus darbuotojus. Skruzdėlės karalienė gali gyventi iki 30 metų, priklausomai nuo rūšies. Jis yra diploidinis (2n), paprasčiausiai tariant, jis turi visą „genetinį vaizdą“.
- Darbuotojas: darbuotojai yra kolonijos „rankos“. Paprastai jie gyvena nuo 1 iki 3 metų ir atlieka visas skruzdėlyno užduotis – nuo galerijų statybos iki maisto paieškos.Remiantis tyrimais, skirtumas nuo darbuotojo iki karalienės gali priklausyti nuo maisto suvartojimo lervos stadijoje. Jie taip pat yra diploidiniai (2n).
- Patinas: patinai yra spermos maišeliai su kojomis, nes vienintelis jų tikslas yra daugintis ir mirti. Reikėtų pažymėti, kad tai yra haploidinės (n) gyvos būtybės, o tai reiškia, kad jos turi pusę genetinės informacijos nei moterys ir darbininkai – vieną chromosomų rinkinį –
Tačiau ši taisyklė galioja ne visoms skruzdėlėms. Kai kurioms rūšims būdingos pateikiamos organizacijos, kuriose visi darbuotojai yra potencialiai reprodukciniai, tačiau viena ar grupė yra parenkama aukščiau kitų pagal dominavimo mechanizmus (Gamergate). Diacamma rugosum yra puikus to pavyzdys.
Skruzdėlės ir giminės pasirinkimas
Greitai ir paprastai pasakyta, kad giminės atranka arba giminės atranka bando paaiškinti „ altruizmą“ gyvūnų karalystėje, tai yra, kodėl yra gyvų būtybių, kurios padeda savo artimiesiems, nors tai ir yra jiems didelės energijos investicijos.Ši postuliacija pagrįsta Hamiltono lygtimi:
rB>C
(r) reiškia genetinį ryšį tarp abiejų dinamikos komponentų, (B) naudą, kurią gauna altruistinį elgesį atliekantis asmuo, ir (C) reprodukcines išlaidas, kurias toks elgesys reikalauja padėti geradariui. Kitaip tariant, kuo stipresnis ryšys tarp gyvūnų (r), tuo didesnė tikimybė, kad individas kolonijoje padės savo giminaičiui arba „viršesniajam“.
Ši teorija gali būti pritaikyta ir skruzdėlėms, ypač skruzdėlėms. Darbuotojai „neigia“ savo reprodukcinį gebėjimą teikti pirmenybę karalienei, nes tai išeina „dėl“ evoliucinio lygmens, nes jie visi yra labai artimi giminaičiai. Šioje strategijoje pirmenybė teikiama bendrų genų plitimui tarp kartų, o ne individualiam dauginimuisi.
Nepaisant šių teorijų įdomumo, ne visą skruzdžių elgesį galima paaiškinti giminės atranka. Daugelis specialistų šiandien aptaria programas.
Skruzdžių, kaip eusocialių ir bendradarbiaujančių būtybių, elgesys
Ar dėl giminės atrankos, ar dėl kitų mechanizmų, skruzdėlės yra aiškus iki kraštutinumo eusocialumo pavyzdys. Šiose neatskiriamose bendruomenėse suaugę žmonės priklauso 2 ar daugiau persidengiančių kartų, bendradarbiaudami rūpinasi savo palikuonimis, o didžioji dauguma narių nėra pajėgūs daugintis (darbininkai).
Šiose kolonijose natūrali atranka veikia ne individą, o visą populiaciją, todėl visi nariai ekstremaliai bendradarbiauja tarpusavyje. Dėl šios priežasties, jei pažeidžiama hierarchija ar socialinė struktūra, griūva visas skruzdėlynas. Kitaip tariant, jei miršta karalienė, kartu su ja miršta ir darbininkai, išskyrus anksčiau minėtus Gamergates.
Skruzdėlyne darbuotojo gyvenimas nėra aktualus. Jis be problemų paaukojamas, jei išgelbėja lervas ar karalienę.
Skruzdėlės kaip superorganizmas
Kaip jau minėjome, kiekvienas skruzdėlynas yra sudėtingas organizmas, numanantis kažką „už“ visų jo dalių sumos. Visiems superorganizmams būdingos šios savybės:
- Kolonijos komponentai gyvena bendroje struktūroje (skruzdėlynelyje arba lizde), kuri apsaugo karalienę ir lervas bei leidžia aprūpinti maistu. Lizdų temperatūra ir drėgmė kiekvienai rūšiai yra unikalūs, o jos komponentai gali ją keisti.
- Karalienė arba motina yra superorganizmo „širdis“ ir „smegenys“. Dėl savo dydžio ir morfologijos jis gali gyventi iki 100 kartų ilgiau, nei tikėtasi.
- Kolonijos nariai dalijasi funkcijomis. Vieni rūpinasi lervomis, kiti medžioja, o treti stato galerijas ir palaiko švarą skruzdėlyne.
Visos šios sudėtingos sąveikos suteikia daugybę neaprėpiamų pranašumų. Skruzdėlės susilaukia daugiau palikuonių nei vidutinis vabzdys, gyvena daug ilgiau kaip biologinis vienetas ir gali išlaikyti tam tikrą nepriklausomybės laipsnį nuo išorinės aplinkos.
Labai aiškus šio vieningo sudėtingumo pavyzdys yra Myrmecocystus mexicanus rūšis. Šiuose skruzdėlynuose atrinkta darbuotojų grupė maitina ir užpildo savo skrandį – svogūninę metasomos dalį – iki fiziologinių ribų. Tada jie kabo ant skruzdėlyno kameros lubų, tampa nejudrūs ir veikia kaip gyvos maisto atsargos.
Bendravimas
Skruzdėlės renkasi iki 200 metrų atstumu nuo lizdo. Dėl savo antenų jie gali aptikti kitų kolonijos narių skleidžiamus feromonus, todėl saugiai grįžta į savo populiacijos centrą. Šie takeliai taip pat naudingi žymint maisto š altinius, pavojus, kitas kolonijas ir dar daugiau.
Be to, kai kurios sausringos aplinkos kasdienės rūšys, pvz., Cataglyphis bicolor, gali orientuotis įvairiais būdais. Kaip rodo tyrimai, ši rūšis pateikia savotišką „žingsniamatį“, o darbuotojai skaičiuoja žingsnius, kuriuos nuėjo nuo skruzdėlyno iki konkrečios paskirties vietos.Jie taip pat laikomi etaloniniais objektais aplinkoje ir Saulės padėtimi.
Skruzdžių maitinimosi elgesys
Apskritai paprastai kyla mintis, kad skruzdėlė renka sėklas ir mažas šiukšles, kad galėtų pasimaitinti, tačiau ne visos skruzdėlės laikosi šios strategijos. Kai kurios rūšys minta grybais, augančiais savo skruzdėlynuose (Acromyrmex), o kitos yra praktiškai griežti mėsėdžiai (be kita ko, Odontomachus, Harpegnathos ir Myrmecia).
Aiškiausias grobuoniškos strategijos pavyzdys yra spąstų nasrai, ypač priklausantys Odontomachus genčiai. Ši grupė turi antrą greičiausią plėšrūnų priedą gyvūnų karalystėje, nes, kaip rodo tyrimai, jie sugeba uždaryti žandikaulius vidutiniškai per 130 mikrosekundžių. Kartu su jų geluonimis, galinčiais išskirti toksinus, tai paverčia juos žudymo mašinomis.
Galiausiai negalime pamiršti Myrmecia genties skruzdėlių, jų paplitimo vietovėje (Australija) taip pat žinomų kaip bulių skruzdėlės.Į šį taksoną įtrauktos 93 rūšys išsiskiria galingais žandikauliais, puikiu regėjimo pojūčiu ir stipriais toksinais. Nors žmonėms jie nėra mirtini, buvo aptikta mirčių nuo anafilaksinio šoko.
Dauguma skruzdžių rūšių yra skruzdžių gaudyklės, plėšrūnai arba tiesioginiai žolėdžiai. Tačiau kai kurie sukūrė labai specializuotas maitinimo strategijas.
Galutinės pastabos apie skruzdžių elgesį
Kaip tikriausiai matėte, skruzdėlių pasaulis yra kur kas didesnis nei pavasario ar vasaros iškylų invazija. Kai kurios skruzdėlės gyvena medžiuose, o jų lervos sukuria tikras šukes (Polyrhachis neria), kitos augina grybus, kuriais minta (Atta ir Acromyrmex), o kitos nenuilstamai medžioja didelį grobį (Myrmecia).
Jei perskaičius šias eilutes mums kažkas aišku, tai reiškia, kad skruzdėlės turi daug ko išmokyti evoliucijos ir sudėtingų visuomenių atžvilgiu. Be jokios abejonės, jie yra gyvas pavyzdys, kad vienybė yra stiprybė.