https://frosthead.com

Антене дају нови траг у комуникацији са мравима

12. августа 1886., швајцарски научник Аугусте Форел методично је извадио антене из глава многих мрава различитих врста. Иако би такав чин могао очекивати од злог дјечака од научника, довео би до невјероватног увида у то како мрави комуницирају.

Кад је Форел све своје мраве ставио у кутију - чин који би нетакнутим ствараоцима надахнуо показивање агресије - бића без антена коегзистирају у складу. "Мало по мало, моји разни мрави срећно су се спојили", написао је Форел у часопису Сенсес оф Инсецтс . Ова мала мрља од раја мрава показала је концепт који је и даље важан за разумевање научника о комуникацији мрава данас: Мрави користе своје антене да би сортирали пријатеља од непријатеља.

Ипак, више од једног века касније, детаљи ове тихе комуникације углавном остају мистерија. Али студија објављена данас у Зборнику Краљевског друштва Б може помоћи истраживачима да разреше сложеност „језика“ мрава. “Сугерише да, попут паса који њуше један за другим, мрави куцају на страним антенама да покупе важне хемијске знакове.

Много година након Форелиног експеримента, научници су схватили да мрави без антена више не осећају групу једињења која се називају кутикуларни угљоводоници или ЦХЦ. Ова масна или воштана супстанца прекрива цело тело већине инсеката да спречи њихово исушивање, слично воску на лишћу многих биљака.

ЦХЦ су веома разнолика група једињења. А мрав неће покрити само један ЦХЦ, већ многи. Комбинација ЦХЦ-а може се разликовати по колонијама мрава или чак унутар једног гнезда. Друга створења су чак научила да опонашају ове мирисе како би добили приступ тврђави мрава.

До сада су научници претпостављали да је за сваки појединачни мрав ЦХЦ премаз био уједначен по целом инсекту. Али то није нужно случај, каже Кике Ванг, дипломски студент Универзитета у Мелбоурну и водећи аутор нове студије.

Код многих животиња делови тела имају прилично изражене, а понекад и снажне мирисе из излучивања различитих жлезда као и фактора животне средине. Ванг напомиње: „Твоје пазух мирише другачије од стопала, зар не?“ Ипак, нико се раније није довео у питање ову идеју за мраве.

Тако су Ванг и његове колеге анализирали профил ЦХЦ-а на антенама, глави, ногама и трбуху мрава од радника и репродуктивних каста месних мрава мрава Иридомирмек пурпуреус из Аустралије. Открили су да се мириси могу више разликовати у деловима тијела једног мрава него у различитим колонијама.

<ем> И. пурпуреус </ем> имају тенденцију својих листова која излучују сирупану отопину која може бити спреман извор хране за мраве. И. пурпуреус је склон њиховим листовима, које луче сирупану отопину која може бити спреман извор хране за мраве. (Кике Ванг)

Са тако великом променљивошћу у мирису, тим се пита како мрави могу користити разне знакове за идентификацију гнезда. Тако су посматрали како парови радничких мрава међусобно комуницирају када су представљени са нестматама и нестиматрцима. Мрави су показали веће интересовање за коришћење својих осетљивих антена за испитивање антена противника, уместо леђа или ногу другог мрава - што истраживачима даје дотадашњи неидентификовани значај органа.

Затим су истраживачи поновили верзију Фореловог експеримента, али антене су уклонили само од неких мрава. Они су представили те мраве најпре с нестмазима, а затим и са нестматама. Чак и ако су њихове антене нетакнуте, претпостављени противници нису показивали агресију према створењима без антена.

Али било је тешко знати остале ефекте ампутације антена на створења. Тако су Ванг и његове колеге поново тестирали мраве, али овај пут су уклонили само воштани ЦХЦ премаз са антена.

Да би испунили овај шкакљив задатак, истраживачи су анестезирали мраве кратким стављањем у замрзивач. Затим су деликатно умочиле мравље антене у органски растварач који је скидао воштани премаз.

Када су се мрави пробудили, тим их је представио нестмастима и нестимама како би посматрали њихову реакцију. Инсекти су показали мало знакова агресије на очишћени мрав, који су често показивали агресију и даље на инсекте оптерећене ЦХЦ-ом.

Тим је експеримент понављао изнова и изнова. Сви резултати сугерирају да мрави прикупљају знакове за идентификацију гнезда користећи само ЦХЦ на антенама - наговештај да је много комплекснија комуникација са мравима која је истраживачима можда пропустила.

"Дуго смо узимали здраво за готово да су антене само сензорни органи и нису размишљали о другим функцијама", каже Ванг. Но, чини се да антене преносе и примају информације.

„Постојао је тренд ка разумијевању да су профили мириса појединаца у колонији много разноврснији него што смо замислили, “ каже Деборах Гордон, биолог са Универзитета Станфорд која није била укључена у ово истраживање. "Ово [истраживање] чини корак даље показујући да су мириси различити чак и код појединца."

Па одакле долазе ове смрдљиве знакове?

У овом је тренутку тешко рећи. Научници су раније сматрали да мрави шире ЦХЦ док су неговали себе или друге или су можда делили мирисе када су налетјели један на другог у ужурбаним колонијама. Међутим, недавне студије сугеришу да многи други фактори такође могу променити ове хемијске знакове, каже Гордон. За мраве за жетву сточне хране трају дуги сати на сунцу, што може трансформирати ЦХЦ премаз, одајући им изражен мирис у поређењу са њиховим пријатељима везаним за гнездо.

"То је заиста занимљиво откриће и поставља пуно питања", каже Гордон. "Као, одакле долази варијација? Како се мења током времена?"

Ванг и његове колеге су се сада обратили тим питањима да виде могу ли да размотре одакле долазе различити знакови и које информације мрави исијавају из мириса.

Чак и након више од једног века научног испитивања, Ванг остаје нада да ће научници на крају сломити комуникацију са мравима. „Чак и у тако добро проученим и тако познатим областима природа нас и даље може изненадити“, каже он.

Антене дају нови траг у комуникацији са мравима