Ant komunikace | Věda a život

Hbitý tvor, neúnavný ve starostech a potížích – tak vidíme Formica – červeného lesního mravence. Ale omylem odnesený z lesa v košíku na houby mravenec chvíli šťouchá sem a tam, pak se schová do kouta a tiše se loučí se životem. Proč to však potřebuje hned – osamělý mravenec se nemůže ani živit, ani stavět hnízda. Mravenec ve skutečnosti není samostatný organismus, ale jeden z milionů orgánů obřího superorganismu – mravenčí rodiny a každý jeho pohyb je podřízen jednomu cíli – zachování a rozšíření rodiny.

Život mravenčí rodiny je složitý a mravenčí dům je také složitý. Mraveniště se skládá z nadzemní kopule a podzemní části. Ještě níže, hluboko v půdě, jsou průchody zakončené širokými dutinami. Některé z nich slouží jako skládka, jiné, které jsou hlubší, slouží rodině jako zimoviště. Teplota v nich neklesne pod + 5 °.

Celé mraveniště je prošpikováno tisíci průchody. Mravenci pobíhající po chodbách táhnou ven drobný stavební materiál: jehličí, řapíky listů, větvičky, zatímco jiní táhnou přesně stejné jehličí a větvičky hlouběji. Na první pohled je to zbytečné cvičení. Ve skutečnosti je to nezbytná operace, aby se zabránilo vzniku plísní. Opuštěné mraveniště je okamžitě zasaženo plísní. Při míchání velké větve padají dolů a mravenci je nejsou schopni vytáhnout. Tím se vytvoří „vnitřní kužel“. Venku je mraveniště obklopeno břehem země vyhozeným z chodeb. Půda odstraněná z mraveniště je bohatá na živiny: je nasycena rozkládajícími se zbytky jehličí, listí a mrtvým hmyzem. Proto trávy a keře rostou bujněji kolem mraveniště než pryč od něj.

Takový je dům, ale co farma? Velká rodina má bohaté hospodářství – asi čtvrt hektaru lesa spolu se stromy stojícími na tomto místě, dobře udržovanou síť cest a cest, které mravenci lemují, a větvená mraveniště. Hranice mravenčího státu jsou bedlivě střeženy před zásahy mimozemšťanů z jiných mravenišť.

Větve mraveniště jsou letní hnízda. Podobají se hlavnímu mraveništi, ale jsou menší a bez podzemních komůrek, jsou postaveny v různých vzdálenostech od mraveniště, aby mravenci shánějící potravu mohli ovládat co největší území a zkrátit dobu cestování mezi potravou a domovem.

Kromě neplodných dělnic mravenců se do letních hnízd nastěhují i někteří samci a samice, kde se rozmnožují a na podzim se populace větve stěhuje do mateřského mraveniště. Jiný typ letních větví, nazývaných krmné pupeny, je jednodušší. Podél hlavních cest ke zdrojům potravy jsou budovány krmné pupeny. Nemají ani podzemní část, ani vnitřní kužel, ani zemní val a obývají je pouze mravenci dělníci.

Často vyroste letní hnízdo nebo krmné poupě, které se postupem let promění v dceřinou mraveniště. Po cestě mezi mateřským hnízdem a hnízdem lezou mravenci v souvislé řadě oběma směry. Nosí potravu, mláďata, velcí přenašeči mravenci táhnou menší mravence dělnice do svého nového domova. Spojení mezi mateřským hnízdem a potomstvem je přísně regulováno. Objeví-li se v blízkosti nosnice nový zdroj potravy, přesune se z mateřského hnízda nový kontingent sběračů. Někdy naopak součástí pracovní

Přečtěte si více

Jak utěsnit spáru mezi vanou a dlaždicemi, utěsnění mezery

síla se vrátí nebo do jiné vrstvy. Mateřské mraveniště tvoří spolu se svými dceřinými hnízdy, která mají různou míru nezávislosti, kolonii. Na barevné vložce je znázorněno schéma jedné z kolonií červených lesních mravenců.

Role kolonií červených lesních mravenců v přírodě je obrovská a rozmanitá (viz schéma na str. 95), mravenci chrání les před škůdci – housenkami, larvami pilatek a býložravými brouky A). Mravenci sbírají hmyz na zemi, v trávě i v korunách stromů. Za den zničí populace velké kolonie až sto tisíc škodlivého hmyzu. V lesích, kde se hojně vyskytují mravenci, nedochází k žádným ohniskům hromadného rozmnožování škodlivých motýlů.

Mravenci nenapadají škůdce žijící pod kůrou, jako jsou kůrovci, ale sami slouží jako doplňková potrava pro datly, které tyto škůdce ničí (2). Podporou reprodukce těchto ptáků mravenci nepřímo pomáhají ničit tyto škůdce (3).

Mravenci se živí nejen datli, ale i mnoho dalších ptáků: tetřívek obecný, tetřívek obecný (4) A myslivci vědí, že lesní plochy, kde se často vyskytují mraveniště, jsou bohaté na zvěř. V období jarního nedostatku potravy, kdy je ještě málo dalšího hmyzu, drobní hmyzožraví ptáci, např. sýkorky E), se živí mravenci. Později přecházejí na krmení jiným hmyzem, hlavně škodlivým (6-7).

Každý ví, že mravenci množí a chrání stromové mšice (8). Pro rostliny jsou mšice prakticky neškodné, ale pro les jako celek jsou užitečné, protože cukerný člun – sekrety mšic – slouží jako důležitý zdroj potravy pro užitečný hmyz, například ichneumonu a mohamtahinu (9) . Asi 300 druhů hmyzu se živí medovicí; dvě třetiny z nich jsou užitečné druhy. Včely sbírají také medovicu (10).

Vliv červených lesních mravenců na lesní trávu je neocenitelný. Stejně jako mnoho jiného hmyzu rozšiřují semena lesních trav, včetně těch běžných, jako je ostřice, svízel, ptačinec a vrbovka (11). Semena mnoha rostlin mají speciální výhonky, které přitahují mravence svým výživným obsahem. Obohacováním lesního travního porostu mravenci podporují množení opylujícího hmyzu, jakož i vos ichneumon a tachinidů, které se živí nektarem a pylem květin (12). Včely také sbírají nektar z lesních květů (13).

Čím bohatší je travní porost v lese, tím lepší je půda. Mravenci ji vylepšují nejen prostřednictvím rostlin, ale i přímo – míchají ji, obohacují o organické látky a umožňují volný přístup ke kořenům stromů, lámou hluboké tunely v zemi (14).

Takže mravenci jsou nejlepší přátelé lesa. Les, kde se jim daří, je zdravý, silný, neutlačovaný škůdci a bohatý na houby a lesní plody (15).

Teoretické diskuse o každém z těchto konceptů tvoří mnoho svazků. Kombinace příbuzenských, sociálních a taxonomických vzorců v přírodě je extrémně složitý soubor problémů. Všechna řešení, která vás napadnou v prvních 15 minutách, byla vyjádřena před více než sto lety a narazila na protiargumenty. A proto se vyplatí s odpověďmi nespěchat, ale pečlivě sledovat, jak se věci, které označujeme různými pojmy, ve skutečnosti v přírodě prolínají.

Přečtěte si více

Opylení u rostlin. Adaptace pro opylení hmyzem a větrem | Biologie

Zaprvé, tak běžná věc jako mraveniště. Mraveniště lesních mravenců rudých, skupiny druhů Formica rufa. Každé mraveniště je tvořeno sestrami (dělnice jsou sterilní samice); kromě toho je v rodině mravenců několik (někdy i docela dost) plodných samic, „králeven“. Rodina je velmi složitá: navenek se jedna hnízdní kopule ve skutečnosti skládá z několika sektorů – „sloupů“. Každý sloup má své vlastní dělnice přiřazené tomuto sloupu, své vlastní samice a plodiště. Sloupec má obvykle jednu cestu. Pokud se z mraveniště odbočuje několik mravenčích cest – 3, 4 nebo 5 – pak je s největší pravděpodobností rozděleno na 3, 4, 5 sloupů, relativně nezávislých segmentů mravenčí rodiny. Mraveniště je, stejně jako ponorka, rozděleno na sekce, pokud se něco stane jedné, ostatní přežijí. I když mezi sloupy probíhá neustálá výměna jedinců. Ale to jsou už velmi složité věci. Organizace mraveniště je speciální téma, k jeho popisu je zapotřebí více než jedné monografie (A.A. Zacharov. Vnitrodruhové vztahy u mravenců. Moskva: 1972).

Pojďme dál. Mraveniště je rodina. V ideálním případě může mraveniště v nejjednodušším případě založit jediná samice. Po pářícím letu vyhrabe díru a začíná nová rodina. Obvykle se vše děje složitěji, mravenci přijímají samice z jiných hnízd svého druhu, pokud nemají ve své rodině dostatek samic, takže ne všichni v hnízdě jsou nutně potomky jedné samice. Ale to už jsou nějaké doplňky a komplikace. Zkusme se povznést na další úroveň. Mraveniště je mnoho, mraveniště stejného druhu jsou od sebe vzdálena desítky a stovky metrů. Jsou nějak propojena?

Ano, tvoří „federaci“. Použijeme-li nevyhnutelně nepřesné lidské analogie, jedná se o „stát“. Federace může zahrnovat několik desítek nebo dokonce stovek mraveniště, její populace je miliardy mravenců (v jednom hnízdě F.pratensis může být až 500000 1978 jedinců). Mezi mraveništěmi jedné federace dochází k výměně kukel, dělnice odnášejí kukly a mladé dělnice tam, kde mohou být potřeba. Průkazkou je čich: čichový pas je jeden pro celou federaci; pokud se mravenec stejného druhu, ale z jiné federace (zejména jiného druhu. ), přiblíží ke sloupku u vchodu do mraveniště, bude zahnán nebo zabit. A opět, detaily života mravenčí federace jsou velmi zajímavým tématem, ale dá se o něm mluvit velmi dlouho. Ale máme tu další téma, které nás odvádí od problémů mravenčího státu (A.A. Zacharov. Mravenec, rodina, kolonie. Moskva: Nauka, 1991; Zacharov A.A. Organizace společenstev u mravenců. Moskva: Nauka, 278. XNUMX s.).

Federace se někdy tvoří z příbuzných mraveniště. Mraveniště se mohou rozmnožovat „vegetativně“: nejenže samice odletí na pářící let a někde daleko si najde nové hnízdo, ale z rozšířené kolonie se vynoří silný oddíl se samicí a mnoha dělnicemi, který ji opustí a vytvoří si nové, dceřiné hnízdo na určeném místě, poblíž mateřského mraveniště. Kromě takových rodin spojených společným původem, proudů jedné začínající rodiny, však federace může zahrnovat i mraveniště stejného druhu, která však navzájem nejsou příbuzná. Jak k tomu dochází, jak dosahují „společného pasu“, jak se dohodnou – to je samostatné téma s mnoha pozoruhodnými a v mnoha ohledech stále nejasnými detaily.

Přečtěte si více

Jak vybrat správnou velikost háčku?

Pokračujeme dál. Mohou se mravenci různých druhů nějak sjednotit? Ano, samozřejmě. Existují dva známé a dobře prozkoumané způsoby: otroctví a sociální parazitismus. Otroctví u mravenců je mimořádně zajímavou formou sociálního chování. Existují agresivní druhy a jiné jsou poslušnější. Agresivní druhy prohledávají hnízda „poslušných“ druhů: vojáci přepadnou, zabijí všechny stráže a odnesou kukly „poddajných“ druhů. Pak se v hnízdě otrokářů z kukel vynoří mladí mravenci jiného druhu a začnou pracovat. Někdy otrokář ztratí schopnost se sám živit – krmí ho otroci-dělníci. Někdy to do takových extrémů nejde. Ve skupině F. rufa existuje takový otrokář – F. sanguinea.

Sociální parazitismus nastává, když samice určitého druhu, místo aby si sama v práci a nebezpečí založila hnízdo, se přesune do mraveniště jiného druhu. Jak obchází „celní bariéry“ a oklame dělnice mravenců, je jiný příběh. Existují desítky takových druhů – mravenců žijících se sociálním parazitismem. Existují nejrůznější varianty; někdy invazní samice zabije v boji místní samici, naklade vajíčka, o která se starají mravenci napadeného hnízda, pak hostitelští mravenci uhynou stářím a hnízdo patří výhradně vetřelcům. A v jiných případech mravenci zapojení do sociálního parazitismu zcela ztratili kasty dělníků a vojáků. Mají pouze samice a samce: samci umírají po oplodnění samic a ty napadají jiná mraveniště a kladou vajíčka, z nichž se vylíhnou pouze samice, „královny“. Dělnice nejsou vůbec žádné: když dělnice hostitelského mraveniště krmí mladé samice jiného druhu, samice kukaček, odletí a nakazí další mraveniště.

A jak jinak? Mohou žít pohromadě bez válek a parazitismu? Mohou existovat normální sociální asociace mravenců různých druhů – ne na základě násilí – odchytu nebo podvodu a vysídlení, ale nějakým běžným sociálním způsobem? Aby v mraveništi bylo několik samic různých druhů? Jak otrokáři, tak sociální paraziti zabíjejí hostitelské samice, hnízdo je „dům bez krále“, dělnice mravenci jsou v jistém smyslu „živou skořápkou“ hnízda (ne všechno je tak jednoduché: za určitých podmínek začnou kladout vajíčka i dělnice, ale tyto detaily vynecháme). A v případech otroctví a parazitismu samice vetřelce pronikne do cizího hnízda a žije tam sama nebo obklopena svým vlastním druhem – dělnice hostitelského druhu jsou zde pouze „zdmi“ starého domu. A co kdyby několik různých samic různých druhů žilo pokojně, každá se svými dělnicemi, v jednom hnízdě a tvořily jednu rodinu?

Ano, i toto existuje, fakta jsou známá již dlouho, ale neexistovala žádná podrobná pozorování a vysvětlení. A nyní existují: A.A. Zacharov a jeho spoluautoři prováděli dlouholetá pozorování (od roku 1966) v myrmekologické rezervaci „Verchňaja Kljazma“. Zabývali se komplexem druhů „F.rufa“. Zahrnuje poměrně dost blízce příbuzných druhů. Pokud se pokusíme – s nevyhnutelným zkreslením – přeložit do „lidského“ jazyka, je to tak blízké jako náš druh, kromaňonci a neandrtálci. Náš blízce příbuzný druh byl zřejmě sežrán námi a mravenci mají velké množství velmi blízce příbuzných druhů, jako jsou mravenčí „neandrtálci“, žijící vedle sebe.

Přečtěte si více

Stínomilné letničky

Smíšené rodiny u těchto druhů vznikají, jak se ukázalo, ze čtyř důvodů. 1) hybridizace (blízce příbuzné druhy mnoha živých tvorů se mohou křížit a plodit potomky, kteří jsou více či méně plodní); 2) přijetí samic blízkých druhů (obvykle, když je v mraveništi nedostatek samic, přijímají po pářícím letu samice svého druhu, ale pokud jich není dostatek, mohou přijmout samici cizího druhu); 3) odchyt cizích kukel během tažení (otroctví); 4) sjednocení organizovaných struktur různých druhů v jednom hnízdě (Zacharov A.A., Zakharov R.A. 2009. Fenomén smíšených rodin u lesních mravenců rudých // Mravenci a ochrana lesů. Nižnij Novgorod. s. 160-165).

Poslední možnost je pro nás nyní nejzajímavější. Jak se to děje? Ukazuje se, že mraveniště jsou v lese často ničena. Někdy je vyhrabou divoká prasata, někdy medvědi, někdy datli nebo tetřívci. A tady bylo mraveniště F.sanguinea (otrocky vlastnický druh) s „otroky“ F.fusca. Kromě obvyklých „otroků“ byli v tomto mraveništi „otroky“ i F.aquilonia. Pak se 18 m od hnízda objevilo silné mraveniště F.truncorum – a tento nový druh obsadil staré mraveniště a vyhubil F.sanguinea. Výsledkem byla čeleď F.truncorum + F.aquilonia; tyto dva druhy žily pohromadě 3 roky a poté F. aquilonia opustila společné hnízdo, postavila si vlastní poblíž, nejprve obě mraveniště spojovala společná cesta, poté se výměna jedinců zastavila a mraveniště se zcela osamostatnila.

To znamená, že alespoň někdy, pokud se jedná o smíšené mraveniště, se mravenci postupně rozptýlí a vytvoří „čistou“ rodinu jednoho druhu. To platí, pokud nikdo nezasahuje. Ukázalo se však, že nepřátelé mravenců – ti samí divočáci a datli – ničí 90 % mraveniště ročně. To znamená, že na některých místech jsou mraveniště neustále ničena a přeživší části rodin se snaží organizovat nová mraveniště. Často – s jiným druhem.

A proto jsou velmi běžné i další příběhy. Poté, co divočáci zničili hnízda druhů F.polyctena a F.aquilonia, migrovali a spojili se do 4 hnízd, z nichž každé obsahovalo oba druhy. Brzy tyto kolonie, po vypučení, vytvořily komplex 21 mraveniště se smíšeným dvoudruhovým složením. Typ mraveniště byl postaven charakteristicky pro F.polyctena, kterých bylo v rodinách více. V jiném případě nebyl hnízdní komplex F.polyctena poškozen, ale divočáci v okolí zničili hnízda F.aquilonia a F.lugubris. A mravenci těchto druhů se usadili v mraveništích F.polyctena a přijali je. Nyní existují třídruhová mraveniště.

V podmínkách neustálého rušení se mravenci nestihnou rozdělit na druhy – zřejmě tento proces není příliš rychlý a (možná?) pro ně ani příliš důležitý. Takže v oblastech neustálého rušení existují mraveniště dlouhodobě, zcela běžného vzhledu. Žijí v nich ale 2-3 různé druhy, každé se svými vlastními rozmnožovacími samicemi, svými loveckými návyky.

Jak jsou tyto čeledi organizovány? Jak bychom měli chápat „druh“, který je v tomto případě vnitročeleďovým seskupením s nejasným statusem? Jak tyto druhy v takových podmínkách přežívají – koneckonců, rozdíly mezi nimi jsou poměrně stabilní a myrmekologové-taxonisté je s jistotou definují jako různé druhy a ekologové také s jistotou budují různé ekologické řady mezi těmito druhy – dominance druhů nad sebou v případě konkurence o společný zdroj potravy, preferovaná loviště a druhy kořisti. Bohužel, o jaké čeledi se jedná, jak to vše zapadá do federací mravenců, existuje nějaký zvláštní status pro tyto druhy, schopné žít pokojně pohromadě v jedné rodině, se společnou kopulí – to vše dosud nebylo studováno. Ale studuje se to. Právě teď.

Přečtěte si více

Jak připravit solný rehydratační roztok?