Znajdź zawartość

Wielkość terytorium kolonii mrówek ograniczają koszty transportu. Naukowcy z Monash University widzą w tym analogię do rozwoju ludzkich miast. Badając owady, będzie więc można przewidzieć, co w przyszłości stanie się z naszymi metropoliami. Doktorzy Martin Burd i Andrew Bruce zbadali 18 kolonii dwóch gatunków mrówek-grzybiarek: Atta colombica i Atta cephalotes. Obliczając wskaźnik żerowania (liczbę obciążonych ładunkiem robotnic wracających do gniazda w jednostce czasu), naukowcy wzięli pod uwagę 3 czynniki: liczbę robotnic pracujących przy zbiórce liści, a także długość i szerokość tras. Australijczycy zajęli się właśnie mrówkami-grzybiarkami, bo tworzą one jedne z największych owadzich społeczności na świecie. Kolonia może się składać z 8 mln robotnic, podczas gdy u pszczół do podziału na podkolonie dochodzi, gdy ich liczba sięgnie ok. 40 tys. Burd i Bruce dodają, że przypominające ludzkie ulice trasy transportu liści mają niekiedy długość 150-200 m. W miarę wzrostu kolonii pojedyncze owady pracują tyle samo, ale wydłużenie trasy transportu oznacza, że dostarczenie tej samej ilości materiału roślinnego do gniazda wymaga więcej czasu. Można temu zaradzić, ekspediując do tego zadania więcej robotnic. Oczywiście istnieje granica, powyżej której koszt pozyskania jest wyższy od wartości zdobywanego materiału. Model przewiduje że długość drogi przyrasta szybciej niż liczba dostarczających liście robotnic, ale wpływ szerokości ścieżki był dla naukowców czymś niespodziewanym. Sugeruje to, że w grę wchodzi ważny mechanizm regulujący inwestycje kolonii w oczyszczanie trasy.

Kiedy ich ostre żuchwy się zużyją, mrówki liściarki zmieniają zajęcie. Cały czas mają więc pracę i każdy zajmuje się tym, do czego się na danym etapie swojego życia najlepiej nadaje. Studium ukazuje dobrze nam znaną korzyść z życia społecznego – ludzie, którzy nie mogą dłużej wykonywać określonych zadań, nadal mogą być dla społeczeństwa bardzo przydatni, nawet jeśli nie są w stanie żyć samodzielnie. Mimo że podział pracy u owadów społecznych jest dobrze udokumentowany, to pierwsza sugestia, że niektóre z nich przestają wykonywać pewne zadania, ponieważ nie robią tego tak dobrze, jak kiedyś. Jako organizmy społeczne te mrówki mają luksus porzucenia dotychczasowego zajęcia polegającego na cięciu na rzecz sprawniejszych sióstr – podkreśla Robert Schofield z University of Oregon. Mrówki odcinające kawałki liści, na których potem w gnieździe hodowane są grzyby, należą do kasty zbieraczy. To jedna z 4 kast robotnic, różniących się rozmiarami i zachowaniem. Zbieracze są drugą kastą pod względem wielkości. Gabarytowo przewyższają je tylko żołnierze broniący kolonii przed intruzami i oczyszczający szlaki transportu liści do gniazda. Zbieracze pomagają żołnierzom w obronie gniazda, poszukują nowych źródeł pokarmu i, oczywiście, przenoszą do gniazda odcięte liście. Cięcie liści to ciężka praca. Większą część zadania mrówka wykonuje za pomocą ostrza w kształcie litery V, które znajduje się między zębami na żuchwie. Przypomina ono używane przez krawca nożyce. Na początku jest tak ostre jak najostrzejsza żyletka wyprodukowana przez człowieka. Niestety, z biegiem czasu ulega stępieniu. Wykonanie zlecenia zaczyna zajmować więcej czasu i wymaga zużycia większych ilości energii. Kiedy osobnik poświęca 3-krotnie więcej czasu i energii na wycięcie dyskowatego kawałka liścia, porzuca swoje dotychczasowe obowiązki i przekwalifikuje się na transport urobku do gniazda. Wyobraźcie sobie, że macie tylko dwa niewielkie noże do używania przez całe życie, a ostrzenie nie jest dozwolone. Chcielibyście, by były wykonane z najlepszego dostępnego materiału. Posługiwalibyście się nimi niezwykle ostrożnie, ale cięcie i tak stawałoby się coraz trudniejsze przez stępienie, aż wreszcie musielibyście polegać na innych, którzy cięliby za was. Tak właśnie wygląda bycie mrówką zbieraczką. Naukowcy oceniają, że pęknięcia i zużycie ostrzy stanowią największy problem. Szacuje się, że przez zużycie kolonia przeznacza na cięcie 2-krotnie więcej energii niż w sytuacji, gdyby ostrza nadal pozostawały w pełni sprawne. Entomolodzy uważają, że zjawisko to doprowadziło do powstania presji ewolucyjnej na pojawienie się supermateriału na nożyce. I rzeczywiście – ostrza są zbudowane z bogatego w cynk biomateriału, który jest najprawdopodobniej odporny na zużycie. W ramach najnowszego studium, z pomocą 4-osobowej ekipy z Uniwersytetu Stanowego Oregonu, Schofield przyglądał się zachowaniom mrówek z gatunku Atta cephalotes. Wybrana przez Amerykanów kolonia znajduje się w Parku Narodowym Soberania w Panamie.