Kinematyka mrówczych sportów ekstremalnych

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Mrówki Camponotus schmitzi z Borneo uprawiają sporty ekstremalne. Nurkują w sokach trawiennych dzbaneczników dwuostrogowych (Nepenthes bicalcarata), na których żyją i wyławiają z nich ofiary gospodarza. Bynajmniej nie po to, by je uratować, tylko zjeść. Poza tym żywią się nektarem tych roślin.

Podczas takich eskapad muszą pamiętać o jednym: trzeba działać szybko, bo inaczej dojdzie do uszkodzenia powłok ciała.
Aby dowiedzieć się więcej o kinematyce poruszania C. schmitzi, zespół Holgera Floriana Bohna z Uniwersytetu w Fryburgu Bryzgowijskim nakręcił film z mrówkami w rolach głównych.

Podczas analizy Niemcy zauważyli, że C. schmitzi pływały, zanurzając wszystkie odnóża. Poruszały nimi tak jak podczas chodzenia - na zasadzie naprzemiennego trójnogu (przesuwały przednią i tylną nogę z jednej strony, a środkową z drugiej; później zmiana). Styl "biegania pod wodą" sugeruje, że mamy do czynienia z niedawno powstałym przystosowaniem. Różni się on bowiem zasadniczo od złożonych ruchów występujących u prawdziwie wodnych owadów.

Zastanawiający jest sam fakt, że C. schmitzi potrafią nurkować. Normalnie napięcie powierzchniowe powodowałoby, że mrówki byłyby w stanie jedynie unosić się na powierzchni. Bohn uważa, że ich przodkowie pływali jak inne mrówki na powierzchni, ale zachodzące z czasem zmiany w składzie chemicznym powierzchni oskórka spowodowały, że stał się on mniej wodoodporny. Stąd już tylko krok do umiejętności nurkowania.

Skoro związek ma charakter symbiotyczny, co ma z tego dzbanecznik? Mrówki wyławiają największe stawonogi, a potem wrzucają resztki z powrotem, pomagają więc roślinom w trawieniu. Wybierając ofiary z dna, nie dopuszczają też do powstawania gnijących warstw detrytusu.

Pływające mrówki szybciej poruszają przednimi i środkowymi nogami, a także mocniej je wyciągają podczas ruchów napędzających niż w czasie ruchów powrotnych. Analiza ruchów w 3D, podczas której zastosowano model pióra wiosła, potwierdziła, że napęd jest osiągany głównie dzięki przednim i środkowym nogom. Tylne odnóża poruszają się w o wiele mniejszym zakresie, co sugeruje, że służą głównie do sterowania.

Eksperymenty ze złapanymi C. schmitzi wykazały, że do wywołania ruchów pływających wystarczy zanurzenie w wodzie. Reakcja ta nie występowała u innych badanych gatunków z rodzaju Camponotus.