Hangya háborúk

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

A hangyaháborúk a különböző kolóniákról származó hangyák közötti interakció közvetlen, agresszív formája. A hangyák versengenek egymással. Például, ha az egyik kolónia táplálékforrást tulajdonít el, ez a forrás többé nem elérhető más hangyák számára. Ez közvetett verseny. A verseny kontextusában a hangyaháborúk a konfliktusok egy formája, amelyben a hangyák közvetlenül vesznek részt egymással. Érdekes módon ilyen konfliktusok előfordulhatnak egy fajon belül és fajok között is.

Ha a hangyákat társadalomnak tekintjük, akkor két lehetőség van az úgynevezett háborúkba való belépésre. Az egyik nagyon közel áll az emberek számára szokásos "háború" értelmezéséhez, nevezetesen az azonos fajhoz tartozó kolóniák közötti harchoz. A másik a különböző hangyafajok közötti kölcsönhatásokat foglalja magában. És mindkét típusú konfliktus érdekes a hangyabiológia számára.

Kutatástörténet

Az emberek már azelőtt tudtak a hangyaháborúk létezéséről, hogy a biológusokat komolyan érdekelte ez a jelenség. Például Charles Darwin a hangyák közötti konfliktusokról írt. A Bibliában vannak utalások a hangyaközösségek sikerére, mivel az emberek évezredek óta érdeklődnek e jelenség megfigyelése iránt. Részben a hangyaháborúk azért kaptak ekkora figyelmet, mert a hangyák közötti összecsapások drámaiak és nyilvánvalóak voltak, de azért is, mert a hangyák is társadalmi lények, mint az emberek, így nehéz tartózkodni attól, hogy párhuzamot vonjunk társadalmaink között. Érdekes párbeszédként tekinteni ezeknek az összehasonlításoknak a történetére: egyrészt felkeltette az érdeklődést a kérdés, hogy a hangyák harca megerősítheti-e a meglévő elképzeléseket, vagy új oldalát nyithat-e meg az emberi konfliktusoknak; másrészt annak lehetőségét, hogy a hangyákra is alkalmazzuk azokat a tanításokat, amelyeket a hangyák közötti konfliktusok természetének megértésére fejlesztettünk ki.

Kutatási módszerek

A hangyák társas rovarok. Általános szabály, hogy a rovartársadalmakban a kolónia egy egészként működik, és bizonyos mértékig fenntartja a genetikai integritást. Más szóval, a telepet egy rokon szerkezet tartja össze, ami néha meglehetősen zavaró. A kolónián belül fejlődik az egyes tagok azonosításának és felismerésének képessége. A hangyák meglehetősen egyszerűen két osztályra osztják a világot: a kolónia tagjaira és mindenki másra. A kolónián belül nagyon feltűnő sajátosságok alakulnak ki, amelyek egyesítik, legalábbis a legtöbb fajnál és a legtöbb körülmény között.

A hangyák gyakran találkoznak más hangyákkal, különösen a trópusokon. Egy nemrégiben, az Egyesült Államokban található Appalache-hegységben végzett tanulmány kimutatta, milyen sűrűn tudnak megtelepedni a hangyák. A kutatók összegyűjtötték az elhullott rovarokat az erdőben, a földön hagyták őket, és figyelték, mennyi időbe telik, amíg egy potenciális ragadozó vagy fogyasztó élelmiszerre bukkan. A legtöbb ilyen ételdarabot a hangyák találták meg, és ez soha nem tartott néhány percnél tovább. Azokon a helyeken, ahol a hangyabolyok találhatók a legközelebb a talajhoz, a hangyák folyamatosan pásztázzák és járőrözik a talajt, gyakorlatilag egyetlen területet sem hagynak érintetlenül hosszú ideig.

A hangyák nagyobb valószínűséggel találkoznak más kolóniák tagjaival, sőt más fajokkal is. Azon élőhelyeken, amelyeket egyszerre több faj is elfoglal, rendkívül nagy a valószínűsége a telepek fajok közötti ütközésének. Ez az interakció rendszeresen megtörténik. Ha egy kolónia felismeri, hogy erőforrás- vagy területvesztéssel fenyeget egy másik fajhoz tartozó hangyák és ugyanazon fajhoz tartozó más kolóniák hangyái, akkor ezt a fenyegetést szervezett agresszív válasz követi, ami időnként valódi csatába is fajulhat..

Hangya fegyver evolúció

A hangyák ősi rovarok. Már jóval a Gondwana szuperkontinens kettéválása előtt léteztek. Ez több mint százmillió éve történt, és a hangyák jóval azelőtt jelentek meg. Természetesen a hangyák több tíz, ha nem százmillió éve háborúznak. A hangyáknak számos eszközük van, amelyeket harc közben fegyverként használhatnak. Feltételezhető, hogy a háborúk fontos szerepet játszottak fejlődésükben. Az evolúciójuk folyamatát tanulmányozó tudósok az agresszió tárgyának fejlődésük során bekövetkező változásáról beszélnek. A távoli múltban a korai hangyák fő ellenségei a gerincesek voltak, olyan nagy szárazföldi állatok, mint a dinoszauruszok, madarak és emlősök. Sok hangyafaj nagyon erős csípéssel volt felszerelve. Jól alkalmazkodtak az emberek megtámadására, de "fegyvereik" nem voltak túl hatékonyak más rovarok ellen.

Ahogy a hangyák fejlődtek és fajuk változatosabbá vált, ezeknek a fajoknak egymásra gyakorolt hatása egyre jelentősebbé vált. Ez volt az oka annak, hogy más hangyák vették át a hangyák fő ellenségeinek helyét. Úgy tűnik, hogy ez ellentétes a józan ésszel, de néhány hangyafaj elvesztette csípését. Sok esetben a csípés a kémiai támadószerek ellátórendszerévé alakult, amely sikeresen használható más hangyák elleni küzdelemben. Úgy tűnik, hogy a hangyák szándékosan feladták a hozzánk hasonló gerincesek elleni harc képességét, és más hangyákkal szemben képesek támadni, visszavágni és győzni.

Napjainkban sok hangyafajnak van egy speciális fegyverarzenálja, amelyek nem túl hatékonyak az emlősök ellen, de jól működnek más hangyák ellen. Ezeknek a vegyi anyagoknak a forrásai és jellemzői – a test mely részében keletkeznek és milyen vegyszereket használnak – minden típusnál eltérő. Különböző hangyákban találhatók olyan mirigyek, amelyeket a hangyaharcok során használnak, és szó szerint a test bármely részén találhatók. A kémiai vegyületek is rendkívül változatosak. Ezeknek a fegyvereknek evolúciósan független forrásai voltak, amelyek különböző hangyafajokban fejlődtek ki. Ugyanakkor érthető, hogy mennyire eltérően álltak hozzá a közös probléma megoldásához.

A hangyáknak sokféle fegyverük van. A harapásokat általában használják. A hangyák gyakran összehangoltan cselekszenek: egy támadó kolónia tagjai meg tudják tartani egy másik kolónia tagjait, vagy maguktól darabokra téphetik a hangyákat, miközben rokonaik visszatartják az ellenséget. Valójában a hangyák nagyon csúnyaak. Legalább egy olyan faj létezik, amelyben a munkáshangyák testében nagyon nagy mirigy található. Amikor ezek a hangyák nagyon idegessé válnak, növelhetik a rá nehezedő nyomást, és szó szerint felrobbanhatnak, ragacsos anyaggal kifröcskölve mindent. Más hangyáknak is sokféle mirigyük van, amelyek néha a fejben, néha a hasban helyezkednek el, és mérgező anyagokat választanak ki, amelyek leütik ellenségeiket. Így a konfliktusaik között olyan módszerek is szerepelnek, amelyek harccal kezdődnek és vegyi fegyverekkel végződnek, és ez teszi őket rokonsá az emberrel.

Szeress, ne háborúzz

Van egy érdekes jelenség, amely szinte biztosan összefüggésbe hozható a természeti környezetben az ember által előidézett változásokkal. Az invazív fajokat többször is megszállták szerte a világon. Amikor egy ember által behurcolt faj lehetőséget kap egy új környezet elsajátítására, elképzelhetetlen méretekre szaporodhat, és elérheti az őshonos élőhelyén soha nem látott sűrűséget. Az invazív hangyafajok elterjedési területe hatalmas területeket - több ezer négyzetkilométert - elérhet.

Miért olyan sikeresek ezek az inváziók? E fajok biológiai előnyei az unikolonialitással függnek össze. Ez a jelenség abból áll, hogy egyes fajok ilyen vagy olyan okból elvesztik a képességüket, hogy különbséget tegyenek a telepek határai között. Normál körülmények között minden kolóniának megvan a maga kémiai aláírása, amelynek segítségével a hangyák megkülönböztetik a barátot és az ellenséget. De sok invazív faj elvesztette. Saját fajukon belül úgy viselkednek más egyedekkel, mintha saját kolóniájuk tagjai lennének.

A fajon belüli hangyaháborúk elkerülésének képessége és a más kolóniák tagjainak befogadásának vágya lehetővé tette a költségek csökkentését. Így növelni tudták a populáció számát, és sikeresebbek lettek a versenyben. Fenntartják azt a képességüket, hogy más fajok képviselőit ellenségnek vagy idegennek tekintsék, de nem mutatnak fajon belüli agressziót. Ennek eredményeként gyakorlatilag egy hangyatelep több ezer kilométeren terül el. Az egyik végén lévő hangyák agresszió nélkül képesek kölcsönhatásba lépni a másikból származó hangyákkal. Ezt a hatást sokszor megfigyelték, és meglehetősen meglepő. A sikeres inváziós fajok nem állnak szoros rokonságban, hanem a hangyák különböző alcsaládjaiból származnak, így nagyon változatosak.

Ez azt mutatja, hogy az együttműködés a legbiztosabb út a sikerhez. Természetesen sok függ attól, hogy milyen szinten fejeződik ki. Ismét rátérhetünk a hangyák és az emberi társadalom összehasonlítására. Az ember társas állat: együtt dolgozunk, szövetségeket kötünk. A hangyakolóniák azonban olyan szintű együttműködést és integrációt mutatnak, amely az emberek számára gyakorlatilag elérhetetlen. Az ember szinte mindig abban különbözik a hangyától, hogy még ha családban vagy más társadalmi csoportban is létezik, megőrzi egyéni identitásának jelentős részét.

Mindig nagyon izgatottak vagyunk az önfeláldozás és a nagylelkűség esetei miatt, és végső soron életünk egy kényes manőver az önzés és az együttműködés között. Ebben az értelemben a hangyák mások, mint mi. A telepen belül az önzés és az egyéni érdekek nagyrészt megszűntek. A hangyák továbbra is konfliktusba keverednek a különböző kolóniák között, de érdekes módon az invazív fajok, amelyek elhagyták a kolóniák akadályait, jobban teljesítenek.

Katonák a nomád hangyák ellen

A katonák a hangyák egy speciális fajtája, amely bizonyos kolóniákban megtalálható. Ők a munkaerő részei, és a védelemre szakosodtak. Nem minden hangyafajnak van katonája, a legtöbb csak egyfajta munkásra korlátozódik. Más fajoknál azonban a speciális katonák a megnövekedett testméretben és viselkedésben különböznek a hétköznapi munkásoktól. Ha a kolóniát megtámadják, akkor annak védelmében a katonák vállalják a legfontosabb szerepet.

A nomád hangyák a hangyák egy alcsaládja, amelyek számos egyedi viselkedést mutatnak. Szociális készségeiket erősebben fejlesztették, mint bármely más társas rovarcsoport, vagy akár bármely más általunk ismert állat. A nomád hangyák érdekesek, mivel képesek minden cselekvést együtt végrehajtani. Bármely tevékenységet az egyének nagy csoportjainak szoros interakciójában hajtanak végre. Nem egyedül tesznek önállóan, és az egyes dolgozók soha nem járnak egyedül.

A nomád hangyatelepek egyedüli tagjai, amelyek képesek önállóan cselekedni, a hímek. Időről időre párzókolóniaként születnek. Szárnyaik vannak, és időről időre elhagyják a kolóniát, hogy fiatal nőstényeket találjanak. Bármilyen más tevékenységet a nomád hangyák kolóniáiban ugyanazon fészek egy csoportja végez. Köztük nincs külön felderítő vagy takarmánykereső – mindent egy rovarraj tömeges munkája végez. Azt gondolhatnánk, hogy a nomád hangyák kolóniája oszthatatlan egység, majdnem olyan, mint egy organizmus, mint egy amőba állábája. A nomád hangyák rajtaütése úgy is felfogható, mint egy kar vagy láb, amely soha nem veszíti el a kapcsolatot a testtel. És minden, amit tesznek, nagyfokú koordináció és interakció mellett történik.

Nomád hangyák darázsfészekből lopott lárvákkal

A nomád hangyák kiváló anyagot nyújtanak a hangyaháborúk tanulmányozásához. Ebben is kissé eltérnek az összes többi hangyától. Számukra a világ három kategóriára oszlik: ugyanazon faj egyéb kolóniái, más nomád hangyafajok és egyéb állatok, beleértve a nem nomád hangyafajokat is. Teljesen más a reakciójuk az egyes kategóriákra. Általában a nomád hangyák nem vesznek részt háborúkban más nomád hangyákkal. A nomád hangyák egyik kedvenc zsákmánya azonban más hangyafajok.

A nomád hangyáknak kétféle konfliktus-reakciójuk van: a tudatlanság és az elkerülés. Képzelje el a nomád hangyák táplálékszerzésének folyamatát: egy nagy portyázó csoportot küldenek ki, egy egész szőnyeg munkáshangyát, amelyek végigsöpörnek az erdőn. Néha egy hasonló raj közeledik egy másik nomád hangyafaj képviselőiből álló rajhoz. Ilyen helyzetben izgalmas csatára számítunk a két tömeg között. Leggyakrabban azonban egyszerűen figyelmen kívül hagyják egymást: két hatalmas raj nyugodtan halad át egymáson. A jelenség látványa elképesztő.

A másik típusú reakció nagyon ritka. Amikor ugyanannak a nomád hangyafajnak két kolóniája érintkezik, nagyon gyorsan felismerik, hogy találkoztak a másik csoport tagjaival. De ahelyett, hogy csatát kezdenének, mindkét kolónia az ellenkező irányba vonul vissza egymástól. Készek meglehetősen nagy távolságokat megtenni, hogy a lehető legnagyobb mértékben eltávolodjanak egymástól, ami akár az egész kolónia eltolódását is maga után vonhatja. Így saját fajukon belül a nomád hangyák egyértelmű kerülést mutatnak, és a különböző fajok képviselői egyszerűen figyelmen kívül hagyják egymást.

Amikor a nomád hangyák egy másik, nem nomád hangyafaj képviselőivel találkoznak, az ellenkezője történik: támadásba lendülnek, és megpróbálnak megölni minden hangyát a kolóniában. A nomád hangyák más hangyafajok igen nagy kolóniáit támadják meg, és zsákmányként kezelik őket. Természetesen más hangyák sok esetben visszavágnak. Az ilyen csaták mindkét oldalon súlyos veszteségeket okozhatnak. A nomád hangyák kolóniái és zsákmányaik közötti háborúk a természet leglátványosabb és legkatasztrofálisabb csatái közé tartoznak. Leggyakrabban a nomád hangyák dominálnak, de hatalmas veszteségeket is elszenvedhetnek a csata során.

A nomád hangyák képesek nagy számban toborozni fészkelő unokatestvéreiket, ha értékes erőforrást találnak. Bizonyítékok vannak arra, hogy van egy speciális anyaguk az ilyen esetekre - egy toborzó feromon. Ez a nomád hangyák és kémiai műszereik új kutatásának területe. Kísérletileg kiderült, hogy funkcionálisan eltérő feromonokkal és kémiai jelekkel rendelkeznek a különböző információk közlésére, de szinte semmit sem tudunk konkrét kémiai összetételükről.

Fizikai méretüket tekintve a nomád hangyák nem mindig nagyok. Sok más hangyafaj is létezik sokkal nagyobb testmérettel. De a mennyiségnek köszönhetően sikerül nekik. Kolóniáik hatalmasak, és minden tevékenységet nagy, összehangolt csoportokban hajtanak végre. Ha a nomád hangyák kolóniájának képviselőivel találkozik, akkor nem egy cserkészről beszélünk, hanem azonnal a kolónia jelentős részéről. Ugyanakkor sok egyedi hangya felbukkan harcra, és más hangyákkal ellentétben nekik nem kell megvárniuk, amíg a toborzás befejeződik. Külön társadalmi egységként lépnek kölcsönhatásba a környezet minden elemével.

Nomád hangyák versus levélvágó hangyák

Az Újvilág trópusi erdeiben élő nomád hangyák egyik faja rendszeresen megkísérli behatolni a lombvágó hangyák fejlett kolóniáinak területét. A nomád és levélvágó hangyák a hangyaevolúció koronája: képesek hatalmas kolóniákat létrehozni, magas szintű szocializációt elérni, és sokrétű munkamegosztásban részt venni. Amikor a nomád hangyák megtámadják a magasan fejlett levélvágó hangyák populációit, mindkét faj katonái felsorakoznak egymással szemben, és katasztrofális csatákat kezdenek, amelyek akár napokig is eltarthatnak, amíg a nomád hangyák át nem törik a védelmi vonalat, és eljutnak a lombvágás fészkébe. hangyák és elkezdik kifosztani készleteiket.

A levélvágó hangyák hatalmas hangyabolyokat építenek és hatalmas kolóniákat hoznak létre milliós lakossággal. Ennek a fajnak a katonahangyáit lenyűgöző méretük jellemzi: a katonahangya teherbíró képessége több százszor nagyobb, mint a munkáshangyáé. A katonák azonban nem tudnak nagy munkát végezni a kolónián: túl masszívak, fenntartásuk költséges a lakosság számára, a pontos célt a biológusok még nem találták ki teljesen.

Amikor azonban a biológusok megfigyelni kezdték a nomád hangyák rendszeres támadásait a levélvágó hangyatelepeken, észrevették, hogy a levélvágó hangyák hogyan reagálnak ezekre az inváziókra. Hatalmas levélvágók ezreit küldik a frontvonalra, ahol meg kell próbálniuk visszaverni a nomád hangyák támadását. A legtöbb esetben erőfeszítéseik sikertelenek, és végül a nomád hangyák mégis áttörik a védelmi vonalat. Feltételezhető azonban, hogy éppen a nomád hangyák elleni védekezés az oka a katonalevélvágók létezésének. Ez a megfigyelés alátámasztja azt az elméletet, hogy a hangyák evolúciójának fontos aspektusa a más hangyák elleni küzdelem vagy a velük való küzdelem.

Ha közelebbről megvizsgálja, hogyan reagálnak más hangyák a nomád hangyák támadásaira, akkor a reakciók széles skáláját különböztetheti meg: egyes hangyák megpróbálnak harcolni, mások pánikba kezdenek, alig látják a nomád hangyák első katonáit, és rohanj megmenteni a fészket. Általában evakuálják az utódot, és igyekeznek minél messzebbre költözni. Biztonságban érzik magukat, megállnak és rászánják az idejüket. Miután a jóllakott nomád hangyák elhagyják a pusztított kolóniát, a támadás áldozatai hazatérhetnek.

Modern hangyakutatás

Az invazív hangyafajok biológiai jellemzői jelenleg is érdekesek. A tudósok kezdték felismerni, hogy ha tudjuk, hogy egy kolónia belekeveredik-e az ütközésekbe, akkor többet megtudhatunk a biológiai inváziókról és azok lehetséges negatív következményeiről. Az invazív hangyák bizonyos fajai globális léptékű környezeti problémákat okoznak – nem csak az emberek, hanem az inváziós helyeik veszélyeztetett ökoszisztémái számára is. Tekintettel arra, hogy eltüntetik a veszélyeztetett fajokat a föld színéről, és viselkedésük hozzájárul az élőhelyek szerkezetátalakításához, súlyos hatást gyakorolhatnak a környezetre.

Az ember számára is problémát jelentenek: ezek a hangyák bemásznak a táplálékba, egyes fajok kellemetlen szagot árasztanak, és betegségeket okoznak. A hangyaháborúk megértése lehet a kulcs egy olyan tulajdonság feltárásához, amely az invazív hangyafajokat ilyen viselkedésre hívja. Talán ez a felfedezés segít abban, hogy reagáljunk a hangyák fellépésére, vagy akár megjósoljuk, mikor fog megismétlődni ilyesmi. Ezért ma már hatalmas mennyiségű kutatás folyik a hangyák agressziójával és a hangyaháborúkkal kapcsolatban, amelyektől várhatóan választ adnak a biológiai inváziók kérdésére.

A hangya felveszi a levéltetvek nektárját

Célszerű közelebbről megvizsgálni azokat az állatfajokat, amelyek közvetlenül részesülnek a hangyaháborúkból. A hangyák számos alfajának kolóniájában más fajok képviselői élnek, úgynevezett mirmekofilek. Az állatvilág ezen képviselői főként a hangyatelepről szerzik táplálékukat. Általában parazitákról beszélünk, de negatív hatásuk a kolónia életére általában minimális. A mirmekofilek képesek elrejtőzni a hangyák elől. A kolóniában elfogadott törzstársak felismerési mechanizmusa nem vonatkozik rájuk, de valahogy megkerülik azt. Azok a fajok pedig, amelyek sorsa evolúciós értelemben a hangyakolónia sorsához kapcsolódik, élénk érdeklődést mutatnak a hangyaháborúk kimenetele iránt. Vagyis ha a kolónia tönkremegy, nekik is nehéz dolguk van. Jelenleg azonban a tudósok nem rendelkeznek információval a mirmekofilek közvetlen részvételéről a csatákban, bár az ötlet nem rossz.

Jelenleg két irányban dolgozunk. Először a hangya agyának evolúcióját tanulmányozzuk, és megpróbáljuk megérteni, hogyan reagál az idegrendszer a különböző környezeti feltételekre, meghatározza-e előre a hangyák társadalmi szerepét és testméretét. Másodsorban arra vagyunk kíváncsiak, hogyan lehet a nomád hangyákat felhasználni a hőmérséklet-ingadozások tanulmányozására, és esetleg az éghajlatváltozás hatását a vadon élő állatok genetikájára és pszichológiájára. A nomád hangyákat kiváló kutatási modellnek tekintjük, részben azért, mert a trópusi nomád hangyafajok tagjai széles hőmérséklet-tartományban képesek ellenállni: az azonos alfajok nagyon magas hőmérsékletnek voltak kitéve az alacsonyan fekvő területeken, és nagyon hidegnek voltak kitéve a hegyekben. a kutatás menete.

Nyitott kérdések

A 2015-ben megjelent tudományos cikkek özönéből megtudtuk, hogy a hangya agyának szerkezete jelentős változásokon ment keresztül az elmúlt években, különösen egy faj entomofágból társas lényekké való átalakulása szempontjából. Ez a változás elméletileg megerősíti azt a feltevést, hogy a faj képviselőjének társas lénnyé válása után nincs szüksége agyának és kognitív tevékenységének ugyanolyan magas szintű fejlettségére, hiszen immár képes megosztani az információkat és integrálódni alfajának más képviselőivel. majdnem ugyanaz, mintha a neurális kapcsolatokat csoportszintre lehetne hozni. Ez a felfedezés igazi áttörést jelentett; elemezni kell a hasonló tendenciákat más fajok képviselőinél, hogy megértsük, ez vonatkozik-e az állatvilág összes képviselőjére. Ez azért fontos, mert ha megnézzük a gerincesek osztályának képviselőit - emlősöket, madarakat, halakat, akkor a legtöbben alapvetően éppen az ellenkező tendenciát mutatják. Más szóval, ha a faja szocializálódottabbá válik, az agyi aktivitás is megnő; a rovarok viszont éppen ellenkező kapcsolatot mutatnak. Számos izgalmas felfedezés található ebben a kutatási vonalban.

A megakolóniákkal kapcsolatos kérdések nyitottak maradnak. Nem tudni, milyen mély az integrációjuk. Talán minden a helyi szintre korlátozódik, és csak kis távolságokon cserélnek információt. Érdekes elképzelni a mélyen integrált kolóniákat, bár nem valószínű, hogy képesek lesznek nagy távolságokon át információt cserélni. Nem rossz ötlet azonban tudományos-fantasztikus regényhez.