Jak se mravenci dostanou domů do mraveniště? Otázka je zajímavá, ale není dostatečně prozkoumána. Vědcům se podařilo identifikovat pět způsobů prostorové orientace hmyzu.
Mravenci jsou jedinečnými představiteli světa fauny. Příroda štědře obdařila hmyz různými dovednostmi a schopnostmi. Murashiki si snadno najdou cestu do svého rodného mraveniště a každý den se při hledání potravy vzdalují 2–3 kilometry od domova.
Metody orientace v prostoru
Po provedení četných experimentů vědci dokázali, že mravenci téměř vždy najdou cestu do mraveniště. Existují výjimky, ale jsou velmi vzácné. Divoká zvěř nevytváří mravencům žádné překážky v návratu.
Mravenci se dostanou do mraveniště a uvědomí si následující možnosti:
- používat chemické značky;
- zaměřit se na umístění fyzických objektů;
- určit cestu, vybrat si slunce jako referenci;
- využívat magnetické pole planety;
- počítají kroky.
Myrmekologové naznačují existenci dalších mechanismů, které hmyzu umožňují dostat se do mraveniště ze vzdálených míst.
Chemické značky na cestě
Prostorovou orientaci zakládáním chemických značek praktikují mravenci všech typů. Hmyz této skupiny se vyznačuje citlivostí na různé typy aromat.
Pro hmyz je typická chemická (čichová) komunikace. Mravenci nemohou komunikovat pomocí svého hlasu. Některé odrůdy jsou zcela slepé. Použití čichu je jedinou možností plné komunikace, indikace jídla a způsobu navigace v oblasti.
Pro vnitrorodinnou komunikaci a tvorbu chemických značek používají mravenci feromony. Hormony jsou specifické nejen pro určitý druh mravence, ale také pro určitou situaci. Typickým příkladem je značka trasy.
Aby našel cestu do mraveniště, dělník si cestou při pohybu dělá drobné pachové značky. Cestičky určené k pravidelnému pohybu jsou zcela zaplněny mravenci.
Důležitou roli v čichové komunikaci hraje topochemický smysl. Hmyz nejen rozlišuje vůni feromonové značky, ale rozumí také velikosti a směru pohybu. Ani lovečtí psi nemají tak jemné čichové schopnosti. Pes, který ucítil liščí stopu, může být při výběru směru oklamán.
Mravenec, který narazí na feromonovou značku, určí zašifrované informace a směr pohybu. Hmyz půjde konkrétně ke zdroji potravy.
Zjednodušeně je proces značení mravenčích cest popsán jako umístění vonných šipek. K narušení pohybu a svedení hmyzu stačí nastříkat běžný deodorant podél feromonové dráhy. Mravenci rušení brzy zcela odstraní.
Mravenčí stezka představuje „silnici“ s mnoha různými ukazateli, které jsou srozumitelné pracujícím zástupcům kolonie.
Fyzické předměty
Jak se mravenci orientují na fyzické předměty? Hmyz má schopnost zapamatovat si určité objekty a prvky krajiny. Způsob orientace na zemi má vzhledem ke své malé velikosti charakteristické rysy.
Vzpomínka na husí kůži si pamatuje předměty, které odpovídají růstu hmyzu: tráva rostoucí v keři, oblázky, praskliny v půdě. Budovy, řeky a další velké objekty se nepoužívají jako orientační body.
Obraz z určitých topografických znaků je nutně doplněn o orientaci podle polohy slunce. Příbuznost byla prokázána laboratorními experimenty. Vědci, aniž by provedli změny v umístění orientačních bodů, otočili krmnou plošinu vzhledem ke slunci. Hmyz měl problém najít domov.
Protože jsou takové situace v přírodě zcela vyloučeny, zůstává orientační systém založený na poloze slunce co nejspolehlivější. Pokud zcela změníte vzhled mýtiny kolem mraveniště, hmyz se dostane domů, veden sluncem.
Murashi se zabývají výukou mladých jedinců složitosti navigace ve fyzických objektech. Proces učení je plnohodnotná lekce: začátečník se zdrží a opustí cestu, zkušený mravenec čeká na „ztraceného“ a pomáhá vybrat optimální trasu.
Orientace slunce
Dalším způsobem, jak mravenci najdou cestu do mraveniště, je navigace podle slunce. Schopnost je nejsložitější a stále se studuje.
Hmyz má schopnost zohlednit aktuální polohu nebeského tělesa a zohlednit ji při jakýchkoli územních pohybech, včetně krátkodobého cestování.
Důležitou dovedností hmyzu je upravit svou trasu v souladu s posunem slunce během denních hodin. Pokud mravenec opustí kolonii za úsvitu a vrátí se v poledne, hmyz vezme v úvahu změnu polohy slunce vzhledem k obzoru.
Mravenci mají speciální strukturu očí. Speciální články jsou schopny zohlednit směr slunečního záření. Murash nemusí provádět složité výpočty sluneční trajektorie. Mozek poté, co obdrží potřebné informace z cílových buněk, provede nezbytné úpravy trasy.
Magnetické pole Země
Vědci nevědí, zda orientaci podle magnetického pole planety využívají všechny druhy mravenců. Ale mravenci stříhači listů pravidelně používají metodu, jak najít cestu do svého domovského mraveniště.
Experiment odhalil, že při narušení feromonové dráhy a úplné absenci slunečního světla se chování mravenců změní. Začínají se pohybovat poněkud chaotičtěji. Magnetické pole planety zasahuje do uspořádaného pohybu.
Jeden z orgánů mravenců funguje v režimu pravidelného kompasu a „ukazuje“ hmyz na sever. V kombinaci s dalšími orientačními systémy si hmyz najde cestu do mraveniště. Je to magnetické pole planety, které pomáhá mravencům vrátit se domů za soumraku, když slunce klesne pod obzor.
Počítání kroků
Během experimentu byl dokončen objev metody orientace mravenců v prostoru na základě počtu ušlých kroků. Mnoho druhů hmyzu při hledání potravy počítá počet kroků učiněných určitým směrem. Vědci dospěli k závěru, že mravenci počítají kroky mezi dvěma zatáčkami cesty.
Schopnost identifikovala výzkumná skupina myrmekologů během experimentálního testu. Několik mravenců bylo odebráno z běžné populace. Nohy jedné skupiny hmyzu byly zkráceny, zatímco nohy jiné skupiny byly prodlouženy připevněním miniaturních chůd.
Umístění potravy bylo mravencům známo. Krátkonohá skupina dokončila cestu k zásobě potravy, aniž by ji dosáhla. Druhá část subjektů přešla oblast a začala hledat potravu tam, kde potrava zjevně chyběla.
Závěr
Většina mravenců při hledání cesty do svého rodného mraveniště používá téměř všechny zvažované metody prostorové orientace. To pomáhá hmyzu, aby nesešel z kurzu a nevracel se do výchozího bodu trasy – do mraveniště.
Zástupcům čeledi pouštních mravenců, žijícím v rozpálených píscích, denně hrozí smrt pod paprsky spalujícího slunce, dehydratace, pokud se nevrátí do mraveniště v chladných podzemních komorách.
Jak mravenci najdou cestu domů? Byly zváženy všechny známé metody. Vědci nevylučují, že známé orientační schopnosti hmyzu zdaleka nejsou limitovány. A husí kůži cvičí pokročilejší.
Video: Mravenci v mraveništi
Šéfredaktor webu DezBox.ru a deratizátor s 12 lety zkušeností. Expert na ničení jakéhokoli hmyzu
Co udělá mravenec, když se ocitne daleko od mraveniště (mimo dosah)? Například kdyby nastoupil do člunu a skončil na druhé straně. Nebo řídil auto stovky kilometrů od „domova“.
Bude hledat své mraveniště do konce života?
Možná si vzpomínáte na kreslený film „Cesta mravence“, kde se hlavní hrdina, zavátý větrem daleko od svého mraveniště, dostává domů na housenkách, pavoucích a kobylkách, jako by jel stopem. Ve skutečnosti se mravenci, aby našli cestu do svého rodného hnízda, musí spoléhat pouze na své vlastní navigační mechanismy, které se mohou u různých druhů výrazně lišit (a je jich asi 15 000). Ale v každém případě je dosah těchto mechanismů obvykle omezen na desítky nebo stovky metrů: jakmile se mravenec ocitne mimo tuto vzdálenost, bude zcela dezorientovaný, jako malé dítě ztracené v neznámém městě.
Mnoho mravenců se například pohybuje po pachových stopách označených stopovými feromony – speciálními látkami, které vylučují z různých žláz na břiše. Čím více mravenců běží po určité trase, tím více feromonu tam zanechají. Stačí, aby mravenec na jednu z těchto cest narazil, a pak se po ní jako po kolejích bude moci vydat až k domu. Existenci tohoto navigačního mechanismu poprvé uhodl švýcarský přírodovědec Charles Bonnet, který žil v XNUMX. století. Přejel prstem po mravenčí stezce a pak sledoval, jak se mravenci shlukují po obou stranách této neviditelné čáry a neodvažují se ji překročit. Ale i když takový nepatrný zlom ve feromonové stopě uvrhne mravence do zmatku, co pak můžeme říci o našem mravenci, neseném mnoho kilometrů od nejbližší pachové stopy.
Trail feromony jsou zvláště důležité pro mravence se špatným zrakem nebo kteří jsou úplně slepí, jako jihoamerický nomádský mravenec Eciton. Obrovské sloupy těchto mravenců, skládající se ze stovek tisíc jedinců, se pohybují tropickým pralesem při hledání kořisti a ničí vše, co jim stojí v cestě. Nemají stálé hnízdo – pouze dočasné bivaky. Představte si, že Batuova horda napadající Rus by se skládala výhradně ze slepých lidí – stejně tak Ecitoni provádějí své nájezdy a spoléhají se pouze na dotek a feromonovou komunikaci, aby spolu udrželi krok. Ecitonové jako by svým příkladem vyvraceli známé úsloví, že když slepec vede slepého, oba spadnou do jámy.
Naproti tomu jiní mravenci spoléhají při navigaci ve svém okolí kromě feromonů i na zrak. Cestu domů mohou najít zapamatováním tvaru korun blízkých stromů. Pro mravence jsou přitom důležité obecné obrysy, nikoli konkrétní detaily, jako jsou jednotlivé větve nebo barvy. V jednom experimentu vědci vytvořili speciální arénu pro australské pouštní mravence, Melophorus bagoti, se stranou vyrobenou z černého plastu, jejíž obrysy připomínaly keře a stromy, které znali. Mravenec chycený poblíž hnízda a umístěný v takové aréně se začal pohybovat ve směru, kde to naznačoval obrys strany, bez ohledu na to, jak byla aréna natočena vzhledem ke světovým stranám.
Pokud se ale mravenec ocitne mimo známou vizuální krajinu, pak s největší pravděpodobností nebude schopen najít cestu domů. Ukázal to experiment provedený s mravenci Myrmecia pyriformis, kteří také žijí v Austrálii. Vědci během něj pokáceli tři stromy kousek od cesty, po které tito mravenci běhají z hnízda na lov. Obecné obrysy korun se změnily, ale ne příliš. Mravenci však ihned po pokácení začali mnohem více kličkovat a váhat, místo aby šli přímo do svých lovišť (loví vždy na stejném stromě). Mravenci trvalo tři dny, než si zvykli na změněnou krajinu, ale teď si představte, že jeden z nich byl náhle vyhozen do sousedního lesíka. Velmi pochybuji, že by se mohl vrátit do zcela neznámého prostředí.
Aby zvolili správný směr, soustředí se někteří mravenci nejen na své bezprostřední okolí, ale také na oblohu. Poprvé to ukázal v roce 1911 švýcarský entomolog Felix Santschi, který experimentoval s mravenci v severní Africe. Když se mravenci vrátili do hnízda, Sanchi jimi zablokoval Slunce a současně ukázal jeho odraz v zrcadle. Tento jednoduchý trik stačil k tomu, aby mravence shodil z cesty a poslal je opačným směrem. Zrcadlový experiment však nefunguje u všech druhů: některé mravence tak snadno nespletou, protože berou v úvahu nejen polohu Slunce, ale i polarizované sluneční světlo. K jeho částečné polarizaci dochází při průchodu atmosférou, která propouští světelné vlny, jejichž vibrace leží ve stejné rovině. Díky polarizovanému světlu může mravenec určit, kde je Slunce, i když je skryto za mraky (nebo bylo zablokováno experimentátorem).
Slunce a polarizované světlo hrají v životě pouštních mravenců zvláštní roli, protože žijí uprostřed ploché a proměnlivé krajiny, kde prakticky nejsou žádné velké orientační body. Ani pro ně ale samotná obloha nestačí: k určení polohy hnízda potřebují mravenci vždy nějaké doplňující informace. V tomto smyslu jsou mravenci pouštní běžci (Cataglyphis) indikativní, skutečná navigační esa, která byla studována více než jednou generací vědců. Tito mravenci se řítí po horkém písku neuvěřitelnou rychlostí (až 1 metr za sekundu) a hledají hmyz, který uhynul horkem. Loví vždy sami a nezanechávají feromony. Mravenec běžec, který může při hledání kořisti urazit více než 150 metrů od hnízda (pro člověka je to ekvivalent vzdálenosti asi 40 km), se však vrací přímou cestou zpět. Mravenec staví svou zpáteční cestu s přihlédnutím k trajektorii projeté cesty (tato metoda navigace se nazývá mrtvý výpočet). V důsledku toho ani tento zkušený „tramp“ nenajde cestu z místa, kam nepřišel vlastníma nohama.
Takže bohužel osud ztraceného mravence, který na listí odletěl daleko od mraveniště, odplul na lodi nebo se rozjel v autě, bude docela smutný. I když se zaměří na oblohu, nikdy se nevrátí do rodného hnízda. Existuje jedna útěcha: takový mravenec nebude dlouho trpět. Jak ví každý, kdo se stejně jako já jako dítě pokoušel chovat mravence ve sklenicích sám, sociální hmyz oddělení od skupiny příliš nesnáší, a i když má vhodnou potravu, během pár dní zemře.
Jak ukazují experimenty, mravenec, když je sám, prostě neví, co se sebou dělat – je v neustálém neklidu a neustále se pohybuje tam a zpět, což vede k velkým výdajům na energii. Osamělý mravenec navíc začíná mít problémy s trávením: potrava se mu hromadí v úrodě, ale neprochází dále střevy. Mravenci si během trofalaxe navzájem vyvracejí obsah svých plodin a zjevně bez této sociální interakce dochází k poruše v nastavení jejich trávicího systému. Je zajímavé, že pokud byl mravenec odříznut od hnízda spolu s několika bratry, bude se cítit mnohem lépe než úplně sám. Například osamělý mravenec tesař bude žít jen šest dní, ale ve skupině deseti jedinců bude jeho délka života 66 dní, tedy 10x delší.
A více o mravencích: např spirála smrti, Ale mravenec na gumovém laně и kamikadze mravenec
