Badania przeprowadzili biolodzy: Filip Turza – doktorant w Instytucie Nauk o Środowisku na Wydziale Biologii Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz dr hab. Krzysztof Miler z Instytutu Systematyki i Ewolucji Zwierząt PAN. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Scientific Reports.

„Dotychczas wielkość ciała u gatunków monomorficznych uważana była za nieistotną, a więc pomijaną w badaniach potencjalnych międzyosobniczych różnic. Nasze odkrycie rzuca nowe światło na tę kwestię pokazując, że wielkość ciała może przyczyniać się do tego, w jaki sposób dany osobnik się zachowuje. Podkreślamy, że z pozoru niewielkie różnice w cechach zewnętrznych owadów społecznych, ale także innych zwierząt, mogą mieć niebagatelny wpływ na ich wzorce behawioralne” – powiedział Filip Turza w rozmowie z Nauką w Polsce.

Badania dotyczyły wpływu wielkości ciała mrówek monomorficznych na ich zdolność do zachowań ratunkowych, czyli sytuacji, w których mrówki ryzykują własne życie, aby uratować swoje współtowarzyszki znajdujące się w niebezpieczeństwie.

„Chcieliśmy sprawdzić, czy różnice w wielkościach ciała zbieraczek (mrówek odpowiedzialnych za poszukiwanie pokarmu dla kolonii i tym samym najbardziej narażonych na niebezpieczne sytuacje) przekładają się na ich odmienne zachowania, zarówno w kontekście osobników ratujących, jak i tych potrzebujących pomocy” – opowiadał Turza.

Biolog przypomniał, że gatunki mrówek dzieli się na polimorficzne i monomorficzne. Te pierwsze charakteryzują się znacznym zróżnicowaniem wielkości ciała w kolonii, z przeważającą liczbą robotnic o skrajnych rozmiarach; można wśród nich wyróżnić zależne od wielkości kasty, np. żołnierzy. Z kolei mrówki monomorficzne są zdecydowanie mniej zróżnicowane pod tym względem, a największą ich część w kolonii stanowią robotnice o średnim rozmiarze ciała. „Co ciekawe, choć w przyrodzie dominują gatunki monomorficzne, stanowiąc około 80 proc. wszystkich znanych gatunków mrówek, to wiedza na ich temat jest wciąż znikoma” – wskazał Turza.

Do eksperymentu badacze wybrali kolonie monomorficznych pierwomrówek żwirowych (Formica cinerea), które żyją na terenie Pustyni Błędowskiej. Wykorzystali testy behawioralne z użyciem sztucznej pułapki, złożonej z papierka filtracyjnego, nylonowej pętli i piasku, w której umieścili różnej wielkości mrówki, imitując w ten sposób sytuację schwytania przez drapieżnika lub uwięzienia w ziemi. Wszystkie zaobserwowane w pobliżu wejść do gniazd akcje ratunkowe, jak i pozostałe zachowania mrówek były nagrywane, a następnie analizowane przy użyciu specjalnego oprogramowania. W celu porównania rozmiarów ciała przetestowanych zbieraczek badacze dokonali ich odpowiednich pomiarów morfometrycznych.

Wyniki analizowanych zachowań mrówek pokazały, że zarówno robotnice o małych, jak i dużych rozmiarach wykazywały podobną skłonność do zachowań ratunkowych.

„Jednak to małe robotnice znacznie dłużej udzielały pomocy uwięzionym współtowarzyszkom, a także wykazywały dłuższą aktywność w sytuacji wymagającej pomocy ze strony ratowniczek. To sugeruje, że cechy zewnętrzne, takie jak wielkość ciała, mogą wpływać na zachowanie poszczególnych zbieraczek, a tym samym na funkcjonowanie całej kolonii mrówek” – podkreślił doktorant.

Niewykluczone – dodał – że może się to okazać cechą charakterystyczną dla ogółu gatunków monomorficznych, jednak ze względu na ogromne zróżnicowanie tej grupy owadów potrzeba dodatkowych badań porównawczych. „Na pewno jednak wiedza ta stanowi ważny krok w kierunku lepszego zrozumienia złożonych zachowań społeczności mrówek” – wskazał Turza.

Jak przyznał, w wynikach zaskoczyło go to, że pomimo braku wyraźnej specjalizacji w zakresie ratowania, małe robotnice zachowywały się inaczej niż ich większe odpowiedniki, zarówno pod względem wytrwałości w ratowaniu, jak i aktywności podczas uwięzienia, co „może mieć istotne konsekwencje dla zwiększenia efektywności tego typu ryzykownych zachowań wśród mrówek”.

„Pojedyncza mrówka wydaje się nam bardzo prostym owadem. Dopiero w trakcie badania ich wzajemnych interakcji jesteśmy w stanie dostrzec, z jak fascynującymi i złożonymi organizmami mamy do czynienia” – podkreślił Filip Turza.

Nauka w Polsce, Agnieszka Kliks-Pudlik

akp/ bar/