Comportamentul furnicilor

Furnicile sunt o familie de insecte (Formicidae) care, împreună cu albinele și viespile, formează ordinul himenopterelor (Himenoptere). Până în prezent, au fost înregistrate peste 22.000 de specii - dintre care 13.800 au fost descrise - și se estimează că acestea reprezintă până la 25% din biomasa terestră de origine animală. Vrei să afli mai multe despre comportamentul furnicilor?

Aceste nevertebrate se remarcă prin eusocialitatea lor neobișnuită și formarea de superorganismeCu alte cuvinte, sunt capabili să creeze structuri complexe care depășesc cu mult suma fiecăruia dintre membri. Himenopterii reprezintă fără îndoială o strategie evolutivă fascinantă și mai avem multe de învățat despre ei.

Caracteristicile furnicilor

Furnicile sunt himenoptere, dar aparțin și claseiInsecta. Ca insecte care sunt, au o serie de personaje împărtășite cu lăcustele, gândacii, mantisele și altele, cum ar fi un corp împărțit în cap, torace și abdomen, 6 membre și prezența unor antene cefalice foarte notabile.

La fel ca alte insecte, furnicile au un exoschelet care le protejează de mediu, în acest caz compus dintr-o epicuticulă și un procuticul chitinos. În plus, trebuie remarcat faptul că nu au plămâni și căi respiratorii de utilizat, dar oxigenul pătrunde în corpul lor prin exoschelet prin porii numițispiracule.

La nivel cefalic, aceste nevertebrate sunt foarte dezvoltate. Au o pereche de ochi compuși lateralizați, 3 ocelli în partea superioară a capului - care detectează nivelurile de lumină și polarizarea - și o pereche de antene, capabile să înregistreze substanțe chimice, curenți de aer și vibrații. După cum vom vedea în rândurile ulterioare, acestea sunt esențiale în comunicare.

Toracele o mezosomConține cele 6 extremități motorii și aripile, prezente la regine și masculi în momentul reproducerii. Pe de altă parte, abdomenul ometasom protejează toate organele vitale ale animalului, inclusiv sistemul reproductiv, respirator și excretor. Interesant este faptul că unele specii prezintă organe reproductive modificate, cum ar fi stingherii.

Fiecare specie de furnică are propriile sale caracteristici, dar toate acestea urmează un plan general comun al corpului.

După cum am spus, peste 22.000 de specii de furnici au fost înregistrate în lume. Stabilirea generalităților într-un taxon atât de larg este o sarcină descurajantă, dar existența strămoșilor comuni și convergența evolutivă au făcut ca unele trăsături să se aplice aproape tuturor formicidelor. Vă oferim câteva exemple:

Comportamentul furnicilor este guvernat de mecanisme ale selectarea rudelorsau selecția de rudenie.
Există concurență între indivizi din aceeași specie și populație, între populații (colonii) și între specii.
Coloniile arată ierarhii în procesele de control al coloniei. Concurența membrilor aceleiași colonii modelează dinamica comunității.
Coloniile sunt diferențiate în caste, în general muncitori, soldați, regine și bărbați.
Castele au fost modelate prin selecție naturală, pentru a maximiza aptitudinea biologică a întregii colonii, nu a fiecărui individ în mod individual.

În plus față de dinamica coloniilor, furnicile au adesea relații obligatorii cu anumite specii de plante și nevertebrate. Acestea sunt esențiale pentru menținerea ciclurilor biogeochimice ale solurilor, o sursă excelentă de proteine pentru diferite specii și joacă un rol unic în dispersarea semințelor, printre alte lucruri.

Aici explorăm câteva dintre comportamentele furnicilor. De la selectarea rudelorla eusocialitate, nu te vor lăsa indiferenți.

Rase în furnicar

În general, se susține că furnicile își împart coloniile în caste, deși această linie devine puțin neclară la unele specii. În orice caz, în furnicar pot fi citate următoarele organizații sociale:

Regină: este stâlpul coloniei, „inima” și „creierul” în același timp. Când regina se reproduce cu un mascul cu aripi, se îngropă și începe să depună ouă, ceea ce va corespunde viitorilor muncitori. O furnică regină poate trăi până la 30 de ani, în funcție de specie. Este diploid (2n), pur și simplu, are o „imagine genetică” completă.

Muncitor: muncitorii sunt „mâinile” coloniei. De obicei trăiesc de la 1 la 3 ani și îndeplinesc toate sarcinile furnicarului, de la construirea de galerii până la căutarea hranei. Conform studiilor, diferențierea de la lucrător la regină ar putea depinde de aportul nutrițional în stadiul larvelor. De asemenea, sunt diploide (2n).
Masculin: masculii sunt saci spermatici cu picioare, deoarece singurul lor scop este să se reproducă și să moară. Trebuie remarcat faptul că sunt ființe vii haploide (n), ceea ce înseamnă că au jumătate din informațiile genetice ale femelelor și lucrătorilor - un singur set de cromozomi.

Oricum, această regulă nu este îndeplinită la toate furnicile. Unele specii se caracterizează prin prezentarea unor organizații în care toți lucrătorii sunt potențial reproductivi, dar unul sau un grup este selectat deasupra restului prin mecanisme de dominare (Gamergate). Diacamma rugosumeste un exemplu excelent în acest sens.

Furnicile și selecția rudelor

Rapid și simplu pus, selectarea rudelor sau selecția de rudenie încearcă să explice „altruismul” în regnul animal, adică de ce există ființe vii care își ajută rudele, chiar dacă acest lucru implică o investiție energetică considerabilă pentru ei. Această postulare începe de la ecuația Hamilton:

rB> C

(r) reprezintă relația genetică dintre ambele componente ale dinamicii, (B) beneficiul obținut de cel care efectuează comportamentul altruist și (C) costul de reproducere pe care comportamentul îl implică pentru a-l ajuta pe binefăcător. Cu alte cuvinte, cu cât este mai mare rudenia dintre animale (r), mai probabil, un exemplar din colonie își va ajuta ruda sau „superiorul”.

Această teorie poate fi aplicată și himenopterilor, în special furnicilor. Muncitorii „renunță” la capacitatea lor reproductivă de a-l favoriza pe cea a reginei, deoarece „merită” la nivel evolutiv, deoarece toți sunt rude foarte apropiate. În această strategie, răspândirea genelor comune între generații este preferată mai degrabă decât reproducerea individuală.

În ciuda interesului acestor teorii, nu orice comportament al furnicilor poate fi explicat prin selectarea rudelor. Mulți profesioniști discută astăzi despre aplicații.

Comportamentul furnicilor ca ființe eusociale și cooperante

Fie selectarea rudelor sau alte mecanisme, furnicile sunt un exemplu clar de eusocialitate dusă la extrem.În aceste comunități inseparabile, adulții aparțin a 2 sau mai multe generații care se suprapun, au grijă în mod cooperativ de descendenți și marea majoritate a membrilor nu sunt capabili să se reproducă singuri (lucrători).

În aceste colonii, selecția naturală nu acționează asupra individului, ci asupra întregii populații în ansamblu, astfel încât toți membrii cooperează între ei într-un mod extrem. Din acest motiv, dacă ierarhia sau structura socială este ruptă, întregul furnicar se prăbușește. Cu alte cuvinte, dacă regina moare, muncitorii mor împreună cu ea - cu excepția Gamergates citat mai sus-.

În furnicar, viața lucrătorului nu este relevantă. Acest lucru este sacrificat fără probleme dacă salvează larvele sau regina.

Furnicile ca superorganisme

După cum am mai spus, fiecare furnicar este un organism complex care presupune ceva „dincolo” de suma tuturor părților sale. Toatesuperorganismeîmpărtășesc următoarele caracteristici:

Componentele coloniei trăiesc într-o structură comună (furnicar sau cuib) care oferă protecție reginei și larvelor și permite furnizarea hranei. Temperatura și umiditatea cuiburilor sunt unice pentru fiecare specie și componentele sale o pot modula.
Regina sau mama este „inima” și „creierul” superorganismului. Poate trăi de până la 100 de ori mai mult decât se aștepta pentru dimensiunea și morfologia sa.
Membrii coloniei împart funcții. Unii dintre ei au grijă de larve, alții vânează și alții construiesc galerii și păstrează furnicul curat.

Toate aceste interacțiuni complexe aduc o serie de beneficii vaste. Furnicile produc un număr mai mare de descendenți decât insecta medie, trăiesc mult mai mult ca unitate biologică și Sunt capabili să mențină o anumită independență față de mediul extern.

Un exemplu foarte clar al acestei complexități unitare îl reprezintă specia Myrmecocystus mexicanus. În aceste furnici, un grup selectat de muncitori își hrănesc și umple gasterul - porțiune bulbică a metasomului - până la limite fiziologice. Apoi atârnă de tavanul unei celule de furnicar, devin imobile și acționează ca niște magazine de alimente vii.

Comunicare

Furnicile culegătoare parcurg distanțe de până la 200 de metri de cuib. Datorită antenelor lor, sunt capabili să detecteze feromonii emiși de alți membri ai coloniei și astfel ajung în siguranță înapoi în nucleul populației lor. Aceste trasee sunt utile și pentru marcarea surselor de hrană, pericole, alte colonii și multe altele.

Dincolo de aceasta, unele specii diurne din medii aride - precum Cataglyphis bicolor- sunt capabili să se orienteze în moduri diferite. După cum indică studiile, această specie are un fel de "pedometru", iar muncitorii numără pașii pe care i-au făcut de la furnicar la o anumită destinație. De asemenea, iau ca referință obiecte din mediul înconjurător și poziția Soarelui.

Comportamentul alimentar al furnicilor

În general, aveți adesea ideea unei furnici care colectează semințe și resturi mici pentru a se hrăni, dar nu toate formicidele respectă această strategie. Unele specii se hrănesc cu ciuperci pe care le cresc pe dealurile lor de furnici (Acromyrmex) Da altele sunt practic carnivore stricte (Odontomachus, Harpegnathos Da Myrmecia, printre alții).

Cel mai clar exemplu de strategie de pradă estefălci de capcană,mai ales cele aparținând genuluiOdontomah.Acest grup are al doilea apendice cel mai rapid prădător din regnul animal, deoarece sunt capabili să-și închidă maxilarele în medie 130 de secunde, după cum indică studiile. Împreună cu stingerul lor capabil să secrete toxine, acest lucru le transformă în mașini de ucis.

În cele din urmă, nu putem uita furnicile genuluiMyrmecia, de asemenea cunoscut ca sifurnici de taurîn raza sa (Australia). Cele 93 de specii incluse în acest taxon sunt remarcate pentru maxilarele lor puternice, simțul excelent al vederii și toxinele puternice. Deși nu sunt letale pentru oameni, Da, au fost detectate decese din cauza șocurilor anafilactice.

Cele mai multe specii de furnici sunt colectoare, prădători generalisti sau erbivori direcți. Cu toate acestea, unii au dezvoltat strategii alimentare foarte specializate.

Până în prezent, există și furnici prădătoare letale. Genul Myrmecia este dovada acestui lucru.

Note finale despre comportamentul furnicilor

După cum probabil ați văzut, lumea furnicilor depășește cu mult invazia unui picnic în primăvară sau vară. Unele furnici trăiesc în copaci, iar larvele lor generează adevărați faguri de pânză (Polyrhachis scufundări),alții cultivă ciuperci cu care se hrănesc (Atta Da Acromyrmex) și alții vânează neobosit pradă mare (Myrmecia).

Dacă ceva ne este clar după ce am citit aceste rânduri, atunci furnicile au multe de învățat când vine vorba de evoluție și societăți complexe. Fără îndoială, ele sunt exemplul viu că unitatea este forța.