Sipelgate sõjad

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Sipelgasõjad on otsene, agressiivne suhtlusvorm erinevatest kolooniatest pärit sipelgate vahel. Ants on omavahel võistlemas. Näiteks kui üks kolooniatest omastab toiduallika, pole see allikas enam teistele sipelgatele kättesaadav. See on kaudne konkurents. Konkurentsi kontekstis on sipelgasõjad konflikti vorm, mille käigus sipelgad otseselt kaklevad omavahel. Huvitaval kombel võivad sellised konfliktid tekkida nii ühe liigi sees kui ka liikide vahel.

Kui vaadelda sipelgaid ühiskonnana, siis on nn sõdadesse sisenemiseks kaks võimalust. Üks neist on üsna lähedane inimeste jaoks tavapärasele arusaamale "sõjast", nimelt võitlusest sama liigi kolooniate vahel. Teine hõlmab koostoimeid erinevate sipelgaliikide vahel. Ja mõlemat tüüpi konfliktid on sipelgabioloogia jaoks huvitavad.

Uurimislugu

Inimesed teadsid sipelgasõdade olemasolust juba enne, kui bioloogid selle nähtuse vastu tõsiselt huvi tundsid. Näiteks Charles Darwin kirjutas konfliktidest sipelgate vahel. Piiblis on viiteid sipelgakogukondade edule, kuna inimesed on olnud huvitatud selle nähtuse jälgimisest tuhandeid aastaid. Osaliselt pälvisid sipelgasõjad nii palju tähelepanu seetõttu, et sipelgatevahelised kokkupõrked olid dramaatilised ja ilmsed, aga ka seetõttu, et sipelgad on sotsiaalsed olendid nagu inimesed, mistõttu on raske hoiduda paralleele tõmbamast meie ühiskondade vahel. Huvitav on vaadelda nende võrdluste ajalugu kui dialoogi: ühelt poolt tekitas huvi küsimus, kas sipelgate omavaheline võitlus võib tugevdada olemasolevaid ideid või avada inimlikes konfliktides uue külje; teisalt võimalus rakendada sipelgatele õpetusi, mille oleme välja töötanud sipelgatevaheliste konfliktide olemuse mõistmiseks.

Uurimismeetodid

Sipelgad on sotsiaalsed putukad. Reeglina toimib putukate ühiskondades koloonia tervikuna ja säilitab teatud määral geneetilise terviklikkuse. Teisisõnu hoiab kolooniat koos seotud struktuur, mis on mõnikord üsna segane. Koloonias arendatakse võimet tuvastada ja ära tunda iga selle liiget. Ants kipub jagama maailma üsna lihtsalt kahte klassi: koloonia liikmed ja kõik teised. Koloonia sees on selle ühendamiseks välja töötatud väga silmatorkavad eristavad tunnused, vähemalt enamiku liikide ja enamikul juhtudel.

Sipelgad kohtavad sageli teisi sipelgaid, eriti troopikas. Hiljuti Ameerika Ühendriikides Appalachi mägedes läbi viidud uuring näitas, kui tihedalt võivad sipelgad asustada. Teadlased kogusid metsa surnud putukaid, jätsid need maapinnale ja jälgisid, kui kaua kulub, enne kui potentsiaalne kiskja või tarbija toidu otsa komistas. Enamiku nendest toidutükkidest leidsid sipelgad ja neil ei kulunud kunagi rohkem kui paar minutit. Nendes kohtades, kus sipelgapesad asuvad maapinnale kõige lähemal, skaneerivad ja patrullivad sipelgad pidevalt pinnast, jätmata praktiliselt ühtegi ala pikaks ajaks puutumata.

Sipelgad kohtavad tõenäolisemalt teiste kolooniate ja isegi teiste liikide esindajaid. Paljude liikide korraga hõivatud elupaikades on kolooniate liikidevahelise kokkupõrke tõenäosus äärmiselt suur. See suhtlus toimub regulaarselt. Kui koloonia mõistab, et nii erineva liigi sipelgate kui ka sama liigi teiste kolooniate sipelgad ähvardavad ressursse või territooriumi kaotada, järgneb sellele ohule organiseeritud agressiivne reaktsioon, mis võib mõnikord muutuda tõeliseks lahinguks..

Sipelgarelva evolutsioon

Sipelgad on iidsed putukad. Need eksisteerisid ammu enne Gondwana superkontinendi lõhenemist. See juhtus üle saja miljoni aasta tagasi ja sipelgad ilmusid ammu enne seda. Muidugi on sipelgad sõdinud kümneid, kui mitte sadu miljoneid aastaid. Sipelgatel on mitmesuguseid seadmeid, mida nad saavad võitluse ajal relvadena kasutada. Võib oletada, et sõjad mängisid nende evolutsioonis olulist rolli. Nende evolutsiooniprotsessi uurivad teadlased räägivad agressiooniobjekti muutumisest nende arenedes. Kauges minevikus olid varajaste sipelgate peamised vaenlased selgroogsed, sellised suured maismaaloomad nagu dinosaurused, linnud ja imetajad. Paljud sipelgaliigid olid varustatud väga võimsa nõelaga. Nad olid hästi kohanenud inimeste ründamiseks, kuid nende "relvad" ei olnud teiste putukate vastu kuigi tõhusad.

Kui sipelgad arenesid ja nende liigid muutusid mitmekesisemaks, muutus nende liikide mõju üksteisele üha olulisemaks. See oli põhjus, miks sipelgate peamiste vaenlaste asemele asusid teised sipelgad. Näib, et see on terve mõistusega vastuolus, kuid mõned sipelgaliigid on oma nõelamise kaotanud. Paljudel juhtudel muudeti nõel keemiliste rünnakuainete varustussüsteemiks, mida saaks edukalt kasutada võitluses teiste sipelgatega. Näib, et sipelgad on teadlikult loobunud meiesuguste selgroogsete vastu võitlemise võimest, eelistades rünnata, võidelda ja võita teiste sipelgate vastu.

Tänapäeval on paljudel sipelgaliikidel spetsiaalne relvade arsenal, mis ei ole imetajate vastu kuigi tõhusad, kuid toimivad hästi teiste sipelgate vastu. Nende kemikaalide allikad ja omadused – millises kehaosas need moodustuvad ja milliseid kemikaale kasutatakse – on kõikide tüüpide puhul erinevad. Erinevatel sipelgaliikidel võib leida näärmeid, mida kasutatakse sipelgavõitluste ajal ja mis paiknevad sõna otseses mõttes mis tahes kehaosas. Ka keemilised ühendid on äärmiselt mitmekesised. Nendel relvadel olid evolutsiooniliselt sõltumatud allikad, mis arenesid erinevatest sipelgaliikidest. Samas võib aru saada, kui erinevalt nad ühise probleemi lahendamisele lähenesid.

Sipelgatel on mitut tüüpi relvi. Tavaliselt kasutatakse hammustusi. Sageli tegutsevad sipelgad kooskõlastatult: ründava koloonia liikmed suudavad teise koloonia liikmeid kinni hoida või sipelgad iseseisvalt tükkideks rebida, samal ajal kui nende sugulased hoiavad vaenlase kinni. Tegelikult on sipelgad väga vastikud. On olemas vähemalt üks liik, mille töösipelgatel on kehas väga suur nääre. Kui need sipelgad väga närvi lähevad, võivad nad talle avaldatavat survet suurendada ja sõna otseses mõttes plahvatada, pritsides kõike ümbritsevat kleepuva ainega. Ka teistel sipelgatel on mitmesuguseid näärmeid, mis paiknevad mõnikord peas ja mõnikord kõhus ning eritavad mürgiseid aineid, mis hävitavad nende vaenlased. Seega hõlmavad nende konfliktid meetodeid, mis algavad võitlusest ja lõpevad keemiarelvadega, ja see muudab nad inimestega sarnaseks.

Armasta, mitte sõda

On üks huvitav nähtus, mis on peaaegu kindlasti seotud inimese põhjustatud muutustega looduskeskkonnas. Invasiivseid liike on korduvalt vallutatud üle maailma. Kui inimese sissetoodud liik saab võimaluse omandada uus keskkond, võib see sigida kujuteldamatutes mastaapides, saavutades oma loodusliku elupaiga jaoks enneolematu tiheduse. Invasiivsete sipelgaliikide leviala võib ulatuda suurtele aladele - tuhandetele ruutkilomeetritele.

Miks need invasioonid nii edukad on? Nende liikide bioloogilised eelised on seotud ühekoloniaalsusega. See nähtus seisneb selles, et mõne liigi puhul kaob ühel või teisel põhjusel võime kolooniate piire eristada. Normaaltingimustes on igal koloonial oma keemiline signatuur, mille abil sipelgad eristavad sõpra ja vaenlast. Kuid paljud invasiivsed liigid on selle kaotanud. Oma liigi piires käituvad nad teiste isenditega nii, nagu oleksid nad oma koloonia liikmed.

Võimalus vältida liigisiseseid sipelgasõdu ja soov võtta vastu teiste kolooniate liikmeid omadesse võimaldas vähendada kulusid. Seetõttu suutsid nad rahvaarvu suurendada ja konkurentsis edukamaks saada. Neil säilib võime vaadelda teiste liikide esindajaid vaenlaste või tulnukatena, kuid nad ei näita üles liigisisest agressiooni. Selle tulemusena levib praktiliselt üks sipelgakoloonia tuhandete kilomeetrite kaugusele. Selle ühest otsast pärit sipelgad saavad suhelda teise otsa sipelgatega ilma agressioonita. Seda efekti on korduvalt täheldatud ja see on üsna üllatav. Edukad invasiooniliigid ei ole tihedalt seotud, vaid pärinevad erinevatest sipelgate alamperekondadest, mistõttu on nad väga mitmekesised.

See ütleb meile, et koostöö on kindlaim viis eduni. Muidugi oleneb palju sellest, millisel tasemel see väljendub. Võime taas pöörduda sipelgate ja inimühiskonna võrdluse juurde. Inimesed on sotsiaalsed loomad: teeme koostööd, loome liite. Kuid sipelgakolooniate koostöö ja integratsiooni tase on inimestele praktiliselt kättesaamatu. Inimene erineb peaaegu alati sipelgast selle poolest, et isegi kui ta eksisteerib perekonnas või muus sotsiaalses rühmas, säilitab ta olulise osa oma individuaalsest identiteedist.

Oleme alati väga elevil eneseohverduse ja suuremeelsuse juhtumitest ning lõpuks on meie elu delikaatne manööver isekuse ja koostöö vahel. Selles mõttes on sipelgad meist erinevad. Koloonia sees on isekus ja individuaalsed huvid suures osas lakanud olemast. Sipelgad jätkavad konflikte erinevate kolooniate vahel, kuid huvitaval kombel näib, et invasiivsetel liikidel, kes on kolooniatõkked hüljanud, läheb paremini.

Sõdurid rändsipelgate vastu

Sõdurid on teatud tüüpi sipelgad, mida leidub teatud kolooniates. Nad on osa tööjõust ja on spetsialiseerunud kaitsele. Kõigil sipelgaliikidel pole sõdureid, enamik piirdub ainult ühte tüüpi töötajatega. Kuid teiste liikide puhul erinevad spetsialiseerunud sõdurid tavalistest töötajatest suurenenud keha suuruse ja käitumise poolest. Kui kolooniat rünnatakse, võtavad selle kaitsmisel kõige olulisema osa sõdurid.

Rändsipelgad on mitme ainulaadse käitumisega sipelgate alamperekond. Nad on oma sotsiaalseid oskusi arendanud tugevamini kui ükski teine sotsiaalsete putukate rühm või isegi ükski teine meile tuntud loom. Rändsipelgad on huvitavad tänu nende võimele teha kõiki toiminguid koos. Igasugune tegevus toimub suurte üksikisikute rühmade tihedas suhtluses. Nad ei tegutse ainult iseseisvalt ja üksikud töötajad ei kõnni kunagi omapäi.

Ainsad rändsipelgate kolooniate liikmed, kes on võimelised iseseisvalt tegutsema, on isased. Aeg-ajalt sünnivad nad paaritumiskolooniana. Neil on tiivad ja nad lahkuvad aeg-ajalt kolooniast, et leida noori emaseid. Mis tahes muud tegevust rändsipelgate kolooniates viib läbi sama pesa liikmete rühm. Nende hulgas pole eraldi skaute ega söödaotsijaid – kõike teeb putukate parve massiline töö. Võib arvata, et rändsipelgate koloonia on jagamatu üksus, peaaegu nagu organism, nagu amööbi pseudopood. Rändsipelgate haarangut võib pidada käeks või jalaks, mis ei kaota kunagi kontakti kehaga. Ja kõik, mida nad teevad, toimub suure koordineerimise ja vastastikuse mõjuga.

Rändsipelgad herilasepesast varastatud vastsetega

Rändsipelgad pakuvad suurepärast materjali sipelgasõdade uurimiseks. Selle poolest erinevad nad ka pisut kõigist teistest sipelgatest. Nende jaoks jaguneb maailm kolme kategooriasse: sama liigi teised kolooniad, muud rändsipelgate liigid ja muud loomad, sealhulgas muud mitterändavad sipelgaliigid. Nende reaktsioon igale kategooriale on täiesti erinev. Üldiselt ei osale rändsipelgad sõdades teiste rändsipelgatega. Üks rändsipelgate lemmiksaak on aga teised sipelgaliigid.

Rändsipelgatel on kahte tüüpi konfliktireaktsioone: teadmatus ja vältimine. Kujutage ette rändsipelgate toiduotsimise protsessi: nad saadavad välja suure röövretkerühma, terve vaiba töösipelgaid, mis pühivad läbi metsa. Mõnikord läheneb sarnane sülem mõne teise rändsipelgaliigi esindajate sülemile. Sellises olukorras ootame põnevat lahingut kahe massi vahel. Enamasti nad aga lihtsalt ignoreerivad üksteist: kaks tohutut sülemi lähevad üksteisest rahulikult läbi. Selle nähtuse nägemine on hämmastav.

Teist tüüpi reaktsioon on väga haruldane. Kui kaks sama rändsipelgaliigi kolooniat kokku puutuvad, tunnevad nad väga kiiresti ära, et on kohtunud teise rühma liikmetega. Kuid selle asemel, et alustada lahingut, taganevad mõlemad kolooniad üksteisest vastassuunas. Nad on valmis läbima üsna suuri vahemaid, et üksteisest võimalikult palju eemalduda, millega võib kaasneda isegi kogu koloonia nihe. Seega näitavad rändsipelgad oma liigi piires selget vältimist ja erinevate liikide esindajad lihtsalt ignoreerivad üksteist.

Kui rändsipelgad kohtavad mõne teise, mitterändava sipelgaliigi esindajaid, juhtub vastupidine: nad alustavad rünnakut ja üritavad tappa iga sipelga selles koloonias. Rändsipelgad ründavad väga suuri teiste sipelgaliikide kolooniaid, pidades neid saagiks. Muidugi löövad teised sipelgad paljudel juhtudel vastu. Sellised lahingud võivad mõlemale poolele kaasa tuua suuri kaotusi. Rändsipelgate kolooniate ja nende saagiks peetud sõjad on ühed kõige suurejoonelisemad ja hukatuslikumad lahingud looduses. Enamasti domineerivad rändsipelgad, kuid nad võivad lahingu ajal ka suuri kaotusi kanda.

Rändsipelgad saavad väärtusliku ressursi leidmisel värvata suure hulga oma pesasid. On tõendeid, et neil on sellistel juhtudel kasutamiseks spetsiaalne aine – värbav feromoon. See on valdkond, kus uuritakse rändavaid sipelgaid ja nende keemilisi seadmeid. Eksperimentaalselt on leitud, et neil on erineva teabe edastamiseks funktsionaalselt erinevad feromoonid ja keemilised signaalid, kuid me ei tea nende spetsiifilisest keemilisest koostisest peaaegu midagi.

Füüsilise suuruse poolest ei ole rändsipelgad alati suured. On palju teisi sipelgaliike, mille keha suurus on palju suurem. Aga need õnnestuvad tänu kogusele. Nende kolooniad on tohutud ja kõik toimingud viiakse läbi suurtes koordineeritud rühmades. Kui puutute kokku rändsipelgate koloonia esindajatega, siis me ei räägi ühest skaudist, vaid kohe olulisest osast kolooniast. Samal ajal ilmuvad võitlema paljud üksikud sipelgad ja erinevalt teistest sipelgatest ei pea nad ootama, kuni värbamine on lõppenud. Nad suhtlevad kõigi keskkonnaelementidega eraldiseisva sotsiaalse üksusena.

Rändsipelgad versus lehti lõikavad sipelgad

Üks rändsipelgate liike Uue Maailma troopilistes metsades üritab regulaarselt tungida lehti lõikavate sipelgate arenenud kolooniate territooriumile. Ränd- ja lehti lõikavad sipelgad on sipelgate evolutsiooni kroonid: nad suudavad luua tohutuid kolooniaid, saavutada kõrge sotsialiseerumistaseme ja osaleda mitmetahulises tööjaotuses. Kui rändsipelgad ründavad kõrgelt arenenud lehti lõikavate sipelgate populatsioone, rivistuvad mõlema liigi sõdurid üksteise vastas ja alustavad katastroofilisi lahinguid, mis võivad kesta päevi, kuni rändsipelgad murravad läbi kaitseliini ja jõuavad lehtede lõikamise pesadesse. sipelgad ja hakkavad nende varusid rüüstama.

Lehti lõikavad sipelgad rajavad tohutuid sipelgapesasid ja rajavad tohutuid kolooniaid, kus elab miljoneid inimesi. Selle liigi sõdursipelgad eristuvad muljetavaldava suuruse poolest: sõdursipelga kandevõime on sadu kordi suurem töösipelga omast. Suuremahulisi töid aga sõdurid koloonia heaks teha ei saa: need on liiga massiivsed, nende ülalpidamine on elanikkonnale kulukas ning täpset otstarvet pole bioloogid veel lõpuni välja selgitanud.

Kui bioloogid hakkasid aga jälgima rändsipelgate regulaarseid rünnakuid lehti lõikavate sipelgate kolooniatele, märkasid nad, kuidas lehti lõikavad sipelgad nendele sissetungidele reageerisid. Tuhanded tohutud lehelõikurid saadetakse rindejoonele, kus nad peavad püüdma tõrjuda rändsipelgate rünnakut. Enamikul juhtudel on nende jõupingutused ebaõnnestunud ja lõpuks murravad rändsipelgad ikkagi kaitseliinist läbi. Küll aga võib arvata, et just kaitse rändsipelgate eest on sõdurilehelõikajate olemasolu põhjuseks. See tähelepanek toetab teooriat, et teiste sipelgatega võitlemine või nendega võitlemine on sipelgate evolutsiooni oluline aspekt.

Kui vaatate lähemalt, kuidas teised sipelgad rändsipelgate rünnakutele reageerivad, saate eristada mitmesuguseid reaktsioone: mõned sipelgaliigid püüavad end tõrjuda, teised hakkavad paanikasse sattuma, nähes vaevu esimesi rändavate sipelgate sõdureid, ja torma pesa päästma. Tavaliselt evakueerivad nad järglased ja püüavad liikuda nii kaugele kui võimalik. Tundes end turvaliselt, peatuvad nad ja annavad aega. Pärast seda, kui küllastunud rändsipelgad laastatud kolooniast lahkuvad, võivad rünnaku ohvrid koju naasta.

Kaasaegne sipelgate uurimine

Invasiivsete sipelgaliikide bioloogilised omadused pakuvad praegust huvi. Teadlased on hakanud mõistma, et teadmine, kas koloonia satub kokkupõrgetesse, aitab meil rohkem teada saada bioloogiliste invasioonide ja nende võimalike negatiivsete tagajärgede kohta. Teatud invasiivsete sipelgate liigid põhjustavad globaalses mastaabis keskkonnaprobleeme – mitte ainult inimestele, vaid ka nende invasioonikohtade ohustatud ökosüsteemidele. Arvestades, et nad pühivad ohustatud liike maakeralt ja nende käitumine aitab kaasa elupaikade ümberkorraldamisele, võib neil olla keskkonnale kohutav mõju.

Need on probleemiks ka inimestele: need sipelgad ronivad toidu sisse, mõned liigid eraldavad ebameeldivat lõhna ja põhjustavad haigusi. Sipelgasõdade mõistmine võib olla võti tunnuse avastamiseks, mis kutsub invasiivseid sipelgaliike niimoodi käituma. Võib-olla aitab see avastus meil reageerida sipelgate demaršidele või isegi ennustada, millal midagi sellist uuesti juhtub. Seetõttu on tänapäeval tohutult palju uurimusi sipelgate agressiooni ja sipelgasõdade kohta, mis peaksid andma vastuse bioloogiliste invasioonide küsimusele.

Sipelgas korjab lehetäide nektarit

Hea on uurida lähemalt loomaliike, kes sipelgasõdadest otsest kasu saavad. Paljude sipelgate alamliikide kolooniates elavad teiste liikide esindajad, keda nimetatakse mürmekofiilideks. Need loomamaailma esindajad saavad toitu peamiselt sipelgate kolooniast. Tavaliselt räägime parasiitidest, kuid nende negatiivne mõju koloonia elule on reeglina minimaalne. Mürmekofiilid arendavad sipelgate eest varjumise võimet. Koloonias omaks võetud hõimukaaslaste äratundmise mehhanism neile ei kehti, kuid nad lähevad sellest kuidagi mööda. Ja liigid, kelle saatus on evolutsiooniliselt seotud sipelgakoloonia saatusega, näitavad suurt huvi sipelgasõdade tulemuste vastu. Teisisõnu, kui koloonia on rikutud, on neilgi raske. Mürmekofiilide otsese osalemise kohta lahingutes pole aga teadlastel hetkel infot, kuigi idee pole halb.

Praegu töötame kahes suunas. Esiteks uurime sipelgaaju evolutsiooni ja püüame mõista, kuidas närvisüsteem reageerib erinevatele keskkonnatingimustele, kas see määrab ette sipelgate sotsiaalsed rollid ja kehasuurused. Teiseks oleme huvitatud sellest, kuidas saab rändsipelgaid kasutada temperatuurikõikumiste ja võimalusel ka kliimamuutuste mõju uurimiseks eluslooduse geneetikale ja psühholoogiale. Näeme rändsipelgaid suurepärase uurimistöö mudelina, osaliselt seetõttu, et troopiliste nomaadsete sipelgaliikide esindajad taluvad mitmesuguseid temperatuure: identsed alamliigid puutusid madalatel aladel kokku väga kõrge temperatuuriga ja mägedes väga külmaga. uurimistöö käigus.

Avatud küsimused

2015. aastal ilmunud teadusartiklitest saime teada, et sipelga aju struktuur on viimastel aastatel läbi teinud olulisi muutusi, eelkõige seoses liigi muutumisega entomofaagist sotsiaalseteks olenditeks. See muutus kinnitab teoreetiliselt eeldust, et sotsiaalseks olendiks saades ei vaja liigi esindaja oma aju ja kognitiivse aktiivsuse sama kõrget arengutaset, kuna nüüd saab ta jagada teavet ja integreeruda oma alamliigi teiste esindajatega - peaaegu sama, kui närviühendused saaks tuua rühma tasemele. See avastus oli tõeline läbimurre; on vaja analüüsida sarnaseid suundumusi teiste liikide esindajate puhul, et mõista, kas see kehtib kõigi fauna esindajate kohta. See on oluline, sest kui vaadata selgroogsete klassi esindajaid - imetajaid, linde, kalu, siis enamik neist näitab põhimõtteliselt täpselt vastupidist tendentsi. Teisisõnu, kui teie liik muutub sotsialiseeritumaks, suureneb ka ajutegevus; putukad seevastu näitavad täpselt vastupidist seost. Selles uurimissuunas on palju põnevaid avastusi.

Küsimused megakolooniate kohta jäävad lahtiseks. Pole teada, kui sügav on nende integratsioon. Võib-olla piirdub kõik kohaliku tasandiga ja nad vahetavad teavet vaid lühikeste vahemaade tagant. Huvitav on ette kujutada sügavalt integreeritud kolooniaid, kuigi tõenäoliselt ei suuda nad pikkade vahemaade tagant teavet vahetada. Siiski pole see ulmeromaani jaoks halb idee.