Indholdsfortegnelse:

Myrekrig
Myrekrig

Video: Myrekrig

Video: Myrekrig
Video: Кто и за что убил последнего украинского мольфара Нечая? - Гражданская оборона - Выпуск 4 2024, Kan
Anonim

Myrekrige er en direkte, aggressiv form for interaktion mellem myrer fra forskellige kolonier. Myrer er involveret i konkurrence med hinanden. For eksempel, hvis en af kolonierne tilegner sig en fødekilde, er denne kilde ikke længere tilgængelig for andre myrer. Dette er indirekte konkurrence. I konkurrencesammenhæng er myrekrige en form for konflikt, hvor myrer direkte engagerer sig i kampe med hinanden. Interessant nok kan sådanne konflikter forekomme både inden for en art og mellem arter.

Hvis vi betragter myrer som et samfund, så er der to muligheder for at gå ind i de såkaldte krige. En af dem er ret tæt på den sædvanlige forståelse af "krig" for mennesker, nemlig kampen mellem kolonier af samme art. En anden involverer interaktioner mellem forskellige arter af myrer. Og begge typer konflikter er interessante for myrebiologi.

Forskningshistorie

Folk vidste om eksistensen af myrekrige, selv før biologer var seriøst interesserede i dette fænomen. For eksempel skrev Charles Darwin om konflikter mellem myrer. Der er referencer til myresamfundenes succes i Bibelen, da folk har været interesseret i at observere dette fænomen i tusinder af år. Dels fik myrekrigene så meget opmærksomhed, fordi sammenstødene mellem myrer var dramatiske og indlysende, men også fordi myrer er sociale væsner ligesom mennesker, så det er svært at lade være med at drage paralleller mellem vores samfund. Det er interessant at se historien om disse sammenligninger som en dialog: På den ene side var spørgsmålet, der vakte interesse, om kampen mellem myrer kunne forstærke eksisterende ideer eller åbne op for en ny side af menneskelige konflikter; på den anden side muligheden for at anvende den lære, vi har udviklet på myrer, for at forstå karakteren af konflikter mellem myrer.

Billede
Billede

Forskningsmetoder

Myrer er sociale insekter. Som regel fungerer kolonien i insektsamfund som en helhed og bevarer genetisk integritet til en vis grad. Med andre ord holdes kolonien sammen af en beslægtet struktur, hvilket nogle gange er ret forvirrende. Inden for kolonien udvikles evnen til at identificere og genkende hvert af dens medlemmer. Myrer har en tendens til at opdele verden i to klasser ret simpelt: medlemmerne af kolonien og alle andre. Inden for kolonien er der udviklet meget slående særpræg for at forene den, i det mindste hos de fleste arter og under de fleste omstændigheder.

Myrer møder ofte andre myrer, især i troperne. En nylig undersøgelse i Appalacherne i USA viste, hvor tæt myrer kan slå sig ned. Forskere samlede døde insekter i skoven, efterlod dem på jorden og så, hvor lang tid det tog, før et potentielt rovdyr eller forbruger faldt over mad. De fleste af disse stykker mad blev fundet af myrerne, og det tog dem aldrig mere end et par minutter. På de steder, hvor myretuer er placeret tættest på jorden, scanner og patruljerer myrer konstant jorden og efterlader praktisk talt ingen områder uberørte i lang tid.

Myrer er mere tilbøjelige til at støde på medlemmer af andre kolonier og endda andre arter. I levesteder, der er optaget af mange arter på én gang, er sandsynligheden for en interspecifik kollision af kolonier ekstrem høj. Denne interaktion sker regelmæssigt. Hvis en koloni indser, at der er en trussel om tab af ressourcer eller territorium fra både myrer af en anden art og myrer fra andre kolonier af samme art, efterfølges denne trussel af en organiseret aggressiv reaktion, som nogle gange kan blive til en rigtig kamp.

Myrevåbens udvikling

Myrer er ældgamle insekter. De eksisterede længe før splittelsen af superkontinentet Gondwana. Det skete for over hundrede millioner år siden, og myrer dukkede op længe før det. Selvfølgelig har myrer været i krig i ti, hvis ikke hundreder af millioner af år. Myrer har en række enheder, som de kan bruge som våben under en kamp. Det kan antages, at krige spillede en vigtig rolle i deres udvikling. Forskere, der studerer deres udviklingsproces, taler om ændringen i genstanden for aggression, efterhånden som de udvikler sig. I den fjerne fortid var de tidlige myrer hovedfjender hvirveldyr, så store landdyr som dinosaurer, fugle og pattedyr. Mange arter af myrer var udstyret med en meget kraftig brod. De var godt tilpasset til at angribe mennesker, men deres "våben" var ikke særlig effektive mod andre insekter.

Efterhånden som myrer udviklede sig, og deres arter blev mere forskelligartede, blev virkningen af disse arter på hinanden mere og mere betydelig. Dette var grunden til, at andre myrer overtog stedet for myrernes hovedfjender. Det ser ud til, at dette er i modstrid med sund fornuft, men nogle arter af myrer har mistet deres brod. I mange tilfælde blev brodden omdannet til et forsyningssystem for kemiske angrebsmidler, der med held kunne bruges i kampen mod andre myrer. Det ser ud til, at myrer bevidst har opgivet evnen til at bekæmpe hvirveldyr som os til fordel for evnen til at angribe, kæmpe tilbage og vinde mod andre myrer.

Nu om dage har mange myrearter et særligt arsenal af våben, som ikke er særlig effektive mod pattedyr, men fungerer godt mod andre myrer. Kilderne og egenskaberne for disse kemikalier - i hvilken del af kroppen de er dannet, og hvilke kemikalier der bruges - er forskellige fra alle typer. Hos forskellige arter af myrer kan du finde kirtler, der bruges under myrekampe og er placeret bogstaveligt talt i enhver del af kroppen. Kemiske forbindelser er også ekstremt forskellige. Der var evolutionært uafhængige kilder til disse våben, som udviklede sig i forskellige arter af myrer. Samtidig kan man forstå, hvor forskelligt de greb løsningen af det fælles problem an.

Myrer har mange typer våben. Bid er almindeligt anvendt. Ofte handler myrer i forening: Medlemmer af en angribende koloni kan holde medlemmer af en anden koloni eller rive myrerne i stykker på egen hånd, mens deres slægtninge tilbageholder fjenden. Faktisk er myrer meget grimme. Der er mindst én art, hvor arbejdsmyrer har en meget stor kirtel i deres kroppe. Når disse myrer bliver meget nervøse, kan de øge trykket på hende og bogstaveligt talt eksplodere og sprøjte rundt med et klæbrigt stof. Andre myrer har også en række forskellige kirtler, nogle gange placeret i hovedet og nogle gange i maven, og udskiller giftige stoffer, der slår deres fjender ned. Deres konflikter omfatter således metoder, der starter med kamp og slutter med kemiske våben, og det gør dem beslægtet med mennesker.

Lav kærlighed ikke krig

Der er et interessant fænomen, der næsten helt sikkert er forbundet med menneskeskabte ændringer i det naturlige miljø. Invasive arter er gentagne gange blevet invaderet rundt om i verden. Når en art introduceret af mennesker får mulighed for at mestre et nyt miljø, kan den yngle til ufattelige skalaer og nå en tæthed uden fortilfælde for dens oprindelige habitat. Udbredelsesområdet for invasive myrearter kan nå store områder - tusindvis af kvadratkilometer.

Hvorfor er disse invasioner så vellykkede? De biologiske fordele ved disse arter er forbundet med unikolonialitet. Dette fænomen består i tabet hos nogle arter af den ene eller anden grund af evnen til at skelne mellem koloniernes grænser. Under normale forhold har hver koloni sin egen kemiske signatur, ved hjælp af hvilken myrer skelner mellem ven og fjende. Men mange invasive arter har mistet det. Inden for deres egen art opfører de sig med andre individer, som om de var medlemmer af deres egen koloni.

Evnen til at undgå myrekrige inden for en art og ønsket om at acceptere medlemmer af andre kolonier i deres egne tillod at reducere mængden af omkostninger. Derfor var de i stand til at øge befolkningsstørrelsen og blive mere succesfulde i konkurrencen. De bevarer evnen til at se repræsentanter for andre arter som fjender eller rumvæsener, men viser ikke intraspecifik aggression. Som følge heraf spreder praktisk talt én myrekoloni sig over tusindvis af kilometer. Myrer fra den ene ende af det kan interagere med myrer fra den anden uden nogen form for aggression. Denne effekt er blevet observeret mange gange og er ret overraskende. De vellykkede invasionsarter er ikke nært beslægtede, men kommer fra forskellige underfamilier af myrer, hvilket gør dem meget forskellige.

Billede
Billede

Dette fortæller os, at samarbejde er den sikreste vej til succes. Meget afhænger selvfølgelig af det niveau, det kommer til udtryk på. Vi kan igen vende os til sammenligningen mellem myrer og det menneskelige samfund. Mennesker er sociale dyr: vi arbejder sammen, vi danner alliancer. Men myrekolonier har et niveau af samarbejde og integration, som praktisk talt er uopnåeligt for mennesker. En person adskiller sig næsten altid fra en myre ved, at selv om han eksisterer i en familie eller anden social gruppe, bevarer han en væsentlig del af sin individuelle identitet.

Vi er altid meget begejstrede for tilfælde af selvopofrelse og generøsitet, og i sidste ende er vores liv en delikat manøvre mellem egoisme og samarbejde. I denne forstand er myrer anderledes end os. Inden for kolonien er egoisme og individuelle interesser stort set ophørt med at eksistere. Myrer fortsætter med at engagere sig i konflikter mellem forskellige kolonier, men interessant nok ser det ud til, at invasive arter, der har forladt kolonibarrierer, klarer sig bedre.

Soldater mod nomadiske myrer

Soldater er en speciel type myrer, der findes i visse kolonier. De er en del af arbejdsstyrken og specialiserer sig i forsvar. Ikke alle myrearter har soldater, de fleste er begrænset til kun én type arbejdere. Men hos andre arter adskiller specialiserede soldater sig fra almindelige arbejdere i øget kropsstørrelse og adfærd. Hvis kolonien bliver angrebet, så er det soldaterne, der tager den vigtigste del i dens forsvar.

Nomademyrer er en underfamilie af myrer med flere unikke adfærd. De har udviklet deres sociale færdigheder stærkere end nogen anden gruppe af sociale insekter, eller endda noget andet dyr, vi kender. Nomademyrer er interessante på grund af deres evne til at udføre alle handlinger sammen. Enhver aktivitet udføres i tæt samspil mellem store grupper af individer. De handler ikke alene, og individuelle arbejdere går aldrig på egen hånd.

De eneste medlemmer af nomadiske myrekolonier, der er i stand til at handle uafhængigt, er mænd. Fra tid til anden bliver de født som en parringskoloni. De har vinger og forlader fra tid til anden kolonien for at finde unge hunner. Enhver anden aktivitet i kolonierne af nomadiske myrer udføres af en gruppe medlemmer af samme rede. Blandt dem er der ingen særskilte spejdere eller foragere - alt er udført af massearbejdet af en sværm af insekter. Du tror måske, at en koloni af nomadiske myrer er en udelelig enhed, næsten som en organisme, som en pseudopod af en amøbe. Et raid af nomademyrer kan opfattes som en arm eller et ben, der aldrig mister kontakten med kroppen. Og alt, hvad de foretager sig, sker med en høj grad af koordination og interaktion.

Billede
Billede

Nomademyrer med larver stjålet fra et hvepsebo

Nomademyrer giver fremragende materiale til studiet af myrekrige. Heri er de også lidt anderledes end alle andre myrer. For dem er verden opdelt i tre kategorier: andre kolonier af samme art, andre arter af nomadiske myrer og andre dyr, herunder andre ikke-nomadiske myrearter. Deres reaktion på hver af kategorierne er helt forskellig. Generelt deltager nomademyrer ikke i krige med andre nomademyrer. Et af nomademyrernes foretrukne byttedyr er dog andre myrearter.

Nomademyrer har to typer konfliktreaktioner: uvidenhed og undgåelse. Forestil dig processen med at fouragere nomademyrer: de sender en stor razziagruppe, et helt tæppe af arbejdsmyrer, der fejer gennem skoven. Nogle gange nærmer en lignende sværm sig en sværm af repræsentanter for en anden art af nomademyrer. I sådan en situation forventer vi at se en spændende kamp mellem de to masser. Men oftest ignorerer de simpelthen hinanden: to enorme sværme passerer roligt gennem hinanden. Synet af dette fænomen er fantastisk.

Den anden type reaktion er meget sjælden. Når to kolonier af den samme nomademyreart kommer i kontakt, erkender de meget hurtigt, at de har mødt medlemmer af den anden gruppe. Men i stedet for at starte en kamp trækker begge kolonier sig tilbage i den modsatte retning fra hinanden. De er klar til at tilbagelægge ret store afstande for at bevæge sig så vidt muligt væk fra hinanden, hvilket endda kan medføre et skift i hele kolonien. Inden for deres egen art viser nomademyrer en klar undgåelse, og repræsentanter for forskellige arter ignorerer simpelthen hinanden.

Når nomademyrer støder på repræsentanter for en anden, ikke-nomadisk myreart, sker det modsatte: de lancerer et angreb og forsøger at dræbe alle myrer i den koloni. Nomademyrer angriber meget store kolonier af andre myrearter og behandler dem som byttedyr. Selvfølgelig kæmper andre myrer tilbage i mange tilfælde. Sådanne kampe kan resultere i store tab på begge sider. Krigene mellem kolonier af nomademyrer og deres bytte er nogle af de mest spektakulære og katastrofale slag i naturen. Oftest sejrer nomadiske myrer, men de kan også lide store tab under kampen.

Nomademyrer er i stand til at rekruttere et stort antal af deres redefætre, når de finder en værdifuld ressource. Der er bevis for, at de har et særligt stof til brug i sådanne tilfælde - et rekrutteringsferomon. Dette er et område for ny forskning om nomadiske myrer og deres kemiske instrumentering. Det er eksperimentelt blevet fundet, at de har funktionelt forskellige feromoner og kemiske signaler til at kommunikere forskellig information, men vi ved næsten intet om deres specifikke kemiske sammensætning.

Med hensyn til fysisk størrelse er nomademyrer ikke altid store. Der er mange andre myrearter med meget større kropsstørrelser. Men de lykkes takket være mængden. Deres kolonier er enorme, og alle handlinger udføres i store koordinerede grupper. Hvis du støder på repræsentanter for en koloni af nomadiske myrer, så taler vi ikke om en spejder, men umiddelbart om en betydelig del af kolonien. Samtidig dukker mange individuelle myrer op for at kæmpe, og i modsætning til andre myrer skal de ikke vente, indtil rekrutteringen er fuldført. De interagerer med alle elementer af miljøet som en separat social enhed.

Nomademyrer kontra bladskærende myrer

En af arterne af nomademyrer i de tropiske skove i den nye verden forsøger regelmæssigt at invadere territoriet af udviklede kolonier af bladskærende myrer. Nomademyrer og bladskærende myrer er myreevolutionens kroner: de er i stand til at skabe enorme kolonier, opnå et højt socialiseringsniveau og deltage i en mangefacetteret arbejdsdeling. Når nomademyrer angriber højtudviklede bestande af bladskærende myrer, stiller soldater af begge arter sig over for hinanden og begynder katastrofale kampe, der kan vare i dagevis, indtil nomademyrerne bryder igennem forsvarslinjen, når til bladskærings reder myrer og begynder at plyndre deres forsyninger.

Bladskærende myrer bygger enorme myretuer og etablerer enorme kolonier med en befolkning på millioner. Soldatmyrerne af denne art er kendetegnet ved deres imponerende størrelse: Soldatmyrens bæreevne er hundredvis af gange højere end arbejdsmyrens. Soldaterne kan dog ikke udføre en stor mængde arbejde for kolonien: De er for massive, deres vedligeholdelse er dyrt for befolkningen, og det nøjagtige formål er endnu ikke helt fundet ud af biologer.

Men da biologer begyndte at observere regelmæssige angreb fra nomademyrer på bladskærende myrekolonier, bemærkede de, hvordan bladskærende myrer reagerede på disse invasioner. Tusindvis af enorme bladskærere sendes til frontlinjen, hvor de skal forsøge at afvise angrebet af nomademyrer. I de fleste tilfælde er deres indsats mislykket, og i sidste ende vil de nomadiske myrer stadig bryde igennem forsvarslinjen. Man kan dog antage, at det netop er beskyttelsen mod nomademyrer, der er årsagen til eksistensen af soldaterbladskærere. Denne observation understøtter teorien om, at bekæmpelse af eller bekæmpelse af andre myrer er et vigtigt aspekt af myrernes evolution.

Hvis du ser nærmere på, hvordan andre myrer reagerer på angreb fra nomademyrer, kan du skelne mellem en lang række reaktioner: nogle arter af myrer forsøger at kæmpe imod, andre begynder at gå i panik, og de ser knap nok de første soldater af nomademyrer, og skynder sig at redde reden. De evakuerer normalt afkommet og forsøger at bevæge sig så langt som muligt. Da de føler sig trygge, stopper de op og afholder deres tid. Efter at de mætte nomademyrer forlader den ødelagte koloni, kan ofrene for angrebet vende hjem.

Moderne myreforskning

Biologiske karakteristika for invasive myrearter er af aktuel interesse. Forskere er begyndt at indse, at at vide, om en koloni bliver involveret i kollisioner, hjælper os med at lære mere om biologiske invasioner og deres mulige negative konsekvenser. Visse arter af invasive myrer forårsager miljøproblemer på globalt plan - ikke kun for mennesker, men også for de kompromitterede økosystemer på deres invasionssteder. I betragtning af, at de udrydder truede arter fra jordens overflade, og deres adfærd bidrager til omstrukturering af levesteder, kan de have alvorlige virkninger på miljøet.

De udgør også et problem for mennesker: disse myrer klatrer ind i mad, nogle arter afgiver en ubehagelig lugt og forårsager sygdom. At forstå myrekrige kan være nøglen til at afdække en egenskab, der inviterer invasive myrearter til at opføre sig sådan. Måske vil denne opdagelse hjælpe os med at udvikle en reaktion på myre-demarcher, eller endda forudsige, hvornår noget som dette vil ske igen. Derfor er der i dag en enorm mængde forskning om myreangreb og myrekrige, som forventes at give svar på spørgsmålet om biologiske invasioner.

Billede
Billede

Myren opfanger bladlusens nektar

Det er en god idé at se nærmere på de dyrearter, der har direkte gavn af myrekrige. I kolonierne af mange underarter af myrer lever repræsentanter for andre arter, kaldet myrmekofiler. Disse repræsentanter for dyreverdenen får deres mad hovedsageligt fra myrekolonien. Normalt taler vi om parasitter, men deres negative indvirkning på koloniens liv er som regel minimal. Myrmekofiler udvikler evnen til at gemme sig fra myrer. Mekanismen for anerkendelse af andre stammemedlemmer, der er vedtaget i kolonien, gælder ikke for dem, men de omgår den på en eller anden måde. Og arter, hvis skæbne er knyttet til myrekoloniens skæbne i evolutionære termer, viser en stor interesse for resultatet af myrekrige. Med andre ord, hvis kolonien er ødelagt, har de det også svært. Men i øjeblikket har forskere ikke information om myrmekofilers direkte deltagelse i kampe, selvom ideen ikke er dårlig.

Vi arbejder i øjeblikket i to retninger. Først studerer vi udviklingen af myrehjernen og forsøger at forstå, hvordan nervesystemet reagerer på forskellige miljøforhold, uanset om det forudbestemmer myrernes sociale roller og kropsstørrelser. For det andet er vi interesserede i at forstå, hvordan nomadiske myrer kan bruges til at studere temperaturudsving og muligvis klimaændringernes indvirkning på genetik og psykologi af dyrelivet. Vi ser nomademyrer som en fremragende model for forskning, blandt andet fordi medlemmer af den tropiske nomademyreart kan modstå en lang række temperaturer: identiske underarter blev udsat for meget høje temperaturer i lavtliggende områder og meget kolde i bjergene i forskningsforløb.

Åbne spørgsmål

Fra en byge af videnskabelige artikler, der dukkede op i 2015, lærte vi, at strukturen af myrehjernen har gennemgået betydelige ændringer i de seneste år, især i aspektet af transformationen af en art fra en entomophag til sociale væsener. Denne ændring bekræfter teoretisk antagelsen om, at efter at være blevet et socialt væsen, behøver en repræsentant for arten ikke det samme høje udviklingsniveau af sin hjerne og kognitive aktivitet, da han nu kan dele information og integrere sig med andre repræsentanter for sin underart - næsten det samme, som hvis neurale forbindelser kunne bringes til gruppeniveau. Denne opdagelse var et sandt gennembrud; det er nødvendigt at analysere lignende tendenser i repræsentanter for andre arter for at forstå, om dette gælder for alle repræsentanter for faunaen. Dette er vigtigt, for hvis du ser på repræsentanterne for klassen af hvirveldyr - pattedyr, fugle, fisk, viser de fleste af dem dybest set den stik modsatte tendens. Med andre ord, hvis din art bliver mere socialiseret, øges hjerneaktiviteten også; insekter viser derimod det stik modsatte forhold. Der er mange spændende opdagelser i denne forskningslinje.

Spørgsmål om megakolonier forbliver åbne. Det vides ikke, hvor dyb deres integration er. Måske er alt begrænset til det lokale niveau, og de udveksler kun information over korte afstande. Det er interessant at forestille sig dybt integrerede kolonier, selvom de næppe er i stand til at udveksle information over lange afstande. Ikke en dårlig idé for en science fiction-roman, dog.