Mrówki bohaterki

Naukowcy od dawna wiedzą, że poza ludźmi także wiele innych gatunków zwierząt wykazuje złożone zachowania społeczne, w tym ratunkowe. Przejawiają je małpy, gryzonie, ptaki, delfiny, nawet wieloryby. "Są dość powszechne u kręgowców. Za to wśród bezkręgowców jedynymi udokumentowanymi organizmami zdolnymi do zachowań ratunkowych są mrówki" - powiedział w rozmowie z PAP dr Filip Turza z Instytutu Nauk o Środowisku Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie, główny autor badania, które ukazało się w czasopiśmie "Behavioral Ecology".

Jak wyjaśnił, zachowanie ratunkowe to sytuacja, w której jedna mrówka podejmuje próbę uwolnienia uwięzionej, rannej lub zagrożonej przez drapieżnika towarzyszki - robotnicy z tej samej kolonii. Takie działanie nie przynosi jej bezpośrednich korzyści, za to wiąże się z ryzykiem - może kosztować czas, energię, a nawet życie.

Mimo to mrówki potrafią wykazać się zdumiewającą determinacją. W warunkach naturalnych są w stanie przecinać pajęcze sieci, by pomóc zaplątanej w nie towarzyszce, wyciągać ofiarę z piaskowych lejków drapieżnych larw mrówkolwów, odkopywać poszkodowaną mrówkę spod ziemi, a także transportować rannego osobnika z pola walki do gniazda, a następnie leczyć jego rany np. poprzez lizanie uszkodzonych miejsc. U niektórych gatunków obserwowano nawet przypadki amputacji odnóży, by zapobiec rozprzestrzenianiu się infekcji.

Jednak okazuje się, że zachowania takie nie są obserwowane w równym stopniu u wszystkich gatunków mrówek. Najnowsze badania naukowców z Polski i Włoch wykazały, że kluczowym czynnikiem wyjaśniającym to zróżnicowanie może być długość życia robotnic.

Zespół dr. Turzy przeanalizował zachowania 14 gatunków mrówek występujących w Polsce, należących do różnych rodzajów, plemion i podrodzin. Co ważne, 11 z nich nikt wcześniej nie badał w tym aspekcie. Celem naukowców było sprawdzenie, czy długość życia robotnic wpływa na ich skłonność do pomagania współtowarzyszkom w sytuacjach zagrożenia.

Zebrano ponad 10 tysięcy mrówek: po ok. 200 robotnic z każdego mrowiska; po pięć kolonii na gatunek. Następnie w laboratorium przeprowadzono dwa typy eksperymentów: jeden polegał na pomiarze długości życia robotnic w kontrolowanych warunkach, drugi na symulacji sytuacji zagrożenia - mrówka była unieruchamiana cienką nitką i częściowo przysypana piaskiem, tak by inna miała szansę udzielić jej pomocy. Łącznie wykonano 3,5 tysiąca testów behawioralnych i zarejestrowano blisko 300 godzin nagrań.

Ich analiza wykazała, że reakcje "ratowniczek" były zaskakująco złożone. Mrówki podejmowały różnorodne działania: kontaktowały się z uwięzioną towarzyszką, odkopywały piasek wokół niej, ciągnęły ją za odnóża, a nawet próbowały przegryźć nić. A im dłużej żyły robotnice danego gatunku, tym częściej i chętniej przejawiały zachowania ratunkowe. U gatunków krótko żyjących pomoc występowała sporadycznie lub nie było jej wcale.

Co ciekawe, poziom ratowania nie zależał od pokrewieństwa ewolucyjnego między gatunkami. Jak podkreślił autor badania, oznacza to, że skłonność do udzielania pomocy pojawiała się niezależnie u różnych gatunków mrówek. "To sugeruje, że zachowanie to mogło wykształcić się wielokrotnie w toku ewolucji" - zaznaczył.

Zapytany z czego wynika obserwowana zależność, dr Turzy odparł, że chodzi o prosty rachunek zysków oraz strat. Jeśli robotnica żyje krótko, inwestowanie zasobów i energii w jej ratowanie jest mało opłacalne z punktu widzenia społeczności. Jeśli długo - warto o nią walczyć, bo ma szansę dłużej pracować dla dobra ogółu. "To logiczne z perspektywy ewolucji: ratowanie to kosztowna i ryzykowna strategia, opłacalna tylko wtedy, gdy uratowany osobnik ma przed sobą długi okres aktywności. Wcześniejsze badania wykazały, że gdyby kolonia traciła pięć robotnic dziennie przez pajęcze sieci, oznaczałoby to stratę ponad 65 tysięcy nasion rocznie" - przypomniał rozmówca PAP.

W przyszłości dr Turza chciałby zbadać, jakie sygnały - chemiczne, dźwiękowe i ruchowe - wysyła ofiara, by pobudzić ratowniczkę do działania. Planuje również obserwować, czy środowisko życia mrówek także może mieć wpływ na wykształcenie zachowań ratunkowych.

"Bardzo ciekawi mnie, co dokładnie taka uwięziona robotnica wydziela albo w jaki sposób się zachowuje, że wzbudza w drugiej mrówce chęć pomocy. Mogą to być różnego rodzaju feromony, ale mogą być również specyficzne ruchy. Do tego wiadomo, że niektóre gatunki mrówek potrafią wydawać dźwięki, dzięki specjalnemu narządowi strydulacyjnemu (strydulacja to wydawanie dźwięków poprzez pocieranie różnych części ciała - przyp. PAP). Powstaje więc pytanie czy chodzi o jeden z tych czynników, czy może układ ich wszystkich. Dużo jeszcze przed nami do zrobienia w kontekście badań nad mrówkami" - podsumował.

Badania zostały przeprowadzone w ramach projektu PRELUDIUM Narodowego Centrum Nauki. Dr Filip Turza jest także stypendystą programu START Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej (FNP).

Katarzyna Czechowicz (PAP)