Co slyší mravenci?

Při pozorování mravenců je tedy s podivem, že nevěnují pozornost předmětům umístěným ve vzdálenosti nejvýše deseti centimetrů. Velmi blízko u mravence může ležet mrtvá moucha, ale proleze kolem, aniž by jí věnovala pozornost. Proč se ptáš.

Je to všechno o vizuálních vlastnostech tohoto hmyzu: vidí jen to, co je mu velmi blízké.

Pokud by lidé měli takové vidění, jasně by neviděli dál než 3-4 metry před sebe. Cokoli dále by bylo rozmazané. Podle lidských měřítek by to bylo považováno za velmi špatné vidění.

Způsobuje špatné vidění mravencům problémy? Možnost vidět jen to, co má pod nosem, mravencům život nekomplikuje. V tmavém mraveništi, kde se hmyz většinu času zdržuje, je tma. Potřeba akutního vidění https://www.shkolazhizni.ru/world/. není pociťována. Mnohem více jsou potřeba další smysly související s hmatem a čichem.

A jsou situace, kdy se zdá, že mravenci mají vynikající zrak. Řekněme, že mravenec je na cestě za pochůzkami a najednou se otočí k místu, kde asi osm centimetrů od něj skupina jeho druhů útočí na tlustou housenku. Ukazuje se, že viděl něco, co mu jeho vidění nemělo umožnit vidět?

Ve skutečnosti je nevidí, ale slyší bojové pachy vydávané jinými mravenci. Ucítil kyselinu mravenčí a přispěchal na pomoc svým bratrům.

Mravenci však stále mají tendenci rozlišovat pohyby velkých předmětů. Jakmile se přiblížíte k mraveništi, okamžitě si vás všimnou mravenčí bratři. Stane se ostražitou a štětinatou a zaujme bojovou pózu. Provokujte mravence rozhoupáním bílé sítě. Okamžitě vystřelí a prozradí svůj poplach.

Chcete-li určit maximální vzdálenost, na kterou mohou mravenci vidět velký předmět, vzdálte se od mraveniště a současně rozhoupejte síť. Budou reagovat ze vzdálenosti dvou nebo tří metrů. Ve čtyřech metrech pohyb bílé sítě rozezná jen malá část mravenců. Ani jeden mravenec to nerozezná na pět metrů.

Pokud se tento experiment provede několikrát, můžeme dojít k závěru, že mravenci mají jedinečnou zónu viditelnosti, která se nachází na vrcholu kužele mraveniště.

Vědci mluví o zvláštní struktuře očí tohoto hmyzu: jsou nehybné a neustále se dívají dopředu. Mravenec nemá možnost vidět, co se děje po stranách.

Špatné vidění je více než kompenzováno dobře vyvinutým čichem. Mravenci mají také paměť ohledně umístění malých předmětů v těsné blízkosti mraveniště. To jim pomáhá neztratit se a najít správný směr.

Je třeba poznamenat, že někteří mravenci vidí lépe než jiní. Kdo neopustí úzké průchody mraveniště a žije neustále ve tmě, velmi špatně vidí. Lovci mravenci a stavební mravenci mají ostřejší vidění.

O zvláštnostech mravenčího vidění už víme, ale co jejich sluch a čich?

Když stojíte vedle mraveniště, můžete nahlas mluvit a dělat hluk všemi možnými způsoby. Na mravenčí bratrstvo to však žádný dojem neudělá. Mravenci nevěnují pozornost nejen hluku, který vydávají lidé, ale ani rachotu zařízení pracujícího vedle mraveniště. Budou pokračovat ve svém podnikání se zvukem motoru motorové pily, díky kterému si budete chtít zacpat uši.

Při pozorování tohoto hmyzu můžete nabýt dojmu, že je přirozeně hluchý. Je to opravdu pravda?

Udělejme malý experiment. Chyťme mušku do sítě. Pojďme s ním k mraveništi. Při pokusu o uvolnění bude vydávat hlasité bzučení. Mravenci na tento zvuk nebudou nijak reagovat, protože mnoho různých druhů hmyzu je neustále v těsné blízkosti jejich domova. Jsou zvyklí jim nevěnovat pozornost.

Ale pokud spustíte mouchu na povrch mraveniště, zaznamenáte nebývalé oživení. Mravenci zachytí zvuk hmyzu chyceného do pasti a začnou jej lovit. Za méně než pár sekund bude kůň ze všech stran pokrytý mravenčími bratry, kteří uvolňují kyselinu mravenčí. Pro koňské mouchy není spásy od horlivých lovců.

Co tato zkušenost říká? Mravenci mají sluch, ale je zřejmé, že je obzvláště jemný.

Mravenci mají tendenci vnímat zvuky, které jsou pro ně důležité, a přitom zůstávají hluší k hluku, který není životně důležitý.

Nyní se pokusme pochopit složitost čichu tohoto pracovitého hmyzu.

Přibližte se k mraveništi. Všimnete si, že vás objevili mravenčí bratři a začali se mít na pozoru a zaujali bojovou pozici. Někdo se dokonce pokusil narušitele napadnout vypuštěním proudu kyseliny mravenčí. Postupně se pracovníci uklidňují a přestávají si vás všímat.

Nyní foukněte na mraveniště. Ujistěte se, že zápach z vašich úst bude okamžitě zachycen anténami obyvatel mraveniště. Všimnete si, že jsou všechny zamrzlé na místě. To se vysvětluje skutečností, že v současné době hmyz pečlivě studuje nový a neznámý zápach. Jakmile si vůni zapamatují, mraveniště se opět pohne. Pokud na něj znovu fouknete, hmyz již na místě nezamrzne. Už znají tvůj pach. Už se o něj nestarají.

Vědci již dlouho zjistili, že mravenci si pachy pamatují velmi rychle a snadno. Tento hmyz má dobře vyvinutý čich. Kromě toho má mravenčí bratrstvo výbornou paměť na pachy.

Až se příště přiblížíte k mraveništi, na které jste předtím foukali, jeho obyvatelé poznají vaši vůni. Jste zapamatováni!

Pro myrmekology (jak se říká specialistům na mravence) je jisté jen jedno: mravenci dokážou komunikovat pomocí zvuků. A pokud je to tak, znamená to, že rozhodně mají sluch a orgány, které (s docela velkým rozpětím) lze nazvat ušima.

A „uši“ mravenců nejsou vůbec podobné tomu, co jsme vy a já zvyklí nazývat tímto krásným slovem. A existuje několik typů těchto „uší“. A sluch zdaleka není jejich jedinou funkcí. A nacházejí se nejen na hlavě, ale také.

Dobře, první věci.

Jak víte, zvuky se mohou šířit nejen vzduchem, ale také kapalinami (například vodou) a dokonce i pevnými látkami (například půdou, kmeny stromů a listy). A pokud jsou pro lidi nejdůležitější zvuky „vzduchu“, pak pro mravence, kteří se celý život plazí po zemi, stromech a jiných pevných věcech, mají „pevné“ zvuky velký význam. (V zásadě je člověk také schopen slyšet zvuky „pevného substrátu“. Vzpomeňte si na Vasilisu Krásnou, která přiloží ucho k zemi, aby slyšela, jak daleko cválá Kašchei Nesmrtelný na svém hrdinském koni.)

A abyste mohli rozpoznat takové „pevné“ zvuky, musíte být schopni vnímat vibrace a vibrace substrátu. A k tomu dvě uši na hlavě nestačí – sluchové orgány musí být umístěny všude tam, kde tělo přichází do kontaktu s „znějícím“ povrchem, tedy téměř po celém těle.

Rýže. 1. Stavba chordotonálního orgánu. Scolopidia, stejně jako provázky, jsou nataženy mezi kutikulou a pružnou membránou. Když se kutikula pohybuje, táhne scolopidium spolu s sebou a způsobuje excitaci neuronu umístěného v tomto scolopidiu.

Strukturou se tyto orgány také vůbec nepodobají uším lidí nebo řekněme zajíců. Vzhledem k tomu, že by neměli vnímat vlny létající vzduchem, vůbec nepotřebují onen vnější „lapač“ v podobě mušle, kterému jsme zvyklí říkat ucho. A tyto sluchové orgány se skládají ze zvláštních „provázků“ (říká se jim scolopidia), natažených mezi kutikulou (exoskelet hmyzu) a speciální pružnou membránou. Každé scolopidium se skládá ze tří buněk, z nichž jedna je nervová. Pokud povrch, kterého se mravenec dotkne, začne vibrovat, kutikula začne tahat za scolopidium. Při natažení scolopidia se nervová buňka pod vlivem napětí vzruší a vyšle impuls do příslušného nervového uzlu. Vibrace povrchu se tak přemění na nervové impulsy a mravenec zvuk slyší. Výše popsané orgány se nazývají chordotonální a podílejí se nejen na rozlišování zvuků, ale také na propriocepci – tedy snímají natažení svalů a určují polohu těla v prostoru.

Takže jsme se vypořádali s „tvrdými“ zvuky. Ale slyší mravenec také zvuky „vzduchu“? Na tuto otázku zatím neexistuje jednoznačná odpověď, ale je možné extrapolovat údaje získané o jiném hmyzu, například komárech a mouchách, na mravence.

A mouchy a komáři mohou slyšet zvuky „vzduchu“ pomocí speciálních štětin umístěných na jejich anténách. Zvuková vlna takovou štětinkou rozpohybuje, štětina táhne za scolopidium, což způsobí vybití neuronu umístěného ve scolopidiu a vyslání impulsu do nervového ganglia. Takové sluchové orgány se nazývají Johnstonovy orgány. Jsou podtypem chordotonálních orgánů a jsou citlivé pouze v blízkém poli (obvykle na vzdálenost ne větší než desítky centimetrů). Není těžké pochopit, že budou cítit nejen zvuky jako takové, ale i jakékoli vibrace ve vzduchu – například vítr způsobený blížící se plácačkou na mouchy.

A kromě toho má hmyz další typ smyslových orgánů schopných vnímat zvuky – trichoidní senzilu. Tato složitá fráze odkazuje na drobné štětiny na těle hmyzu. Tyto sety jsou přímo (a ne přes scolopidium, jako Johnstonovy orgány) spojeny s nervovým zakončením, a když zvuková vlna (nebo prostě vítr) rozvibruje trichoidní senzilu, nervové zakončení je excitováno a generuje impuls, a jako výsledek informace o vibracích se dostane do příslušného nervového ganglionu. Mravenci mají trichoidní senzilu, ale zda jsou dostatečně citliví na vnímání zvuků, nebylo dosud zcela objasněno.

Rýže. 2. Antény mravenců (snímek z elektronového mikroskopu). Tykadla obsahují Johnstonovy orgány a také mnoho trichoidních sensil, ale není známo, zda jsou dostatečně citlivé, aby slyšely zvuky.

Ale víme něco o tom, jak mravenci používají zvukovou signalizaci.

Například mravenci camponotus neboli mravenci tesaři, kteří ohlodávají svá hnízda ve dřevě, narážejí čelistmi nebo břichem do stěn hnízda, aby vyzvali své příbuzné, aby je chránili.

A mnoho mravenců může cvrlikat třením břicha o speciální „struhadla“ na stopce mezi hrudníkem a břichem (obr. 3). Cvrlikání je sotva slyšitelné, lidské ucho jej sotva rozezná ani na blízko. Tento objem však mravencům stačí a pomocí cvrlikání spolu dokážou perfektně komunikovat.

Rýže. 3. Většina mravenců vydává zvuky třením břicha (Gaster) o stéblo (Postpetiole).

Toto cvrlikání se například přenáší půdou. Příbuzní mohou vyhrabat mravence zahrabaného v písku poté, co uslyší jeho „volání o pomoc“.

A vibrace z cvrlikání se přenášejí i přes listí a větve stromů. Někteří mravenci toho využívají velmi nečekaným způsobem. Ukázalo se, že u mravenců listořezů se vibrace břicha přenášejí do čelistí (kusatelů). Když kusadla řežou list, vibrují frekvencí asi 1 kHz (tisíckrát za sekundu!). Díky tomu je plech řezán když ne rychleji, tak rovnoměrněji a přesněji.

A později se ukázalo, že mravenci cvrlikají častěji, když stříhají ne tužší, ale chutnější listy! Ukázalo se, že ve stejnou dobu menší dělnice přiběhnou k větším dělnicím. Pak velký dělník odtáhne uříznutý list do mraveniště a menší dělníci na list vylezou a svezou se na něm. Ale nejen jezdí, ale například chrání vrátné před mouchami, které se snaží položit varlata na tělo velkých dělníků.

Nedávno se ukázalo, že nejen mravenci, ale i jejich parazité využívají ke komunikaci zvuky. Mraveniště je obvykle domovem stovek druhů dalšího hmyzu. Jsou mezi nimi i housenky některých motýlů borůvek. Tyto housenky se vzhledem a hlavně čichem podobají larvě určitého druhu mravence. Pracující mravenci, kteří našli takovou housenku, ji přetáhli do hnízda. Housenky některých druhů nadále napodobují larvy tak dobře, že je mravenci dělnice krmí, jako by to byly jejich vlastní malé sestřičky (mravenčí dělnice jsou sterilní samice a larvy jsou jejich sestry).

Nedávno bylo zjištěno, že housenky a kukly kukaček vydávají zvuky napodobováním dospělých mravenců. Přitom, jak se ukázalo, u hostitelských mravenců (jeden z druhů rodu Myrmica) královny a dělnice cvrlikají odlišně. Pokud pustíte zvuky vydávané královnou dělnicím, obklopí zdroj zvuku a zaujmou charakteristické „obranné“ pozice, jako by hlídaly skutečnou královnu. Vychytralé housenky a kukly holubů napodobují zvuky královny a mravenci dělníci se vrhají na jejich ochranu!

Tento příklad ukazuje, že zvuky mohou hrát důležitou roli v životě mravenčí rodiny: zejména královský „dobře vytvořený hlas“ pomáhá královně obsadit nejvyšší úroveň v hierarchii. To znamená, že mravenci jsou dobří v rozlišování různých zvuků svých příbuzných – bez ohledu na to, co slyší.