Jaký druh mozku má mravenec?
V dobách starověkého Řecka se lidé ptali: jaký je rozdíl mezi živými a neživými věcmi. Pojem organismus poprvé představil Aristoteles. Jasné uspořádání živé bytosti označil za hlavní rozdíl mezi živými a neživými věcmi. Struktura mravence také podléhá přísným zákonům biologie.
Mravenci patří k hmyzu z řádu Hymenoptera. Svou stavbou těla se liší od ostatního hmyzu. Možná jim tyto strukturální rysy mravenců pomohly přežít dinosaury a dobu ledovou.
Vnější struktura mravenců
Tělo našich mazlíčků se skládá ze tří hlavních segmentů. Jedná se o hlavu, břicho a hrudník, které vědci nazývají mesosoma. Veškerá husí kůže je obdařena úzkým pasem, který nám závidí nejedna moderní kráska. Řapík je vědecký pas mravenců; spojuje hrudník a břicho. A vědci dokázali, že právě tato půvabná stopka odlišuje vnější strukturu mravenců od jiného hmyzu.
V popisu struktury mravence pro děti najdete mnoho vtipných, neobvyklých jmen. Coxa je součástí mravenčích nohou. Bičík – s pomocí tohoto orgánu, který se nachází na anténách, voní. Clypeus je obličej, nebo spíše ochranná kapsle, která chrání oči a čelo hmyzu. Složené oko se tak nazývá z nějakého důvodu; oči některých druhů mravenců jsou schopny vnímat ultrafialové paprsky. Antény jsou hlavní smyslové orgány. Používají se ke komunikaci prostřednictvím dotyku a vnímání vibrací a proudění vzduchu. Ostruha je speciální proces na tlapce, který čistí domácí mazlíčci používají k čištění antén.
Vnitřní stavba mravenců
Hlavním rozdílem mezi vnitřní strukturou mravence a jiného hmyzu je metapleurální žláza. Jednoduše řečeno je to orgán, který produkuje ochranné antibakteriální látky. U některých druhů tato žláza vylučuje feromony a chemikálie na ochranu před nepřáteli.
Sociální žaludek je dalším strukturálním rysem mravence. Některé druhy mají strumu, malé rozšíření jícnu. Hromadí se v něm potrava, o kterou se pak dělí s ostatními mravenci nebo larvami.
Mozek je nejsložitější orgán nervového systému. Vědci říkají, že je to nejúžasnější ve světě hmyzu. Murashi neustále komunikuje s velkým počtem příbuzných. Proto je jejich nervový systém vyvinutější než u hmyzu žijícího samostatně nebo v malých skupinách.
Schéma struktury mravence
Život obrovské kolonie nebo malého mraveniště závisí na každém členovi mravenčí rodiny. Vše o našich dětech podléhá přísným zákonům. Pravidla stanovená v rodině dodržují všichni. Dělníci se zabývají stavebnictvím, těžkou prací. Chůvy se starají o mladší generaci. Skauti spěchají hledat novou kořist. Vojáci chrání rodinu a odrážejí nepřátele. Sběrači dodávají jídlo nalezené zvědy do domu. Královna je zaneprázdněna plozením rodiny a rozvojem kolonie.
Aby mraveniště mohlo žít a rozvíjet se, musí fungovat jako dobře sehraný mechanismus. Proto je každý mravenec od přírody oceněn speciálními nástroji – vlastnostmi těla. Vojáci jsou velké velikosti se silnými kusadly. Skauti jsou rychlí s bystrým zrakem a citlivým čichem. Zaměstnanci jsou silní a přátelští. Chůvy jsou zkušené a starostlivé. Také všichni členové mraveniště spolu komunikují pomocí neviditelných spojení.
Stavba mravence dělnice (Pachycondyla verenae)
1. tykadlový bičík 2. tykadlový stvol 3. čelní laloky 4. tykadlové jámy 5. clypeus 6. mandibuly 7. pronotum 8. týl 9. složené oko 10. scutellum 11. mesonotum 12. mezotorakální spirála 13. metanepis 14. 15. a. metahrudní spirála 16. propodeum 17. propodeální spirála 18. metapleurální žláza 18a. hrudka 18b. otvor 19. řapík 20. za řapík 21. břišní tergity 22. břišní sternity 23. žihadlo 24. stehenní kost 25. holenní kost 26. dráp 27. ostruha 28. tarzus 29. katepisternit 30. koxa 31. ventrální výběžek 32. ventrální výběžek 33. mesosoma 34. řapík 35. břicho
Autor: Mariana Ruiz (Uživatel: LadyofHats) – Wikimedia
Složitost života mravenčí rodiny překvapuje i odborníky a pro nezasvěcené se obecně jeví jako zázrak. Je těžké uvěřit, že život celého mravenčího společenství a každého jeho jednotlivého člena řídí pouze vrozené instinktivní reakce. Vědcům zatím není jasné, jak dochází ke koordinaci kolektivních akcí desítek a stovek tisíc obyvatel mraveniště, jak mravenčí rodinka přijímá a analyzuje informace o stavu prostředí nutné k udržení životaschopnosti mraveniště. Hypotéza, která zvažuje tyto problémy z hlediska mimo myrmekologii, využívající myšlenky z teorie informace a řízení, se může zdát fantastická. Domníváme se však, že má právo na diskusi.
Věda a život // Ilustrace
Věda a život // Ilustrace
Věda a život // Ilustrace
Věda a život // Ilustrace
Věda a život // Ilustrace
Věda a život // Ilustrace
Věda o mravencích – myrmekologie – shromáždila obrovské množství pozorovacího materiálu popisujícího rysy života mraveniště. Při studiu tohoto materiálu si člověk všimne jasného rozporu mezi vysokou „intelektuální úrovní“ fungování mraveniště jako celku a mikroskopickými rozměry nervového systému jednotlivého mravence.
Mraveniště jako jediný objekt je vysoce racionální a obratný „organismus“, který velmi efektivně využívá extrémně omezené prostředky, které má k dispozici k udržení života. Dobře se přizpůsobuje nejen cyklickým změnám prostředí (změny ročních období a denní doby), ale i jeho nahodilým poruchám (změny počasí, poškození vnějšími vlivy apod.).
Mravenčí rodina má přísnou vnitřní strukturu s jasně stanovenými rolemi pro každého mravence a tyto role se mohou s jeho věkem měnit, nebo mohou zůstat konstantní. Organizační struktura mraveniště vám umožňuje pružně reagovat na jakékoli narušení a provést všechny požadované práce a rychle přilákat potřebné pracovní zdroje k jejich provedení.
Činnost mravenčí rodiny je nápadně zaměřená. Mravenci se například úspěšně zabývají „chovem zvířat“ rozmnožováním mšic. Výměšky mšic, tzv. medovice, slouží mravencům jako zdroj potravy bohaté na sacharidy. Pravidelně „dojí“ mšice a „stravní“ mravenci nosí ve svých plodinách medovicu, aby nakrmili zbytek mravenců. Mravenci se přitom o mšice aktivně starají: chrání je před škůdci a útoky jiného hmyzu, přemisťují je na nejvhodnější místa rostliny, staví přístřešky na ochranu před sluncem, samičky mšic odnášejí na teplé mraveniště na zimu. Mravenci jsou zdatní „chovatelé zvířat“, proto je v koloniích, o které pečují, rychlost vývoje a rozmnožování mšic mnohem vyšší než v „nezávislých“ koloniích mšic stejného druhu.
U některých druhů mravenců tvoří významnou část jejich potravy semena různých bylin. Mravenci je sbírají a ukládají do speciálních suchých skladovacích prostor ve svých hnízdech. Před konzumací se semínka oloupou a rozemelou na mouku. Mouka se smíchá se slinami krmného hmyzu a tímto těstem se krmí larvy. Pro zajištění bezpečnosti obilí při dlouhodobém skladování jsou přijímána zvláštní opatření. Například po deštích se semena vytahují ze skladu na povrch a suší se.
Drobní amazonští mravenci dokážou postavit pasti na hmyz mnohem větší, než jsou oni sami. Velikostní poměry jsou takové, že živě připomínají lov mamutů primitivními lidmi. Odříznutím tenkých vlasových vláken byliny, ve které hmyz žije, z nich mravenci upletou kokon. Dělají mnoho malých otvorů ve stěnách kokonu. Kokon je umístěn u východu z dutiny uvnitř pokojové rostliny a ukrývají se v něm stovky dělnických mravenců. Strkají hlavy do děr ve stěnách kokonu, fungují jako malé živé pasti a čekají na oběť. Když hmyz přistane na zámotku maskovaném v dutině rostliny, mravenci ho chytí za nohy, kusadla a tykadla a drží, dokud nedorazí posily. Nově příchozí mravenci začnou kořist bodat a dělat to, dokud není zcela paralyzována. Hmyz je pak rozporcován a kus po kousku přenášen do hnízda. Je velmi zajímavé, že při konstrukci pasti používají mravenci „kompozitní“ materiály. Aby zvýšili pevnost kokonu, rozprostřeli po jeho povrchu speciální formu. Jednotlivá vlasová vlákna jsou tímto „lepidlem“ slepena, stěny kokonu ztuhnou a jejich pevnost se výrazně zvýší.
Ještě překvapivější je to, co dělá další amazonský mravenec. V amazonských lesích jsou oblasti pralesů, ve kterých roste pouze jeden druh stromů. V amazonské džungli, kde na každém kousku země rostou rostliny desítek a dokonce stovek různých druhů, jsou takové oblasti nejen úžasné, ale také děsivé svou neobvyklostí. Ne nadarmo místní indiánské kmeny nazývají taková místa „ďáblovými zahradami“ a věří, že tam žije zlý lesní duch. Biologové, kteří tento fenomén zkoumali, nedávno zjistili, že viníky za vznikem „zahrad“ jsou mravenci určitého druhu žijící v kmenech stromů. Dlouhodobá pozorování ukázala, že mravenci jednoduše zabíjejí klíčky jiných rostlin vstřikováním kyseliny mravenčí do jejich listů. K ověření tohoto předpokladu byly v oblasti jedné z „ďábelských zahrad“ provedeny zkušební výsadby jiných rostlin: všechny sazenice zemřely do 24 hodin. Rostliny vysazené pro kontrolu mimo takové „zahrady“ se normálně vyvíjely a dobře zakořeňovaly. Tato zdánlivě podivná aktivita mravenců má jednoduché vysvětlení: mravenci rozšiřují svůj „životní prostor“. Odstraňují konkurenční rostliny a umožňují tak stromům, ve kterých žijí, volně růst. Podle výzkumníků jedna z největších „ďáblových zahrad“ existuje již více než osm století.
Některé druhy mravenců si ve svých mraveništích zakládají houbové plantáže, aby je zásobovaly vysoce kalorickou bílkovinnou potravou. Mravenci stříhači listů, kteří si staví obrovská podzemní hnízda, se tedy živí téměř výhradně houbami, a proto v každém hnízdě nutně vzniká houbová plantáž. Tyto houby rostou pouze na speciální půdě – dělníci ji vyrábějí z rozdrcených zelených listů a vlastních exkrementů. Aby mravenci udrželi „úrodnost půdy“, neustále obnovují půdu v myceliu. Při vytváření nového mraveniště přenáší mravenčí královna v tlamě houbovou kulturu ze starého mraveniště a pokládá tak základ pro zásobování rodiny potravou.
Mravenci musí své plantáže chránit před škůdci a parazity. Typicky je výnos jakékoli speciálně pěstované monokultury výrazně vyšší než výnos jejího divokého předka. Ale na druhou stranu nemá ty schopnosti ochrany před nepřáteli, které zajišťují přežití divokých druhů. Monokultura se může normálně rozvíjet a plodit pouze tehdy, jsou-li přijata zvláštní opatření na její ochranu před parazity a škůdci. Lidská civilizace například vytvořila celá odvětví, která se věnují výrobě přípravků na ochranu rostlin. Mravenci řeší problém ochrany svých plantáží neméně efektivně než lidé, ale mnohem ekonomičtěji. Hlavním nepřítelem houbových výsadeb je jedna z askomycet. Jednou na houbové plantáži během velmi krátké doby promění budoucí potravu mravenců v nepoživatelnou hnědozelenou hmotu. Mravenci však svou „zahrádku“ velmi pečlivě sledují a parazita zničí, jakmile se na plantáži objeví. Výzkum amerických vědců ukázal, že k boji proti parazitickým houbám používají mravenci silná, vysoce specializovaná antibiotika, která jsou smrtelná pouze pro parazita a zcela neškodná pro ostatní houby. Bakterie Actinomycete, které produkují antibiotika, tvoří nepostradatelnou součást „věna“, které královna přenáší na nové místo spolu s živící se houbou. Problém zvykání parazita na antibiotikum je vyřešen i u mravenců. Každá rodina mravenců pěstuje několik kmenů prospěšných bakterií najednou, a proto, i když si parazit rychle zvykne na antibiotikum, je připraven další, nový kmen.
Mravenci pečlivě sledují stav svého domova. Středně velké mraveniště se skládá ze 4-6 milionů jehličí a větviček. Každý den je stovky mravenců přenášejí shora do hlubin mraveniště a ze spodních pater nahoru. Tím je zajištěn stabilní vlhkostní režim hnízda, a proto zůstává kupole mraveniště po dešti suchá a nehnije ani neplesniví.
