12. avgusta 1886 je švicarski znanstvenik Auguste Forel metodoma odtrgal antene z glav več mravelj različnih vrst. Medtem ko bi takšno dejanje lahko pomenilo nekaj bolj pričakovanega od malega dečka kot znanstvenika, bi vodilo do neverjetnega uvida, kako komunicirajo mravlje.
Ko je Forel vse svoje mravlje zložil v škatlo - dejanje, ki bi z nepoškodovanimi dejavniki navdihnilo prikaze agresije - so bitja brez antene sobivala v sožitju. "Malo po malo so se moje različne mravlje srečno stiskale skupaj, " je Forel zapisal v reviji The Senses of Insects . Ta majhen delček mravljinega raja je pokazal koncept, ki je še danes ključnega pomena za razumevanje znanstvenikov komunikacije z mravlji: Mravlje uporabljajo svoje antene za razvrščanje prijatelja od sovražnikov.
Še več kot stoletje kasneje podrobnosti te tihe komunikacije večinoma ostajajo skrivnost. Toda danes objavljena študija v zborniku Proceedings of the Royal Society B lahko pomaga raziskovalcem razvrščati zapletenosti "jezika" mravlje. "Predlaga, da mravlje, kot so psi, ki se vdihnejo drug drugemu za hrbtom, zakupijo pomembne kemične napotke, doma.
Mnogo let po Forelovem poskusu so znanstveniki spoznali, da mravlje brez antene niso več zaznale skupine spojin, imenovanih kutikularnih ogljikovodikov ali CHC. Ta mastna ali voskasta snov pokriva celotno telo večine žuželk, da prepreči njihovo izsušitev, podobno kot vosek na listih mnogih rastlin.
CHC so zelo raznolika skupina spojin. In mravlja ne bo zajela samo enega CHC, ampak veliko. Kombinacija CHC se lahko razlikuje po kolonijah mravov ali celo znotraj posameznega gnezda. Druga bitja so se celo naučila oponašati te vonjave, da bi dobili dostop do mravlje trdnjave.
Do zdaj so znanstveniki domnevali, da je bila za vsako posamezno mravljo prevleka CHC enakomerna po celotnem žuželki. Toda to ni nujno tako, pravi Qike Wang, podiplomski študent na Univerzi v Melbournu in vodilni avtor nove študije.
Pri mnogih živalih deli telesa dosegajo precej izrazite in včasih močne vonjave zaradi izločanja iz različnih žlez in okoljskih dejavnikov. Wang ugotavlja: "Vaša pazduha diši drugače kot vaše stopalo, kajne?" Kljub temu pa nihče pred mravi ni podvomil o tej ideji.
Tako so Wang in njegovi sodelavci analizirali profil CHC-jev na antenah, glavi, nogah in trebuhu mravelj iz delavskih in reproduktivnih kusov mesnih mravelj Iridomyrmex purpureus iz Avstralije. Ugotovili so, da se vonji lahko razlikujejo po delih telesa ene mravlje kot med različnimi kolonijami.
I. purpureus se ponavadi ponaša s svojimi lističi, ki izločajo sirupno raztopino, ki je za mravlje lahko gotov vir hrane. (Qike Wang) S tako veliko variacijo vonja se je ekipa vprašala, kako mravlje morda uporabljajo različne znake za prepoznavanje gnezdilk. Tako so opazovali, kako se pari delavskih mravov med seboj družijo, ko so bili predstavljeni z nestmatiki in nestmmati. Mravlje so pokazale več zanimanja za uporabo svojih občutljivih antenah za sondiranje nasprotnikovih antenah, ne pa za hrbet ali noge drugih mravlje - kar je raziskovalcem prineslo neznan pomen organa.
Raziskovalci so nato ponovili različico Forelovega eksperimenta, vendar so antene odstranili le od nekaterih mravelj. Te mravlje so predstavili najprej z gnezdilkami, nato pa še z nestmatiki. Tudi pri svojih antenah nepoškodovanih domnevni nasprotniki niso pokazali agresije do bitij, ki niso bile prisotne.
Vendar je bilo težko vedeti ostale učinke amputacije anten na bitja. Tako sta Wang in njegovi sodelavci ponovno preizkusili mravlje, vendar so tokrat odstranili voščen CHC prevleko z antene.
Da bi opravili to zapleteno nalogo, so raziskovalci mravlje anestezirali tako, da so jih na kratko postavili v zamrzovalnik. Nato so mravlje antene občutljivo namočile v organsko topilo, ki je odstranilo voskast premaz.
Ko so se mravlje prebudile, jih je ekipa predstavila nestmatam in nenestancem, da so opazovali njihovo reakcijo. Žuželke so pokazale malo znakov agresije na očiščeno mravljico, ki je pogosto kazala napadanje na še vedno naseljene CHC žuželke.
Ekipa je poskus vedno znova ponavljala. Rezultati kažejo, da mravlje poberejo, da ugotovijo gnezdilce, ki uporabljajo samo CHC na antenah - namig, da je komunikacija z mravljami veliko bolj zapletena, kar so raziskovalci morda zamudili.
"Tako dolgo časa smo jemali samoumevno, da so antene samo senzorični organi in niso razmišljali o drugih funkcijah, " pravi Wang. Vendar se zdi, da antene prenašajo in sprejemajo informacije.
"Razumeli smo trend razumevanja, da so profili vonjav posameznikov v koloniji veliko bolj raznoliki, kot smo si zamislili, " pravi Deborah Gordon, biologinja na univerzi Stanford, ki ni bila vključena v to raziskovanje. "Ta [študija] je korak naprej, saj kaže, da so vonji različni tudi pri posamezniku."
Torej, od kod prihajajo te vonjave?
Na tej točki je težko reči. Znanstveniki so že prej menili, da mravlje širijo CHC, medtem ko so negovale sebe ali druge ali pa so si morda delile vonjave, ko so se med živahnimi kolonijami naletele druga na drugo. Vendar pa nedavne študije kažejo, da lahko številni drugi dejavniki spremenijo tudi te kemične napovedi, pravi Gordon. Za mravlje, ki se spravijo na mravlje, se krmilniki dolgo zadržujejo na soncu, ki lahko spremenijo svojo prevleko iz CHC in jim dajo značilen vonj v primerjavi s pari, ki so vezani na gnezdo.
"To je res zanimivo odkritje in sproža veliko vprašanj, " pravi Gordon. "Kot, od kod prihaja različica? Kako se spreminja sčasoma?"
Wang in njegovi sodelavci so se zdaj obrnili na ta vprašanja, da bi videli, ali lahko razmislijo, od kod prihajajo različni znaki in katere informacije mravlje poberejo od vonjav.
Tudi po več kot stoletnem znanstvenem sojenju Wang ostaja upanje, da bodo znanstveniki sčasoma pokvarili komunikacijo z mravljinci. "Tudi na tako dobro preučenih in tako dobro poznanih območjih nas lahko narava še vedno preseneti, " pravi.
