Maurkriger

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Maurkriger er en direkte, aggressiv form for interaksjon mellom maur fra forskjellige kolonier. Maur er involvert i konkurranse med hverandre. For eksempel, hvis en av koloniene tilegner seg en matkilde, er denne kilden ikke lenger tilgjengelig for andre maur. Dette er indirekte konkurranse. I konkurransesammenheng er maurkriger en form for konflikt der maur direkte engasjerer seg i kamper med hverandre. Interessant nok kan slike konflikter forekomme både innen én art og mellom arter.

Hvis vi betrakter maur som et samfunn, så er det to alternativer for å gå inn i de såkalte krigene. En av dem er ganske nær den vanlige forståelsen av «krig» for mennesker, nemlig kampen mellom kolonier av samme art. En annen involverer interaksjoner mellom forskjellige arter av maur. Og begge typer konflikter er interessante for maurbiologien.

Forskningshistorie

Folk visste om eksistensen av maurkriger allerede før biologer var seriøst interessert i dette fenomenet. For eksempel skrev Charles Darwin om konflikter mellom maur. Det er referanser til suksessen til maursamfunn i Bibelen, ettersom folk har vært interessert i å observere dette fenomenet i tusenvis av år. Til dels fikk maurkrigene så mye oppmerksomhet fordi sammenstøtene mellom maur var dramatiske og åpenbare, men også fordi maur er sosiale skapninger akkurat som mennesker, så det er vanskelig å la være å trekke paralleller mellom våre samfunn. Det er interessant å se historien til disse sammenligningene som en dialog: på den ene siden var spørsmålet som vekket interesse om kampen mellom maur kunne forsterke eksisterende ideer eller åpne opp for en ny side av menneskelige konflikter; på den annen side muligheten for å anvende læren som vi har utviklet på maur for å forstå naturen til konflikter mellom maur.

Forskningsmetoder

Maur er sosiale insekter. Som regel, i insektsamfunn, fungerer kolonien som en helhet og opprettholder genetisk integritet til en viss grad. Med andre ord holdes kolonien sammen av en beslektet struktur, noe som noen ganger er ganske forvirrende. Innenfor kolonien utvikles evnen til å identifisere og gjenkjenne hvert enkelt medlem. Maur har en tendens til å dele verden i to klasser ganske enkelt: medlemmene av kolonien og alle andre. Innenfor kolonien er det utviklet svært slående særtrekk for å forene den, i det minste hos de fleste arter og under de fleste omstendigheter.

Maur møter ofte andre maur, spesielt i tropene. En fersk studie i Appalachian Mountains i USA viste hvor tett maur kan slå seg ned. Forskere samlet døde insekter i skogen, la dem på bakken og så hvor lang tid det tok før et potensielt rovdyr eller forbruker snublet over mat. De fleste av disse matbitene ble funnet av maurene, og det tok dem aldri mer enn et par minutter. På de stedene der maurtuer ligger nærmest bakken, skanner og patruljerer maur hele tiden jorden, og etterlater praktisk talt ingen områder uberørt på lang tid.

Maur er mer sannsynlig å møte medlemmer av andre kolonier og til og med andre arter. I habitater okkupert av mange arter samtidig, er sannsynligheten for en interspesifikk kollisjon av kolonier ekstremt høy. Denne interaksjonen skjer regelmessig. Hvis en koloni innser at det er en trussel om tap av ressurser eller territorium fra både maur av en annen art og maur fra andre kolonier av samme art, blir denne trusselen etterfulgt av en organisert aggressiv respons, som noen ganger kan bli en reell kamp..

Evolusjon av maurvåpen

Maur er eldgamle insekter. De eksisterte lenge før splittelsen av superkontinentet Gondwana. Det skjedde for over hundre millioner år siden, og maur dukket opp lenge før det. Selvfølgelig har maur vært i krig i titalls, om ikke hundrevis, av millioner av år. Maur har en rekke enheter som de kan bruke som våpen under en kamp. Det kan antas at kriger spilte en viktig rolle i deres utvikling. Forskere som studerer utviklingsprosessen deres snakker om endringen i gjenstanden for aggresjon etter hvert som de utvikler seg. I den fjerne fortiden var de viktigste fiendene til tidlige maur virveldyr, så store landdyr som dinosaurer, fugler og pattedyr. Mange arter av maur var utstyrt med et veldig kraftig brodd. De var godt tilpasset til å angripe mennesker, men deres «våpen» var ikke særlig effektive mot andre insekter.

Etter hvert som maurene utviklet seg og artene deres ble mer mangfoldige, ble virkningen av disse artene på hverandre mer og mer betydelig. Dette var grunnen til at andre maur tok plassen til maurens hovedfiender. Det ser ut til at dette er i strid med sunn fornuft, men noen arter av maur har mistet brodden. I mange tilfeller ble brodden forvandlet til et forsyningssystem for kjemiske angrepsmidler som med hell kunne brukes i kampen mot andre maur. Det ser ut som maur bevisst har gitt opp evnen til å bekjempe virveldyr som oss til fordel for muligheten til å angripe, slå tilbake og vinne mot andre maur.

I våre dager har mange maurarter et spesielt arsenal av våpen som ikke er særlig effektive mot pattedyr, men som fungerer godt mot andre maur. Kildene og egenskapene til disse kjemikaliene - i hvilken del av kroppen de dannes og hvilke kjemikalier som brukes - er forskjellige mellom alle typer. Hos forskjellige maurarter kan du finne kjertler som brukes under maurkamper og som bokstavelig talt befinner seg i hvilken som helst del av kroppen. Kjemiske forbindelser er også ekstremt forskjellige. Det var evolusjonært uavhengige kilder til disse våpnene, som utviklet seg i forskjellige arter av maur. Samtidig kan man forstå hvor ulikt de stilte seg til løsningen av fellesproblemet.

Maur har mange typer våpen. Bitt er ofte brukt. Ofte opptrer maur i samspill: medlemmer av en angripende koloni kan holde medlemmer av en annen koloni eller rive maurene i stykker på egenhånd, mens deres slektninger holder fienden. Faktisk er maur veldig ekle. Det er minst én art der arbeidsmaur har en veldig stor kjertel i kroppen. Når disse maurene blir veldig nervøse, kan de øke trykket på henne og bokstavelig talt eksplodere, og sprute rundt med et klebrig stoff. Andre maur har også en rekke kjertler, noen ganger plassert i hodet og noen ganger i magen, og skiller ut giftige stoffer som slår ned fiendene deres. Dermed inkluderer konfliktene deres metoder som starter med kamp og slutter med kjemiske våpen, og dette gjør dem beslektet med mennesker.

Skap kjærlighet ikke krig

Det er et interessant fenomen som nesten helt sikkert er assosiert med menneskeskapte endringer i det naturlige miljøet. Invasive arter har blitt invadert gjentatte ganger rundt om i verden. Når en art introdusert av mennesker får muligheten til å mestre et nytt miljø, kan den avle til ufattelige skalaer, og nå en tetthet uten sidestykke for sitt opprinnelige habitat. Utbredelsesområdet til invasive maurarter kan nå store områder - tusenvis av kvadratkilometer.

Hvorfor er disse invasjonene så vellykkede? De biologiske fordelene til disse artene er assosiert med unikolonialitet. Dette fenomenet består i tapet hos noen arter, av en eller annen grunn, av evnen til å skille mellom grensene til kolonier. Under normale forhold har hver koloni sin egen kjemiske signatur, ved hjelp av hvilken maur skiller mellom venn og fiende. Men mange invasive arter har mistet den. Innenfor sin egen art oppfører de seg med andre individer som om de var medlemmer av sin egen koloni.

Evnen til å unngå maurkriger innen en art og ønsket om å akseptere medlemmer av andre kolonier til sine egne tillot å redusere kostnadene. Derfor var de i stand til å øke befolkningsstørrelsen og bli mer suksessrike i konkurransen. De beholder evnen til å se på representanter for andre arter som fiender eller romvesener, men viser ikke intraspesifikk aggresjon. Som et resultat sprer praktisk talt én maurkoloni seg over tusenvis av kilometer. Maur fra den ene enden av den kan samhandle med maur fra den andre uten aggresjon. Denne effekten har blitt observert mange ganger og er ganske overraskende. De vellykkede invasjonsartene er ikke nært beslektet, men kommer fra forskjellige underfamilier av maur, noe som gjør dem svært forskjellige.

Dette forteller oss at samarbeid er den sikreste veien til suksess. Mye avhenger selvfølgelig av nivået det uttrykkes på. Vi kan igjen vende oss til sammenligningen mellom maur og menneskelig samfunn. Mennesker er sosiale dyr: vi jobber sammen, vi danner allianser. Men maurkolonier har et nivå av samarbeid og integrering som praktisk talt er uoppnåelig for mennesker. En person skiller seg nesten alltid fra en maur ved at han, selv om han eksisterer i en familie eller annen sosial gruppe, beholder en betydelig del av sin individuelle identitet.

Vi er alltid veldig begeistret for tilfeller av selvoppofrelse og generøsitet, og til syvende og sist er livet vårt en delikat manøver mellom egoisme og samarbeid. I denne forstand er maur annerledes enn oss. Innenfor kolonien har egoisme og individuelle interesser stort sett sluttet å eksistere. Maur fortsetter å engasjere seg i konflikter mellom ulike kolonier, men interessant nok ser det ut til at invasive arter som har forlatt kolonibarrierer har det bedre.

Soldater mot nomadiske maur

Soldater er en spesiell type maur som finnes i visse kolonier. De er en del av arbeidsstyrken og spesialiserer seg på forsvar. Ikke alle maurarter har soldater, de fleste er begrenset til bare én type arbeider. Men hos andre arter skiller spesialiserte soldater seg fra vanlige arbeidere i økt kroppsstørrelse og oppførsel. Hvis kolonien blir angrepet, er det soldatene som tar den viktigste delen i forsvaret.

Nomademaur er en underfamilie av maur med flere unike atferder. De har utviklet sine sosiale ferdigheter sterkere enn noen annen gruppe sosiale insekter, eller til og med noe annet dyr kjent for oss. Nomademaur er interessante på grunn av deres evne til å utføre alle handlinger sammen. Enhver aktivitet utføres i nært samspill mellom store grupper av individer. De tar ikke kun selvstendige handlinger, og individuelle arbeidere går aldri på egen hånd.

De eneste medlemmene av nomadiske maurkolonier som er i stand til å handle uavhengig er hanner. Fra tid til annen blir de født som en paringskoloni. De har vinger og forlater kolonien fra tid til annen for å finne unge hunner. Enhver annen aktivitet i koloniene til nomadiske maur utføres av en gruppe medlemmer av samme reir. Blant dem er det ingen separate speidere eller foragere - alt gjøres av massearbeidet til en sverm av insekter. Du tror kanskje at en koloni av nomadiske maur er en udelelig enhet, nesten som en organisme, som en pseudopod av en amøbe. Et raid av nomademaur kan betraktes som en arm eller et ben som aldri mister kontakten med kroppen. Og alt de gjør skjer med høy grad av koordinering og samhandling.

Nomademaur med larver stjålet fra et vepsebol

Nomademaur gir utmerket materiale for studiet av maurkriger. I dette er de også litt forskjellige fra alle andre maur. For dem er verden delt inn i tre kategorier: andre kolonier av samme art, andre arter av nomadiske maur og andre dyr, inkludert andre ikke-nomadiske maurarter. Deres reaksjon på hver av kategoriene er helt forskjellig. Generelt deltar ikke nomademaur i kriger med andre nomademaur. En av favorittbyttedyrene for nomadiske maur er imidlertid andre maurarter.

Nomademaur har to typer konfliktrespons: uvitenhet og unngåelse. Se for deg prosessen med å søke nomadiske maur: de sender ut en stor raidgruppe, et helt teppe med arbeidermaur, som sveiper gjennom skogen. Noen ganger nærmer en lignende sverm seg en sverm av representanter for en annen art av nomadiske maur. I en slik situasjon forventer vi å se en spennende kamp mellom de to massene. Men oftest ignorerer de hverandre: to enorme svermer passerer rolig gjennom hverandre. Synet av dette fenomenet er fantastisk.

Den andre typen reaksjon er svært sjelden. Når to kolonier av samme nomademaurart kommer i kontakt, oppdager de veldig raskt at de har møtt medlemmer av den andre gruppen. Men i stedet for å starte en kamp, trekker begge koloniene seg tilbake i motsatt retning fra hverandre. De er klare til å tilbakelegge ganske store avstander for å bevege seg mest mulig vekk fra hverandre, noe som til og med kan innebære en forskyvning i hele kolonien. Innenfor sin egen art viser nomademaur en klar unngåelse, og representanter for forskjellige arter ignorerer hverandre ganske enkelt.

Når nomademaur møter representanter for en annen, ikke-nomadisk maurart, skjer det motsatte: de starter et angrep og prøver å drepe hver maur i den kolonien. Nomademaur angriper veldig store kolonier av andre maurarter, og behandler dem som byttedyr. Selvfølgelig kjemper andre maur tilbake i mange tilfeller. Slike kamper kan resultere i store tap på begge sider. Krigene mellom kolonier av nomadiske maur og deres byttedyr er noen av de mest spektakulære og katastrofale kampene i naturen. Oftest er det nomademaur som råder, men de kan også lide store tap under kampen.

Nomademaur er i stand til å rekruttere et stort antall av sine reir-kusiner når de finner en verdifull ressurs. Det er bevis på at de har et spesielt stoff for bruk i slike tilfeller - et rekrutteringsferomon. Dette er et område for ny forskning på nomadiske maur og deres kjemiske instrumentering. Det er eksperimentelt funnet at de har funksjonelt forskjellige feromoner og kjemiske signaler for å kommunisere forskjellig informasjon, men vi vet nesten ingenting om deres spesifikke kjemiske sammensetning.

Når det gjelder fysisk størrelse, er nomademaur ikke alltid store. Det er mange andre maurarter med mye større kroppsstørrelser. Men de lykkes takket være kvantiteten. Koloniene deres er enorme, og alle handlinger utføres i store koordinerte grupper. Hvis du kommer over representanter for en koloni av nomadiske maur, så snakker vi ikke om en speider, men umiddelbart om en betydelig del av kolonien. Samtidig dukker mange individuelle maur opp for å kjempe, og i motsetning til andre maur trenger de ikke å vente til rekrutteringen er fullført. De samhandler med alle elementer i miljøet som en egen sosial enhet.

Nomademaur kontra bladskjærende maur

En av artene av nomademaur i de tropiske skogene i den nye verden forsøker regelmessig å invadere territoriet til utviklede kolonier av bladskjærende maur. Nomademaur og løvskjærende maur er kronene på maurevolusjonen: de er i stand til å skape enorme kolonier, oppnå et høyt sosialiseringsnivå og delta i en mangefasettert arbeidsdeling. Når nomademaur angriper høyt utviklede populasjoner av løvskjærende maur, stiller soldater av begge arter seg overfor hverandre og begynner katastrofale kamper som kan vare i flere dager til nomademaurene bryter gjennom forsvarslinjen, kommer til reirene til løvskjæring. maur og begynner å plyndre forsyningene deres.

Bladskjærende maur bygger enorme maurtuer og etablerer enorme kolonier med en befolkning på millioner. Soldatmaurene av denne arten utmerker seg ved sin imponerende størrelse: soldatmaurens bæreevne er hundrevis av ganger høyere enn arbeidsmaurens. Soldatene kan imidlertid ikke utføre en stor mengde arbeid for kolonien: de er for massive, vedlikeholdet deres er dyrt for befolkningen, og det nøyaktige formålet er ennå ikke fullt ut funnet ut av biologer.

Men da biologer begynte å observere regelmessige angrep fra nomademaur på bladskjærende maurkolonier, la de merke til hvordan bladskjærende maur reagerte på disse invasjonene. Tusenvis av enorme løvskjærere sendes til frontlinjen, hvor de må prøve å avvise angrepet av nomadiske maur. I de fleste tilfeller er deres innsats mislykket, og til syvende og sist vil de nomadiske maurene fortsatt bryte gjennom forsvarslinjen. Man kan imidlertid anta at det er nettopp beskyttelsen mot nomademaur som er årsaken til eksistensen av soldatbladkuttere. Denne observasjonen støtter teorien om at bekjempelse av eller bekjempelse av andre maur er et viktig aspekt ved maurs evolusjon.

Hvis du ser nærmere på hvordan andre maur reagerer på angrep fra nomademaur, kan du skille mellom et bredt spekter av reaksjoner: noen arter av maur prøver å kjempe mot, andre begynner å få panikk, og ser knapt de første soldatene til nomademaur, og skynder seg å redde reiret. De evakuerer vanligvis avkommet og prøver å bevege seg så langt som mulig. Da de føler seg trygge, stopper de opp og tar tiden. Etter at de mette nomademaurene forlater den ødelagte kolonien, kan ofrene for angrepet reise hjem.

Moderne maurforskning

Biologiske egenskaper ved invasive maurarter er av aktuell interesse. Forskere har begynt å innse at det å vite om en koloni blir involvert i kollisjoner hjelper oss å lære mer om biologiske invasjoner og deres mulige negative konsekvenser. Visse arter av invasive maur forårsaker miljøproblemer på global skala - ikke bare for mennesker, men også for de kompromitterte økosystemene på deres invasjonssteder. Gitt at de fjerner truede arter fra jordens overflate og atferden deres bidrar til omstrukturering av habitater, kan de ha alvorlige effekter på miljøet.

De utgjør også et problem for mennesker: disse maurene klatrer inn i maten, noen arter avgir en ubehagelig lukt og forårsaker sykdom. Å forstå maurkriger kan være nøkkelen til å avdekke en egenskap som inviterer invasive maurarter til å oppføre seg slik. Kanskje vil denne oppdagelsen hjelpe oss med å utvikle en reaksjon på maurdemarsj, eller til og med forutsi når noe slikt vil skje igjen. Derfor er det i dag en enorm mengde forskning på mauraggresjon og maurkriger, som forventes å gi svar på spørsmålet om biologiske invasjoner.

Mauren plukker opp nektaren til bladlusene

Det er lurt å se nærmere på hvilke dyrearter som har direkte nytte av maurkriger. I koloniene til mange underarter av maur lever representanter for andre arter, kalt myrmekofiler. Disse representantene for dyreverdenen får maten hovedsakelig fra maurkolonien. Vanligvis snakker vi om parasitter, men deres negative innvirkning på koloniens liv er som regel minimal. Myrmekofiler utvikler evnen til å gjemme seg fra maur. Mekanismen for anerkjennelse av andre stammemenn adoptert i kolonien gjelder ikke for dem, men de omgår den på en eller annen måte. Og arter, hvis skjebne er knyttet til skjebnen til maurkolonien i evolusjonære termer, viser en stor interesse for utfallet av maurkriger. Med andre ord, hvis kolonien blir ødelagt, har de også det vanskelig. For øyeblikket har imidlertid ikke forskere informasjon om myrmekofilers direkte deltakelse i kamper, selv om ideen ikke er dårlig.

Vi jobber for tiden i to retninger. Først studerer vi utviklingen av maurhjernen og prøver å forstå hvordan nervesystemet reagerer på ulike miljøforhold, om det på forhånd bestemmer maurens sosiale roller og kroppsstørrelser. For det andre er vi interessert i å forstå hvordan nomadiske maur kan brukes til å studere temperatursvingninger og muligens virkningen av klimaendringer på genetikken og psykologien til dyrelivet. Vi ser nomademaur som en utmerket modell for forskning, blant annet fordi medlemmer av den tropiske nomademaurarten tåler et bredt spekter av temperaturer: identiske underarter ble utsatt for svært høye temperaturer i lavtliggende områder og veldig kaldt i fjellene i forskningsløp.

Åpne spørsmål

Fra en rekke vitenskapelige artikler som dukket opp i 2015, lærte vi at strukturen til maurhjernen har gjennomgått betydelige endringer de siste årene, spesielt i aspektet av transformasjonen av en art fra en entomofage til sosiale vesener. Denne endringen bekrefter teoretisk antagelsen om at etter å ha blitt et sosialt vesen, trenger en representant for arten ikke det samme høye utviklingsnivået av hjernen og kognitiv aktivitet, siden han nå kan dele informasjon og integrere med andre representanter for underarten hans - nesten det samme som om nevrale forbindelser kunne bringes til gruppenivå. Denne oppdagelsen var et virkelig gjennombrudd; det er nødvendig å analysere lignende trender hos representanter for andre arter for å forstå om dette gjelder alle representanter for faunaen. Dette er viktig, for hvis du ser på representantene for klassen av virveldyr - pattedyr, fugler, fisk, viser de fleste av dem i utgangspunktet den motsatte tendensen. Med andre ord, hvis arten din blir mer sosialisert, øker også hjerneaktiviteten; insekter, derimot, viser det stikk motsatte forholdet. Det er mange spennende funn i denne forskningslinjen.

Spørsmål om megakolonier forblir åpne. Det er ikke kjent hvor dyp integreringen deres er. Kanskje er alt begrenset til lokalt nivå, og de utveksler informasjon kun over korte avstander. Det er interessant å forestille seg dypt integrerte kolonier, selv om de neppe vil kunne utveksle informasjon over lange avstander. Ikke en dårlig idé for en science fiction-roman.