Když jsem si vzal tuto otázku, pomyslel jsem si: „No, o mravencích je jisté všechno - a co, jak a jak a jak slyší!“Ukázalo se - nic podobného! Pro myrmecology (jak volají mravenčí specialisty) je jisté pouze jedno: mravenci mohou komunikovat pomocí zvuků. A pokud ano, znamená to, že určitě mají sluch a orgány, které (s poměrně velkým úsekem) lze nazvat uši.
A „uši“mravenců se vůbec nepodobají tomu, co jsme zvyklí nazývat tímto krásným slovem. A existuje několik typů „uší“. A sluch není v žádném případě jejich jedinou funkcí. A jsou umístěny nejen na hlavě, ale také … Dobře, o všem v pořádku.
Jak víte, zvuky se mohou šířit nejen vzduchem, ale také tekutinami (například vodou) a dokonce i přes pevné látky (například půda, kmeny stromů a listy). A pokud je pro lidi nejdůležitější zvuk „vzduchu“, pak pro mravence, kteří celý život prolezou po zemi, stromy a jiné pevné věci, jsou „tvrdé“zvuky velmi důležité. (V zásadě je člověk také schopen slyšet zvuky „tvrdého substrátu“. Vzpomeňte si na Vasilisu Krásnou, která jí dává ucho k zemi, aby slyšela, jak daleko Kashchei nesmrtelný cváří na svého hrdinského koně.)
A aby bylo možné rozeznat takové „pevné“zvuky, musíte být schopni vnímat vibrace, vibrace substrátu. K tomu nestačí dvě uši na hlavě - orgány sluchu by měly být umístěny všude, kde pouze tělo přijde do styku s „znějícím“povrchem, tj. Prakticky celým tělem.
Postava: 1. Struktura chordotonálního orgánu. Scolopidia jsou jako struny napnuté mezi kutikulou a pružnou membránou. Když se kutikula pohybuje, táhne spolu s ní sklopidium a způsobuje excitaci neuronu umístěného v tomto sklopidiu. Obrázek z what-when-how.com
Ve struktuře tyto orgány nejsou ani v nejmenším jako uši lidí, řekněme, zajíci. Protože by neměli vnímat vlny létající ve vzduchu, nepotřebují externí „chytač“ve formě skořápky, kterou jsme zvyklí nazývat uchem. A tyto sluchové orgány se skládají ze zvláštních „řetězců“(nazývají se sklopidie), napínaných mezi kutikulou (vnější kostra hmyzu) a speciální pružnou membránou. Každé scolopidium se skládá ze tří buněk, z nichž jedna je nervózní. Pokud povrch, kterého se mravenec dotkne, začne vibrovat, potom kutikula začne tahat scolopidii. Když je scolopidium roztaženo, nervová buňka pod vlivem napětí je vzrušená a pošle impuls do odpovídajícího nervového uzlu. Vibrace povrchu se tak transformují na nervové impulsy a mravenec slyší zvuk. Orgány popsané výše se nazývají chordotonální a podílejí se nejen na rozlišování zvuků, ale také na propriocepci - to znamená, že cítí protažení svalů a určují polohu těla v prostoru.
Takže jsme přišli na "tvrdé" zvuky. Ale slyší mravenec také „vzduchové“zvuky? Na tuto otázku zatím není jednoznačná odpověď, ale je možné extrapolovat mravence získané údaje o jiných hmyzích, například komářích a mouchách.
A mouchy a komáři jsou schopni slyšet „vzduchové“zvuky pomocí speciálních štětin umístěných na anténách. Zvuková vlna se pohybuje takovou štětinou, štětina se táhne na scolopidium, ze kterého je vybrán neuron umístěný v scolopidium a vyšle impuls do nervového uzlu. Tyto sluchové orgány se nazývají johnstonovy orgány. Jsou podtypem chordotonálních orgánů a jsou citlivé pouze v blízkém poli (obvykle ve vzdálenosti ne více než desítek centimetrů). Je snadné pochopit, že budou cítit nejen zvuky jako takové, ale také jakékoli vibrace ve vzduchu - například vítr způsobený blížící se muškou.
Propagační video:
A kromě toho má hmyz jiný typ smyslových orgánů, který je schopen vnímat zvuky - trichoidní sensilla. Tato složitá věta odkazuje na drobné štětiny na těle hmyzu. Tyto štětiny jsou přímo (a nikoliv skrz scolopidium, jako jsou Johnstonovy orgány) spojeny s nervovým zakončením, a když zvuková vlna (nebo jednoduše vítr) vibruje trichoidní senzil, nervové zakončení je vzrušené a generuje impuls, a v důsledku toho informace o vibracích dosáhne odpovídajícího nervového uzlu … Mravenci mají trichoidní sensilu, ale to, zda jsou dostatečně citliví na to, aby vnímali zvuky, stále není úplně jasné.
Postava: 2. Antény mravence (elektronový mikrofotografie). Antény nesou Johnstonovy orgány stejně jako mnoho trichoidních sensil, ale není známo, zda jsou dostatečně citlivé na to, aby slyšely zvuky. Délka měřítka na horním obrázku je 500 um, v dolním sloupci - 200 mikronů. Foto z článku: R. Hickling a RL Brown. Analýza akustické komunikace mravenci // Cesta. Akustika. Soc. Amer. 2000. V. 108, č. 4. Pp. 1920-1929
Je však známo, jak mravenci používají zvukové alarmy.
Například mravenci kamponotus nebo mravenci tesaři, kteří hnízdí hnízda do dřeva, udeřují čelisti nebo břicho do stěn hnízda, aby svolali kongenery, aby ho chránili.
A stále mnoho mravenců dokáže cvrlikat a mnout si břicho o speciální „strouhadla“na stopce mezi hrudníkem a břichem (obr. 3). Klábosení je sotva slyšitelné, lidské ucho ho stěží dokáže rozlišit i v blízkém dosahu. Tento svazek je však dost pro mravence a mohou spolu dokonale komunikovat pomocí švitoření.
Postava: 3. Většina mravenců vydává zvuky otíráním břicha (Gaster) o stopku (Postpetiole). Foto z článku: R. Hickling a RL Brown. Analýza akustické komunikace mravenci // Cesta. Akustika. Soc. Amer. 2000. V. 108, č. 4. Pp. 1920-1929
Například se toto cvrlikání přenáší půdou. Kindred může vyhrabat mravence pohřbeného v písku, když uslyšel jeho „pláč o pomoc“.
A prostřednictvím listů a větví stromů se přenáší také vibrace z cvrknutí. Někteří mravenci ji používají velmi neočekávaným způsobem. Ukázalo se, že u mravenců na stříhání listů se vibrace břicha přenášejí na čelisti (mandibly). Když čelisti oříznou list, vibrují při frekvenci asi 1 kHz (tisíckrát za sekundu!). Díky tomu je plech řezán, ne-li rychlejší, pak plynulejší a přesnější.
A později se ukázalo, že mravenci cvrlikají častěji, když neřežou těžší, ale chutnější listy! Ukázalo se, že zatímco to dělají, menší dělníci naráží na větší dělnické mravence. Pak velký dělník vtáhne řezaný list do mravence a ti malí vyšplhají na list a jezdí na něm. Nejen že jezdí, ale například chrání nosiče před mouchami, které se snaží položit svá varlata na těla velkých pracovníků.
V poslední době se ukázalo, že zvuky pro komunikaci používají nejen mravenci, ale také jejich paraziti. Stovky dalších druhů hmyzu obvykle žijí v mraveništi. Mezi nimi jsou housenky některých motýlů s modrýma očima. Tyto housenky jsou podobné larvě určitého druhu mravenců ve vzhledu, a co je nejdůležitější, ve vůni. Pracující mravenci, kteří hledají takovou housenku, ji přetáhnou do hnízda. Housenky některých druhů napodobují larvy tak dobře, že je mravenci dělníci krmí jako své malé sestřičky (mravenci jsou sterilní ženy a larvy jsou jejich sestry).
Nedávno se ukázalo, že housenky a kukly „kukačích holubů“vydávají zvuky napodobující dospělé mravence. Současně, jak se ukázalo, v hostitelských mravencích (jeden z druhů rodu Myrmica) královny a dělnické mravenci cvrlikají jinak. Pokud hrajete zvuky, které děla vysílají pracovníkům, obklopují zdroj zvuku a zaujmou charakteristické „ochranné“pozice, jako by hlídaly skutečnou dělohu. Lstivé housenky a kukly holubů napodobují zvuky dělohy a dělnické mravenci se vrhají na jejich ochranu!
Tento příklad ukazuje, že zvuky mohou hrát důležitou roli v životě mravenčí rodiny: zejména královský „dobře umístěný hlas“pomáhá děloze obsáhnout nejvyšší úroveň v hierarchii. To znamená, že mravenci jsou si dobře vědomi různých zvuků svých příbuzných - bez ohledu na to, co slyší …
Autor je vděčný N. G. Bibikovovi, A. A. Zakharovovi a Věře Bašmakové za radu a pomoc při přípravě odpovědi.
Autor: Sergey Glagolev