Życie społeczne mrówek

Spis Treści:
1. Systematyka
2. Wiadomości ogólne
3. Budowa ciała mrówek
4. Rozmnażanie się i rozwój mrówek
5. Gniazdo
6. Pokarm
7. Podział społeczny
8. Walki
9. Komunikacja
10. Współżycie z innymi zwierzętami
11. Bibliografia

1. Systematyka
Typ: Stawonogi (Arthropoda)
Podtyp: Trylobitowce (†Trilobitomorpha)
- Gromada: Trylobity (†Trilobita)
Podtyp: Szczękoczułkowce (Chelicerata)
- Gromada: Pajęczaki (Arachnida)
- Gromada: Staroraki (Merostomata)
Podtyp: Żuwaczkowce (Mandibulata)
- Gromada: Skorupiaki (Crustacea)
- Gromada: Wije (Myriapoda)
- Gromada: Owady (Insecta)

2. Wiadomości ogólne
Mrówki (Formicoidea) stanowią nadgodzinę błonkoskrzydłych. Od wczesnej wiosny do późnej jesieni licznie występują na polach, łąkach, w lasach i ludzkich siedliskach. Występują prawie na całym świecie, ale najliczniej w krajach tropikalnych. Opisano około 6000 gatunków, w Europie Środkowej żyje około 80 gatunków.

3 . Budowa ciała mrówek
Ciało mrówki składa się z trzech członów: głowy, tułowia i odwłoka. Głowa mrówek jest zawsze silnie rozwinięta, a wśród narządów gębowych specjalnie dobrze wykształcone są żuwaczki, będące głównym narządem aparatu gębowego. Oczy i przyoczka mogą być rozmaicie rozwinięte u poszczególnych gatunków, u robotnic ulegają niekiedy znacznemu uwstecznieniu. Czułki zawsze dobrze rozwinięte, najczęściej zgięte, biczykowate. Odnóża smukłe, na przednich występują często specjalne szczoteczki do czyszczenia czułków i narządów gębowych. Tułów o pierścieniach ściśle z sobą zespolonych, a u robotnic nawet częściowo pozlewanych. Odwłok ruchomo zestawiony z tułowiem, dzięki przekształceniu jednego lub dwóch pierścieni w cienką łodyżkę. Żądła zwykle brak, gruczoł jadowy dobrze wykształcony; jad zawiera zawsze mniejsze lub większe ilości kwasu mrówkowego. Pancerz chitynowy zwykle mocny, często o charakterystycznym dla poszczególnych gatunków urzeźbieniu, zwłaszcza na głowie i tułowiu. Ubarwienie przeważnie ciemne, czarne, brunatne lub żółte, rzadziej pstre.

4. Rozmnażanie się i rozwój mrówek
Typowe dla mrówek są loty godowe, które odbywają się wówczas, kiedy w gnieździe rozwiną się uskrzydlone samice i samce. W warunkach środkowoeuropejskich odbywają się one zwykle na wiosnę albo w leci, czasami również w ciepłe, jesienne dni. U większości gatunków loty godowe odbywają się w ciągu dnia, najczęściej po południu przed zachodem słońca, przy ciepłej, bezwietrznej pogodzie. Z mrowiska wychodzą uskrzydlone osobniki i wzlatują w powietrze, tworząc ogromny rój. Kopulacja odbywa się najczęściej w powietrzu, ale niektóre gatunki kopulują na krzewach i drzewach. Znaczenie rójki polega na tym, że pomaga ona w rozprzestrzenianiu gatunków (wiatr przenosi samice na duże odległości) i zmniejsza prawdopodobieństwo zapłodnienia przez osobniki pochodzące z tej samej kolonii. Zapłodniona samica najpierw odrzuca skrzydła a następnie poszukuje miejsca na założenie kolonii. Zakłada macierzyste gniazdo zwykle pod kamieniem, w szczelinie skały, pod odstającą korą drzew albo pni i zaczyna składać jaja, z których wylegają się larwy. Larwy przepoczwarają się, a po pewnym czasie wylęgają się pierwsze robotnice, które zaraz zabierają się do pracy. Dbają o jaja, larwy i poczwarki, zdobywają pokarm i karmią też samicę, której głównym zadaniem jest już tylko składanie jaj. Składanie jaj odbywa się następująco: robotnice chwytają swymi żuwaczkami kolejne jaja wynurzające się z ciała królowej i wyciągają je na zewnątrz, po czym przenoszą do specjalnych komór lęgowych, gdzie są one gromadzone i sklejane śliną w pakiety. W końcu błonka jajowa pęka. Robotnice pomagają wydostać się z niej białej, ślepej, robakokształtnej i beznogiej larwie, która ma słabo ukształtowaną głowę. Takie niezaradne larwy są zdane pod opiekę robotnic. W ciągu dnia robotnice przenoszą larwy do komór to głębiej, to płycej położonych, na różnych piętrach mrowiska, co zapewnia potomstwu właściwą dla ich wzrostu temperaturę. Również larwy, ze względów higienicznych, są często wylizywane. Larwy odżywiają się pokarmem zwracanym im z wola przez robotnice lub umieszczanym przez opiekunki tuż w pobliżu ich głowy. Czas trwania rozwoju larwy larw jest różny, zależnie od obfitości pokarmu i innych czynników wynosi od jednego do kilku tygodni, a nawet miesięcy, ponieważ larwy wyklute z jaj zniesionych jesienią zimują nie dokończywszy rozwoju. Każda larwa linieje 4-5 razy, zrzucając zbyt ciasny chitynowy oskórek. W pełni wyrośnięte larwy są przenoszone do specjalnych komór, gdzie przejdą proces przepoczwarania. Zapoczątkowuje go utworzenie kokonu z cienkiej, jedwabnej nitki. Nitka powstaje z krzepnącej na powietrzu wydzieliny specjalnych gruczołów przędnych, zwanych gruczołami wargowymi. Larwa mości sobie w materiale mrowiska coś w rodzaju jamki, przyczepia do jej ścian nitkę i tak ją przędzie, aż wokół jej ciała powstanie zwarty, jedwabny futeralik kokonu. Po zaprzestaniu przędzenia larwa uspokaja się i nieruchomieje, stając się poczwarką. W jej ciele zachodzi w tym stadium bardzo wiele zasadniczych przemian, w wyniku których beznoga podłużna larwa przeistacza się w zaopatrzoną w 3 pary odnóży dorosłą mrówkę. Stadium poczwarki trwa kilka tygodni, po czym znajdująca się w kokonie mrówka zaczyna się wiercić. Jest to sygnał dla robotnic, że trzeba jej pomóc i rozerwać żuwaczkami kokon. Młoda mrówka ma początkowo pokrycie ciała bardzo miękkie i całkiem jasne, ale już po paru godzinach twardnieje ono i zabarwia się na właściwy gatunkowi kolor: czarny na tułowiu i brunatny na odwłoku. Młode robotnice od półtora miesiąca do dwóch i pół miesięcy są zajęte pracami.

5. Gniazdo
Gniazda niektórych gatunków, np. mrówki rudnicy, to wielkie, zwykle stożkowate mrowiska zbudowane z różnego materiału roślinnego (kawałków suchych gałązek, źdźbeł trawy, igliwia itp.). Są jednak mrówek, które budują gniazda podziemne z licznymi korytarzami i komórkami. Z gniazda prowadzi na powierzchnię ziemi główny korytarz zakończony typowym kraterowatym wałem z gliny lub z ziarenek piasku. Często gniazda budowane są pod kamieniami. Przed rozpoczęciem budowy mrówki wyszukują odpowiednie kamienie, które ogrzewając się pod wpływem promieni słonecznych, stanowią dla nich źródło ciepła. Podczas niesprzyjającej pogody, mrówki przebywają pod kamieniem. Kiedy słońce zbyt mocno grzeje, przemieszczają się do niżej położonych miejsc. Gniazda z kopcami nad powierzchnią ziemi występują tam, gdzie jest niedostatek kamieni. Mrówki budują je z małych cząstek piasku i gliny pozlepianych wydzieliną gruczołów szczękowych. Kombinowane gniazda mrówek powstają poprzez połączenie podziemnej budowli z nadziemną. Gniazda mrówek spotyka się również w dziuplach drzew, zagłębieniach skalnych. a także w murach. Godne uwagi jest przede wszystkim gniazdo europejskiej kartonówki zwyczajnej zbudowane z tzw. kartonu czyli z przeżutego drewna zlepionego śliną.
W przyrodzie wykształciły się również związki między mrówkami i roślinami. Na spalonej słońcem australijskiej pustyni rośnie drzewo, które swoją dobrą kondycję zawdzięcza całkowicie mrówkom. Jego żywozielone liście tryskają zdrowiem, mimo że korzenie nie pobierają pokarmu, a służą wyłącznie do zakotwiczenia rośliny w glebie. Gniazdo mrówek kryje się w nabrzmiałym pniu rośliny podzielonym na komory, jakby specjalnie przygotowanym dla mrówek, Powierzchnia rośliny jest pokryta cierniami, które dostarczają mrówkom łatwego oparcia i chronią przed drapieżnikami, takimi jak ptaki i owady. Wejścia do wnętrza pnia są dostosowane do wielkości mrówek i wobec tego niedostępne dla większych stworzeń. Łatwo je więc mrówkom- żołnierzom obronić.

6. Pokarm
Pokarm mrówek jest różnorodny. Niektóre mrówki są wszystkożerne, inne wykazują większą specjalizację pokarmową, przystosowując się np. do określonych roślin. Zjadają nasiona, a niektóre potrafią nawet hodować grzyby w ogrodach wewnątrz gniazda. Znanymi zjadaczami grzybów są mrówki z rodzaju Atta, powodujące przy tej okazji zniszczenia w ulistnieniu drzew. Pewne gatunki odżywiają się spadzią wytwarzaną przez mszyce. Nie przestają one często na zbieraniu świeżej spadzi, ale podrażniają mszyce ruchami czułków, by intensywniej ją wydalały. Mrówki są również drapieżcami, a ich ofiara padają często owady roślinożerne. Takie drapieżne gatunki są pożyteczne w lasach, a w przypadku masowego pojawienia się szkodliwych owadów, stanowią bardzo ważny czynnik ich redukcji ilościowej. Cechą charakterystyczną dla tropikalnych mrówek miodowych są spiżarnie. Są nimi żywe „beczki” rosy miodowej. To niezwykłe naczynie do magazynowania jest wysoce wyspecjalizowaną mrówką, która stanowi ważną część kolonii. Mrówki robotnice karmią na siłę „żywe beczki” spadzią zbieraną od mszyc, aż napełnią się one całkowicie i nie będą mogły się ruszać. Wtedy są zanoszone przez robotnice do gniazda i wieszane w rzędach pod sklepieniem. Kiedy mrówki potrzebują pożywienia dla swej kolonii, robotnice trącając czółkami wiszące mrówki, pobudzając je do wydzielania wartościowego pokarmu.

7. Podział społeczny
Trzy podstawowe kasty mrówki rudnicy; od lewej: samica, samiec i robotnica.

Mrówki należą do owadów społecznych. W ich państwach istnieją kasty, różniące się od siebie budową i pełnionymi funkcjami. Znane powszechnie robotnice są samicami o zredukowanych i nieczynnych gruczołach płciowych. Pełnią one wszelkie czynności poza rozrodem: budują mrowisko, bronią go, dostarczają żywności, pielęgnują larwy. W rzadkich przypadkach robotnice składają nie zapłodnione jaja, z których rodzą się samce. Długość robotnic waha się w granicach od 2 do 15 mm. Są one z reguły mniejsze od królowej. Pierwszy segment odwłoka mają ściśle związany z zatułowieniem, tak że właściwy odwłok zaczyna się od II segmentu, a u niektórych gatunków nawet od III lub IV. Czułki są zgięte, głowa zaopatrzona w masywnie zbudowane narządy gębowe typu gryzącego. Długie nogi umożliwiają szybkie poruszanie się. Robotnice krajowych gatunków żyją 2-3 lata, królowe 15-20. Jedynym zadaniem królowych jest składanie jaj. Posiadają one skrzydła i tym różnią się od robotnic. Po locie godowym i zapłodnieniu skrzydła zostają odłamane. Królowe, większe od robotnic, u rodzaju Dorylus osiągają długość 80mm. Samce są na ogół drobniejsze. Po kopulacji nie odrzucają skrzydeł i wkrótce giną. Największe państwa mrówcze liczą kilkadziesiąt milionów osobników i mają liczne królowe. U wielu gatunków występuje jednak tylko jedna królowa, a liczba osobników w gnieździe nie przekracza kilkudziesięciu tysięcy. Wśród robotnic wielu gatunków mrówek obserwuje się podział pracy. Np. większe osobniki pełnią funkcję „żołnierzy” broniących mrowiska przed wrogami. Za pomocą szczęk podobnych do nożyczek atakują i rozczłonkowują każde napotkane zwierzę, a następnie przenoszą je w kawałkach do gniazda, żeby nakarmić innych członków społeczeństwa. Na przykładzie mrówek hodujących grzyby widać jak ich praca jest dobrze zorganizowana. Szczęki robotnic, asymetryczne i zakrzywione, działają jak nożyce krawca. Ścięte liście robotnice dzielą na kawałki, aby łatwiej było je przetransportować. Każda mrówka niesie kawałek liścia trzymając go pionowo w szczękach. Robotnice, które ścinają liście są średniej wielkości. W czasie wypraw towarzyszą im małe mrówki strażnicy, których zadaniem jest ochrona tych pierwszych przed pasożytniczymi muchami składającymi jaja na ich grzbietach. W drodze powrotnej siedzą one na fragmentach liści niesionych przez robotnice i szczękami odpędzają muchy. Przyniesione liście są przeżuwane przez wyspecjalizowane robotnice na kawałeczki wielkości główki szpilki i zwilżane, aby szybciej się rozkładały, zanim zostaną dołożone do kompostu w grzybowym ogrodzie.

8. Walki
Niektóre mrówki prowadzą rozbójniczy tryb życia. Zjawisko to występuje u licznych gatunków tropikalnych, a także u dwóch gatunków żyjących w Europie Środkowej, mianowicie u amazonki i zbójnicy krwistej. Udają się one do pobliskich gniazd innych gatunków mrówek, wykradają im poczwarki, z których wylegają się robotnice wykonujące wszystkie prace. Do ataku i obrony służą mrówka szczęki, żądło i gruczoły produkujące substancje trujące. Mrówki nie mające żądła atakują przeciwnika szczękami, a po zadaniu mu rany kierują na nią odwłok i oblewają kwasem mrówkowym. Gatunki zaopatrzone w żądło nie wytwarzają kwasu mrówkowego, lecz inne substancje organiczne.

9. Komunikacja
Mrówki w poszukiwaniu budulca, a zwłaszcza pokarmu, oddalają się niekiedy bardzo znacznie od gniazda. U dużych mrówek w orientacji przestrzennej olbrzymią rolę odgrywają oczy i zdolność zapamiętywania przedmiotów leżących wzdłuż drogi marszu oraz szczegółów terenowych, a także umiejętność kierowania się według położenia słońca na niebie. Dokładniejsze odnalezienie drogi powrotnej ułatwia mrówkom pamięć rozmieszczenia szczegółów terenowych, takich jak drzewa, pniaki czy kamienie. Rozpoznawanie terenu wizualne, czyli wzrokowe, nie jest jedynym systemem orientacji przestrzennej mrówek, gdyż u wielu gatunków, szczególnie tych drobnych, zastąpiło je rozpoznawanie zapachowe, oparte na tak zwanej ścieżce zapachowej. Pojedynczo szukająca pokarmu mrówka zwiadowca znalazłszy zdobycz przekraczającą jej własne możliwości transportowe, powraca szybko do gniazda, alarmuje towarzyszki i wkrótce cały ich szereg rusza trasą zwiadowcy. Ślady zapachowe to mikroskopijnej wielkości kropelki wydzielin różnych gruczołów mrówek pozostawione na podłożu. Wiele gatunków do dozowania tych kropelek używa żądła przyciskanego do podłoża w dość regularnych odstępach. Substancja wonna paruje i tworzy w powietrzu smugę zapachu, który mrówki czują posługując się narządami węchu rozmieszczonymi na czułkach. U mrówek parasolowych, którym często zdarzają się „katastrofy budowlane” polegające na obsunięciu się ziemi na pracujące robotnice, są to sygnały dźwiękowe. Zasypane mrówki wzywają pomocy dźwiękami wydawanymi przez pocieranie o siebie sztywnych części ciała. Pobudzone tym alarmem inne mrówki zaczynają kopać ziemię w miejscu, skąd docierają dźwięki. U wielu innych gatunków mrówek sygnały alarmowe mają naturę chemiczną. Jeśli mrówkę zaatakuje jakiś drapieżny owad, wydziela ona ze specjalnego gruczołu żuwaczkowego mikroskopijną kropelkę lotnego związku chemicznego, który u koleżanek z gniazda wywołuje niepokój i skłania do biegu w jej stronę. Substancje zapachowe odgrywają też ważną rolę we wzajemnym rozpoznawaniu się osobników tej samej kolonii.

10. Współżycie z innymi zwierzętami
Zwierzęta występujące w gniazdach mrówek nazywamy myrmekofilami. Pomiędzy licznymi goszczonymi przez mrówki zwierzętami występują ogromne różnice pod względem stopnia zażyłości z gospodarzem. Niektóre z nich są przyjaźnie traktowane (symfile), inne są współbiesiadnikami (synoekenty), a jeszcze inne są zaciekle ścigane przez robotnice (synechtry). Symfile, do których zaliczamy np. niektóre gatunki z rodziny kusakowatych, wydzielają specjalne substancje o działaniu narkotyzującym. Mrówki łapczywie spijają tę wydzielinę, której wypicie powoduje, że zapominają one o swoich obowiązkach wobec potomstwa i przestają się nim zajmować. Do współbiesiadników mrówek należy większość myrmekofili, które występują w gniazdach tymczasowo, znajdując tutaj schronienie lub pokarm. Do takich gości należą np. niektóre roztocze, stonogi, świerszcze, z chrząszczy niektóre gnilikowate i kusakowate, również larwy kruszyc, które w gniazdach kończą swój rozwój. Mrówki tolerują te larwy w gniazdach, natomiast nie tolerują dorosłych chrząszczy. Do atakowanych gości należą wrogowie mrówek, np. niektóre gatunki pareczników.