Keď som si vzal túto otázku, pomyslel som si: „No, viem o mravcoch všetko - a čo, ako a ako počujú!“Ukázalo sa, že nič také! Pre myrmekológov (ktorí volajú mravčích špecialistov) je istá iba jedna vec: mravce môžu komunikovať pomocou zvukov. A ak áno, znamená to, že majú určite sluch a orgány, ktoré (s pomerne veľkým úsekom) možno nazývať uši.
A „uši“mravcov vôbec nie sú také, ako sme zvyknutí volať toto krásne slovo. A existuje niekoľko druhov „uší“. A sluch nie je v žiadnom prípade ich jedinou funkciou. A sú umiestnené nielen na hlave, ale aj … Dobre, o všetkom v poriadku.
Ako viete, zvuky sa môžu šíriť nielen vzduchom, ale aj tekutinami (napríklad vodou) a dokonca aj cez pevné látky (napríklad pôda, kmene stromov a listy). Ak sú pre ľudí najdôležitejšie zvuky „vzduchu“, potom pre mravce, ktorí sa celý život plazia po zemi, stromy a iné pevné veci, sú „tvrdé“zvuky veľmi dôležité. (Osoba je v zásade schopná počuť aj zvuky „tvrdého substrátu“. Pamätajte si, že Vasilisa The Beautiful, ktorá položila ucho na zem, aby počula, ako ďaleko Kashchei nesmrteľný cval na svojho hrdinského koňa.)
A aby ste rozpoznali takéto „pevné“zvuky, musíte byť schopní vnímať vibrácie, vibrácie substrátu. A na to nestačia dva uši na hlave - orgány sluchu by mali byť umiestnené všade, kde sa len telo dostane do kontaktu so „znejúcou“plochou, tj prakticky po celom tele.
Obrázok: 1. Štruktúra chordotonálneho orgánu. Scolopidia sú ako struny napnuté medzi kutikulou a pružnou membránou. Keď sa kutikula pohybuje, ťahá spolu s ňou aj sklopidium a spôsobuje excitáciu neurónu nachádzajúceho sa v tomto sklopidiu. Obrázok z what-when-how.com
Štruktúra týchto orgánov nie je ani najmenšia ako uši ľudí alebo, napríklad, zajace. Pretože by nemali vnímať vlny lietajúce vo vzduchu, nepotrebujú externý „chytač“vo forme škrupiny, ktorú sme zvyknutí volať do ucha. A tieto sluchové orgány sa skladajú zo zvláštnych „reťazcov“(nazývaných je scolopidia) napínaných medzi kutikulou (vonkajšia kostra hmyzu) a špeciálnou pružnou membránou. Každé scolopidium pozostáva z troch buniek, z ktorých jedna je nervózna. Ak povrch, ktorého sa mravec dotkne, začne vibrovať, potom kutikula začne ťahať scolopidiu. Keď je scolopidium napnuté, nervová bunka pod vplyvom napätia je vzrušená a pošle impulz do zodpovedajúceho nervového uzla. Vibrácie povrchu sa tak transformujú na nervové impulzy a mravec počuje zvuk. Vyššie opísané orgány sa nazývajú chordotonálne a podieľajú sa nielen na rozlišovaní zvukov, ale aj na propriocepcii - to znamená, že pociťujú napínanie svalov a určujú polohu tela v priestore.
Takže sme prišli na „tvrdé“zvuky. Ale počuje mravec aj zvuk „vzduchu“? Na túto otázku zatiaľ nie je jednoznačná odpoveď, ale je možné extrapolovať údaje získané o iných druhoch hmyzu, napríklad komároch a muchy, na mravce.
A muchy a komáre dokážu počuť zvuky „vzduchu“pomocou špeciálnych štetín umiestnených na anténach. Zvuková vlna sa pohybuje takou štetinou, štetina sa ťahá na scolopidium, z ktorého je vybitý neurón nachádzajúci sa v scolopidium a vysiela impulz do nervového uzla. Tieto sluchové orgány sa nazývajú johnstonove orgány. Sú podtypom chordotonálnych orgánov a sú citlivé iba v blízkom poli (zvyčajne vo vzdialenosti nie viac ako desiatky centimetrov). Je ľahké pochopiť, že budú cítiť nielen zvuky ako také, ale aj akékoľvek vibrácie vo vzduchu - napríklad vietor spôsobený blížiacou sa muškou.
Propagačné video:
A okrem toho, hmyz má iný typ zmyslových orgánov, ktoré sú schopné vnímať zvuky - trichoidálnu senzilu. Táto komplexná veta sa týka drobných štetín na tele hmyzu. Tieto štetiny sú priamo (a nie cez scolopidium, ako sú Johnstonove orgány) spojené s nervovým zakončením, a keď zvuková vlna (alebo jednoducho vietor) vibruje trichoidálnu senzilu, nervové zakončenie je excitované a generuje impulz a výsledkom je, že informácie o vibráciách sa dostanú do zodpovedajúceho nervového uzla. … Mravce majú trichoidnú senzilu, ale to, či sú dostatočne citlivé na to, aby vnímali zvuky, stále nie je úplne jasné.
Obrázok: 2. Antény mravca (elektrónový mikrograf). Antény nesú Johnstonove orgány, ako aj veľa trichoidných senzilov, ale nie je známe, či sú dostatočne citlivé na to, aby počuli zvuky. Dĺžka stupnice stupnice na hornom obrázku je 500 um, v dolnej časti - 200 mikrónov. Foto z článku: R. Hickling a RL Brown. Analýza akustickej komunikácie mravcami // Cesta. Acoust. Soc. Amer. 2000. V. 108, č. 4. Pp. 1920-1929
Ale vie sa niečo o tom, ako mravce používajú zvukové alarmy.
Napríklad mravce Campotus alebo mravce stolárov, ktorí hlodajú svoje hniezda v dreve, narazia na steny hniezda čeľusťami alebo bruchom, aby privolali svojich kongenérov, aby ich chránili.
A stále veľa mravcov dokáže cvrlikať a trieť si brucho na špeciálnych „strúhadlách“na stopke medzi hrudníkom a bruchom (obr. 3). Klábosenie je sotva počuteľné, ľudský ucho ho sotva dokáže rozlíšiť aj na krátku vzdialenosť. Tento objem je však dostatočný pre mravce a môžu medzi sebou dokonale komunikovať pomocou švrkania.
Obrázok: 3. Väčšina mravcov vydáva zvuky trením brucha (Gaster) proti stopke (Postpetiole). Foto z článku: R. Hickling a RL Brown. Analýza akustickej komunikácie mravcami // Cesta. Acoust. Soc. Amer. 2000. V. 108, č. 4. Pp. 1920-1929
Toto cvrkanie sa napríklad prenáša pôdou. Kindred môže vykopať mravca pochovaného v piesku, keď počul jeho „výkriky o pomoc“.
A cez listy a konáre stromov sa prenášajú aj vibrácie z cvrkania. Niektorí mravce ju používajú veľmi neočakávaným spôsobom. Ukázalo sa, že v mravcoch na rezanie listov sa vibrácie brucha prenášajú na čeľuste (čeľuste). Keď čeľuste rezali list, vibrujú pri frekvencii približne 1 kHz (tisíckrát za sekundu!). Vďaka tomu je plech rezaný, ak nie rýchlejší, potom plynulejší a presnejší.
A neskôr sa ukázalo, že mravce cvrlikajú častejšie, keď rezajú nie ťažšie, ale chutnejšie listy! Ukázalo sa, že pritom robia menší pracovníci až k väčším robotníkom mravcov. Potom veľký pracovník vtiahne rezaný list do mravca a tí malí vyliezú na list a jazdia na ňom. Ale nielen jazdia, ale napríklad chránia vrátnych pred muchy, ktoré sa pokúšajú položiť svoje semenníky na telá veľkých pracovníkov.
Nedávno sa ukázalo, že zvuky pre komunikáciu používajú nielen mravce, ale aj ich paraziti. Stovky ďalších druhov hmyzu obyčajne žijú v mravenisku. Medzi nimi sú húsenice motýľov modrooký. Tieto húsenice sa podobajú larve určitého druhu mravcov, a čo je najdôležitejšie, vo vôni. Pracovné mravce, nájdenie takejto húsenice, ju potiahnu do hniezda. Housenky niektorých druhov larvy napodobňujú tak dobre, že ich mravce pracujú ako ich malé sestry (mravce sú sterilné samice a larvy sú ich sestry).
Nedávno sa zistilo, že húsenice a kukly „kukučích holubov“vydávajú zvuky napodobňujúce dospelé mravce. Súčasne, ako sa ukázalo, v hostiteľských mravcoch (jeden z druhov rodu Myrmica) kráľovné a robotnícke mravce cvrlikajú inak. Ak budete prehrávať zvuky vysielané maternicou pracovníkom, obklopujú zdroj zvuku a zaujímajú charakteristické „ochranné“polohy, akoby strážili skutočnú maternicu. Lstivé húsenice a kukly holubov napodobňujú zvuky maternice a robotnícke mravce sa ponáhľajú chrániť!
Tento príklad ukazuje, že zvuky môžu hrať dôležitú úlohu v živote mravčej rodiny: najmä kráľovský „dobre umiestnený hlas“pomáha maternici obsadiť najvyššiu úroveň v hierarchii. To znamená, že mravce sú si dobre vedomé rôznych zvukov svojich príbuzných - bez ohľadu na to, čo počujú …
Autor je vďačný N. G. Bibikovovi, A. A. Zakharovovi a Vere Bašmakovej za radu a pomoc pri príprave odpovede.
Autor: Sergey Glagolev