Postavljajući se ovom pitanju, pomislio sam: "Pa, sve se sigurno zna o mravama - i što, i kako, i kako čuju!" Pokazalo se - ništa takvog! Za mirmekologe (kako ih nazivaju stručnjaci za mravlje) jedno je sigurno: mravi mogu komunicirati koristeći zvukove. A ako je tako, to znači da definitivno imaju sluh i organe koji se (s prilično velikim rastezanjem) mogu nazvati ušima.
A "uši" mrava uopće nisu slične onome na što smo navikli nazivati ovu lijepu riječ. A postoji nekoliko vrsta "ušiju". A sluh nikako nije njihova jedina funkcija. I nalaze se ne samo na glavi, već i … Ok, o svemu u redu.
Kao što znate, zvukovi se mogu širiti ne samo kroz zrak, već i kroz tekućinu (na primjer, vodu), pa čak i preko krutih čestica (na primjer, zemlje, stabala stabala i lišća). A ako su za ljude najvažniji zvukovi "zraka", onda su za mrave koji cijeli život puze po zemlji, drveću i drugim čvrstim stvarima "tvrdi" zvukovi od velike važnosti. (U principu, osoba je također u stanju čuti zvukove "tvrdog supstrata". Sjetite se Vasilise Lijepe, koja stavlja uho na zemlju da čuje kako daleko Kašej Besmrtni galira na svom junačkom konju.)
A da biste prepoznali takve "čvrste" zvukove, morate biti u stanju primijetiti vibracije, vibracije podloge. A za to nisu dovoljna dva ušiju na glavi - organi sluha trebaju se nalaziti gdje god samo tijelo dođe u dodir sa „zvučnom“površinom, to jest praktično u cijelom tijelu.
Lik: 1. Struktura hordotonalnog organa. Scolopidia su poput žica koje se protežu između kutikule i fleksibilne membrane. Kada se kutikula pomiče, ona povlači skolopidij zajedno sa sobom i uzrokuje uzbuđenje neurona koji se nalazi u ovom skolopidiju. Slika sa what-when-how.com
Po strukturi ti organi također nisu ni nalik na uši ljudi ili, recimo, zečevi. Kako ne bi trebali opažati valove koji lete u zraku, apsolutno im nije potreban taj vanjski "hvatač" u obliku školjke, koji smo navikli nazivati uhom. A ti se slušni organi sastoje od osebujnih "žica" (oni se nazivaju skolopidija), nagnutih između kutikule (vanjskog kostura insekta) i posebne fleksibilne membrane. Svaki se skolopidij sastoji od tri stanice od kojih je jedna živčana. Ako površina koju mrav dodirne počne vibrirati, tada će kutikula početi povlačiti skolopidium. Kada se skolopidij istegne, živčana stanica se pod utjecajem napetosti pobudi i šalje impuls odgovarajućem živčanom čvoru. Tako se površinske vibracije pretvaraju u živčane impulse, a mrav čuje zvuk. Gore opisani organi nazivaju se hordotonalni i uključeni su ne samo u razlikovanje zvukova, već i u propriocepciju - odnosno osjećaju istezanje mišića i određuju položaj tijela u prostoru.
Dakle, shvatili smo "tvrde" zvukove. Ali, čuje li i mrav zvuk "zraka"? Na to pitanje još nema definitivnog odgovora, ali moguće je ekstrapolirati mrave podatke dobivene o drugim insektima, na primjer, komarcima i muhama.
A muhe i komarci su u stanju čuti zvukove "zraka" uz pomoć posebnih čekinja smještenih na antenama. Zvučni val kreće takvom četkom, čekinja se povlači na skolopidijum, iz kojeg se ispušta neuron koji se nalazi u skolopidiju i šalje impuls na živčani čvor. Ti organi sluha nazivaju se johnstonovim organima. Oni su podvrsta hordotonalnih organa i osjetljivi su samo u bliskom polju (obično na udaljenosti ne većoj od nekoliko desetaka centimetara). Lako je razumjeti da će osjetiti ne samo zvukove kao takve, već i bilo kakvu vibraciju u zraku - na primjer, vjetar uzrokovan letećim plutačem.
Promotivni video:
Osim toga, insekti imaju drugu vrstu organa osjetila koji su sposobni opažati zvukove - trihoidnu senzilu. Ova složena fraza odnosi se na sitne čekinje na tijelu insekta. Ove čekinje su izravno (a ne preko skolopidija, poput Johnstonovih organa) povezane živčanim završetkom, a kada zvučni val (ili jednostavno vjetar) vibrira trihoidnom senzilom, živčani završetak se uzbuđuje i stvara impuls, a kao rezultat toga, informacije o vibracijama dopiru do odgovarajućeg živčanog čvora … Mravi imaju trihoidnu senzilu, ali je li još uvijek dovoljno osjetljiva da primjećuje zvukove još uvijek nije potpuno jasno.
Lik: 2. Antene mrava (elektronski mikrograf). Antene nose Johnstonove organe kao i mnoge trihoidne senzile, ali nije poznato jesu li dovoljno osjetljive da čuju zvukove. Duljina trake skale na gornjoj slici je 500 µm, na donjem - 200 mikrona. Fotografija iz članka: R. Hickling i RL Brown. Analiza akustične komunikacije mrava // Journ. Acoust. Soc. Amer. 2000. V. 108, br. 4. str. 1920-1929
Ali nešto se zna o tome kako mravi koriste zvučne alarme.
Na primjer, mravinjaci kampoti ili mravlje mravi, grizući gnijezda u drvu, udaraju po zidovima gnijezda čeljustima ili trbuhom kako bi pozvali svoje rođake da ga zaštite.
I još uvijek mnogi mravi su u stanju cvrknuti, trljajući trbuh na posebnim "rernama" na stabljici između prsa i trbuha (Sl. 3). Brbljanje je jedva čujno, ljudsko uho ga jedva razlikuje čak i iz neposredne blizine. Međutim, ovaj volumen je dovoljan za mrave, i oni mogu savršeno komunicirati jedan s drugim cvrkutom.
Lik: 3. Većina mrava proizvodi zvukove trljanjem trbuha (Gaster) o stabljiku (Postpetiole). Fotografija iz članka: R. Hickling i RL Brown. Analiza akustične komunikacije mrava // Journ. Acoust. Soc. Amer. 2000. V. 108, br. 4. str. 1920-1929
Na primjer, ovo cvrčanje prenosi se kroz tlo. Kindred može iskopati mrav koji je zakopan u pijesku, čuvši njegove "vapaj za pomoć".
A kroz lišće i grane drveća prenose se i vibracije od cvrkutanja. Neki mravi koriste ga na vrlo neočekivan način. Pokazalo se da se kod mrava koji sijeku listove vibracija trbuha prenosi na čeljusti (mandibule). Kad mandibule odrežu list, vibriraju na frekvenciji od oko 1 kHz (tisuću puta u sekundi!). Zahvaljujući tome list se reže, ako ne i brže, onda glađe i preciznije.
A kasnije se ispostavilo da mravi češljaju češće kad režu ne teže, već ukusnije lišće! Pokazalo se da dok to rade, manji radnici trče do većih radničkih mrava. Tada veliki radnik odvuče izrezani list u mravljište, a mali se popne na list i jaše ga. Ali oni ne samo voze, već, primjerice, štite portiće od muha koje pokušavaju položiti svoje testise na tijela velikih radnika.
Nedavno se pokazalo da zvukove za komunikaciju koriste ne samo mravi, već i njihovi paraziti. Stotine drugih vrsta insekata obično žive u mravljištu. Među njima su gusjenice nekih plavookih leptira. Ove gusjenice slične su ličinki određene vrste mrava po izgledu, i što je najvažnije, po mirisu. Radeći mravi, pronalazeći takvu gusjenicu, povuku je u gnijezdo. Gusjenice nekih vrsta i dalje toliko imitiraju ličinke da ih radnički mravi hrane poput svojih malih sestara (radni mravi su sterilne ženke, a larve su njihove sestre).
Nedavno je otkriveno da gusjenice i štenad "kukavice-golubovi" stvaraju zvukove, oponašajući odrasle mrave. Istovremeno, kako se ispostavilo, kod mrava domaćina (jedna od vrsta roda Myrmica) kraljice i mravi mravinjaci različito cvrkutaju. Ako reproducirate zvukove koje maternica emitira radnicima, oni okružuju izvor zvuka i zauzimaju karakteristična „zaštitna“držanja, kao da čuvaju stvarnu maternicu. Ljekovite gusjenice i papke golubova imitiraju zvukove maternice, a radnički mravi žure da ih čuvaju!
Ovaj primjer pokazuje da zvukovi mogu igrati važnu ulogu u životu porodice mrava: posebno, kraljevski "dobro smješten glas" pomaže maternici da zauzme najvišu razinu u hijerarhiji. To znači da su mravi dobro svjesni različitih zvukova svojih rođaka - bez obzira na to što čuju …
Autor je zahvalan N. G. Bibikovu, A. A. Zaharovu i Veri Bashmakova na savjetima i pomoći u pripremi odgovora.
Autor: Sergej Glagolev