Στις 12 Αυγούστου 1886 ο Ελβετός επιστήμονας Auguste Forel μετέτρεψε μεθοδικά τις κεραίες από τα κεφάλια των μυρμηγκιών διαφορετικών ειδών. Ενώ μια τέτοια πράξη μπορεί να είναι κάτι περισσότερο αναμενόμενο από ένα μικρό αγόρι απ 'ό, τι ένας επιστήμονας, θα οδηγούσε σε μια εκπληκτική διορατικότητα σχετικά με το πώς επικοινωνούν τα μυρμήγκια.
Όταν το Forel έβαζε όλα τα μυρμήγκια μαζί σε ένα κιβώτιο - μια πράξη που, με άθικτα πλάσματα, θα εμπνέει επιδείξεις επιθετικότητας - τα πλάσματα κεραίας χωρίς συνύπαρξη συνυπάρχουν αρμονικά. "Λίγο και λίγο τα διάφορα μυρμήγκια μου συγκλονίστηκαν ευτυχώς μαζί, " ο Forel έγραψε στο The Senses of Insects . Αυτό το μικρό κομμάτι μυρμήγκιου παραδείσου είχε δείξει μια έννοια που εξακολουθεί να είναι κεντρική για την κατανόηση της επιστήμης από την επικοινωνία των μυρμηγκιών σήμερα: Τα μυρμήγκια χρησιμοποιούν τις κεραίες τους για να διαλέξουν φίλους από τον εχθρό.
Ωστόσο, πάνω από έναν αιώνα αργότερα, οι λεπτομέρειες πίσω από αυτή τη σιωπηλή επικοινωνία παραμένουν σε μεγάλο βαθμό μυστήριο. Αλλά μια μελέτη που δημοσιεύθηκε σήμερα στα Πρακτικά της Βασιλικής Εταιρείας Β μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να ταξινομηθούν μέσα από την πολυπλοκότητα της "γλώσσας" των μυρμηγκιών. Υποδηλώνει ότι, όπως και τα σκυλιά που ρουφούν τις πλάτες ενός άλλου, τα μυρμήγκια στέκονται στις κεραίες του αλλοδαπού για να πάρουν σημαντικές χημικές ενδείξεις.
Πολλά χρόνια μετά το πείραμα του Forel, οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι τα μυρμήγκια χωρίς κεραίες δεν ανιχνεύουν πλέον μια ομάδα ενώσεων που ονομάζονται κεκορεσμένοι υδρογονάνθρακες ή CHCs. Αυτή η λιπαρή ή κηρώδης ουσία καλύπτει όλο το σώμα των περισσότερων εντόμων για να τους αποτρέψει από το στέγνωμα, παρόμοιο με το κερί στα φύλλα πολλών φυτών.
Τα CHC είναι μια πολύ διαφορετική ομάδα ενώσεων. Και ένα μυρμήγκι δεν θα καλύπτεται από ένα CHC αλλά πολλά. Ο συνδυασμός των CHC μπορεί να διαφέρει μεταξύ των αποικιών μυρμηγκιών ή ακόμη και μέσα σε μία μόνο φωλιά. Άλλα πλάσματα έχουν μάθει ακόμη και να μιμούνται αυτές τις μυρωδιές για να αποκτήσουν πρόσβαση σε ένα μυρμήγκι φρούριο.
Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες είχαν υποθέσει ότι για κάθε μεμονωμένο μυρμήγκι, η επίστρωση CHC ήταν ομοιόμορφη σε όλο το έντομο. Αλλά αυτό δεν συμβαίνει απαραίτητα, λέει ο Qike Wang, μεταπτυχιακός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης και επικεφαλής της νέας μελέτης.
Σε πολλά ζώα, μέρη του σώματος επιτυγχάνουν αρκετά ξεχωριστές, και μερικές φορές ισχυρές, οσμές από εκκρίσεις διαφορετικών αδένων καθώς και περιβαλλοντικούς παράγοντες. Ο Wang σημειώνει: "Η μασχάλη σας μυρίζει διαφορετικά από το πόδι σας, έτσι;" Ωστόσο, κανείς δεν είχε προηγουμένως αμφισβητήσει αυτή την ιδέα για τα μυρμήγκια.
Ο Wang και οι συνεργάτες του ανέλυσαν το προφίλ των CHC στις κεραίες, το κεφάλι, τα πόδια και την κοιλιά των μυρμηγκιών από τον εργαζόμενο και τις αναπαραγωγικές κάστες των μυρμηγκιών κρέατος Iridomyrmex purpureus από την Αυστραλία. Διαπίστωσαν ότι οι οσμές μπορεί να διαφέρουν περισσότερο στα τμήματα σώματος ενός μυρμηγκιού απ 'ότι μεταξύ διαφορετικών αποικιών.
Ι. Purpureus τείνουν στα φύλλα τους, τα οποία εκκρίνουν μια σιροπιώδη λύση που μπορεί να είναι μια έτοιμη πηγή τροφής για τα μυρμήγκια. (Qike Wang) Με τόσο μεγάλη ποικιλία σε άρωμα, η ομάδα αναρωτιόταν πώς τα μυρμήγκια θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν τα διάφορα συνθήματα για να αναγνωρίσουν τους νεκρούς. Έτσι παρακολουθούσαν το πώς αλληλεπιδρούν τα ζευγάρια των μυρμηγκιών των εργαζομένων όταν παρουσιάζονται με τους μη κατοίκους και τους μη γηράσκοντες. Τα μυρμήγκια έδειξαν μεγαλύτερο ενδιαφέρον να χρησιμοποιήσουν τις ευαίσθητες κεραίες τους για να ερευνήσουν τις κεραίες του αντιπάλου τους, παρά την πλάτη ή τα πόδια του άλλου μυρμηγκιού, δίνοντας στους ερευνητές ένα μυρμήγκιασμα της άγνωστης σημασίας του οργάνου.
Οι ερευνητές επανέλαβαν μια εκδοχή του πειράματος του Forel, αλλά απλώς αφαιρούν τις κεραίες από κάποια από τα μυρμήγκια. Παρουσιάστηκαν πρώτα αυτά τα μυρμήγκια με τους μη κατοίκους και στη συνέχεια με τους μη γηράσκοντες. Ακόμα και με τις κεραίες τους άθικτες, οι υποτιθέμενοι αντίπαλοι δεν έδειξαν επιθετικότητα προς τα πλάσματα χωρίς κεραίες.
Αλλά ήταν δύσκολο να γνωρίζουμε τα άλλα αποτελέσματα του ακρωτηριασμού των κεραιών στα πλάσματα. Ο Wang και οι συνεργάτες του δοκιμάστηκαν πάλι τα μυρμήγκια, αλλά αυτή τη φορά απλώς αφαιρούν την κηρώδη επίστρωση CHC από τις κεραίες.
Για να ολοκληρώσουν αυτό το δύσκολο έργο, οι ερευνητές αναισθητοποίησαν τα μυρμήγκια, τοποθετώντας τα για λίγο σε καταψύκτη. Στη συνέχεια, βυθίστηκαν απαλά τις κεραίες του μυρμηγκιού σε ένα οργανικό διαλύτη που απομακρυνόταν από την κηρώδη επικάλυψη.
Όταν τα μυρμήγκια ξύπνησαν, η ομάδα τους παρουσίαζε στους μη κατοίκους και τους μη γηράσκοντες να παρακολουθήσουν την αντίδρασή τους. Τα έντομα έδειξαν λίγα σημάδια επιθετικότητας στο καθαρισμένο μυρμήγκι, το οποίο συχνά έδειχνε επιθετικότητα στα έντομα που ήταν ακόμα φορτωμένα με CHC.
Η ομάδα επανέλαβε το πείραμα ξανά και ξανά. Όλα τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι τα μυρμήγκια παίρνουν τα συνθήματά τους για να αναγνωρίσουν τους νεκρούς χρησιμοποιώντας μόνο τους CHC στις κεραίες - έναν υπαινιγμό ότι υπάρχει πολύ μεγαλύτερη πολυπλοκότητα στην επικοινωνία των μυρμηγκιών που οι ερευνητές ίσως έχουν χάσει.
"Για τόσο πολύ καιρό, θεωρήσαμε δεδομένο ότι οι κεραίες είναι μόνο αισθητήρια όργανα και δεν σκέφτονται άλλες λειτουργίες", λέει ο Wang. Ωστόσο, φαίνεται ότι οι κεραίες μεταδίδουν καθώς και λαμβάνουν πληροφορίες.
"Υπήρξε μια τάση για να κατανοήσουμε ότι τα προφίλ οσμών ατόμων σε μια αποικία είναι πολύ πιο διαφορετικά από ό, τι φανταζόμασταν", λέει ο Deborah Gordon, βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Stanford που δεν συμμετείχε σε αυτή την έρευνα. "Αυτή η [μελέτη] παίρνει ένα ακόμη βήμα δείχνοντας ότι οι οσμές είναι διαφορετικές ακόμη και μέσα σε ένα άτομο."
Από πού προέρχονται λοιπόν αυτά τα οσμή;
Σε αυτό το σημείο, είναι δύσκολο να πούμε. Οι επιστήμονες θεωρούσαν στο παρελθόν ότι τα μυρμήγκια εξαπλώνονταν CHCs ενώ περιποιήθηκαν ή άλλα ή μοιράζονταν οσμές όταν έπεμπαν ο ένας στον άλλο στις πολύβουες αποικίες. Πρόσφατες μελέτες, ωστόσο, έχουν δείξει ότι πολλοί άλλοι παράγοντες μπορούν επίσης να αλλάξουν αυτές τις χημικές ενδείξεις, λέει ο Gordon. Για τα μυρμήγκια των συλλεκτών, οι κτηνοτρόφοι εργάζονται για πολλές ώρες στον ήλιο, οι οποίοι μπορούν να μεταμορφώσουν την επίστρωση CHC τους, προσδίδοντάς τους μια ξεχωριστή οσμή σε σύγκριση με τους φίλους τους που έχουν δεσμευθεί στη φωλιά.
"Είναι μια πολύ ενδιαφέρουσα ανακάλυψη και θέτει πολλές ερωτήσεις", λέει ο Gordon. "Όπως, από πού προέρχεται η παραλλαγή; Πώς αλλάζει με την πάροδο του χρόνου;"
Ο Wang και οι συνάδελφοί του έχουν πλέον στραφεί σε αυτές τις ερωτήσεις για να δουν αν μπορούν να αναλύσουν από πού προέρχονται τα διαφορετικά συνθήματα και ποια πληροφοριακά μυρμήγκια συλλέγουν από τις μυρωδιές.
Ακόμη και μετά από περισσότερο από έναν αιώνα επιστημονικής έρευνας, ο Wang παραμένει ελπιδοφόρος που οι επιστήμονες τελικά θα σπάσουν την επικοινωνία των μυρμηγκιών. "Ακόμη και σε αυτές τις περιοχές που είναι τόσο καλά μελετημένες και τόσο γνωστές, η φύση μπορεί ακόμα να μας εκπλήξει", λέει.
