Będziemy mieli naukową sensację? Rzadko zdarza się bowiem, by wystąpienie nikomu nieznanego doktoranta, na dodatek na specjalistycznej konferencji gdzieś w dalekiej Oklahomie, przykuło uwagę mediów. Tymczasem młodemu entomologowi Scottowi Schneiderowi z University of Massachusetts poświęcił niedawno artykuł prestiżowy brytyjski tygodnik popularnonaukowy „New Scientist”, a za nim podchwyciły temat specjalistyczne serwisy internetowe oraz blogerzy piszący o naukach przyrodniczych.
Czegóż takiego udało się dokonać amerykańskiemu biologowi? Nie zdążył on jeszcze opublikować rezultatów badań, a jedynie zaprezentował sensacyjnie brzmiące wstępne wyniki własnych obserwacji. Schneider podejrzewa mianowicie, że człowiek nie jest jedynym na ziemi hodowcą zwierząt z przeznaczeniem na mięso. Naszą wyjątkowość, przynajmniej pod tym względem, przekreśliły kilkumilimetrowej wielkości owady reprezentujące cztery gatunki mrówek (z rodzaju Melissotarsus) z Afryki i Madagaskaru. Żyją one w tunelikach wydrążonych pod korą drzew. Wraz z nimi mieszka tam, ciesząc się całkowitym bezpieczeństwem, kilka gatunków tarczników. To znane niemal każdemu hodowcy roślin małe pluskwiaki (a więc dość bliskie krewne mszyc), wysysające sok z łodyg.
Jak dobrze być zjedzonym
Mrówki od dość dawna znane są z tego, że żyją w symbiozie właśnie z mszycami. W zamian za zapewnienie im ochrony dostają od nich słodką spadź – wydzielinę będącą produktem przemiany materii, jednak bogatą w substancje odżywcze. To znane już zachowanie mrówek w jakimś stopniu przypomina więc np. ludzką hodowlę krów mlecznych czy kóz. Dlatego właśnie obecność tarczników wśród afrykańskich mrówek wzbudziła zainteresowanie Scotta Schneidera – te pluskwiaki nie produkują bowiem spadzi w ogóle. Jak to wyjaśnić? Zdaniem Amerykanina, mrówki traktują tarczniki jak ludzie np. hodowlę świń – po prostu je zjadają.
Choć na pierwszy rzut oka może wydawać się to szokujące, bycie zjedzonym jest korzystne dla pluskwiaków. Przynajmniej z punktu widzenia ich samolubnych genów, którym zależy wyłącznie na tym, by się powielić. Tarczniki są bowiem bardzo blisko między sobą spokrewnione (częściowo rozmnażają się na drodze dzieworództwa). Dlatego poświęcenie się niektórych osobników w formie pokarmu dla mrówek jest zgodne z interesem własnych genów. Ich niezjedzone siostry przeżyją i będą dalej się powielać dzięki mrówkom, które zapewniają im skuteczną ochronę. Schneider twierdzi, że być może nawet doszło do „udomowienia” tarczników.
Te odważne hipotezy wymagają jeszcze dokładnego sprawdzenia. Bo mogło się stać i tak, że pluskwiaki znalazły sposób otumaniania mrówek za pomocą sygnałów chemicznych, dzięki którym traktowane są jak członkowie kolonii i chronione. A ponieważ obserwacja Melissotarsus jest trudna – owady błyskawicznie zatykają otwory, którymi próbuje się je podglądać – Schneider w ciągu najbliższego roku zamierza dokładnie przebadać skład izotopowy ciał mrówek. Powinno dać to odpowiedź na pytanie, w jakim stopniu ich pokarm jest roślinny, a w jakim zwierzęcy.
Jeśli hipotezy młodego amerykańskiego naukowca okażą się prawdziwe, będzie to naprawdę spora sensacja. Ale czy rzeczywiście aż tak wielka? Mrówki zadziwiają przecież badaczy swoimi hodowlanymi umiejętnościami już od lat. Niektóre gatunki zamieniły się w prawdziwych pasterzy, całkowicie uzależnionych od swoich stad mszyc – i na odwrót.
Przykładem może też być gatunek Dolichoderus cuspidatus z Malezji wypasający inne owady. Mrówki te przenoszą czerwce (inne małe pluskwiaki, ale również żywiące się sokami roślin) nawet 20 m od gniazda, by mogły pożywić się roślinami. Ponieważ czerwce najbardziej lubią młode pędy, pasterze co pewien czas szukają nowych pastwisk, na które ostrożnie przenoszą swoją trzodę. W gnieździe Dolichoderus cuspidatus żyje ok. 10 tys. robotnic i królowa oraz co najmniej kilka tysięcy czerwców, które również rozmnażają się pod czujnym okiem mrówek. A gdy pojawia się jakieś niebezpieczeństwo, czerwce wdrapują się na grzbiety swoich opiekunów i są przenoszone w bezpieczne miejsce. Nigdy jednak nie zaobserwowano, by Dolichoderus pożywiały się swoimi podopiecznymi. Natomiast udokumentowano inne ciekawe zjawisko: królowe odbywające lot godowy, by założyć nową kolonię, zabierają ze sobą czerwce.
Mrówcze grzybki
Większe wrażenie wywołują chyba tylko zdolności ogrodnicze mrówek. Na świecie żyje kilkadziesiąt gatunków tzw. grzybiarek parasolowych. Każdy, kto był w tropikalnym lesie, bez trudu dostrzegł długie kolumny maszerujących mrówek, każda z kawałkiem liścia niesionym nad sobą (stąd ich nazwa, bo wyglądają, jakby wędrowały pod zielonymi parasolami). Jak wyliczył prof. Edward O. Wilson, słynny biolog z Uniwersytetu Harvarda, gdyby powiększyć grzybiarki do rozmiarów zbliżonych do człowieka, to okazałoby się, że robotnice poruszają się z prędkością nawet 26 km/godz. i pokonują dziennie ok. 15 km, każda przenosząc ponad 300 kg liści. Ten ogromny trud służy jednemu celowi – liście są potrzebne do podziemnych upraw. Po ich przemieleniu na powstałej w ten sposób papce rozrasta się grzyb hodowany przez owady. U niektórych gatunków mrówek i grzybów symbioza ta jest tak ścisła, że jedne nie potrafią już żyć bez drugich.
Co więcej, by jak najskuteczniej uprawiać grzyby, np. gatunek Atta laevigata jest podzielony na wiele wyspecjalizowanych kast – od potężnych żołnierzy po wielokrotnie od nich mniejsze robotnice pielęgnujące grządki z grzybami. Część robotnic zajmuje się wyłącznie dostarczaniem kawałków liści. Inna kasta rozcinaniem ich na milimetrowej szerokości fragmenty. Kolejne, mniejsze mrówki rozdrabniają i ugniatają materiał roślinny, który układają w stosy. Następna kasta zajmuje się przycinaniem grzybów tam, gdzie rosną rzadziej, i przenoszeniem na nowe grządki.
To jednak nie koniec – najmniejsze robotnice zajmują się sprawdzaniem upraw, dbaniem o czystość ich powierzchni oraz usuwaniem innych grzybów (mają również w swoich organizmach bakterie produkujące antybiotyki, zabijające inne grzyby pasożytujące na mrówczych uprawach). Odcinają również kawałki hodowanej grzybni i zanoszą jako pokarm dla pozostałych mieszkańców mrowiska. Gdy młoda królowa zakłada nową kolonię, zabiera ze sobą kłębek grzybni w małej kieszeni na dnie jamy gębowej.
Nauka liczona w milionach lat
Warto wspomnieć o jeszcze jednym ciekawym przykładzie zdolności farmerskich mrówek. Żyjący w amazońskim lesie deszczowym gatunek Myrmelachista schumanni odżywia się liśćmi drzew Duroia hirsuta oraz żyje na nich. By ochronić swoje źródło pokarmu, mrówki usuwają wszystkie inne rośliny z okolicy, tak jak ogrodnicy pielą swoje grządki. Okoliczni mieszkańcy nazywają miejsca, gdzie rosną wyłącznie Duroia hirsuta, diabelskimi ogrodami. Bo rzeczywiście stanowią nienaturalny widok w obfitym we wszelaką roślinność otoczeniu amazońskiego lasu. W tym przypadku roślina niejako godzi się na to, by być jedzona – co byłoby pewną analogią do wspomnianych wcześniej pluskwiaków tarczników. Korzyści dla Duroia hirsuta są bowiem znacznie większe niż straty – zwycięstwo w konkurencji z tysiącami innych roślin niezwykle bogatego ekosystemu lasu deszczowego oraz ochrona przed szkodnikami.
Imponujące umiejętności rolnicze mrówek zdają się wskazywać, że do podobnych rozwiązań ewolucja dochodziła różnymi drogami. Jedna wiodła przez wyjątkowo rozbudowane ludzkie mózgi, druga przez ścisłą współpracę milionów owadów społecznych obdarzonych nieporównanie najmniej rozbudowanym systemem nerwowym. Do tego należy dodać jeszcze odpowiednio długi czas – szacuje się, że mrówki uczą się hodować pluskwiaki już od kilkudziesięciu milionów lat. Może więc to one, tak naprawdę, były pierwszymi rolnikami na ziemi…