Mravi se mogu naći na skoro svakoj lokaciji na Zemlji, a grube procene sugerišu da postoji preko 10 kvadriliona pojedinaca — što je 1 praćeno 16 nula, ili oko 1 milion mrava po osobi. Mravi su među biološki najuspešnijim životinjama na planeti.
Iznenađujući deo njihovog evolucionog uspeha je neverovatno čulo mirisa koje im omogućava da prepoznaju, komuniciraju i sarađuju jedni sa drugima.
Mravi žive u složenim kolonijama, koje se ponekad nazivaju gnezdama, koje su dom za širok spektar društvenih interakcija. Ovde je jedna ili više matica odgovorna za svu reprodukciju unutar te kolonije. Ogromna većina članova kolonije su radnice — sestre koje se nikada ne pare ili razmnožavaju i žive samo da bi služile grupi.
Mravi treba da brane svoju koloniju, traže hranu i brinu o potomstvu. Da bi izvršile ove zadatke, neke vrste mrava pripitomljavaju druge insekte, dok druge stvaraju poljoprivredne sisteme, beru lišće iz kojeg uzgajaju jestive gljivične bašte. Uspešno koordinisanje svih ovih zamršenih zadataka zahteva pouzdanu i sigurnu komunikaciju među prijateljima u gnezdu.
Mi smo biolozi koji proučavaju izuzetne senzorne sposobnosti mrava. Naš nedavni rad objavljen u BMC Biologi pokazuje kako njihova društva zavise od razmene pouzdanih informacija koja, ako se poremeti, znači propast njihovim kolonijama. Interakcije između gnezda su prijateljske. Ali kada mravi nanjuše neprijatelje koji nisu u gnezdu, dolazi do brze i smrtonosne agresije. Zasluge: Zviebel Lab, Univerzitet Vanderbilt, snimio Stephen Ferguson
Ljudska komunikacija se prvenstveno oslanja na verbalne i vizuelne znakove. Naše prijatelje obično identifikujemo po zvuku njihovog glasa, izgledu lica ili odeći koju nose. Mravi se, međutim, prvenstveno oslanjaju na svoj akutni njuh.
Spoljašnja školjka, poznata kao egzoskelet, obuhvata telo mrava. Ova masna dlaka nosi jedinstven miris koji varira od pojedinca do pojedinca i daje svakom mravu jedinstven miris koji drugi mravi mogu da otkriju. Ovaj mirisni potpis može preneti važne informacije.
Matica će, na primer, mirisati malo drugačije od radnice, i tako će imati poseban tretman u koloniji. Važno je da će mravi iz različitih kolonija mirisati malo drugačije jedni od drugih. Otkrivanje i dekodiranje ovih razlika je od vitalnog značaja za odbranu kolonije i može izazvati agresivne ratove između kolonija kada mravi uhvate dašak uljeza.
Za mrave i druge insekte, primanje hemijskih informacija počinje kada miris uđe u male dlačice koje se nalaze duž njihovih antena. Ove dlake su šuplje i sadrže posebne receptore, zvane hemosenzorni neuroni, koji sortiraju i šalju hemijske informacije u mozak mrava.
Mirisi, poput onih koji se ispuštaju iz mrava masne dlake, deluju kao hemijski „ključevi“. Mravi mogu namirisati ove ključeve mirisa samo ako su umetnuti u ispravan skup hemosenzornih neuronskih „brava“. Neuronska brava ostaje zatvorena za sve mirise osim svog posebnog ključa. Međutim, kada se ispravan ključ veže za ispravnu neuronsku bravu, receptor šalje složenu poruku u mozak. Mozak mrava je u stanju da dekodira ove senzorne informacije kako bi doneo odluke koje na kraju dovode do saradnje između srodnika u gnezdu – ili bitke između onih koji nisu u gnezdu.
Da bismo bolje razumeli kako mravi otkrivaju i saopštavaju informacije, koristimo laboratorijske alate kao što su precizno ciljani lekovi i genetski inženjering da manipulišemo njihovim čulom mirisa. Posebno nas zanima šta se dešava kada mravljev čulo mirisa pođe naopako.
Na primer, kada sprečimo mirisni „ključ“ da otvori hemosenzornu „bravu“, on sprečava da hemijske informacije stignu do mozga. Ovo bi bilo kao da zapušite nos ili da stojite u potpuno mračnoj prostoriji – ne bi se registrovali mirisi ili prizori. Takođe možemo da otvorimo sve „brave“ istovremeno, što neurone preplavljuje sa previše poruka. Oba ova scenarija dramatično ugrožavaju sposobnost mrava da otkrije i primi tačne informacije.
Kada smo se petljali sa čulom mirisa mrava – bilo da su isključili ili preplavili njihove receptore za miris – otkrili smo da više ne napadaju prijatelje koji nisu u gnezdu. Umesto toga, postali su manje agresivni. U nedostatku jasnih informacija, mravi su bili uzdržani i odlučili da prihvate, a ne da napadnu svoje bližnje mrave. Drugim rečima, mravi prvo postavljaju pitanja, a kasnije pucaju.
Verujemo da je ovo društveno ograničenje čvrsto povezano i daje mravima prednost u evoluciji. Kada živite u koloniji sa desetinama hiljada sestara, jednostavan slučaj pogrešnog identiteta ili pogrešne komunikacije može dovesti do smrtonosnih sukoba i društvenog haosa, što je potencijalno veoma skupo.
Kada mravi u našim eksperimentima izgube čulo mirisa i njihova sposobnost da otkriju tačne informacije postane ugrožena, oni se više ne drže zajedno u kohezivnoj koloniji.
Ne samo da ne prepoznaju i napadaju neprijatelje, već i prestaju da sarađuju sa svojim prijateljima. Bez dojilja koje bi brinule o mladunčadi ili stočara za prikupljanje hrane, jaja se osuše i matica ogladni.
Otkrili smo da bez tačnog načina komuniciranja i primanja hemijskih informacija, društva mrava propadaju i kolonija brzo umire. Pogrešna komunikacija ili nedostatak tačnih informacija utiče i na druge veoma društvene životinje, uključujući ljude. Za mrave, sve zavisi od njihovog čula mirisa.
