Bli bedre kjent med maurs atferd

Skrevet og verifisert av biologen Samuel Sanchez

Siste oppdatering: 22 desember, 2022

Maur er en insektsfamilie (Formicidae) som sammen med bier og veps danner ordenen Hymenoptera. Til dags dato har forskere registrert mer enn 22 000 arter – hvorav de har beskrevet 13 800. Og ifølge estimater utgjør de opptil 25 % av landbasert biomasse av animalsk opprinnelse. Vil du vite mer om maurs atferd?

Disse virvelløse dyrene skiller seg ut for sin uvanlige eusosialitet og dannelse av superorganismer. Med andre ord, de er i stand til å skape komplekse strukturer som går langt utover summen av hvert av medlemmene. Maur representerer utvilsomt en fascinerende evolusjonær strategi, og vi har fortsatt mye å lære om dem.

Egenskapene til maur

Maur er hører til ordenen vepser (Hymenoptera), men de tilhører også klassen Insecta. Som insekter har de en rekke egenskaper som de deler med gresshopper, biller, knelere og andre, for eksempel en kropp som består av hode, forkropp og bakkropp, 6 lemmer og tilstedeværelse av svært bemerkelsesverdige knebøyde antenner.

Som andre insekter har maur et eksoskjelett som beskytter dem mot miljøet. I dette tilfellet består den av en epikutikula og en prokutikula. I tillegg er det viktig å merke seg at de ikke har lunger og luftveier å bruke. Snarere kommer oksygen inn i kroppen deres gjennom eksoskjelettet gjennom porer som kalles spirakler.

På hodenivå er disse virvelløse dyrene høyt utviklede. De har et par lateraliserte sammensatte øyne, 3 ocelli på toppen av hodet – som oppdager lysnivåer og polarisering – og et par antenner som er i stand til å registrere kjemikalier, luftstrømmer og vibrasjoner. Som vi vil se senere, er disse viktige i kommunikasjon.

Forkroppen eller mesosomet inneholder de 6 motoriske ekstremitetene og vingene, tilstede hos dronninger og hanner på reproduksjonstidspunktet. På samme tid beskytter forkroppen eller metasoma alle vitale organer i dyret, inkludert reproduktive, respiratoriske og ekskresjonssystemer. Interessant nok har noen arter modifiserte reproduktive organer som brodd.

Hver maurart har sine egne egenskaper, men alle følger en felles generell kroppsutforming.

Maurens atferd

Som vi har sagt, er det registreringer av mer enn 22 000 arter av maur i verden. Å etablere generaliteter i et så bredt takson er en skremmende oppgave. Eksistensen av felles forfedre og evolusjonær konvergens har imidlertid gjort noen trekk gjeldende for nesten alle maur. Vi gir deg noen eksempler:

1. Maurs atferd styres av mekanismer for slektskapsseleksjon.
2. Det er konkurranse mellom individer av samme art og populasjon, mellom populasjoner (kolonier) og mellom arter.
3. Koloniene viser hierarkier i kolonikontrollprosessene. Konkurransen mellom medlemmer av den samme kolonien former dynamikken i samfunnet.
4. Koloniene differensierer seg til kaster, vanligvis arbeidere, soldater, dronninger og hanner.
5. Kaster har blitt formet av naturlig utvalg for å maksimere den biologiske formen for hele kolonien, i stedet for hver enkelt individuelt.

I tillegg til dynamikken i koloniene, har maur ofte obligatoriske forhold til visse arter av planter og virvelløse dyr. De er viktige for vedlikehold av de biogeokjemiske syklusene i jord, en utmerket proteinkilde for forskjellige arter. Dessuten spiller de en uovertruffen rolle blant annet i spredningen av frø.

Her skal vi utforske noe av maurs atferd. Fra slektskapsseleksjon til eusosialitet, vil du bli overrasket.

Kaster i maurtua

Generelt hevder eksperter at maur deler koloniene sine i kaster. Denne linjen blir imidlertid litt uklar hos noen arter. Likevel kan vi påpeke følgende sosiale organisasjoner i maurtue:

• Dronningen: Hun er koloniens søyle, “hjertet” og “hjernen” på samme tid. Når dronningen formerer seg med en bevinget hann, begraver hun seg selv og begynner å legge egg, noe som vil svare til fremtidige arbeidere. En dronningmaur kan leve opptil 30 år, avhengig av arten. Hun er diploid (2n), enkelt sagt, hun har et komplett “genetisk bilde”.
• Arbeidere: Arbeiderne er koloniens “hender”. De lever vanligvis fra 1 til 3 år og utfører alle oppgavene til maurtua, fra bygging av gallerier til jakt etter mat. Ifølge studier kan differensieringen fra arbeider til dronning avhenge av næringsinntak i larvestadiet. De er også diploide (2n).
• Hanner: Hanner er spermasekker med ben, ettersom deres eneste formål er å reprodusere seg og dø. Det er viktig å merke seg at de er haploide (n) levende vesener, noe som betyr at de har halvparten av den genetiske informasjonen til hunner og arbeidere – et enkelt sett med kromosomer.

Imidlertid er denne regelen ikke sann for alle maur. Noen arter presenterer organisasjoner der alle arbeidere er potensielt reproduktive, men en eller en gruppe er valgt ut over resten av dominansmekanismer (gamergate). Diacamma rugosum er et utmerket eksempel på dette.

Maur og slektskapsseleksjon

For å si det kjapt og enkelt, slektskapsseleksjon forsøker å forklare “altruisme” i dyreriket. Det er derfor det er levende vesener som hjelper sine slektninger, selv om dette innebærer en betydelig energiinvestering for dem. Denne postulasjonen starter fra Hamilton-ligningen:

rB> C

(r) representerer det genetiske forholdet mellom begge komponentene i dynamikken, (B) fordelen oppnådd av den som utfører den altruistiske atferden, og (C) den reproduktive kostnaden atferden innebærer for å hjelpe velgjører. Med andre ord, jo større slektskap mellom dyr (r), jo mer sannsynlig er det at et eksemplar fra kolonien vil hjelpe sin slektning eller “overordnede”.

Vi kan også anvende denne teorien på Hymenoptera, spesielt maur. Arbeiderne “gir avkall” på sin reproduksjonsevne til å favorisere dronningens, ettersom det er “verdt det” på et evolusjonært nivå, ettersom de alle er veldig nære slektninger. Denne strategien favoriserer spredning av felles gener mellom generasjoner i stedet for individuell reproduksjon.

Til tross for at disse teoriene er interessante, kan ikke all mauradferd forklares med slektskapsseleksjon. Mange fagfolk stiller spørsmål ved disse fremstillingene til dags dato.

Maurs atferd som eusosiale og kooperative vesener

Enten ved slektskapsseleksjon eller andre mekanismer, er maur et tydelig eksempel på ekstrem eusosialitet. I disse uatskillelige samfunnene tilhører de voksne to eller flere generasjoner som overlapper hverandre, de tar seg av avkommene på en samarbeidende måte, og de aller fleste medlemmene er ikke i stand til å reprodusere seg selv (arbeidere).

I disse koloniene virker ikke naturlig seleksjon på individet, men på hele populasjonen som helhet. Så alle medlemmene samarbeider med hverandre på en ekstrem måte. Av denne grunn, hvis hierarkiet eller den sosiale strukturen bryter sammen, kollapser hele kolonien. Med andre ord, hvis dronningen dør, dør arbeiderne med henne – bortsett fra gamergate nevnt ovenfor.

I maurtua er ikke arbeiderens liv relevant. Det ofres uten problemer hvis det redder larvene eller dronningen.

Maur som superorganismer

Som vi har sagt før, er hver maurkoloni en kompleks organisme som er noe “utover” summen av alle dens deler. Alle superorganismer deler følgende egenskaper:

1. Komponentene i kolonien lever i en felles struktur (maurtue eller reir) som gir beskyttelse til dronningen og larvene og tillater mating. Temperaturen og fuktigheten i reirene er unik for hver art og dens komponenter kan modulere den.
2. Dronningen eller moren er “hjertet” og “hjernen” til superorganismen. Hun kan leve opptil 100 ganger lenger enn forventet for sin størrelse og morfologi.
3. Medlemmene i kolonien deler funksjoner. Noen av dem tar vare på larvene, andre jakter, og andre bygger tunneler og holder maurtua ren.

Alle disse komplekse interaksjonene gir en rekke store fordeler. Maur produserer et større antall avkom enn det gjennomsnittlige insektet, lever mye lenger som en biologisk enhet og er i stand til å opprettholde en viss uavhengighet fra det ytre miljøet.

Et veldig tydelig eksempel på denne enhetlige kompleksiteten er representert av arten Myrmecocystus mexicanus. I disse maurtuene spiser en valgt gruppe arbeidere av og fyller gasteret – den pæreformede delen av metasomet – til fysiologiske grenser. Så henger de fra taket i en maurtue-celle, blir immobile og fungerer som levende mastasjoner.

Kommunikasjon

Samlermaur reiser avstander på opptil 200 meter fra tua. Takket være antennene deres er de i stand til å oppdage feromonene som sendes ut av andre medlemmer av kolonien, og dermed kommer de trygt tilbake til tua. Disse stiene er også nyttige for å merke matkilder, farer, andre kolonier og mye mer.

Utover dette kan noen skumringsaktive arter i tørre miljøer – som Cataglyphis bicolor – orientere seg på forskjellige måter. Som studier indikerer, har denne arten en slags “skritteller”, og arbeiderne teller skrittene de har tatt fra maurtua til et bestemt mål. De bruker også som referanseobjekter i miljøet og posisjonen til solen.

Maurs atferd og kosthold

Generelt har vi vanligvis ideen om at en maur samler frø og smårusk for å mate seg selv, men ikke alle maur følger denne strategien. Noen arter lever av sopp som de dyrker i maurtua (Acromyrmex), og andre er praktisk talt strenge kjøttetere (blant annet Odontomachus, Harpegnathos og Myrmecia).

Det tydeligste eksemplet på rovdyrstrategien er fellekjeven, spesielt de som tilhører slekten Odontomachus. Denne gruppen har de nest raskeste rovdyrkjevene i dyreriket, ettersom de er i stand til å lukke kjevene i gjennomsnitt 130 mikrosekunder, som studier indikerer. Sammen med deres brodd som er i stand til å skille ut giftstoffer, gjør dette dem til drapsmaskiner.

Til slutt kan vi ikke glemme maurene til slekten Myrmecia, også kjent som bulldogmaur, som lever i Australia. De 93 artene som er inkludert i dette taksonet, er kjent for sine kraftige kjever, god sans og kraftige giftstoffer. Selv om de ikke er dødelige for mennesker, er det påvist dødsfall fra anafylaktisk sjokk.

De fleste maurarter er åtseletre, generalistiske rovdyr eller direkte planteetere. Noen har imidlertid utviklet svært spesialiserte spisestrategier.

Siste notater om maurs atferd

Som du kanskje har lagt merke til, går maurens verden langt utover invasjonen av en piknik i løpet av våren eller sommeren. Noen maur lever i trær og larvene deres produserer silke (Polyrhachis dykker), andre dyrker sopp de spiser (Atta og Acromyrmex) og andre jakter utrettelig på store byttedyr (Myrmecia).

Hvis noe er klart for oss etter disse linjene, er det at maur har mye å lære oss når det gjelder evolusjon og komplekse samfunn. Uten tvil er de det levende eksemplet på at samhold er styrke.