Κι όμως ο άνθρωπος δεν είναι το μόνο είδος που θάβει τους νεκρούς του!

Το ανθρώπινο είδος δεν είναι το μόνο που θάβει τους νεκρούς του. Τα μυρμήγκια, οι μέλισσες και οι τερμίτες φροντίζουν τους νεκρούς τους, είτε απομακρύνοντάς τους από την αποικία, είτε θάβοντας τους.

Δεδομένου ότι αρκετά κοινωνικά έντομα δημιουργούν μεγάλες αποικίες, είναι φυσικό να αντιμετωπίζουν πολλά παθογόνα. Κάθε μόλυνση μπορεί να εξελιχθεί άμεσα σε πανδημία. Έτσι η φροντίδα των νεκρών είναι καθοριστικής σημασίας για τη διασφάλιση της υγείας τους. 

Μυρμήγκια
Στις μεγάλες αποικίες οι εργάτριες συχνά αναλαμβάνουν το ρόλο του νεκροθάφτη, απομακρύνοντας τα νεκρά άτομα τα οποία μεταφέρουν είτε σε ένα εξειδικευμένο θάλαμο της φωλιάς, είτε σε ένα σωρό σκουπιδιών, είτε απλώς μακριά. Σε ορισμένα είδη μάλιστα τα πτώματα θάβονται.

Σε μια νέα έρευνα που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό BMC Evolutionary Biology διαπιστώθηκε ότι στις νεοσύστατες μικρές αποικίες των μαύρων μυρμηγκιών (Lasius niger) που δεν έχουν ακόμη αρκετές εργάτριες, το ρόλο του νεκροθάφτη αναλαμβάνουν οι βασίλισσες. «Δαγκώνουν και κόβουν το πτώμα σε κομμάτια και στη συνέχεια θάβουν αυτά τα κομμάτια» λέει ο συγγραφέας της μελέτης, εξελικτικός βιολόγος Chris Pull του Ρόγιαλ Xόλογουεϊ του Πανεπιστημίου του Λονδίνου.

«Φανταζόμαστε τις βασίλισσες των μυρμηγκιών σαν κάποιους μονάρχες, οι οποίοι κατοικούν βαθιά μέσα στην αποικία και προστατεύονται από τις εργάτριες, ενώ δεν εμπλέκονται στην εκτέλεση επικίνδυνων εργασιών της αποικίας. Όμως αυτό δεν ισχύει. Η μελέτη μας δείχνει ότι έχουν την ικανότητα να εκτελούν αυτές τις εργασίες όταν αυτό απαιτείται» λέει ο Pull. Με αυτό τον τρόπο η βασίλισσα μειώνει την πιθανότητα του θανάτου της επτά φορές. Έτσι η νεοσυσταθείσα αποικία έχει περισσότερες πιθανότητες να επιβιώσει.

Μέλισσες
Στις αποικίες μελισσών, τα νεκρά ή άρρωστα άτομα απομακρύνονται άμεσα. Οι μέλισσες αφού φέρουν σε επαφή με το νεκρό, τις κεραίες τους (σημαντικότατο αισθητήριο όργανο), μεταφέρουν το πτώμα χρησιμοποιώντας τις κάτω γνάθους, έξω από την κυψέλη τους.

Όμως οι μέλισσες δεν απομακρύνουν απλώς τους νεκρούς απ’ την κυψέλη τους, αλλά σύμφωνα με μια μελέτη του 1983, η οποία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Animal Behavior, δίνουν προτεραιότητα σε νεκρά εδώ και αρκετή ώρα άτομα (η μελέτη αναφέρεται σε νεκρά άτομα 1 ώρας) σε σχέση με πρόσφατα σκοτωμένα άτομα. Αυτή η μικρή ομάδα εξειδικευμένων εργατριών είναι ως επί το πλείστον μέσης ηλικίας και αντιπροσωπεύει μόλις 1% με 2% του πληθυσμού. 

Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται εξυγιαντική συμπεριφορά των μελισσών και επειδή παρουσιάζει διαφορές από μελίσσι σε μελίσσι είναι σημαντικό για τους μελισσοκόμους να επιλέγουν γενετικό υλικό για την εκτροφή βασιλισσών, από μελίσσια που παρουσίασαν έντονα αυτή τη συμπεριφορά. Για να ελεγχθεί αυτό γίνονται τρύπες σε 100 κελιά γόνου (σκοτώνονται δηλαδή οι προνύμφες) και ελέγχονται έπειτα από 24 ώρες. Μελίσσια που θα καθαρίσουν σ’ αυτό το διάστημα πάνω από το 85% των κελιών θεωρείται ότι έχουν τα επιθυμητά χαρακτηριστικά.

Τερμίτες
Ενώ τα περισσότερα κοινωνικά έντομα απομακρύνουν τους νεκρούς τους από τη φωλιά, τα πτώματα των τερμιτών θάβονται μέσα στη φωλιά.  Όπως και με άλλα κοινωνικά έντομα, οι χημικές αλλαγές που συντελούνται μετά το θάνατο, γίνονται γρήγορα αντιληπτές από τους τερμίτες.

Ο ανατολικός υπόγειος τερμίτης (Reticulitermes flavipes) μπορεί να εντοπίσει ένα πτώμα, λίγα λεπτά μετά το θάνατο. Όπως και οι μέλισσες, οι τερμίτες θα περιεργαστούν το πτώμα με τις κεραίες τους, πριν το αρπάξουν με τα σαγόνια τους. Μια μελέτη του 2013 που δημοσιεύτηκε στο Scientific Reports έδειξε ότι αυτό το είδος τερμίτη συμπεριφέρεται διαφορετικά εάν οι νεκροί είναι δικοί του ή από στενά συγγενικά είδη. 

Πηγές: Νationalgeographic, Wikipedia

Τα Μυρμήγκια του Μελιού

Οι περισσότεροι άνθρωποι έχουν συνδέσει το μέλι με τις μέλισσες. Η γνωστή μας μέλισσα (Apis mellifera) όμως δεν είναι το μόνο έντομο που φτιάχνει μέλι. Βομβίνοι, σφήκες, άκεντρες μέλισσες και πεταλούδες φτιάχνουν επίσης μέλι, όμως κανένα από αυτά τα έντομα δεν παρουσιάζει τόσο εντυπωσιακή συμπεριφορά όσο τα μυρμήγκια του μελιού.

Η άκεντρη μέλισσα (Melipona) που ζει στις τροπικές και υποτροπικές περιοχές της γης, παράγει ένα μέλι με μεγαλύτερη ρευστότητα και πιο αψιά γεύση από αυτά που έχουμε συνηθίσει. Βέβαια η παραγωγή είναι πολύ μικρότερη και η συγκομιδή πιο περίπλοκη, όμως η ζήτηση του μελιού της Melipona παρουσιάζει αυξανόμενη τάση, καθώς θεωρείται θεραπευτικό, ενώ και η γονιμοποίηση κάποιων ενδημικών φυτών γίνεται καλύτερα από αυτές τις μέλισσες.

Οι βομβίνοι φτιάχνουν και αυτοί μέλι, αν και σε πολύ μικρότερη κλίμακα, μιας και όλα τα μέλη της αποικίας χάνονται πριν το χειμώνα και διαχειμάζουν μόνο οι νέες συζευγμένες βασίλισσες. Έτσι δεν χρειάζεται να αποθηκεύουν μεγάλες ποσότητες. Επίσης διάφορα είδη σφηκών, ιδιαίτερα οι Μεξικανικές σφήκες μελιού (Brachygastra spp.) αποθηκεύουν νέκταρ στις φωλιές που φτιάχνουν από χαρτί.

Πολλά έντομα λοιπόν συλλέγουν και αποθηκεύουν νέκταρ ώστε να το χρησιμοποιήσουν αργότερα, ωστόσο τα μυρμήγκια Honeypot δεν αποθηκεύουν το νέκταρ στη φωλιά τους, αλλά κάνουν κάτι ακόμα πιο εντυπωσιακό. Κάποια μέλη της αποικίας μετατρέπονται σε ζωντανές αποθήκες τροφίμων. Αποθηκεύουν το νέκταρ στις κοιλιές τους, οι οποίες διογκώνονται τόσο πολύ που φτάνουν να γίνουν πολλές φορές μεγαλύτερες από το κανονικό τους μέγεθος και δρουν ουσιαστικά ως δεξαμενές τροφίμων για την αποικία.

Όταν οι κοιλιές τους γεμίσουν, κρέμονται ανάποδα, ακίνητα μέσα στις υπόγειες φωλιές τους. Άλλες εργάτριες τα φροντίζουν και τα καθαρίζουν και αντλούν νέκταρ όταν χρειαστούν για να τροφοδοτήσουν την υπόλοιπη αποικία. Όσο βρίσκονται σε αυτήν την κατάσταση, πρησμένα, δεν μπορούν να κινηθούν. Το μέγεθος της κοιλιάς τους μπορεί να φτάσει αυτό μιας ρόγας σταφυλιού.

Ορισμένα είδη αυτών των μυρμηγκιών ζουν σε εξαιρετικά καυτές ερήμους, ενώ άλλα σε δασικές εκτάσεις που είναι κάπως δροσερές αλλά εξακολουθούν να είναι πολύ ξηρές για μεγάλο χρονικό διάστημα. Για παράδειγμα, στο πολύ καλά μελετημένο Myrmecocystus mexicanus που ζει στους στους άγονους οικοτόπους της νοτιοδυτικής Αμερικής, έχει παρατηρηθεί ότι στείρες εργάτριες ενεργούν ως ζωντανές αποθήκες τροφίμων σε περιόδους έλλειψης τροφίμων.

Τα μυρμήγκια Honeypot όπως το είδος Melophorus bagoti αλλά και το Camponotus spp. είναι βρώσιμα έντομα και αποτελούν μέρος της διατροφής διαφόρων αυτόχθονων Αυστραλών, οι οποίοι ξύνουν με τα χέρια την επιφάνεια ώστε να εντοπίσουν τις κάθετες σήραγγες των φωλιών και να βρουν το νέκταρ. Τα μυρμήγκια αυτά δεν συλλέγουν μόνο νέκταρ από τα λουλούδια αλλά όπως και οι μέλισσες συλλέγουν και μελιτώματα που παράγονται από κοκκοειδή και αφίδες που παρασιτούν διάφορα φυτά.

Μυρμήγκια και μέλισσες, τα μόνα όντα που λειτουργούν πραγματικά ομαδικά

Οι μέλισσες και τα μυρμήγκια είναι πραγματικά ομαδικοί παίκτες, σε αντίθεση με άλλα όντα τα οποία αναζητούν την ασφάλεια σε ομάδες για εγωιστικούς λόγους, σύμφωνα με τους επιστήμονες. Ερευνητές από τα πανεπιστήμια του Εδιμβούργου και της Οξφόρδης χρησιμοποίησαν μαθηματικά μοντέλα προκειμένου να μελετήσουν τη «συμπεριφορά των σμηνών/ κοπαδιών».

ants

Έτσι βρήκαν ότι ο βίσονας ή ένα ψάρι θέλουν να μπαίνουν στο κέντρο μεγάλων ομάδων προκειμένου να προστατεύονται καλύτερα από αρπακτικά. Όμως οι μέλισσες και τα μυρμήγκια εργάζονται μαζί ενωμένα και είναι έτοιμα να πεθάνουν για το καλό της αποικίας τους. Σε κάποιες ομάδες ζώων με μεγάλη συνεργασία- γνωστές ως υπεροργανισμοί – τα μέλη έχουν στενή σχέση και εργάζονται μαζί προκειμένου να εξασφαλίσουν τη μεταβίβαση του κοινού γενετικού τους υλικού, είναι το συμπέρασμα των ερευνητών, που δημοσιεύθηκε στην Επιθεώρηση Εξελικτικής Βιολογίας.

bees

Όπως παρατηρεί ο δρ Άντι Γκάρντνερ, από το πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου: «Σ΄ ένα μελίσσι, οι εργάτριες είναι χαρούμενες που βοηθούν την κοινότητά τους, ακόμα και όταν πεθαίνουν, επειδή γνωρίζουν ότι τα γονίδιά τους θα μεταφερθούν μέσω της βασίλισσας. Οι μέλισσες λειτουργούν σαν υπεροργανισμοί, δηλαδή σαν ένα. Ένας σκοπός ο οποίος είναι κοινός για όλους, δεν υπάρχουν εσωτερικές συγκρούσεις που βασίζονται σε εγωιστικούς λόγους ή τουλάχιστον αυτοί δεν φαίνονται να επηρεάζουν το σύνολο. Ο σκοπός αυτός για τις μέλισσες είναι η συνέχεια της αποικίας και γι αυτόν φτάνουν ως το θάνατο.

πηγές από: Τα Νέα

 

 

Νοημοσύνη σμήνους

Από πού πηγάζουν και πώς αναπτύσσονται οι οργανωμένες συμπεριφορές των κοινωνικών εντόμων; Κάθε έντομο σε μια αποικία φαίνεται να έχει τη δική του ημερήσια διάταξη και όμως σαν σύνολο δείχνουν μια υψηλού επιπέδου οργάνωση.

ANT2

Τα έντομα που ζουν σε αποικίες (μυρμήγκια, μέλισσες, σφήκες, τερμίτες κτλ.) ήταν πάντα αντικείμενο θαυμασμού για τον άνθρωπο. Προφανώς αυτή η αόρατη ολοκλήρωση των μεμονωμένων δραστηριοτήτων δεν απαιτεί κάποια εποπτεία. Μάλιστα, οι επιστήμονες που μελετούν τη συμπεριφορά των κοινωνικών εντόμων ανακάλυψαν ότι η συνεργασία σε επίπεδο αποικίας είναι σε μεγάλο βαθμό αυτοοργανωνόμενη: στη μεγάλη πλειοψηφία των περιπτώσεων προκύπτει από αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μεμονωμένων ατόμων. Αν και αυτές οι αλληλεπιδράσεις μπορεί να είναι απλές (π.χ. ένα μυρμήγκι απλώς ακολουθεί το μονοπάτι που χάραξε ένα άλλο), όλες μαζί μπορούν να λύσουν δύσκολα προβλήματα (όπως η εξεύρεση του συντομότερου δρόμου ανάμεσα σε αμέτρητες δυνατές διαδρομές προς την τροφή). Αυτή η συλλογική συμπεριφορά που προκύπτει από μια ομάδα κοινωνικών εντόμων ονομάστηκε «νοημοσύνη σμήνους».

Τον τελευταίο καιρό, μια διαρκώς αυξανόμενη κοινότητα ερευνητών, εφευρίσκει τρόπους για την εφαρμογή της νοημοσύνης σμήνους σε ποικιλία προβλημάτων. Η αναζήτηση τροφής από τα μυρμήγκια έχει οδηγήσει σε μια νέα μέθοδο για την αναδρομολόγηση της κυκλοφορίας στα σύγχρονα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα. Η συνεργατική αλληλεπίδραση των μυρμηγκιών που προσπαθούν να μεταφέρουν ένα μεγάλο κομμάτι τροφής μπορεί να οδηγήσει σε πιο αποτελεσματικούς αλγορίθμους για χρήση σε ρομπότ. Και ο καταμερισμός εργασίας ανάμεσα στις μέλισσες ίσως βοηθήσει σε αποτελεσματικότερες διαδικασίες στις βιομηχανίες με αλυσίδα συναρμολόγησης.

ANT1

Μια από τις πρώιμες μελέτες της νοημοσύνης σμήνους ασχολήθηκε με την αναζήτηση τροφής από τα μυρμήγκια. Απέδειξε, ότι οι γραμμές μυρμηγκιών που βλέπουμε συχνά στη φύση ή στην κουζίνα μας είναι αποτέλεσμα της έκκρισης από τα μυρμήγκια μιας χημικής ουσίας που προσελκύει τα άλλα μυρμήγκια, της φερορμόνης. Η μελέτη επισήμανε, επίσης, ότι η διαδικασία της έκκρισης φερορμόνης για τη δημιουργία ενός μονοπατιού, που μπορούν να ακολουθήσουν τα άλλα έντομα, είναι μια καλή στρατηγική για την εύρεση της συντομότερης διαδρομής ανάμεσα στη φωλιά και στην τροφή.

Στα σχετικά πειράματα τοποθετήθηκε ανάμεσα στη φωλιά και την τροφή των μυρμηγκιών μια γέφυρα με δύο κλάδους, από τους οποίους ο ένας είχε διπλάσιο μήκος από τον άλλο. Μέσα σε μερικά λεπτά η αποικία συνήθως επέλεγε το συντομότερο δρόμο. Τα πρώτα μυρμήγκια που επέστρεφαν στη φωλιά από την τοποθεσία της τροφής ήταν εκείνα που είχαν ακολουθήσει το σύντομο δρόμο τόσο στον πηγεμό, όσο και στο γυρισμό. Επειδή αυτή η διαδρομή ήταν η πρώτη που είχε διπλό ίχνος φερορμόνης, τα άλλα μυρμήγκια την προτιμούσαν, με αποτέλεσμα να ενισχυθεί κι άλλο και να γίνει η οδός πρόσβασης προς την τροφή.

ANY3

Οταν, όμως, η συντομότερη διαδρομή παρουσιαζόταν στα μυρμήγκια μετά από τη μακρινή, τότε αυτά δεν την ακολουθούσαν, αφού η μακρινή διαδρομή είχε ήδη σημαδευτεί με το ίχνος φερορμόνης. Αυτό είναι ένα πρόβλημα που οι επιστήμονες μπορούν να αντιπαρέλθουν σε ένα εικονικό σύστημα φωλιάς – μυρμηγκιών – τροφής (προσομοίωση σε υπολογιστή) εισάγοντας την έννοια της εξάτμισης της φερορμόνης: όταν η εικονική χημική ουσία έχει την τάση να εξατμίζεται γρήγορα, τότε τα πιο μακρινά μονοπάτια δε διατηρούν για πολύ το ίχνος φερορμόνης. Τα εικονικά μυρμήγκια μπορούν έτσι να διαλέγουν το συντομότερο δρόμο ακόμα κι αν αυτός εμφανιστεί αργότερα από τον πιο μακρινό. Αυτή η ικανότητα είναι εξαιρετικής σημασίας, γιατί αποτρέπει το σύστημα από το να συγκλίνει σε ενδιάμεσες λύσεις, μόνο και μόνο επειδή δεν έτυχε να εξετάσει τις καλύτερες νωρίτερα. Να σημειωθεί ότι στη φύση, η φερορμόνη των μυρμηγκιών αποικοδομείται μεν, αλλά με πολύ αργό ρυθμό.

Σε μια προσομοίωση με υπολογιστή με την τεχνική της εξάτμισης της φερορμόνης, οι ερευνητές παρουσίασαν σε μια αποικία από εικονικά μυρμήγκια ίδιες πηγές τροφής, αλλά σε διαφορετική απόσταση από τη φωλιά τους. Στην αρχή, τα εικονικά μυρμήγκια εξερεύνησαν το γύρω χώρο με τυχαίο τρόπο. Στη συνέχεια αποκατέστησαν μονοπάτια που συνέδεαν όλες τις πηγές τροφής με τη φωλιά. Μετά διατήρησαν μόνο τα μονοπάτια προς τις πλησιέστερες πηγές τροφής, με αποτέλεσμα τη σταδιακή εξάντληση των πηγών αυτών. Οταν η τροφή εξαντλήθηκε, τα εικονικά μυρμήγκια άρχισαν να αξιοποιούν πιο μακρινές πηγές.

ANY4

Επεκτείνοντας αυτό το μοντέλο, επιστήμονες στις Βρυξέλλες κατάφεραν να λύσουν το περίφημο «πρόβλημα του περιοδεύοντος πωλητή». Το πρόβλημα αφορά την εξεύρεση του συντομότερου δρόμου που περνά από ένα συγκεκριμένο αριθμό πόλεων μόνο μια φορά από την καθεμιά. Είναι ένα πρόβλημα που τα βήματα υπολογισμού για τη λύση του αυξάνουν πολύ πιο γρήγορα απ’ ό,τι ο αριθμός των πόλεων. Ετσι, ακόμα και για 15 πόλεις, οι δυνατές διαδρομές είναι δισεκατομμύρια.

Για τέτοια προβλήματα ικανοποιούμαστε συνήθως αν βρούμε μια καλή λύση και όχι την καλύτερη δυνατή (τη διαδρομή με το μικρότερο δυνατό μήκος). Τα εικονικά μυρμήγκια έδωσαν μια τέτοια καλή λύση στο πρόβλημα. Χρειάστηκε μόνο μια τροποποίηση στο πρόγραμμα, έτσι ώστε τα μυρμήγκια να αφήνουν διαφορετική ποσότητα φερορμόνης ανάλογα με το συνολικό μήκος της διαδρομής που έκαναν. Ετσι, τα μυρμήγκια που έκαναν μικρότερη διαδρομή άφηναν περισσότερη φερορμόνη, με αποτέλεσμα η δική τους διαδρομή να είναι πιο ελκυστική για τα άλλα μυρμήγκια, που εξερευνούσαν στην πορεία εναλλακτικές υποδιαδρομές, βελτιώνοντας συνεχώς τη λύση.

Οι εφαρμογές που μπορεί να βρει η νοημοσύνη σμήνους είναι σημαντικές και αφορούν πολλούς τομείς. Αλλά η σχετική έρευνα βρίσκεται ακόμα στη βρεφική ηλικία. Οι επιστήμονες δεν ξέρουν όλες τις λεπτομέρειες των αλληλεπιδράσεων μέσα στα σμήνη κοινωνικών εντόμων και χωρίς αυτές τις πληροφορίες δεν μπορούν να κατασκευάσουν λογισμικό που να τις προσομοιώνει. Επιπλέον, η νοημοσύνη σμήνους στερείται μιας γενικής θεώρησης των πραγμάτων και έτσι δεν μπορεί να εφαρμοστεί σε προβλήματα που απαιτούν βαθιά συλλογιστική.

Επιμέλεια: Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»