Rozmnožovanie mravca medonosného: Od svadobného letu po zakladanie novej kolónie

Väčšina ľudí pozná mravca len ako bodku utekajúcu po zemi. Tí šikovnejší ešte rozoznajú červených a čiernych. Život mravcov zväčša prebieha pod zemou, kde je skrytý ľudskému zraku. Je to miniatúrny svet, ktorý si podľa jednoduchých pravidiel žije svojím vlastným životom. Mravce radíme do triedy hmyzu (Insecta), rad blanokrídlovce (Hymenoptera), čeľaď Mravcovité (Formicoidea).

Z ľudského pohľadu si rozmnožovanie mravcov spočiatku veľmi nevšímame. Preto sa dnes vydáme na cestu za tajomstvami rozmnožovania jedného z najneuveriteľnejších živočíchov na Zemi. Mravce patria spolu s osami, včelami a termitmi medzi eusociálny hmyz. To znamená, že vytvárajú spoločenstvo, na ktorého vrchole sa nachádza kráľovná. Robotnice nemajú schopnosť reprodukcie. Pracujú a žijú pre blaho kráľovnej a celej kolónie. Spolunažívanie tak očividne prináša výhody zo spoločenskej deľby práce.

Ako povedal známy myrmekológ Edward O. Wilson: „Zdá sa, že socializmus naozaj funguje. Jeden mravec neznamená v kolónii nič. Môže byť ľahko nahraditeľný. Organizované spoločenstvo vytvára už ale akúsi obdobu samostatného organizmu. Niekedy môžeme nadobudnúť dojem, že tento organizmus disponuje aj vlastnou inteligenciou. Každý jednotlivý mravec vykonáva svoju čiastkovú úlohu, tak, aby kolónia prežila a mohla sa reprodukovať prostredníctvom kráľovnej.

Kľúčové fázy rozmnožovania

Rozmnožovanie mravcov sa začína veľkolepou udalosťou známou ako párovací let. Počas tohto letu sa okrídlené samce a samice z rôznych kolónií vznesú do vzduchu súčasne, čím sa zabezpečí genetická rozmanitosť v mraveniskách. Táto synchronizovaná udalosť je často vyvolaná environmentálnymi signálmi, ako je silný dážď alebo zmeny teploty. V niektorých prípadoch samce lietajú ako prvé a vypúšťajú do vzduchu svoje feromóny. Samičky, ktoré cítia feromóny, sa k nim rýchlo pridajú.

Napriek veľkoleposti párenia je tento let spojený s vysokým počtom obetí. Kolónie proti tomu vysielajú stovky alebo dokonca tisíce mravcov. Zaujímavé je, že niektoré vzácne druhy mravcov, ako napr. Mycocepurus smithii, tento nebezpečný proces úplne obídu. Tieto mravce sa rozmnožujú klonovaním, metódou známou ako partenogenéza. Tento proces je výnimočný, pretože sa ho nezúčastňujú žiadni samci. Táto forma rozmnožovania je však medzi druhmi mravcov pomerne vzácna.

Po párení samčekovia hynú, no oplodnené samičky si hľadajú novú skrýšu mimo vlastného mraveniska. Po skončení párenia oplodnená kráľovná pristane a začne svoj nový život. Jej prvým činom je odstránenie krídel a ich konzumácia na výživu. Môže tiež zjesť svoje prvé neoplodnené vajíčka, aby získala silu. Každá kalória je v tejto chvíli cenná. Krátko po párení samička stráca krídla, pretože ich už nebude potrebovať. Väzivo, ktoré drží krídla, vyschne a krídla odpadnú samé, alebo si ich samička vykrúti z kĺbov za pomoci zadných nôh. Oplodnená samička sa stáva novou kráľovnou.

Samička si uloží ejakulát, ktorý získala od samčeka do zvláštneho orgánu nazývaného spermotéka. Kráľovná si zachová funkčné spermie počas celého života. Má tiež kontrolu nad oplodnením vajíčok: neoplodnením vajíčka vznikne samček. Tento proces sa nazýva partenogenéza, metóda kontrolovaného rozmnožovania, ktorá sa líši od cicavcov. Samček mravca v podstate nemá otca, iba matku.

Muži produkujú haploidné spermie, čo znamená, že majú len jednu sadu chromozómov. Kráľovné tiež produkujú haploidné vajíčka, ale keď sa ich rozhodnú oplodniť, vajíčka majú dve sady chromozómov a vyvinú sa z nich diploidní jedinci: samičky. Ak vajíčko nie je oplodnené, zostane haploidné a vznikne samec.

Životný cyklus

Životný cyklus mravca zahŕňa štyri štádiá: vajíčko, larvu, kuklu a dospelého jedinca. Trvanie jednotlivých štádií sa u jednotlivých druhov líši, ale všeobecný proces zostáva jednotný.

Vajcia

Mravec zostáva vo vajíčku 7 až 14 dní. Časové rozdiely závisia samozrejme od druhu, ale aj od teploty a vlhkosti. Tieto vajíčka sú biele a majú želatínovú štruktúru. Na rozdiel od vtáčích vajíčok nie sú mravčie vajíčka chránené silným vápenatým štítom. Sú mäkké a pomerne zraniteľné. Ich prežitie závisí od kolektívu.

Larvy

Ďalším štádiom sú larvy. Larva je žltkastá, bledá a priehľadná. Pohybuje sa a vyzerá ako larva. Larva sa počas rastu zbavuje kože, podobne ako to robia hady. Dospelé mravce nie sú schopné prijímať pevnú potravu, ale larvy nemajú tieto obmedzenia: môžu jesť hmyz priamo zo zdroja. U niektorých druhov mravcov ste mohli pozorovať, ako si do mraveniska prinášajú celý hmyz alebo jeho časti. Túto potravu často nosia priamo do škôlky. Existujú dokonca niektoré druhy mravcov, ktoré to robia opačne a nosia svoje larvy k zdroju potravy. Larva potrebuje 1 až 2 týždne na to, aby dosiahla ďalšie štádium.

Kukly

Štádium mravca je posledným krokom pred tým, ako sa z neho stane dospelý mravec. Mravce v tomto štádiu stále potrebujú robotníkov, ktorí ich kŕmia. Kukly sú obalené bielym alebo hnedastým kokónom. Už pri pohľade naň môžete vidieť, ako sa mravec formuje. Nohy a tykadlá sú tu najvýraznejšími znakmi. U niektorých druhov však kukly vyzerajú ako pevné väčšie vajíčko, akoby boli obalené v kokóne. Podľa druhu potrebuje kukla 9 dní až 1 mesiac na to, aby sa stala plne vyvinutým mravcom.

Dospelí

Mladý mravec je ľahší ako ostatní robotníci. Jej telo je mierne priehľadné a s pribúdajúcim vekom tmavne. Kvôli nedostatočnej rozmanitosti potravy sú prvé generácie robotníc často menšie a štíhlejšie ako tie nasledujúce. V mravčej ríši majú samce jediný cieľ: rozmnožovanie. Žijú krátko a nepodieľajú sa na každodenných činnostiach kolónie. Samičky sa naopak delia na kráľovné a robotnice. Predtým, ako sa mravčia princezná stane kráľovnou, nie je veľmi aktívna a šetrí si energiu na budúce rozmnožovanie. Keď sa stane kráľovnou, zasvätí svoj život kladeniu vajíčok.

Po niekoľkých rokoch sa stáva kolónia dospelou. Kráľovná začne znášať vajíčka, z ktorých sa vyliahnu okrídlené mladé kráľovné a cyklus rozmnožovania sa opakuje. Dĺžka života kráľovnej závisí hlavne od druhu. Lasius niger chovaná v zajatí sa dožila úctyhodných 29 rokov. Ak však kráľovná nevychová svoje prvé robotnice, alebo ak prvé robotnice neprinesú potravu, celá kolónia zahynie. Môže sa stať, že hniezdo cez leto vyschne, alebo cez zimu vymrzne. Samotná kráľovná alebo aj celá kolónia môže padnúť za obeť nejakému dravcovi, preto možno iba jedna z 1000 kráľovien vychová dospelú kolóniu.

Sociálna štruktúra a kasty

Mravčie kolónie vykazujú vysoko organizovanú deľbu práce. Reprodukčnú kastu tvorí kráľovná a samce, zatiaľ čo robotnícka kasta vykonáva všetky ostatné úlohy. U niektorých druhov sa robotnice vyznačujú polymorfizmom, čo znamená, že sú rôznych veľkostí, aby mohli efektívnejšie plniť špecifické úlohy. Napríklad mravce medonosné majú špecializované robotnice, ktoré skladujú potravu, a Atta druhy majú veľkých vojakov na obranu kolónie.

Ak sú robotnice dvoch rôznych veľkostí, druh sa označuje ako dimorfný. Ak sa vyskytujú viac ako dve veľkosti, považuje sa za polymorfný. Väčšina ostatných druhov je monomorfná, s robotnicami jednej veľkosti. Táto sociálna štruktúra, kde je reprodukčná kasta oddelená od robotníc, sa nazýva eusocialita. Eusociálne spoločenstvá sa venujú ochrane kráľovnej a mláďat a vyskytujú sa nielen u mravcov, ale aj u včiel, ôs, niektorých kôrovcov a dokonca aj u niektorých druhov potkanov.

Kasty

Gyne: Mravčia kráľovná matka, ktorá kladie vajíčka.
Alates: Okrídlené jedince (nové kráľovné a samčekovia), ktoré sa zúčastňujú svadobného letu.
Major (vojaci): Robustnejší jedinci s veľkou hlavou a mohutnými hryzadlami, slúžia na obranu a prenos ťažkých predmetov.
Media: Stredne veľkí jedinci, ich funkcia sa môže líšiť v závislosti od druhu.
Minor (robotnice): Najpočetnejšia skupina, neplodné samice, ktoré sa starajú o matku, vajíčka, larvy, opravujú hniezdo, rozdeľujú potravu a vykonávajú iné práce.

V mravčom spoločenstve existuje určitá hierarchia. Vytvárajú sa takzvané kasty, ktoré sú prispôsobené na konkrétne úkony. Niektoré druhy mravcov sa medzi jednotlivými kastami odlišujú aj anatomicky.

Zakladanie novej kolónie

Po párení a strate krídel si nová kráľovná hľadá úkryt, kde nakladie vajíčka. Od tejto doby už kráľovná nevychádza z úkrytu, ani nezháňa potravu. Živiny získava zo sociálneho žalúdku a trávením svaloviny bývalých krídel. O niekoľko dní sa z vajíčok vyliahnu larvy. Dokážu sa pohybovať, no nedokážu sa premiestňovať. Ich telo pripomína tvar hrušky, kde na tenšom konci majú ústny otvor. Kráľovná ich čistí a kŕmi zo sociálneho žalúdku.

Prvé robotnice sú menšieho vzrastu ako obvyklé jedince daného druhu. Prvé várka mravcov, ktorú vyprodukuje, sa nazýva nanity alebo minimity. Tieto prvé robotnice sú menšie a pomáhajú založiť kolóniu. Ďalšie vyliahnuté robotnice začnú zháňať potravu a prinášať ju do hniezda. Tým sa kolónia rozrastá. Ako kolónia rastie, jedinou úlohou kráľovnej sa stáva kladenie vajíčok, zatiaľ čo robotnice preberajú všetky ostatné úlohy. Táto deľba práce umožňuje kolónii prosperovať.

Pri nedostatku potravy je kráľovná schopná usmrtiť niektoré larvy či vajíčka a nakŕmiť nimi ostatné larvy. Po čase sa larvy zakuklia. Vytvoria si ochranný obal nazývaný kokón, ktorý ich chráni počas premeny. V kokóne sa zakuklená larva premieňa na mravca. Po skončení premeny kráľovná prehryzie kokón a z neho vylezie nový mravec. Je to neplodná samička - robotnica, ktorá sa bude starať o kráľovnú a ostatné potomstvo.

Zaujímavosti a druhy

V prírode sa mravce živia hlavne výlučkami vošiek. Niekedy ich prenášajú na nové rastliny. Vošky mravcom poskytujú sladké výlučky a oni ich za to ochraňujú. Lovia aj drobný hmyz, alebo konzumujú nektár či ovocie. Hlavne larvy mravcov potrebujú vysoký príjem bielkovín, pretože rýchlo rastú. Zaujímavosťou je, že mravce majú dva žalúdky. Ten väčší sa nazýva vole a slúži na uskladnenie tekutej potravy. Robotnica tak odnáša potravu do hniezda, kde ňou nakŕmi larvy. Malé množstvo potravy prechádza aj do menšieho žalúdku, ktorý vyživuje samotného mravca.

Počas zimného obdobia mravce upadajú do hibernácie. Je to stav, kedy sa ich metabolizmus spomalí a počas tohto obdobia žijú iba zo zásob sociálneho žalúdku. Pri dlhodobom nedostatku potravy robotnice usmrtia niektoré svoje larvy a nakŕmia nimi ostatné jedince.

Prenolepis nitens je ľudovo známy ako "európsky mravec medonosný". Z niektorých robotníc sa vyvinú medonosné mravce, ale tie sa nedajú porovnať so skutočnými medonosnými mravcami rodu Myrmecocystus. Zväčšené žalúdky sú tu len tukové ložiská v tkanive, okrem toho sa robotnice ešte obmedzene podieľajú na starostlivosti o mláďatá.

Pri dostatku potravy sa začnú ojedinele objavovať robustnejšie jedince (kasta media). Po niekoľkých generáciách sa objavuje kasta major. Táto kasta vojakov má nápadne veľkú hlavu s mohutnými hryzadlami. Prenášajú ťažké veci a usmrcujú chytený hmyz. Zúrivo útočia na votrelcov.

Mravec faraón (Monomorium pharaonis) bol zavlečený z Indie. K životu potrebuje teplo a vlhko. Pri teplote pod 10°C hynú. V kolónii sa nachádza mnoho kráľovien, ktoré znášajú vajíčka.

Najrozšírenejším slovenským druhom je Lasius niger, klasický malý čierny mravec.

Druhy rodu Myrmica majú kladielko premenené na žihadlo s jedom. Ich bodnutie môže byť podobné popŕhleniu žihľavou.

Druh Messor structor môže napríklad rozširovať semená rastlín, tým že si robí zásoby na horšie časy.

Ako sa rodí mravec? Životný cyklus mravcov - dokumentárny film

Pozorovanie kolónie mravcov vo voľnej prírode je veľmi obtiažne, pretože kráľovná je ukrytá hlboko pod zemou alebo v dutine tlejúceho dreva. Mladá kráľovná sa chová v upravenej skúmavke. Je to akoby malý inkubátor, v ktorom vychová prvé robotnice. V zadnej časti skúmavky je voda oddelená vatou. Tá udržuje potrebnú vlhkosť a vlákna kapilárne nasávajú vodu, takže mravce sa môžu napiť. Otvor skúmavky je uzatvorený chumáčom vaty, čo umožňuje výmenu vzduchu a zabraňuje mravcom utiecť. Kráľovná presúva vajíčka tak, aby mali čo najoptimálnejšiu vlhkosť. V zajatí kŕmime mravce malým hmyzom alebo medovicou, čo je zriedený med s vodou.

Ak už je mravcom v skúmavke tesno, presuniem ich do špeciálneho chovného zariadenia nazývaného formikárium. Existuje mnoho typov prispôsobených pre jednotlivé druhy mravcov. Spravidla však všetky typy musia obsahovať základné prvky. Jedným z hlavných prvkov je hniezdo. Hniezdom nazývame časť, v ktorej sa zdržuje kráľovná s vajíčkami a larvami. Hniezdo je z nasiakavého materiálu ako napríklad sadra, pórobetón alebo korok. V tomto materiály sú už predpripravené komory. Systém komôr napodobuje vnútro mraveniska. Časť hniezda musí byť stále vlhká. Mravce premiestňujú potomstvo do komôr, kde je pre ne optimálne podmienky. Naše druhy sa bez problémov vyvíjajú aj pri izbovej teplote, alebo pri mierne zvýšenej na 25°C. Ďalším hlavným prvkom formikária je aréna. Aréna napodobuje voľný priestor mimo mraveniska, kde mravce na veľkej ploche hľadajú potravu. Aréna býva väčšinou suchá. S hniezdom je spojená hadičkou.

Pre detailnejšie obrázky najväčšieho slovenského druhu Camponotus ligniperdus som použil svetelný a elektrónový mikroskop. V porovnaní s Camponotus vagus sú robotnice Camponotus ligniperda o niečo robustnejšie. Kráľovná dosahuje veľkosti až 17mm, alfa robotnice 6mm a vojaci (kasta major) až 13mm. Mravce majú čierne telo a červený hrudník.

tags: #rozmnozovanie #mravec #medonosy