Guerres de formigues

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Les guerres de formigues són una forma directa i agressiva d'interacció entre formigues de diferents colònies. Les formigues estan involucrades en competició entre elles. Per exemple, si una de les colònies s'apropia d'una font d'aliment, aquesta font ja no està disponible per a altres formigues. Això és competència indirecta. En el context de la competència, les guerres de formigues són una forma de conflicte en què les formigues es barallen directament entre elles. Curiosament, aquests conflictes es poden produir tant dins d'una espècie com entre espècies.

Si considerem les formigues com una societat, hi ha dues opcions per entrar a les anomenades guerres. Un d'ells s'acosta força a la comprensió habitual de "guerra" per a les persones, és a dir, la lluita entre colònies de la mateixa espècie. Una altra implica interaccions entre diferents espècies de formigues. I tots dos tipus de conflictes són interessants per a la biologia de les formigues.

Història de la recerca

La gent sabia de l'existència de guerres de formigues fins i tot abans que els biòlegs estiguessin seriosament interessats en aquest fenomen. Per exemple, Charles Darwin va escriure sobre conflictes entre formigues. Hi ha referències a l'èxit de les comunitats de formigues a la Bíblia, ja que la gent porta milers d'anys interessada a observar aquest fenomen. En part, les guerres de formigues van cridar molta atenció perquè els enfrontaments entre formigues eren dramàtics i evidents, però també perquè les formigues són criatures socials igual que els humans, de manera que és difícil abstenir-se d'establir paral·lelismes entre les nostres societats. És interessant veure la història d'aquestes comparacions com un diàleg: d'una banda, la qüestió despertava interès era si la lluita entre formigues podria reforçar les idees existents o obrir un nou vessant dels conflictes humans; d'altra banda, la possibilitat d'aplicar a les formigues els ensenyaments que hem desenvolupat per entendre la naturalesa dels conflictes entre formigues.

Mètodes de recerca

Les formigues són insectes socials. Per regla general, a les societats d'insectes, la colònia actua com un tot i manté la integritat genètica fins a cert punt. En altres paraules, la colònia es manté unida per una estructura relacionada, que de vegades és força confús. Dins de la colònia es desenvolupa la capacitat d'identificar i reconèixer cadascun dels seus membres. Les formigues tendeixen a dividir el món en dues classes més aviat senzillament: els membres de la colònia i tots els altres. Dins la colònia, es desenvolupen trets distintius molt cridaners per unir-la, almenys en la majoria d'espècies i en la majoria de circumstàncies.

Les formigues sovint es troben amb altres formigues, especialment als tròpics. Un estudi recent a les muntanyes dels Apalatxes als Estats Units va mostrar la densitat amb què es poden instal·lar les formigues. Els investigadors van recollir insectes morts al bosc, els van deixar a terra i van observar quant de temps va passar abans que un potencial depredador o consumidor ensopegués amb menjar. La majoria d'aquests trossos d'aliment van ser trobats per les formigues, i mai van trigar més d'un parell de minuts. En aquells llocs on els formiguers es troben més a prop del sòl, les formigues escanegen i patrullen constantment el sòl, sense deixar pràcticament cap zona sense tocar durant molt de temps.

És més probable que les formigues es trobin amb membres d'altres colònies i fins i tot amb altres espècies. En hàbitats ocupats per moltes espècies alhora, la probabilitat d'una col·lisió interespecífica de colònies és extremadament alta. Aquesta interacció es produeix regularment. Si una colònia s'adona que hi ha una amenaça de pèrdua de recursos o territori tant de formigues d'una espècie diferent com d'altres colònies de la mateixa espècie, aquesta amenaça ve seguida d'una resposta agressiva organitzada, que de vegades pot convertir-se en una veritable batalla..

Evolució de l'arma formiga

Les formigues són insectes antics. Van existir molt abans de la divisió del supercontinent de Gondwana. Va passar fa més de cent milions d'anys i les formigues van aparèixer molt abans. Per descomptat, les formigues han estat en guerra durant desenes, si no centenars, de milions d'anys. Les formigues tenen una sèrie de dispositius que poden utilitzar com a armes durant una baralla. Es pot suposar que les guerres van tenir un paper important en la seva evolució. Els científics que estudien el procés de la seva evolució parlen del canvi en l'objecte d'agressió a mesura que es desenvolupa. En un passat llunyà, els principals enemics de les primeres formigues eren els vertebrats, animals terrestres tan grans com dinosaures, ocells i mamífers. Moltes espècies de formigues estaven equipades amb una picada molt potent. Estaven ben adaptats per atacar els humans, però les seves "armes" no eren gaire efectives contra altres insectes.

A mesura que les formigues evolucionaven i les seves espècies es feien més diverses, l'impacte d'aquestes espècies les unes sobre les altres es va fer cada cop més significatiu. Aquesta va ser la raó per la qual altres formigues van ocupar el lloc dels principals enemics de les formigues. Sembla que això és contrari al sentit comú, però algunes espècies de formigues han perdut el seu agulló. En molts casos, la picada es va transformar en un sistema de subministrament d'agents d'atac químic que es podien utilitzar amb èxit en la lluita contra altres formigues. Sembla que les formigues han renunciat deliberadament a la capacitat de lluitar contra els vertebrats com nosaltres en favor de la capacitat d'atacar, lluitar i guanyar contra altres formigues.

Avui en dia, moltes espècies de formigues disposen d'un arsenal especial d'armes que no són molt efectives contra els mamífers, però funcionen bé contra altres formigues. Les fonts i les característiques d'aquests productes químics -en quina part del cos es formen i quins productes químics s'utilitzen- difereixen entre tots els tipus. En diferents espècies de formigues, podeu trobar glàndules que s'utilitzen durant les lluites de formigues i es troben literalment a qualsevol part del cos. Els compostos químics també són extremadament diversos. Hi havia fonts evolutivament independents d'aquestes armes, que van evolucionar en diferents espècies de formigues. Al mateix temps, es pot entendre com de diferent van abordar la solució del problema comú.

Les formigues tenen molts tipus d'armes. Les picades s'utilitzen habitualment. Sovint, les formigues actuen de manera concertada: els membres d'una colònia atacant poden subjectar els membres d'una altra colònia o fer trossos les formigues pel seu compte, mentre que els seus familiars detenen l'enemic. De fet, les formigues són molt desagradables. Hi ha almenys una espècie en què les formigues obreres tenen una glàndula molt gran al cos. Quan aquestes formigues es posen molt nervioses, poden augmentar la pressió sobre ella i literalment explotar, esquitxant tot al voltant amb una substància enganxosa. Altres formigues també tenen una varietat de glàndules, de vegades situades al cap i de vegades a l'abdomen, i segreguen substàncies tòxiques que derroquen els seus enemics. Així, els seus conflictes inclouen mètodes que comencen amb el combat i acaben amb armes químiques, i això els fa semblants als humans.

Fes l'amor no la guerra

Hi ha un fenomen interessant que gairebé segur està associat amb els canvis fets per l'home en el medi natural. Les espècies invasores han estat envaïdes repetidament arreu del món. Quan una espècie introduïda pels humans té l'oportunitat de dominar un nou entorn, pot reproduir-se a escales inimaginables, assolint una densitat sense precedents per al seu hàbitat natiu. L'àrea de distribució de les espècies de formigues invasores pot arribar a grans àrees: milers de quilòmetres quadrats.

Per què aquestes invasions tenen tant èxit? Els avantatges biològics d'aquestes espècies estan associats a la unicolonialitat. Aquest fenomen consisteix en la pèrdua en algunes espècies, per un motiu o un altre, de la capacitat de distingir entre els límits de les colònies. En condicions normals, cada colònia té la seva pròpia signatura química, amb l'ajuda de la qual les formigues distingeixen entre amic i enemic. Però moltes espècies invasores l'han perdut. Dins de la seva pròpia espècie, es comporten amb altres individus com si fossin membres de la seva pròpia colònia.

La capacitat d'evitar guerres de formigues dins d'una espècie i el desig d'acceptar membres d'altres colònies a la seva pròpia va permetre reduir la quantitat de costos. Per tant, van poder augmentar la mida de la població i tenir més èxit a la competició. Retenen la capacitat de veure els representants d'altres espècies com a enemics o extraterrestres, però no mostren una agressió intraespecífica. Com a resultat, pràcticament una colònia de formigues s'estén per milers de quilòmetres. Les formigues d'un extrem poden interactuar amb les formigues de l'altre sense cap tipus d'agressió. Aquest efecte s'ha observat moltes vegades i és força sorprenent. Les espècies d'invasió reeixides no estan estretament relacionades, sinó que provenen de diferents subfamílies de formigues, cosa que les fa molt diverses.

Això ens diu que la cooperació és el camí més segur cap a l'èxit. Per descomptat, molt depèn del nivell en què s'expressa. Podem tornar a recórrer a la comparació entre les formigues i la societat humana. Els humans som animals socials: treballem junts, fem aliances. Però les colònies de formigues tenen un nivell de cooperació i integració pràcticament inassolible per als humans. Una persona gairebé sempre es diferencia d'una formiga perquè, encara que existeixi en una família o un altre grup social, conserva una part significativa de la seva identitat individual.

Sempre estem molt entusiasmats amb els casos d'autosacrifici i generositat i, en definitiva, la nostra vida és una maniobra delicada entre l'egoisme i la cooperació. En aquest sentit, les formigues són diferents de nosaltres. Dins de la colònia, l'egoisme i els interessos individuals han deixat d'existir en gran mesura. Les formigues continuen involucrant-se en conflictes entre diferents colònies, però, curiosament, les espècies invasores que han abandonat les barreres de colònies semblen estar millor.

Soldats contra formigues nòmades

Els soldats són un tipus especial de formigues que es troben en determinades colònies. Formen part de la plantilla i s'especialitzen en defensa. No totes les espècies de formigues tenen soldats, la majoria es limiten a un sol tipus de treballador. Però en altres espècies, els soldats especialitzats es diferencien dels treballadors normals en l'augment de la mida corporal i el comportament. Si la colònia és atacada, són els soldats els que prenen el paper més important en la seva defensa.

Les formigues nòmades són una subfamília de formigues amb diversos comportaments únics. Han desenvolupat les seves habilitats socials amb més força que qualsevol altre grup d'insectes socials, o fins i tot qualsevol altre animal conegut per nosaltres. Les formigues nòmades són interessants per la seva capacitat per realitzar totes les accions juntes. Qualsevol activitat es realitza en estreta interacció de grans grups d'individus. No prenen l'única acció independent, i els treballadors individuals mai caminen pel seu compte.

Els únics membres de les colònies de formigues nòmades que poden actuar de manera independent són els mascles. De tant en tant neixen com a colònia d'aparellament. Tenen ales i de tant en tant surten de la colònia per trobar femelles joves. Qualsevol altra activitat a les colònies de formigues nòmades la duu a terme un grup de membres d'un mateix niu. Entre ells no hi ha exploradors ni buscadors separats: tot es fa gràcies al treball massiu d'un eixam d'insectes. Podríeu pensar que una colònia de formigues nòmades és una unitat indivisible, gairebé com un organisme, com un pseudòpode d'una ameba. Una incursió de formigues nòmades es pot considerar com un braç o una cama que mai perd el contacte amb el cos. I tot el que fan passa amb un alt grau de coordinació i interacció.

Formigues nòmades amb larves robades d'un niu de vespes

Les formigues nòmades proporcionen un material excel·lent per a l'estudi de les guerres de formigues. En això també són lleugerament diferents de totes les altres formigues. Per a ells, el món es divideix en tres categories: altres colònies de la mateixa espècie, altres espècies de formigues nòmades i altres animals, incloses altres espècies de formigues no nòmades. La seva reacció a cadascuna de les categories és completament diferent. En general, les formigues nòmades no participen en guerres amb altres formigues nòmades. Tanmateix, una de les preses preferides de les formigues nòmades són altres espècies de formigues.

Les formigues nòmades tenen dos tipus de respostes al conflicte: la ignorància i l'evitació. Imagineu el procés de buscar formigues nòmades: envien un gran grup d'atacs, tota una catifa de formigues obreres, escombrant pel bosc. De vegades, un eixam similar s'acosta a un eixam de representants d'una altra espècie de formigues nòmades. En aquesta situació, esperem veure una batalla emocionant entre les dues masses. No obstant això, la majoria de vegades simplement s'ignoren mútuament: dos enormes eixams es creuen amb calma. La visió d'aquest fenomen és sorprenent.

L'altre tipus de reacció és molt rara. Quan dues colònies de la mateixa espècie de formigues nòmades entren en contacte, reconeixen molt ràpidament que han conegut membres de l'altre grup. Però en lloc d'iniciar una batalla, ambdues colònies es retiren en sentit contrari l'una de l'altra. Estan preparats per cobrir distàncies força grans per poder allunyar-se els uns dels altres tant com sigui possible, cosa que pot suposar fins i tot un desplaçament en tota la colònia. Així, dins de la seva pròpia espècie, les formigues nòmades mostren una clara evitació, i els representants de diferents espècies simplement s'ignoren mútuament.

Quan les formigues nòmades es troben amb representants d'una altra espècie de formigues no nòmades, passa el contrari: llancen un atac i intenten matar totes les formigues d'aquesta colònia. Les formigues nòmades ataquen colònies molt grans d'altres espècies de formigues, tractant-les com a preses. Per descomptat, en molts casos, altres formigues es resisteixen. Aquestes batalles poden provocar grans pèrdues per ambdós bàndols. Les guerres entre colònies de formigues nòmades i les seves preses són algunes de les batalles més espectaculars i desastroses de la natura. Molt sovint, les formigues nòmades prevalen, però també poden patir grans pèrdues durant la batalla.

Les formigues nòmades són capaços de reclutar un gran nombre dels seus cosins niu quan troben un recurs valuós. Hi ha proves que tenen una substància especial per al seu ús en aquests casos: una feromona de reclutament. Aquesta és una àrea per a noves investigacions sobre formigues nòmades i la seva instrumentació química. S'ha trobat experimentalment que tenen feromones i senyals químics funcionalment diferents per comunicar informació diferent, però gairebé no sabem res sobre la seva composició química específica.

Pel que fa a la mida física, les formigues nòmades no sempre són grans. Hi ha moltes altres espècies de formigues amb mides corporals molt més grans. Però ho aconsegueixen gràcies a la quantitat. Les seves colònies són enormes, i totes les accions es realitzen en grans grups coordinats. Si trobeu representants d'una colònia de formigues nòmades, no estem parlant d'un explorador, sinó immediatament d'una part important de la colònia. Al mateix temps, moltes formigues individuals emergeixen per lluitar i, a diferència d'altres formigues, no han d'esperar fins que s'hagi completat el reclutament. Interaccionen amb tots els elements de l'entorn com a unitat social separada.

Formigues nòmades versus formigues talladores de fulles

Una de les espècies de formigues nòmades dels boscos tropicals del Nou Món intenta regularment envair el territori de les colònies desenvolupades de formigues talladores de fulles. Les formigues nòmades i talladores de fulles són les corones de l'evolució de les formigues: són capaços de crear grans colònies, assolir un alt nivell de socialització i participar en una divisió polifacètica del treball. Quan les formigues nòmades ataquen poblacions molt desenvolupades de formigues talladores de fulles, els soldats d'ambdues espècies s'alineen l'un davant de l'altre i comencen batalles catastròfiques que poden durar dies fins que les formigues nòmades trenquen la línia de defensa i arriben als nius dels talladors de fulles. formigues i comencen a saquejar els seus subministraments.

Les formigues talladores de fulles construeixen formiguers enormes i estableixen grans colònies amb una població de milions. Les formigues soldats d'aquesta espècie es distingeixen per la seva mida impressionant: la capacitat de càrrega de la formiga soldada és centenars de vegades més gran que la de la formiga obrera. Tanmateix, els soldats no poden realitzar una gran quantitat de treball per a la colònia: són massa massius, el seu manteniment és car per a la població i els biòlegs encara no han descobert el propòsit exacte.

Tanmateix, quan els biòlegs van començar a observar atacs regulars de formigues nòmades a les colònies de formigues talladores de fulles, es van adonar de com les formigues talladores de fulles responien a aquestes invasions. Milers d'enormes talladors de fulles són enviats a la primera línia, on han d'intentar repel·lir l'atac de les formigues nòmades. En la majoria dels casos, els seus esforços no tenen èxit i, finalment, les formigues nòmades encara trencaran la línia de defensa. Tanmateix, es pot suposar que precisament la protecció contra les formigues nòmades és la raó de l'existència dels talladors de fulles soldats. Aquesta observació dóna suport a la teoria que lluitar o lluitar contra altres formigues és un aspecte important de l'evolució de les formigues.

Si mireu de prop com responen altres formigues als atacs de les formigues nòmades, podeu distingir un ampli ventall de reaccions: algunes espècies de formigues intenten lluitar, altres comencen a entrar en pànic, amb prou feines veient els primers soldats de formigues nòmades, i afanyar-se a salvar el niu. Normalment evacuen la descendència i intenten moure's el més lluny possible. Sentint-se segurs, s'aturen i esperen el seu moment. Després que les satiades formigues nòmades abandonin la colònia devastada, les víctimes de l'atac poden tornar a casa.

Recerca moderna de formigues

Les característiques biològiques de les espècies de formigues invasores són d'interès actual. Els científics han començat a adonar-se que saber si una colònia s'està involucrant en col·lisions ens ajuda a aprendre més sobre les invasions biològiques i les seves possibles conseqüències negatives. Algunes espècies de formigues invasores estan causant problemes ambientals a escala mundial, no només per als humans, sinó també per als ecosistemes compromesos dels seus llocs d'invasió. Atès que estan eliminant espècies en perill d'extinció de la faç de la terra i que el seu comportament contribueix a la reestructuració de l'hàbitat, poden tenir efectes nefasts sobre el medi ambient.

També suposen un problema per als humans: aquestes formigues s'enfilen al menjar, algunes espècies desprenen una olor desagradable i causen malalties. Entendre les guerres de formigues pot ser la clau per descobrir un tret que convida les espècies de formigues invasores a comportar-se així. Potser aquest descobriment ens ajudarà a desenvolupar una reacció a les demarxes de formigues, o fins i tot a predir quan tornarà a passar una cosa així. Per tant, avui hi ha una gran quantitat d'investigacions sobre l'agressió de formigues i les guerres de formigues, que s'espera que donin una resposta a la qüestió de les invasions biològiques.

La formiga recull el nèctar dels pugons

És una bona idea mirar més de prop les espècies d'animals que es beneficien directament de les guerres de formigues. A les colònies de moltes subespècies de formigues viuen representants d'altres espècies, anomenades mirmecòfils. Aquests representants del món animal obtenen el seu aliment principalment de la colònia de formigues. Normalment estem parlant de paràsits, però el seu impacte negatiu en la vida de la colònia, per regla general, és mínim. Els mirmecòfils desenvolupen la capacitat d'amagar-se de les formigues. El mecanisme de reconeixement dels companys de la tribu adoptat a la colònia no s'aplica a ells, però d'alguna manera el passen per alt. I les espècies, el destí de les quals està lligat al destí de la colònia de formigues en termes evolutius, demostren un gran interès pel resultat de les guerres de formigues. És a dir, si la colònia està arruïnada, ells també ho passen malament. No obstant això, de moment, els científics no tenen informació sobre la participació directa dels mirmecòfils en les batalles, encara que la idea no és dolenta.

Actualment estem treballant en dues direccions. En primer lloc, estudiem l'evolució del cervell de les formigues i intentem entendre com el sistema nerviós respon a diverses condicions ambientals, ja sigui que predetermina els rols socials i les mides corporals de les formigues. En segon lloc, ens interessa entendre com es poden utilitzar les formigues nòmades per estudiar les fluctuacions de temperatura i, possiblement, l'impacte del canvi climàtic en la genètica i la psicologia de la vida salvatge. Veiem les formigues nòmades com un model excel·lent per a la investigació, en part perquè els membres de les espècies de formigues nòmades tropicals poden suportar una àmplia gamma de temperatures: subespècies idèntiques estaven exposades a temperatures molt elevades a les zones baixes i molt fredes a les muntanyes del curs de recerca.

Preguntes obertes

A partir d'una sèrie d'articles científics que van aparèixer l'any 2015, vam saber que l'estructura del cervell de les formigues ha experimentat canvis significatius en els darrers anys, en particular, en l'aspecte de la transformació d'una espècie d'entomòfag a éssers socials. Aquest canvi teòricament confirma la suposició que, convertit en un ésser social, un representant de l'espècie no necessita el mateix alt nivell de desenvolupament del seu cervell i activitat cognitiva, ja que ara pot compartir informació i integrar-se amb altres representants de la seva subespècie - gairebé el mateix que si les connexions neuronals es poguessin portar a nivell de grup. Aquest descobriment va ser un autèntic avenç; cal analitzar tendències similars en representants d'altres espècies per entendre si això s'aplica a tots els representants de la fauna. Això és important, perquè si ens fixem en els representants de la classe de vertebrats: mamífers, ocells, peixos, la majoria mostren bàsicament la tendència exacta oposada. En altres paraules, si la teva espècie es socialitza més, l'activitat cerebral també augmenta; els insectes, en canvi, mostren la relació exacta oposada. Hi ha molts descobriments interessants en aquesta línia de recerca.

Les preguntes sobre les megacolonies continuen obertes. No se sap fins a quin punt és la seva integració. Potser tot es limita a l'àmbit local, i només intercanvien informació a distàncies curtes. És interessant imaginar colònies profundament integrades, tot i que és poc probable que puguin intercanviar informació a llargues distàncies. No és una mala idea per a una novel·la de ciència ficció, però.