Co jest tak interesującego w zachowaniu mrówek cytrynowych?

Mrówki cytrynowe to małe gatunki mrówek, znane naukowo jako Myrmelachista schumanni, występujące w amazońskich lasach deszczowych Ameryki Łacińskiej. Podobnie jak wszystkie gatunki mrówek, mrówki cytrynowe są zwierzętami społecznymi i żyją w zorganizowanych koloniach kierowanych przez dominującą królową, której główną rolą jest składanie jaj. Istnieje niewielkie rozróżnienie cech fizycznych mrówek cytrynowych. Jednak zachowanie tych mrówek czyni je bardzo interesującymi i były badane przez naukowców od wielu lat. Mrówki cytrynowe żyją w okolicach Duroia hirstula, gatunku drzew, które również pochodzą z lasów deszczowych Ameryki Łacińskiej. Wiadomo, że mrówki cytrynowe atakują wszelkie inne gatunki roślin próbujące rosnąć wokół drzew hirstula Duroia, wstrzykując kwas mrówkowy do łodyg i liści rośliny. Po 24 godzinach rośliny te obumierają, pozostawiając plamy lasów, w których dominują drzewa hirstula Duroia . Te fragmenty lasów są lokalnie nazywane diabelskimi ogrodami. Największy zaobserwowany ogród diabła liczy sobie ponad 800 lat i zajmuje powierzchnię 1300 metrów kwadratowych i składa się z 328 drzew. Jednak w większości przypadków w tych diabelskich ogrodach kilka gatunków roślin żyje w pobliżu hirstula Duroia i nie są atakowane przez mrówki cytrynowe, a należą do nich Tococa guianensis, Clidemia heterophylla i Cordia nodosa.

Myrmelachista schumanni: The Lemon Ants

Myrmelachista schumanni to naukowa nazwa mrówek cytrynowych, gatunku mrówek występującego w lasach deszczowych Ameryki Południowej. Obecnie istnieje tylko jeden znany podgatunek mrówki cytrynowej, oficjalnie znany jako Myrmelachista schumanni cordincola . Mrówka cytrynowa występuje w dużych koloniach w Wenezueli, Santa Cruz, Boliwii, Ekwadorze, Peru, Kolumbii i Brazylii, a gatunek występuje zwykle w regionach o średniej wysokości 350 metrów. Siedlisko, w którym powszechnie występują mrówki cytrynowe, znajduje się w lasach deszczowych drugiego wzrostu. Gatunki mrówek są nazywane „mrówkami cytrynowymi” ze względu na ich chemiczny mechanizm obronny, dzięki któremu mrówka po zaatakowaniu uwalnia substancje o smaku cytrynowym, które działają jak feromony, ostrzegając inne osoby. Substancja chemiczna znana jako kwas mrówkowy również ma cytrusowy zapach.

Duroia hirstula: Drzewa, które tworzą Diabelski Ogród

Hirstula Duroia to dwumianowa nazwa dużego gatunku drzewa występującego w lasach deszczowych Ameryki Środkowej i Ameryki Południowej. Gatunek Duroia hirstula jest składnikiem większego rodzaju Duroia, który składa się z 37 różnych gatunków. Wszyscy członkowie rodzaju Duroia są znani z allelopatii, procesu, w którym roślina hamuje wzrost otaczającej roślinności dzięki zastosowaniu substancji biochemicznych. Drzewa z tego rodzaju są znane z posiadania inhibitorów wzrostu w swoich systemach korzeniowych, które obejmują duroinę i tetracykliczny lakton irydoidalny. Drzewa z rodzaju Duroia uwalniają toksyny inhibitora wzrostu do otaczającej roślinności, zapobiegając ich rozwojowi. W hirstula Duroia proces allelopatii jest również wzmacniany przez neurotoksyny uwalniane przez mrówkę cytrynową.

Starożytne wierzenia

Starożytni ludzie zamieszkujący lasy deszczowe Ameryki Łacińskiej uważali, że występowanie hirstuli Duroia jako jedynego gatunku roślin w regionie było dziełem złego ducha znanego jako „Chullachaki”. Zły duch, którego opis był krótki i brzydki mityczny uważano, że bestia zamieszkuje te wyjątkowe fragmenty lasu z drzewami hirstula Duroia i dlatego te płaty lasu były znane jako diabelskie ogrody. Jednak ostatnie badania przeprowadzone przez naukowców pod kierownictwem profesor Deborah Gordon z Uniwersytetu Stanforda wykazały, że główną przyczyną fenomenalnej było wzajemne powiązanie między drzewem hirstula Duroia a mrówką cytrynową.

Co mówi badanie?

Naukowcy przeprowadzili badania w lasach deszczowych Peru, mające na celu wyjaśnienie istnienia diabelskich ogrodów. Kolejnym celem badania było ustalenie dokładnej przyczyny zahamowania otaczającej roślinności w ogrodach diabła z dwóch prawdopodobnych przyczyn; uwolnienie plumerii zahamowania wzrostu przez hirstulę Duroia lub ataki mrówek cytrynowych poprzez selektywne niszczenie innych gatunków roślin. W badaniach naukowcy posadzili sadzonki cedru w 10 różnych ogrodach wybranych z lasów deszczowych Amazonii w Loreto. Niektóre sadzonki były chronione przed mrówkami cytrynowymi, podczas gdy reszta nie była chroniona. Po pewnym czasie zespół naukowców dowiedział się, że sadzonki chronione przed mrówkami kwitły, ale te bez ochrony przed mrówkami zostały zniszczone. Naukowcy byli w stanie stwierdzić, że chociaż drzewa hirstula Duroia hamowały otaczający wzrost poprzez uwalnianie inhibitorów wzrostu, wpływ inhibitora na roślinność był znikomy. Naukowcy ustalili główną przyczynę dominacji drzew hirstula Duroia w ogrodach diabła jako mrówki Myrmelachista schumanni (znane również jako mrówki cytrynowe).

Mutalizm między mrówkami a drzewem

Zarówno drzewa hirstula Duroia, jak i mrówki cytrynowe dzielą wzajemne relacje, w których oba gatunki korzystają na sobie. Podczas gdy drzewo nie wymaga mrówki cytrynowej, aby przetrwać, obecność mrówek cytrynowych zwiększa wzrost drzewa. Związek ten rozpoczyna się po tym, jak królowa mrówek Myrmelachista schumanni osiedli się w drzewie hirstula Duroia i ustanowi nową kolonię. Gdy kolonia rośnie, mrówki pracujące w cytrynie atakują całą otaczającą roślinność, wstrzykując rośliny kwasem mrówkowym, który zabija rośliny. Kiedy mrówki robotnicze, które są w ciągłym patrolu, identyfikują odrębne gatunki roślin w okolicy, atakują roślinę w setkach, pozostawiając roślinę umierającą powoli. Poza tym mrówki cytrynowe atakują również owady roślinożerne, które próbują żerować na drzewie hirstula Duroia. Drzewo hirstula Duroia wkrótce produkuje sadzonki, które są również chronione przez robotnicze mrówki cytrynowe. W zamian mrówki cytrynowe zdobywają teren lęgowy w drzewie hirstula Duroia, gdzie tworzą kolonię wewnątrz domacji drzewa, która zwykle jest pusta. Drzewo oferuje również odżywianie mrówek cytrynowych w postaci nektaru kwiatowego lub ciała pokarmowego wewnątrz drzewa.

Wadą wzajemności

Chociaż istnieją poważne pozytywne skutki wzajemnych relacji między drzewem hirstula Duroia i mrówką cytrynową, naukowcy ustalili również szkodliwe skutki tego związku, szczególnie w obliczu drzewa. Gdy kolonia mrówek rośnie, osłabia strukturę drzewa, ponieważ mrówki tworzą puste przestrzenie i komory wewnątrz drzewa.