Koku Karınca Topluluklarını Nasıl Bir Arada Tutar?

Karıncalar bulunabilir Dünya üzerindeki hemen hemen her yerolduğunu düşündüren kaba tahminlerle 10 katrilyondan fazla birey – bu 1’in ardından 16 sıfır veya kişi başına yaklaşık 1 milyon karıncadır. Karıncalar, gezegendeki biyolojik olarak en başarılı hayvanlar arasındadır.

Evrimsel başarılarının şaşırtıcı bir kısmı, birbirlerini tanımalarını, iletişim kurmalarını ve işbirliği yapmalarını sağlayan harika koku alma duyularıdır.

Karıncalar, bazen yuva olarak adlandırılan karmaşık kolonilerde yaşarlar. çok çeşitli sosyal etkileşimler. Burada, o koloni içindeki tüm üremeden bir veya daha fazla kraliçe sorumludur. Koloni üyelerinin büyük çoğunluğu kadın işçilerdir – asla çiftleşmeyen veya üremeyen ve yalnızca gruba hizmet etmek için yaşayan kız kardeşler.

Karıncalar gerekir kolonilerini savunmak, yiyecek aramak Ve yavrulara iyi bak. Bu görevleri yerine getirmek için bazı karınca türleri diğer böcekleri evcilleştirirken, diğerleri de yapraklarını toplayarak tarımsal sistemler oluştururlar. yenilebilir mantar bahçeleri yetiştirmek. Tüm bu karmaşık görevleri başarılı bir şekilde koordine etmek, yuva arkadaşları arasında güvenilir ve güvenli iletişim gerektirir.

Biz vardır karıncaların olağanüstü duyusal yeteneklerini inceleyen biyologlar. Son çalışmalarımız toplumlarının, kesintiye uğrarsa kolonileri için felaket anlamına gelen güvenilir bilgi alışverişine nasıl bağlı olduğunu gösterir.

Eşsiz Kokular

İnsan iletişimi öncelikle sözlü ve görsel ipuçlarına dayanır. Arkadaşlarımızı genellikle seslerinden, yüzlerinin görünümünden veya giydikleri kıyafetlerden tanırız. Ancak karıncalar, öncelikle akut koku alma duyularına güvenmek.

Dış iskelet olarak bilinen bir dış kabuk, bir karıncanın vücudunu kaplar. Bu yağlı kürk, kişiden kişiye değişen ve her karıncaya farklı bir koku veren benzersiz bir koku taşır. diğer karıncaların algılayabildiği benzersiz koku imzası. Bu koku imzası önemli bilgileri iletebilir.

Örneğin kraliçe işçiden biraz farklı kokacak ve bu nedenle koloni içinde özel muamele görecektir. Daha da önemlisi, farklı kolonilerden gelen karıncalar birbirinden biraz farklı kokacaktır. Bu farklılıkların tespiti ve çözümlenmesi, koloni savunması için hayati ve karıncalar davetsiz misafirlerin kokusunu aldığında koloniler arasında agresif bölge savaşlarını tetikleyebilir.

VİDEO: Düşman Karıncalar Arasındaki Ölümcül Saldırganlık

Karıncalar ve diğer böcekler için kimyasal bilgi alma, antenleri boyunca yer alan küçük tüylere bir koku girdiğinde başlar. Bu kıllar içi boş ve içerir kemosensör nöronlar adı verilen özel reseptörlerbu kimyasal bilgileri sıralar ve karıncanın beynine gönderir.

Karıncanın yağlı tüylerinden yayılan kokular gibi. kimyasal “anahtarlar” gibi davran” Karıncalar bu koku anahtarlarını ancak doğru kemosensör nöron “kilitlerine” yerleştirildikleri takdirde koklayabilirler. Bir nöronal kilit, özel anahtarı dışında her türlü kokuya kapalı kalır. Doğru anahtar doğru nöronal kilide bağlandığında, reseptör beyne karmaşık bir mesaj gönderir. Karınca beyni, nihayetinde yuva arkadaşları arasında işbirliğine veya yuva arkadaşı olmayanlar arasında savaşlara yol açan kararlar almak için bu duyusal bilginin kodunu çözebilir.

Kilitleri Değiştirmek

Karıncaların bilgileri nasıl algılayıp ilettiklerini daha iyi anlamak için aşağıdakiler gibi laboratuvar araçlarını kullanıyoruz: kesin hedefli ilaçlar Ve genetik mühendislik koku alma duyularını manipüle etmek için. Bir karıncanın koku alma duyusu bozulduğunda ne olduğuyla özellikle ilgileniyoruz.

Örneğin, bir koku “anahtarının” kemosensör “kilidi” açmasını engellediğimizde, kimyasal bilginin beyne ulaşmasını engeller. Bu, burnunuzu tıkamak veya tamamen karanlık bir odada durmak gibi olurdu – hiçbir koku veya manzara kaydedilmezdi. Aynı zamanda tüm “kilitleri” aynı anda açabiliriz, bu da nöronları çok fazla mesajla doldurur. Bu senaryoların her ikisi de, bir karıncanın doğru bilgileri algılama ve alma yeteneğini önemli ölçüde tehlikeye atar.

Karıncaların koku alma duyularıyla uğraştığımızda – koku alıcılarını kapatarak veya doldurarak – bulduk artık yuva arkadaşları olmayanlara saldırmıyorlar. Bunun yerine, daha az agresif hale geldiler. Net bilginin yokluğunda, karıncalar kendini tuttu ve diğer karıncaya saldırmak yerine kabul etmeyi seçti. Başka bir deyişle, karıncalar önce soru sorar, sonra ateş eder.

Bu sosyal kısıtlamanın fiziksel bir yapıya sahip olduğuna ve karıncalara evrimsel bir avantaj sağladığına inanıyoruz. On binlerce kız kardeşin olduğu bir kolonide yaşadığınızda, basit bir yanlış kimlik veya yanlış iletişim vakası, potansiyel olarak çok maliyetli olan ölümcül iç çatışmalara ve toplumsal kaosa yol açabilir.

Deneylerimizdeki karıncalar koku alma duyularını kaybettiklerinde ve doğru bilgileri tespit etme yetenekleri tehlikeye girdiğinde, artık birbirine yapışmıyorlar uyumlu bir kolonide.

Sadece düşmanları tanıyıp onlara saldırmakla kalmıyorlar, aynı zamanda arkadaşlarıyla işbirliği yapmayı da bırakıyorlar. Yavrulara bakacak hemşireler veya yiyecek toplayacak toplayıcılar olmazsa, yumurtalar kurur ve kraliçe aç kalır.

Kimyasal bilgileri iletmenin ve almanın doğru bir yolu olmadan karınca topluluklarının çöktüğünü ve koloninin hızla öldüğünü keşfettik. Yanlış iletişim veya doğru bilgi eksikliği insanlar da dahil olmak üzere diğer oldukça sosyal hayvanları etkiler, ilave olarak. Karıncalar için her şey koku alma duyularına bağlıdır.

---

Laurence Zwiebel Biyolojik Bilimler ve Farmakoloji Profesörüdür, Vanderbilt Üniversitesi. Stephen Ferguson Vanderbilt Üniversitesi, Biyolojik Bilimler Doktora Sonrası Araştırmacısıdır. Bu makale şu adresten yeniden yayınlanmıştır: Konuşma altında Creative Commons lisansı. Okumak orijinal makale.