To, jak mravenci nacházejí cestu domů, studovali a stále studují tisíce vědců. A ne jen tak: v této schopnosti hmyzu je zapojeno mnoho mechanismů, které umožňují nový pohled nejen na svět hmyzu, ale i na schopnosti samotného člověka.
Jak se ukázalo, mravenci nacházejí cestu domů hned několika způsoby. Používají k tomu:
- orientaci podle slunce, i když většina lidí by se podle slunce jen stěží dokázala orientovat v prostoru
- zapamatování si krajiny a různých předmětů
- chemické metody
- „vestavěný“ krokomer
- magnetické pole Země.
A jak opatrně poznamenávají odborníci-myrnekologové (vědci studující mravence), připouštějí existenci i dalších mechanismů, které mravencům umožňují bezchybně najít cestu domů, ale dosud neprozkoumaných člověkem. I když každý z výše uvedených způsobů je sám o sobě velmi účinný a může mravencům poskytnout bezchybnou navigaci.
Poznámka
Touhu po místě svého pobytu nebo narození vědci nazývají slovem „homing“ (z anglického Home – domov). Zvláště výrazně se projevuje u lososů, kteří bezchybně nacházejí řeku, ve které se vylíhli z jiker, po dlouhých letech pobytu v oceánských prostorech.
Chemické značky na trasách
Chemický způsob orientace používají všichni mravenci bez výjimky. Je pro ně vůbec charakteristická vysoká citlivost na pachy a sklon k chemické komunikaci. Zvuky mravenci nevydávají a u některých druhů jsou dělnice zcela slepé, takže pachy pro ně zůstávají jediným způsobem komunikace, hledání potravy a orientace v prostoru.
Pro komunikaci a tvorbu značek používají mravenci různé feromony, specifické pro každý druh a pro každou konkrétní situaci. Včetně – pro označování tras.
To je zajímavé
Pachy také využívá mnoho mravenčích otrokářů a hmyzu, který parazituje v mraveništích. Například tím, že se naučí produkovat feromony typické pro konkrétní druh mravenců, proniknou do jejich obydlí a tam se buď živí zásobami mravenců nebo jejich vejci, nebo kradou larvy, nebo prostě žijí v podmínkách, které jim vyhovují.
Aby se každý mravenec vrátil do mraveniště, zanechává během svého pohybu mikroskopické pachové značky. A cestičky, po kterých se hmyz pohybuje obzvlášť často, pro něj vypadají jako dálnice pro člověka. Ty „prošlapané“ jen jednou jsou jako pěšina v lese.
Velmi důležitý je u mravenců také topochemický smysl, díky kterému dokážou určit nejen pach značky, ale i její velikost a směr. Takovou jemnost čichu nemají ani psi: lovecký pes, který narazí na stopu zajíce, se může zmýlit ve směru pohybu kořisti. Mravenec, který narazí na chemickou značku, bude přesně vědět, kde se nachází předchozí a následující značka, a také na které straně je mraveniště a na které zdroj potravy.
Tuto schopnost mravenců bychom neměli chápat jako kreslení jakýchsi šipek pomocí feromonů. Je to vizuální interpretace tohoto jevu, ale funguje na stejném principu: veškeré potřebné informace jsou pro hmyz zakódovány v množství pachové látky a jejím zápachu.
Poznámka
Abychom mravence zmátli, stačí „přebít“ pach jejich cestovní značky silnějším aroma. K tomu postačí jednoduché postříkání stezek deodorantem. Díky svému vrozenému pracovnímu nasazení však mravenci velmi rychle obnoví původní stezku.
Každá mravenčí stezka je tedy jakousi cestou s velkým množstvím směrových ukazatelů, kterým rozumí každá dělnice.
Fyzické objekty jako spolehlivé orientační body
Zapamatování si umístění různých předmětů a prvků krajiny, které je nám tak dobře známé, je charakteristické i pro mravence. Vzhledem k velikosti samotného hmyzu má však tento způsob orientace své zvláštnosti.
- Mravenci si pamatují předměty svého měřítka: stébla trávy, jednotlivé kameny, praskliny v zemi. Bylo by příliš troufalé očekávat, že se orientují podle budov a řek.
- Systém svérázných snímků území mravenec aktivně doplňuje navigací podle nebeských těles. V laboratorních experimentech bylo zjištěno, že pokud se krmná plocha mravenců s mraveništěm otočí vůči Slunci, aniž by se změnila poloha pozemních orientačních bodů, hmyz je zmatený. Samozřejmě, v přírodě k takovým situacím nedochází, což činí tento systém velmi spolehlivým: pokud se krajina kolem mraveniště výrazně změní (například se vyčistí tráva), hmyz se i tak zorientuje podle Slunce.
Zajímavé je, že někteří mravenci aktivně učí své druhy najít cestu domů a místo s potravou. Toto učení přitom vůbec nepřipomíná pouhé následování jednoho sběrače (člena mraveniště specializovaného na získávání potravy) za druhým: pokud „žák“ zaostává za „učitelem“, učitel na něj čeká a pomáhá mu najít optimální cestu.
Orientace podle Slunce
Schopnost mravenců orientovat se podle Slunce je velmi složitá a stále se aktivně studuje.
Za prvé, mravenci mohou brát v úvahu směr ke Slunci i při krátkodobých a malých pohybech.
Za druhé, tento hmyz umí provést korekci na posun nebeského tělesa v průběhu času. I když mravenec vyběhne z mraveniště ráno a vrátí se až k poledni, zohlední, že se za tu dobu Slunce zvedlo nad obzor.
Za třetí, v očích mravenců jsou speciální buňky, které berou v úvahu směr slunečního světla. Nemusí tak provádět žádné výpočty: jejich mozek sám získává informaci z cílových buněk a provádí potřebnou korekci.
Orientační bod – magnetické pole Země
Ještě není zcela známo, zda orientaci podle magnetického pole Země využívají všichni mravenci, nebo pouze mravenci listonoši, kteří byli za tímto účelem zkoumáni. Z experimentu však vyplynulo, že při narušení pachových značek a při absenci slunečního světla bylo možné chování mravenců měnit vnášením určitých rušivých vlivů do magnetického pole v oblasti pohybu hmyzu.
Nejpravděpodobněji některý orgán mravence funguje jako kompas, který zachycuje směr k severu, což ve spojení s dalšími navigačními systémy pomáhá hmyzu najít požadovaný směr pohybu. Díky tomu nacházejí mravenci cestu domů i za soumraku, když slunce již zapadá za obzor.
Mravenci nacházejí domov… počítáním kroků!
A tento objev v oblasti chování mravenců se ukázal být pro etology tím největším překvapením: mnoho druhů mravenců při hledání potravy počítá počet kroků uražených v určitém směru. Dnes se vědci dokonce domnívají, že mravenci počítají kroky mezi každou zatáčkou.
Takovou schopnost objevil výzkumný tým, který provedl ne zcela etický experiment: několika mravencům z téhož mraveniště byly zkráceny nožky a několika dalším byly na nožky přilepeny miniaturní chůdy. Skupina „krátkonohých“ mravenců ukončila svou cestu k potravě, aniž by k ní došla, zatímco skupina „mravenců na chůdách“ úspěšně proběhla místo s potravou a začala hledat potravu dále na místě, kde žádná není.
U většiny druhů mravenců se při hledání cesty domů a celkově při orientaci v prostoru kombinuje, ne-li všech výše uvedených, pak alespoň několik popsaných způsobů, což zvyšuje přesnost nalezení správné trasy. Pro mnoho mravenců je to obzvlášť důležité. Například zástupci druhů žijících v pouštích riskují, že se jednoduše spálí na slunci nebo zemřou na dehydrataci na povrchu země s teplotou kolem 50 °C, pokud se v pravý čas nedokážou vrátit do chladné nory.
Není vyloučeno, že mravenci v budoucnu lidem ještě nadělí několik překvapení v oblasti orientace v prostoru.
Zajímavé video: příklad toho, jak mravenci vlečou bohatou kořist domů
Mravenci jsou hrůza.