Pe 12 august 1886, savantul elvețian Auguste Forel a smuls metodic antenele de la capetele unor zeci de furnici din diferite specii. În timp ce un astfel de act ar putea fi ceva mai așteptat de un băiețel mediu decât un om de știință, acesta ar duce la o idee uimitoare despre modul în care furnicile comunică.
Când Forel și-a așezat toate furnicile într-o cutie - un act care, cu criterii intacti, ar inspira afișări de agresivitate - creaturile fără antene au coexistat în armonie. „Încetul cu încetul, diversele mele furnici s-au îmbrăcat fericite împreună”, a scris Forel în The Senses of Insects . Acest mic petic de paradis de furnici a demonstrat un concept încă central pentru înțelegerea oamenilor de știință a comunicării furnicilor astăzi: furnicile își folosesc antenele pentru a-și sorta prietenul de dușman.
Cu toate acestea, peste un secol mai târziu, detaliile din spatele acestei comunicări tăcute rămân în mare parte un mister. Dar un studiu publicat astăzi în Proceedings of the Royal Society B poate ajuta cercetătorii să rezolve complexitatea „limbajului de furnici”. Sugerează că, la fel ca câinii care se înfundă în spatele celuilalt, furnicile acasă pe antenele străinilor pentru a ridica semne chimice importante.
La mulți ani după experimentul lui Forel, oamenii de știință și-au dat seama că furnicile fără antene nu mai simțeau un grup de compuși numiți hidrocarburi cuticulare sau CHC. Această substanță grasă sau ceroasă acoperă întregul corp al majorității insectelor pentru a preveni uscarea lor, similar cu ceara de pe frunzele multor plante.
CHC-urile sunt un grup foarte divers de compuși. Iar furnica nu va fi acoperită doar de un singur CHC, ci de mulți. Combinația de CHC poate diferi între coloniile de furnici sau chiar în cadrul unui singur cuib. Alte creaturi au învățat chiar să imite aceste mirosuri pentru a avea acces la o fortăreață de furnici.
Până acum, oamenii de știință au presupus că pentru fiecare furnică individuală, acoperirea cu CHC era uniformă pe întreaga insectă. Dar nu este neapărat cazul, spune Qike Wang, un student absolvent la Universitatea din Melbourne și autorul principal al noului studiu.
La multe animale, părți ale corpului ating mirosuri distincte și, uneori, puternice, din excrețiile diferitelor glande, precum și din factorii de mediu. Wang observă: „Arpita ta miroase diferit de piciorul tău, nu?” Cu toate acestea, nimeni nu pusese problema anterior acestei idei pentru furnici.
Așadar, Wang și colegii săi au analizat profilul CHC-urilor pe antenele, capul, picioarele și abdomenul furnicilor de la castele muncitoare și reproducătoare ale furnicilor de carne Iridomyrmex purpureus din Australia. Ei au descoperit că mirosurile pot diferi mai mult între părțile corpului unei furnici decât între diferite colonii.
I. purpureus au tendințele lor de frunze, care secretă o soluție siropoasă care poate fi o sursă de hrană gata pentru furnici. (Qike Wang) Cu o variație atât de mare în miros, echipa s-a întrebat cum ar putea furnicile să folosească diverse indicii pentru a identifica colegii de cuib. Așa că au urmărit cum interacționează perechi de furnici muncitoare atunci când li se prezentau colegi de cuib și neamici. Furnicile au arătat mai mult interes să folosească antenele lor sensibile pentru sondarea antenelor adversarului lor, decât pe spatele sau picioarele celeilalte furnici, oferind cercetătorilor o importanță de importanța neidentificată a organului.
Cercetătorii au repetat apoi o versiune a experimentului Forel, dar au eliminat doar antenele de la unele dintre furnici. Aceștia au prezentat furnicile aceștia mai întâi cu colegi de cuib și apoi cu neamuri. Chiar și cu antenele lor intacte, oponenții presupuși nu au arătat nicio agresiune față de viețuitoarele fără antene.
Dar a fost greu să știu celelalte efecte ale amputației antenelor asupra creaturilor. Așa că Wang și colegii săi au testat din nou furnicile, dar de data aceasta au eliminat doar stratul de ceară CHC din antene.
Pentru a îndeplini această sarcină complicată, cercetătorii au anesteziat furnicile plasându-le pe scurt într-un congelator. Apoi, au scufundat cu grijă antenele furnicii într-un solvent organic care a îndepărtat acoperirea cu ceară.
Atunci când furnicile s-au trezit, echipa le-a prezentat colegilor de cuib și neamilor pentru a urmări reacția lor. Insectele au prezentat puține semne de agresiune la furnica curățată, care de multe ori au arătat agresivitate la insectele încă încărcate de CHC.
Echipa a repetat experimentul din nou și din nou. Toate rezultatele au sugerat ca furnicile să-și ridice urmele pentru a identifica colegii de cuib folosind doar CHC-urile de pe antene - un indiciu că există o mult mai mare complexitate în comunicarea cu furnicile pe care cercetătorii ar putea să le fi ratat.
„Pentru atât de mult timp, am considerat că antenele sunt doar organe senzoriale și nu ne-am gândit la alte funcții”, spune Wang. Dar se pare că antenele transmit și primesc informații.
„A existat o tendință către înțelegerea faptului că profilurile mirositoare ale indivizilor dintr-o colonie sunt mult mai diverse decât ne-am imaginat”, spune Deborah Gordon, biolog la Universitatea Stanford care nu a fost implicată în această cercetare. "Acest [studiu] face acest pas mai departe, arătând că mirosurile sunt diferite chiar și în cadrul unui individ."
Deci, de unde vin aceste indicii mirositoare?
În acest moment, este greu de spus. Oamenii de știință au crezut anterior că furnicile răspândesc CHC-urile în timp ce se îngrijeau pe ei înșiși sau pe alții sau poate împărtășeau mirosuri când se loveau unul în altul în coloniile pline de viață. Studiile recente au sugerat însă că mulți alți factori pot schimba și aceste indicii chimice, spune Gordon. Pentru furnicile de recoltat, foragerii lucrează timp îndelungat la soare, care își pot transforma învelișul CHC, oferindu-le un miros distinct în comparație cu colegii lor legați de cuib.
„Este o descoperire cu adevărat interesantă și ridică o mulțime de întrebări”, spune Gordon. "Cum ar fi, de unde provine variația? Cum se schimbă în timp?"
Wang și colegii săi au apelat acum la aceste întrebări pentru a vedea dacă pot analiza de unde provin diferitele semne și ce informații furnizează furnicile.
Chiar și după mai bine de un secol de cercetare științifică, Wang rămâne plin de speranță că oamenii de știință vor crăpa în cele din urmă comunicarea furnicilor. „Chiar și în aceste zone atât de bine studiate și atât de cunoscute, natura ne poate surprinde în continuare”, spune el.
