Klimat i temperatura w mrowiskach
Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego mrowiska wyglądają tak, a nie inaczej? Dlaczego budować kopulaste gniazdo, widoczne dla wrogów i wystawione na surowe warunki pogodowe? Wszystko sprowadza się do kontrolowania klimatu i temperatury.
Ważnym czynnikiem sukcesu kolonii mrówek jest jej zdolność do regulowania klimatu i temperatury. Mrówki uwielbiają ciepło i często dokładają wielu starań, aby uzyskać wyższe temperatury. Istnieją jednak również gatunki, które dążą do jej obniżenia, często bytując w bardzo gorących środowiskach.
Wbrew powszechnemu przekonaniu, większość mrówek nie mieszka w kopcach. Tylko 16 z 81 skandynawskich gatunków buduje kopuły z materiałów leśnych, tak jak klasyczne mrówki leśne. W skali globalnej liczba ta jest jeszcze niższa. O wiele częściej mrówki osiedlają się bezpośrednio w ziemi, preferując jako materiał glebę, piasek, mech lub spróchniałe drewno (na przykład pniaki).
Klimat i temperatura w klasycznych mrowiskach
Gigantyczne mrowiska wykonane z materiałów leśnych, takich jak gałązki i igły, to niesamowite konstrukcje, chroniące mrówki przed czynnikami zewnętrznymi oraz utrzymujące temperaturę i wilgoć wewnątrz. Dach jest nieprzenikniony dla pogody i wiatru oraz posiada wiele małych otworów, które można otwierać i zamykać w celu regulacji temperatury. (1) Idea dużej kopuły jest prosta: im większa powierzchnia wystawiona na działanie słońca, tym więcej ciepła zostanie wygenerowane. Jest to wspaniałe rozwiązanie dla mrówek, biorąc pod uwagę, że ich czerwie i królowe uwielbiają ciepło.
Konstrukcja klasycznego mrowiska gatunku Formica polyctena to symetryczna kopuła wykonana z gałązek, igieł, liści, drobnych kamieni, żywicy i kawałków węgla drzewnego. Pod powierzchnią znajduje się ziemia oraz mnóstwo tuneli i komór. Gniazdo jest ogrzewane przez słońce, ale także przez metabolizm samych mrówek. Gdy temperatura zewnętrzna wynosi zaledwie 13°C, w 30-centymetrowym mrowisku wewnątrz może panować temperatura 25°C. Jest to efekt połączenia dobrze zbudowanego gniazda z dużą koncentracją robotnic w rdzeniu kolonii. W ten sposób mrówki mogą zachować ciepło i energię słoneczną, zapewniając swoim czerwiom optymalne warunki do rozwoju w idealnym środowisku. (2)
Inne sposoby kontrolowania klimatu i temperatury
W północnej Florydzie gatunek Prenolepis imparis zakłada kolonie w mieszance ziemi i piasku i ma zupełnie inny sposób regulacji klimatu w gnieździe. Wykopują jeden długi tunel prosto w ziemię, na głębokość 2,5–3,6 metra, i budują gniazdo na jego końcu. Żadna komora nie znajduje się wyżej niż 60 centymetrów od powierzchni, a większość jest usytuowana w dolnej połowie tunelu. W ten sposób kolonie mogą zagwarantować stabilną temperaturę przez cały rok, ponieważ klimat i temperatura gleby nie różnią się zbytnio na tym obszarze. Dla Prenolepis taki tryb życia jest niezwykle ważny, ponieważ mrówki te nie radzą sobie z gorącymi latami na Florydzie. Ich gniazdo jest wyraźną strategią radzenia sobie z tym wyzwaniem, dzięki czemu zawsze są w stanie utrzymać temperaturę między 16°C a 24°C. Gatunki mrówek pustynnych często stosują tę samą technikę, aby uciec przed upałem, ponieważ już kilka sekund na słońcu Sahary może zabić mrówkę.
Mrówki w strefach klimatu umiarkowanego, dla porównania, skupiają się głównie na zatrzymywaniu ciepła. Potrzebują go do przetrwania, zwłaszcza na początku "mrówczego roku". Niektóre gatunki, takie jak hurtnica pospolita (Lasius niger), wolą budować swoje gniazda wokół kamieni. Nie jest to przypadek, lecz dobrze przemyślana strategia. Kamienie generują dużo ciepła – płaski i cienki kamień blisko powierzchni jest zatem optymalny dla tych czarnych mrówek ogrodowych. Gdy kolonia znajduje się pod jednym z takich kamieni, może szybko rozpocząć składanie jaj i rozwój czerwi, gdy tylko zaświecą pierwsze wiosenne promienie. To ważna przewaga na starcie w pełnym rywalizacji świecie owadów. Właściwości absorbowania ciepła posiadają również spróchniałe drewno i kora, co czyni je odpowiednimi wyborami dla niektórych gatunków. Ponieważ drewno nie przyciąga tak dużo ciepła jak kamienie, gatunki drążące w nich korytarze i osiedlające się wewnątrz są mniej wrażliwe na zapotrzebowanie na ciepło i wilgotność. (3)
Dzięki dobrze zaplanowanemu gniazdu robotnice mogą przenosić czerwie, w zależności od pory roku i pogody, aby zapewnić im optymalne warunki. Są one trzymane głównie w najcieplejszych obszarach gniazda, preferując temperatury 25°–35°C. Poczwarki są przechowywane w suchych regionach. Jeśli gniazdo jest zbudowane pod kamieniami lub drewnem, czerwie są trzymane tam, aby chłonąć ciepło. Gdy temperatura na zewnątrz spada, robotnice przenoszą czerwie do centrum gniazda, aby utrzymać je w cieple. (4)
Referencje
1. Per Douwes, Johan Abenius, Björn Cederberg, Urban Wahlstedt (2012) Nationalnyckeln “Steklar: Myror-getingar. Hymenoptera: Formicidae-Vespidae” s. 39 (w jęz. szwedzkim)
2. Bert Hölldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” s. 373
3. Bert Hölldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” s. 371
4. Bert Hölldobler & Edward O. Wilson (1990) “The Ants” s. 372
Dalsza lektura
Strategie termoregulacji u mrówek w porównaniu do innych owadów społecznych […] – f1000research.com/articles/2-280/v1
