Fizjologiczne i etologiczne aspekty życia społecznego owadów Interakcje socjalne (1) Społeczeństwo Definicja 111 Grupa osobników należących do tego samego gatunku i uorganizowanych w sposób umożliwiający współdziałanie Ważne kryterium intuicyjne: Wzajemne porozumiewanie się w celu współdziałania 1
Porozumiewanie się 112 Porozumiewanie biologiczne działanie jednego organizmu zmieniające wzór zachowania innego organizmu w sposób przystosowawczy, czyli taki, że sygnalizacja, reakcja czy obie te czynności są w pewnym stopniu zaprogramowane genetycznie przez dobór naturalny. Sposoby porozumiewania się Stukanie Ćwierkanie Uderzanie Chwytanie Dotykanie czułkami Próbowanie smakiem Wypuszczanie obłoków i smug substancji zapachowych 113 Mechaniczne Mechaniczne i chemiczne Chemiczne 2
Reakcje wywołane przez porozumiewanie się Te sposoby porozumiewania wywołują zmiany zachowania: proste zachowania tj. Rozpoznawanie Rekrutacja Alarm lub bardziej złożone zachowania: Wymiana płynnych pokarmów TROFALAKSJA Uwalnianie feromonów hamujących rozwój kast Wypraszanie i wymiana jaj troficznych Przyśpieszenie lub zahamowanie wykonywania różnych rodzajów pracy Związki dominacji i uległości Zaprogramowane niszczenie, kanibalizm, nekrofagia itp. 114 Dotknij, powąchaj, posmakuj!!! 3
Drogi sygnalizacji 116 Sygnalizacja chemiczna najczęściej spotykana, Sygnalizacja wzrokowa występuje bardzo rzadko i opiera się na prostych sygnałach, Sygnalizacja dźwiękiem szczególnie wykorzystywane są tu dźwięki przenoszone przez podłoże np. taniec wywijany pszczół, Sygnalizacja dotykiem bardzo ważne źródło sygnałów w społeczeństwie; Występuje najczęściej w połączeniu z sygnalizacją chemiczną Zoosemiotyka 117 Dyscyplina naukowa zajmująca się porozumiewaniem się. 4
Reakcje porozumiewawcze: Alarm, Proste wabienie lub złożone wabienie = "skupianie się", Rekrutacja (np. do nowego źródła pokarmu lub miejsca gniazdowania), Czyszczenie + pomoc przy linieniu, Trofalaksja wymiana płynnych substancji pomiędzy osobnikami, Wymiana cząstek pokarmu stałego, Efekt grupowy wzrost (torowanie) albo hamowanie aktywności, Rozpoznawanie współtowarzyszy z gniazda i przedstawicieli określonych kast, Determinacja kast poprzez hamowanie lub pobudzanie rozwoju poszczególnych członków kolonii 118 Reakcje porozumiewawcze w porozumiewanu alarmowym: Ścisłe reakcje alarmowe, Skomplikowane formy reakcji alarmowych: Układy alarmowo-obronne te same substancje chemiczne są sygnałami alarmowymi i bronią Układy alarmowo-rekrutacyjno-konstrukcyjne ślady chemiczne powodują rekrutację osobników do miejsc stanowiących potencjalne źródło niebezpieczeństwa 119 5
Substancje chemiczne uczestniczące w porozumiewaniu alarmowym Ogólną cechą chemicznych sygnałów alarmowych jest ich szybki zanik w otoczeniu chyba, że stale występuje bodziec sygnalizujący niebezpieczeństwo. Nie występuje tu dodatnie sprzężenie zwrotne wykrycie feromonu alarmowego pobudza inne robotnice jedynie do odpowiedniego zachowania nie stymuluje wydzielania tej samej substancji przez inne pobudzone robotnice. 120 Substancje chemiczne uczestniczące w porozumiewaniu alarmowym Octan izoamylu składnik feromonu jadu pszczelego, Terpeny węglowodory i ketony feromony alarmowe mrówek Undekan i substancje gruczołu żuwaczkowego terpeny wywołujące agresywne zachowania alarmowe mrówek Substancje wywołujące rozpraszanie 4-metylo-3-heptanon 121 6
Substancje chemiczne uczestniczące w porozumiewaniu alarmowym 122 Stymulacja mechaniczna - dotykowa - dźwiękowa Reakcja alarmowa os gwałtowny ruch wywołuje drżenie gniazda Drżenie podłoża Ćwierkanie pocieranie o siebie wyspecjalizowanych części ciała mrówki Kołatanie głową - termity 123 2015 Przemysław Grodzicki, Toruń 15 grudnia 7
Skupianie się w grona 124 Termity Cis-3-heksen-1-ol Mrówki ogniowe Dwutlenek węgla Termity i mrówki Substancje zawarte w epikutikuli średnia i duża masa cząsteczkowa, mała lotność działają podczas bezpośredniego kontaktu fizycznego między dwoma osobnikami Pszczoła miodna: Wydzielina gruczołu Nasonova wydzielany przez rojące się pszczoły w momencie napotkania królowej geraniol, kwas nerolowy, kwas geraniowy, cytrol Zapach gniazda pomagający w znalezieniu własnego gniazda Substancje wabiące robotnice do królowej: Substancja królewska kwas trans-9-keto-decenowy Wydzielina gruczołu Koshevnikowa Kwas trans-9-hydroksy-2-decenowy wydzielany przez królową - wabi robotnice do miejsca gdzie osiadł rój Filmy https://www.bing.com/videos/search?q=ants+stridulation+soun d&view=detail&mid=742168b86a5b921953d7742168b86a5 B921953D7&FORM=VIRE - mrówki: strydulacja https://www.youtube.com/watch?v=a7dl1ctsihc - pszczoły: ekspozycja gruczołów Nasonova i działanie feromonów wywołujących skupianie się https://www.youtube.com/watch?v=bxbj0jcd2y reakcja alarmowa os klecanek 8
Reakcje wywołane przez porozumiewanie się Proste zachowania porozumiewawcze. Rekrutacja wykorzystujące bodźce wzrokowe, chemiczne i mechaniczne do skłaniania innych członków kolonii do działań przynoszących korzyść całej kolonii Alarm wykorzystujące bodźce wzrokowe, chemiczne i mechaniczne do obrony gniazda przed atakiem z zewnątrz Rozpoznawanie wykorzystujące bodźce wzrokowe, chemiczne i mechaniczne do rozróżnienia osobników należących do tej samej kolonii od obcych, rozpoznawania kast i stadiów rozwojowych: np. królowej 126 Rekrutacja Porozumiewanie się sprowadzające współtowarzyszki z gniazda do jakiegoś punktu w przestrzeni, gdzie zachodzi potrzeba wykonania pracy. Wspólne poszukiwanie pokarmu, Budowa gniazda Obrona gniazda migracja 127 9
Porozumiewanie się: Rekrutacja 128 Kanały przepływu informacji: Wzrokowe, Chemiczne, Mieszane wykorzystujące wyżej wymienione oraz inne kanały przepływu informacji: Bieg tandemowy, Pozostawianie śladów zapachowych. Porozumiewanie się: Rekrutacja Droga wzrokowa Kinopsja : Opiera się na zdolności do odróżniania kształtów i wykrywania ruchomych przedmiotów, Wielkookie mrówki - nie reagują na nieruchomą zdobycz natychmiast biegną w jej kierunku kiedy zaczyna się poruszać. Urywany, pełen podniecenia bieg u mrówek Formica lugubris, które znalazły zdobycz, Formica nigricans widok biegnącej robotnicy powoduje pobudzenie: Zrytualizowana odmiana biegu lokomocyjnego stanowiąca sygnał wzrokowy to nie jest pewne, Reakcja robotnic odbierających informację jest adaptacyjna i wskazuje na porozumiewanie się. 129 10
Porozumiewanie się: Rekrutacja Droga chemiczna wydzielanie substancji zapachowych odbieranych przez inne osobniki i wywołujące u nich odpowiednią reakcją Feromony alarmowe: 4-metylo-3-heptanon wydzielina gruczołu żuwaczkowego mrówek Pogomyrmex badius Zwabienie i podniecenie robotnic w promieniu 10 cm. Wydzielina gruczołu Nasonova u pszczół: Skupianie robotnic zagubionych w czasie zdobywania pokarmu Udział w rekrutacji współtowarzyszek z gniazda do nowo odkrytych źródeł pyłku i nektaru Skupianie robotnic podczas rójki kolonii Wydzielina gruczołów Arnhardta: Rekrutacja współtowarzyszek z gniazda do świeżo odkrytych źródeł pyłku i nektaru pozostawianie w pobliżu znalezionego pokarmu chemicznych drogowskazów Zapach pokarmu wpływ na zachowanie współtowarzyszek - prymitywna forma porozumiewania rekrutacyjnego. 130 Porozumiewanie się: Rekrutacja Bieg tandemowy Wyższy stopień rozwoju chemicznych metod rekrutacji, Porozumiewanie się dotyczące znalezionego pokarmu - informacja o miejscu występowania pokarmu, Badanie nowego środowiska. http://eol.org/data_objects/11556075 131 11