Naukowcy z niemieckiego Instytutu Ekologii Chemicznej im. Maxa Plancka przeprowadzili eksperymenty na sześciu gatunkach mrówek. Wśród nich były między innymi mrówka żniwiarka (łac. Messor barbarus) czy hurtnica pospolita (łac. Lasius niger). W przypadku pięciu gatunków owady narażone na wysokie stężenie ozonu nie były już rozpoznawane przez inne towarzyszki z gniazda i traktowane jak wrogowie.
Jak przekazali badacze, wynikało to z obecności alkenów, czyli związków organicznych z podwójnymi wiązaniami chemicznymi między atomami węgla. To one stanowią niewielką, ale kluczową część charakterystycznego zapachu danej kolonii mrówek. Gaz ozon reaguje właśnie z tymi podwójnymi wiązaniami i niszczy je. Nawet niewielkie zmiany zapachu wystarczają, aby zniekształcić tę tożsamość społeczną, z której korzystają mrówki.
Tylko jeden gatunek mrówek - Ooceraea biroi - nie był narażony na wrogie nastawienie współmieszkańców gniazda po ekspozycji na podwyższony poziom ozonu. Zdaniem badaczy, może to wynikać z wyjątkowej biologii tego gatunku. W ich gniazdach nie ma królowej, a poziom agresji między osobnikami z innych kolonii jest uznawany za ogólnie niski.
Wyniki badania opublikowano niedawno na łamach czasopisma "Proceedings of the National Academy of Sciences".
Jak mrówki się rozpoznają
Jak tłumaczą naukowcy, mrówki zazwyczaj rozpoznają członków swojego gniazda na podstawie charakterystycznych dla danego gatunku mieszanek węglowodorów wytwarzanych w gruczołach. Mieszanki te składają się głównie ze stabilnych alkanów, ale zawierają również alkeny, czyli związki z podwójnymi wiązaniami między atomami węgla, które mogą ulegać utlenieniu i degradacji.
Chociaż alkeny występują w bardzo niewielkich ilościach, mają one kluczowe znaczenie dla unikalnego zapachu kolonii. Mrówki uczą się zapachu tuż po wykluciu. Później, gdy wchodzą w kontakt z innymi mrówkami, porównują ich zapach ze tym z własnej kolonii. Jeśli go rozpoznają, inne mrówki są uznawane są członków gniazda i traktowane przyjaźnie. W przeciwnym razie owady zazwyczaj stają się agresywne.
Ozon szkodził też innym owadom
Wcześniej eksperci wykazali, że podwyższony poziom ozonu w powietrzu wpływał na muszki owocowe, uniemożliwiając samcom odróżnianie samic od innych samców. Dlatego teraz zajęli się mrówkami.
- Zanieczyszczenia takie jak ozon i tlenki azotu, są często przedmiotem dyskusji ze względu na ich szkodliwy wpływ na ludzi. Powinniśmy jednak mieć świadomość, że te wytworzone przez człowieka zanieczyszczenia mogą również powodować znaczne szkody w naszych ekosystemach - mówił Bill Hansson, jeden z głównych autorów badania.
Opracował Damian Dziugieł
Źródło: Phys, Max Planck Institute for Chemical Ecology
Źródło zdjęcia głównego: Shutterstock