Gábor: A hangyák birodalma

Átírás

1 Gábr: A hangyák birdalma Önképzőkör nvember 10. Bevezetés Egy ttál ellenőrizhetetlen, egyáltalán nem alátámaszttt és divats állítás: egyes becslések szerint a szárazföldi állati bimassza tömegének 15-25%-a hangyák tömege [1] annyi visznt kijelenthető, hgy táplálékpiramis alja felé helyezkedik el és rengetegen vannak, rvark nagybb részét ők alktják besrlt faja van, feltételezések szerint faj van. Néhány fntsabb ezek közül itt: [3] Területileg ezek így szlanak el [2]: Régió Hangyafajk száma Közép- és Dél-Amerika 2162 Észak-Amerika 580 Európa 180 Afrika 2500 Ázsia 2080 Ausztrália 985 Melenézia (Óceánia1) 275 Plinézia (Óceánia2) millió évvel ezelőtt jelentek meg a darázsféle hártyásszárnyúakból kialakulva a zárvatermő növények széleskörű elterjedését követően Méretük 0.75mm és 52mm között fajtától függően, de az 50 millió éve élt Titanmyrma királynője 6cm hsszú vlt és 15cm szárnyfesztávlsággal rendelkezett! Az óriás amaznhangya [13] dlgzóinak mérete 3-4cm Magyarrszágn a legnagybb hangyák a lóhangyák, a királynő mérete 1,5cm, a dlgzóké 0.6-1cm A hangya feje elektrnmikrszkóppal nézve - Kép frrása:

2 A hangya anatómiája Fej Tr Nyél Ptrh A hangya felépítése - kép frrása: [2] Szem Fejen elől: összetett szem mzgás detektálásában ügyes, de kis felbntás Fej tetején szintén vannak fényérzékelő sejtek Csápstr Vegyszerek, légmzgás, vibráció érzékelése Kmmunikáció: Összeérintik másik hangya csápjával és rezegtetéssel infrmációt adnak át neki, így ismerik meg egymást is 1 Rágók táplálék, építőanyag stb. megragadása, megrágása, ellenség támadása Agy Szív, légzés 6 láb, végén karmk Ivars egyedeknél: vannak szárnyaik is Gymr Szőrök a felületén Ivars egyedeknél: nemi szervek Dlgzóknál esetleg fullánk a végén (nemi szerv átalakulása) 1 Érdekes adalék: Van egy Dél-Amerikai hangyafaj (Argentín hangya), amely az összes hangyafajjal szemben rendkívül agresszív és amit több száz éve behurcltak Európába és elterjedt a Mediterrán partvidéken. Összeeresztették mstanság az Európában lévő példánykat az őshns Dél-Amerikaiakkal egy némi hezitálás után barátságsan viselkedtek egymással.

3 Társadalmi berendezkedés Kasztk Hangyák kasztjai és szerepük (általánsan, erősen függ a fajtól): Szárnyas hím Többi kasztnál keskenyebb frma, rövid élet (nem is tudnak enni!), pársdás után meghalnak. Szárnyas nőstény Nagybb ptrh. Rajzáskr kiszállnak a szárnyas hímekkel együtt és a levegőben vagy a földön pársdnak. A párzáskr begyűjtött spermát használják évekig, életük végéig Rajzáskr felbrul a rend a blyban. Előfrdul, hgy a szárnyashangyák túl krán jönnek ki, ekkr dlgzók visszahurclják őket a blyba. Királynő Megtermékenyített, eredetileg szárnyas nőstény, de szárnyait a pársdás után letépte Utána helyet keres és új bly életét megszervezi Egész életében petéket rak és illatanyagai segítségével irányítja a blyt Rvakhz képest rengeteg ideig él, akár évig Hangyafajk döntő részénél 1 királynő van a blyban, de vannak többkirálynős klóniák is (pl. fáraóhangya, itt a klóniában több száz szaprdóképes királynő lehet vagy erdei hangyák szuperklóniái) Dlgzó Elsatnyult, szárny nélküli nőstény egyed Feladata a lárvák és bábk tisztítása, hurclászása és táplálása, felderítés, táplálék és flyadékszerzés Ebből is több kaszt lehet (pl. vándrhangyáknál 4, levélvágó hangyáknál 7) Katna Hasnló, mint a munkás (tehát eredetileg nőstény), de annál jóval nagybb (típustól függően akár 3cm) Fejük és rágójuk különösen nagy (van lyan típus is (nem jellemző), aminek rágója már táplálkzásra alkalmatlan, külön kell etetni felvágtt, pépesített kajával) Feladat: Védelem/támadás, prtás a blynál, de akár keményebb magvak feltörése is stb. Ezeken kívül lehetnek átmeneti frmák (kkat ld. lárvafejlődésnél és együttélés más élőlényekkel), speciális egyedek (pl. mézesbödönhangyák) A társadalmban betöltött szerepet a kasztk határzzák meg, amit a királynő irányít a kasztk fejlődésének manipulálásával Levélvágó hangyák kasztjai: 7 különböző fajta dlgzó (bal ldalt), 1 királynő, 1 szárnyas nőstény. Frrás: [2]

4 Életciklus 1. Tjás megtermékenyítés esetén nőstény egyed megtermékenyítés nélkül hím egyed 2. Lárva 4-5 alkalmmal vedlik Dlgzók etetik (1. először szciális gymr, majd 2. szilárd táplálékkal pl. magvakkal, megtermékenyítetlen tjáskkal stb.) Etetéstől és/vagy hőmérséklettől függ, hgy később dlgzó, katna vagy szárnyas nőstény lesz a nőstény egyedből (fajknál eltérő módn, pnts mechanizmus még kutatás tárgya) 3. Báb (típustól függ, hgy gubóban vagy anélkül) 4. Kifejlett hangya A dlgzk a tjáskat, lárvákat és bábkat állandóan mzgatják (szűk hőmérséklettartmány jó nekik!), tisztítják, védelmezik Élőhely Vár, bly skféle lehet: Föld alatti járatk (elég sk típus, pl. levélvágó hangya [6] Dél-Amerikában) Föld alatt és föld fölött is (pl. erdei vöröshangya [17] tűlevélből építi (legnagybb megfigyelt több mint 2m magas és 9m átmérőjű vlt), gyepi hangya hmkkupact csinál) Fába vájva (lóhangya) Odvas fában kartnfészek (fekete hangya) Fákn fészek levelekből a lárvák fnalával összefnva (szövőhangya [10] (Ázsia és Ausztrália), de Javan és Dél-Amerikában más fajk is csinálnak hasnló fészkeket) leveleken a fák csúcsain függőfészek (Braziliában lóhangya) Nagybb klóniák főfészek mellett mellékfészkeket építhetnek, amit utakkal kötnek össze, ahl flyamatsan vnulnak A klóniák mérete típustól függően alig száz (pl. Óriás Amazn hangya) és akár millió egyed (erdei vöröshangya) között lehet Még adtt blyn belül is erősen ingadzhat az egyedszám évszaktól függően (akár 10x szrzó lehet a kettő között) Szuperklónia: Több hangyaklónia békésen és együttműködve egymással összeköttetésben Legnagybb ismertek [5]: Japánban, becslések szerint 306 millió dlgzót, 1 millió királynőt tartalmaztt fészekben, 2.7km 2 -n elterülve Dél-Európában a Mediterrán és Atlanti partvnaln 6000km hsszan elterülő, behurclt Argentín hangyák egy típusúak, egymással együttműködők, több millió fészkük, amiben több milliárd egyed él tekinthető megaklóniának is Vannak nmád hangyák is, amik flyamatsan vándrlnak Pl. vándrhangyák (Közép- és Dél-Amerika) [14][T2]: saját testükből építenek blyt, sertéikkel kapaszkdnak össze, a rések méretének állításával szabályzzák a hőmérsékletet (felnőtt egyedek száma ezer között) 20 naps nyugalmi és 15 naps vándrlási periódusk váltgatják egymást Összefglalás Igazából elszttt élőlény, maga a bly tekinthető egy élőlénynek (szuperszervezet), nem a hangya egyed (egyed önállóan nem is életképes)

5 Táplálékkeresés, útkeresés és egyéb prblémamegldóképességek A dlgzó hangya üzemmódjai: Felderítés: nagyjából véletlenszerűen blyng, ha táplálékt talál, akkr azt jelzi, veszélyt szintén jelzi Jelzés lehet fermnnal (flyamatsan párlg, tehát új fermn lehelyezése (frissítés) nélkül avul az infrmáció), csáppal stb. Jelzés esetén a többi hangya damegy és szintén jelzést tesz A klóniának sk víz kell. Ezt a ptrh-n lévő szőrök segítségével viszik be a blyba. Táplálékszerzés: Beviszik egyben VAGY Szciális gymr: megeszik, beviszik és kiköpik Lárváknak kell ilyen előemésztés is 2 dlgzó, ha találkzik, akkr egyik másiktól kérhet kaját Vannak bejáratt útvnalak, ösvények Kmplex prblémamegldó képességek Hangyahíd: a hangya gyakrlatilag minden felületen elmegy, akár fejjel lefelé kapaszkdva is, ha nem kell cipekednie. Visznt ha cipekednie kell, akkr fejjel lefelé nem tud menni, megldás lehet ekkr a hangyahíd (videók: itt és itt) ilyen pl. a Dél-Amerikai vándrhangya [14] Hangyatutaj (Amazn dzsungelben tűzhangyák [16]): hangyák összekapaszkdva átkelnek a flyón víz felületi feszültségét kihasználva Támadási módk Hangyahíd és hangyatutaj - Frrás: Támadás rágókkal csapatsan Élve szétkaszablják a náluk skkal nagybb rvarkat (szöcskéket, skrpiókat ), gyíkkat...stb. [T2] Van, hgy hangyasavval kmbinálva. Pl. erdei hangyák rágkkal ellenséges hangyák kitinpáncélját megnyitják és hangyasavat fecskendeznek rá Támadás fullánkkal Legerősebb csípése a Dél-Amerikai őserdőben élő bullet ant-nak [11] van (erősebb, mint a tarantuláé, azért is hívják pisztlyglyóhangyának, mert lyan, mintha az emberre rálőttek vlna) Egy bennszülött törzs beavatási próbája ez : kesztyűt kell felhúzniuk és percig magukn tartaniuk a 10 éves fiúknak, amiben ilyen hangyák vannak. 1 csípés 300 percig fáj A tűzhangyák [16] nevüket pirs színükről és arról kapták, hgy csípésük lyan érzés, mintha égési sérülést szerezne a test Az Óriás Amazn hangya [13] csípése is elég súlys Támadás és védekezés hangyasav kilövellésével csapatsan A hangyablyk csatázhatnak egymással, pl. erdei vöröshangyáknál akár hetekig eltarthat tavasszal a csata a szmszéds klóniákkal, mire az egyes blyk határai kialakulnak Sebesült testvéreket elviszik De csak akkr szlidárisak, ha amúgy is visszafele mennek már, aktív harcba menet tthagyják őket Sebesült hangya megtanul kevés végtaggal is dlgzni

6 Mit esznek? Mezőgazdaság és vadászat Növények Dél-Amerika esőerdők: Azteca-hangyák és Cecrpia növény szimbiózisa: Hangyák a növényben fészkelnek és a növény váladékát eszik, cserébe védik a növényt az azt megdézsmálni szándékzó állatktól Lemn ants (citrm hangyák) [15]: 1-3 növényfajn kívül a többit szisztematikusan kiirtják azzal, hgy leveleikbe mérget fecskendeznek A kertek, a fészkük közelében vannak, a legnagybb megfigyelt ilyen kert 1300m 2 -en terül el, 328 fát tartalmaz és a becslések szerint 800 éve művelhetik a hangyák Megj.: Fiji szigetén is van kertész hangya faj Ausztrália: Bull ant (Bika hangya) [12]: Egy rchidea beprzását végzi, annak nektárján él Gmbatenyésztés Dél-Amerika: Levélvágó hangyák [6] 0,5 millió egyed egy blyban Gmbát nevelnek a föld alatt egyetlen táplálékuk Fák leveleit begyűjtik, felvágják kb. 2 centis darabkba, beviszik a föld alá a blyba és gmbát nevelnek a lebmló levelekből 1 fát kb. 24 óra alatt csupaszítanak le Gmbát ürülékükkel megtrágyázzák, gymlálják, metszik stb. A termesztett gmbát időnként megtámadja egy élősködő gmba, ezek ellen a hangyák baktériumkat vetnek be, amiket a testükön tárlnak és amely a hangyák váladékán él Rajzáskr az új királynő visz magával egy gmbafnalat a blyból, amit elültet az új fészekben Állattenyésztés Magyarrszágn is sk fajnál: Tetűk a tehenek Édes váladékt fejnek le tőlük a hangyák: Csápjával megsimgatja a tetű ptrhát Kiválaszt a tetű egy édes cseppet ( mézharmat ) Hangya megtölti ptrhát a mézharmattal és beviszi a blyba Táplálék Tűleveles erdőkben, hegyekben a bly fűtésére is használják (hangyák testében persze) [T1] Cserébe védik, áplják és terelgetik őket új táplálkzási helyekre Ne csak levéltetvekre gndljunk, pl. a Magyarrszágn is élő brstyánsárga hangya a föld alatt él és lyan tetveket tart el, amelyek a növények gyökerén élősködik Más fajk lepkehernyót tartanak: Nappal legeltetik, éjjel beviszik a blyba Vadászat Mzgást látják, arra támadnak Többnyire csapatsan, szervezetten ejtik el az áldzataikat [T1] Más rvarkra, hernyókra, de akár kisebb hüllőkre, kétéltűekre, emlősökre stb. Támadás rágókkal, hangyasavval vagy méreggel Zsákmányt egyben beviszik vagy feldarablják és úgy viszik be a blyba Nmád életmód Letarlnak egy területet majd tvábbállnak pl. Dél-Amerikai vándrhangyák [14] egy térség rvarvilágát felfalják aztán débbállnak

7 Élelmiszer tárlása Mézesbödönhangyák [8]: élő tárlóedények, járatk mennyezetéről lefele lógnak és ptrhuk tele van édes flyadékkal (nektárból vagy levéltetvek váladékából). Ha egy dlgzó éhes, megmasszírzza a csápjával és ad neki a táplálékból Különböző fajaik élnek Ausztráliában, Afrikában, Közép- és Észak-Amerikában Aratóhangyák [9]: Magkat vagy gmbákat gyűjtenek be és raktárznak a blyban. Több száz faja van, szerte a világn élnek Orvstudmány Tisztítják egymást, van lyan faj, amely antibitikums réteget termel, amelyet egymásra kennek Halódó és halltt kllégák eltávlítása a bly közeléből a fertőzés megelőzése érdekében Kihrdják a királynőt egyes hidegebb égövi fajk a napra néha (veszélyes), hgy a meleg és UV sugarak fertőtlenítsék a tél után [T1] Egyes hidegebb égövi fajk gyantát visznek be a blyba és használnak antibitikumként [T1] Rablás és rabszlgatartás Más blyk kirablása Van amikr csak szimplán táplálékszerzés céljából tjáskat és lárvákat Van, amikr rabszlgatartás céljából tjáskat és lárvákat, amiket aztán felnevelnek Magyarrszágn pl. az amaznhangya ilyen. Nincs is dlgzója, csak katnája (és ivars egyedei) rabszlgák nélkül ezért életképtelen De lyan is van, hgy rögtön dlgzót rablnak rabszlgának Matabele ant (Afrika) termeszvárkba hatl be és azt fsztja ki Bly uralm alá hajtása [T1] 1. Biznys hangyák friss királynője a pársdás után fészket keres, ahl kisebb termetű hangyák vannak. 2. Eleinte ellenségesek a kis hangyák és támadják, de napkig bódítja őket az illatával 3. Aztán egyszer csak elkezdik etetni, szlgálni és innentől már átvette az uralmat, a dlgzók őt és az ő petéit szlgálják ki Magyarrszágn a pirsfejű rabszlgatartóhangya ilyen pl. De lyan is előfrdul, hgy bemegy a blyba, megöli a királynőt és a dlgzókat és a kikelő peték már őt szlgálják, az ő petéit segítik kikelni. Ilyen pl. Magyarrszágn a rablóhangya Együttélés más klóniákkal és más élőlényekkel Különböző klóniák együttélése: Tlvajhangyák: Kis hangyák rácsatlakznak járataikkal a nagy blyra, azt meglpják, de túl kicsik, hgy elkapják őket a meglptt nagybb hangyák Vendéghangyák: van pl. lyan kisebbfajta hangya, aminek pár száz fős ppulációja a hatalmas vöröshangya milliós egyedű fészkén belül él Különböző fajk békés együttélése Szuperklóniák: Egyazn fajból több száz, esetleg ezer királynő együtt, az eredetileg külön lévő családk egy blyban élnek és segítik egymást (táplálkzás (szciális gymr), védelem stb.) más élőlényekkel együttélés: vendégbgarak: édes nedvekkel látják el a hangyákat - hangyák gndzzák őket, skszr saját klóniájuk rvására, szélsőséges esetben krcs, átmeneti kasztk fejlődnek ki, ami akár a klónia pusztulásával is járhat. pl. Magyarrszágn ilyen az erdei vöröshangyák fészkében élő selymes pamacsshlyva (lmechusa pubicllis) lárvája. Ez tavasszal kifejlődve elhagyja a blyt és más blyt keres ahva lerakhatja petéit. hangyásztücsök: hangyák testén lévő lajs anyagt nyalgatja, azn él. Visznt hangyák nem kedvelik, vigyáznia kell állandóan, hgy elugrjn a rágóik elől - előfrdul, hgy pár hét bent élés után, amikr nem figyel eléggé, hangyák megölik

8 paraziták: atkák Zmbihangyák Brazilia és Thaiföld: Ophicrdyceps unilateralis gmba [19] bullet ants-t támadja meg Leflyás: 1. Egy spóra rákerül a hangyára 2. Hangya szervezetén belül elterjed, átveszi az irányítást a hangya felett 3. Hangya felmászik a növény tetejére (gmbának ideális hely) és beleharap (rögzíti magát), majd meghal 4. Gmba 2-3 hét múlva kikel és spórákat szór ki magából Amint érzékelik a hangyák, hgy egy társuk gyanúsan viselkedik, elviszik a blytól jó messzire Kapcslat az emberekkel Kárkzás Élelmiszerre, vízre bejönnek a házba Épületszerkezetek (faszerkezet, szigetelés) kársítása pl. lóhangya dút váj ezekbe Termés letarlása Behurclásk A rendkívül agresszív Argentín hangya Dél-Amerikából elterjedt Dél-Európában ( éve) és Észak- Amerikába (1907-től) és kiszrítja az őshns fajkat, utóbbi helyről az Ázsiai tűhangya a közeljövőben elkezdte kiszrítani (hideget jbban bírja, előbb ébred tavasszal) Fáraóhangya Észak-Afrikától Európai lakótelepekbe (magas hőmérséklet kell neki) Haszn, kereskedelem Nmád hangyák kártevő rvarktól, hernyóktól nagy területeket megtisztítanak, erdei vöröshangya is megtisztítja a fészke környezetét a kártevőktől, Dél-Kínában a szövőhangyákat használnak a citrusligetek védelmére Lóhangyák megtisztítják az erdőt a krhadó fatönköktől, lebntják őket Dél-Afrikában a ribs (magyar neve: vörös fkföldirekettye ) termését nehéz összeszedni (pici és nagy területen terül el), hangyákkal gyűjtetik be, majd kiszedik a fészkükből (200g mag van kb. egy fészekben) Hangya, mint étel: Szövőhangya lárvái Indnéziában Mézesbödönhangyák Ausztráliában Hangyatjásk Dél-Amerikában pirítva Lemn ant Dél-Amerikában Hangya, mint rvsság: Bullet ant és hatalmas Amazn hangya mérge Dél-Amerikában Szövőhangya dlgzói Indiában és Kínában Számítástechnikában és rbtikában az elszttt rendszerek fejlesztésénél használják a hangyaklóniáknál megfigyelt stratégiákat [20] Hangyafarm: 50-es évek végétől (USA), megfigyelni az életüket Kultúra Aespus: A hangya és a tücsök H. G. Wells (1905): The Empire f the Ants József Attila: A hangya Animációs film / rajzfilm: Atm Anti, Z a hangya, Egy bgár élete Film: A hangya Számítógépes játék: SimAnt (1992)

9 Kitekintés más szupertársadalmakra Termeszek [4][T2] Fehér hangyáknak is hívják őket, de nem hangyák, hanem a csótányk rendjébe tartznak Élőhely: Fán v. fában: fészek (pl. Amerika) Földön: vár (pl. Ausztrália, Afrika) Ausztrália - Hőmérsékletszabályzás hatalmas hűtőtrnykkal, légkndi: Vár aljában termeszek termelik a hőt Fal ldalán végig kis lyukak a bejövő levegőnek A trnyk tetején is lyukak az áramlás mennyiségét lehet szabályzni: nappal kinyitják a vár ldalán alján, ldalán és tetején a nyíláskat, a felszálló meleg levegő ekkr alul, a földön és a vár falán keresztül hidegebbet szív be hűtés éjjel bezárják a trnykat, a levegő cirkulál, a termeszek által keltett hő elegendő a szigetelt várban A vár aljában gmbát termesztenek, ami a termeszek által begyűjtött rtható növényeken él Kasztrendszer: A. Király (!) B. Királynő C. Másdlags királynő D. Harmadlags királynő E. Katnák F. Dlgzók Termeszek kasztjai. Frrás: [4] A vár aljában él a királynő, aki irányítja az államalakulatt Dlgzk flyamatsan etetik, tisztítják évig is elél akár (!), a megtermékenyítő hímmel, a királlyal együtt, akivel flyamatsan pársdik tjást rak le napnta! Dlgzk elviszek őket a bölcsödébe, ahl kikeltik őket gmbát adva nekik Rajzás: Hímek és nőstények kirepülnek és pársával új társadalmat alakítanak ki A várban/fészekben fajtól függően pár száz vagy pár millió egyed él Afrikában Matabele hangyák [18] az ellenségeik, amik bemennek a váraikba és kifsztják őket

10 Méhek [T2] Magánysan vagy közösségben élnek Közösségben élő méheknél: Királynő Irányítja a kaptárt (illatanyagai segítségével), utódk Here Rövid életű, csak megtermékenyítéshez Dlgzók ( királynő lányai ), legnagybb telepben akár dlgzó Élelem begyűjtése (nektár a lábaiknál lévő tasakba) Utódk gndzása Kaptár építése Ha királynő kntrllja alábbhagy, tőlük is lehetnek tjásk, amit királynő megpróbál elpusztítani felbrulhat a rend, királynő ellen frdulhatnak, meg is ölhetik klónia elpusztulhat, de néhány új királynő alapíthat új kaptárt Kmmunikáció fejlett: repüléssel, tánccal jelzi, hgy hl és mit talált Frrásk és javaslt irdalm Weblapk Tételek elérése: 2018 nvember 3-10 [1] Ted R. Schultz (2000). In search f ant ancestrs. Prc. Natl. Acad. Sci. USA 97 (26), [2] Wikipedia: Hangyák [3] Wikipedia: Hangyafajk [4] Wikipedia: Termeszek [5] Wikiepedia: Hangyaklónia [6] Levélvágó hangyák [7] Azteca hangyák [8] Mézesbödön hangyák [9] Arató hangyák [10] Szövőhangya [11] Bullet ant [12] Bull ant [13] Óriás Amazn hangya [14] Vándrhangya [15] Lemn ant [16] Tűzhangya [17] Erdei vöröshangya [18] Matabele ant [19] Gmba, ami zmbi hangyát csinál [20] Hangyaklónia működésére épülő ptimalizációs algritmusk Természetfilmek [T1] Attenbrughs and the Empire f the Ants Dcumentary. BBC [T2] David Attenbrugh: Life in the undergrwth. Vl 5.: Superscieties (6: : Bees, 17:30-37:15 Ants, 37:15-end: Termites) Dcumentary. BBC