Struktura kolonii mrówek

Samice zwane królowymi to unikalne osobniki, które tylko raz w życiu, podczas specyficznego lotu godowego, wykorzystują swoje skrzydła, by następnie je utracić po zapłodnieniu. Ten jednorazowy lot ma kluczowe znaczenie, gdyż umożliwia zapłodnienie wszystkich jaj, które królowa będzie w stanie wyprodukować przez całe swoje życie, często trwające nawet kilkanaście lat. Główną rolą królowej jest nie tylko produkcja jaj, ale także opieka nad pierwszym pokoleniem robotnic, które zapewnią dalsze funkcjonowanie kolonii. Liczba królowych w kolonii może się znacząco różnić, w zależności od gatunku, i wynosi od jednej do kilkuset. W przypadku, gdy w kolonii znajduje się tylko jedna królowa, określa się ją mianem monoginicznej.

Robotnice to nieuskrzydlone potomstwo królowej, charakteryzujące się słabo rozwiniętymi narządami rozrodczymi. Ich żywotność różni się w zależności od gatunku i może trwać od 5 tygodni do 4 lat. Są one odpowiedzialne za wszystkie kluczowe funkcje w kolonii, w tym opiekę nad młodymi, pozyskiwanie jedzenia, konstruowanie oraz obronę gniazda przed zagrożeniami. W zależności od gatunku, różnice w pełnionych rolach mogą wpływać na ich morfologiczną budowę. Niektóre gatunki wyróżniają się obecnością kasty żołnierzy, którzy są więksi od typowych robotnic i posiadają duże głowy oraz żuwaczki, służące przede wszystkim do obrony gniazda przed intruzami, jak mrówki z podrodziny Dorylidae. Funkcje żołnierzy mogą także obejmować magazynowanie pokarmu (np. w gatunkach Myrmecocystus, Proformica), mielenie ziaren (w niektórych Solenopsis, Acanthomyrmex) czy transport (Daceton), choć ich głównym zadaniem jest ochrona. W Polsce, najbardziej zróżnicowane morfologicznie kasty robotnic, w tym żołnierze, znajdują się wśród mrówek z rodzaju Camponotus. Żołnierze te, poza obroną gniazda, zajmują się również opieką nad młodymi i budową gniazda. Mrówki z rodzaju Formica również wykazują polimorfizm, aczkolwiek bez występowania żołnierzy o dużych głowach; robotnice typu major są prawie dwukrotnie większe od robotnic typu minor.

Charakterystyka mrówczych gniazd

Struktury wznoszone przez mrówki charakteryzują się imponującą różnorodnością i są przykładem ich zdolności adaptacyjnych do różnych warunków środowiskowych. Rozmiar, kształt oraz konstrukcja tych gniazd zależą od szeregu czynników, takich jak topografia terenu, typ gleby, warunki klimatyczne, dostępne materiały budowlane, a także od sezonu oraz etapu rozwoju, w którym znajduje się kolonia. W toku ewolucji najwcześniej pojawiły się gniazda podziemne, co stanowi najbardziej podstawową formę. Z biegiem czasu mrówki zaczęły tworzyć gniazda naziemne oraz te wydrążone w drewnie, aż po konstrukcje nadrzewne, co odzwierciedla ich ewolucyjny postęp w adaptacji do coraz to nowych środowisk.

1. Gniazda podziemne – charakteryzują się tym, że składają się z jednej lub wielu komór o płaskiej podłodze i wypukłym sklepieniu. Są one połączone systemem korytarzy zaprojektowanych tak, aby umożliwić swobodny ruch w obie strony.
2. Gniazdo ziemne z kopcem – ten rodzaj gniazd jest częściej spotykany niż gniazda podziemne. Wyróżniamy dwa typy gniazd naziemnych: w formie kopca lub krateru. Mrówki z gatunków Messor lub Cataglyphis tworzą nad podziemnymi częściami gniazda krater z ziarenek piasku, który otacza jedno lub kilka wejść. Częściej spotykane są jednak gniazda kopcowe, budowane przez wiele gatunków mrówek, takich jak Formica czy Lasius. Do ich budowy używają one różnych materiałów, najczęściej ziemi wydobytej podczas tworzenia komór i korytarzy, a także znajdowanych w okolicy szczątków organicznych. Charakterystyczne, duże kopce budują przede wszystkim mrówki z gatunku Formica, które można podzielić na 4 strefy:

• Pierwsza, zewnętrzna warstwa o grubości 5-20 cm, stworzona z ziarenek piasku, igieł sosnowych lub świerkowych, źdźbeł trawy i innych materiałów, jest nieprzemakalna nawet podczas silnych deszczy.
• Główna masa kopca, zbudowana z gałęzi sosny, dębu czy brzozy, sięga kilkudziesięciu centymetrów w głąb ziemi, często otaczając martwy korzeń lub pniak, co stanowi centrum struktury.
• Warstwa przejściowa, mająca formę lejka.
• Ostatnia warstwa to korytarze wydrążone w ziemi, gdzie mrówki spędzają zimę.

Ilość mrówek, które mogą zamieszkiwać taki kopiec, liczy się w milionach. Kopce funkcjonują jak inkubatory dla wychowu potomstwa, utrzymując stałą temperaturę w okresie wegetacyjnym, różniącą się od temperatury otoczenia nawet o 20°C. Mrówki regulują temperaturę mrowiska przez całą dobę, w dzień zapobiegając wzrostowi temperatury przez otwory wentylacyjne, a w nocy zamykając je, aby ograniczyć utratę ciepła. Gniazda mrówek rudnic są nieustannie przebudowywane, co potwierdzają badania z użyciem farby naniesionej na igły na powierzchni kopca, które po pewnym czasie znikają, by ponownie się pojawić.

3. Gniazda nadrzewne – liczne gatunki mrówek wykorzystują drzewa jako miejsce do budowy gniazd, tworząc je wewnątrz lub na ich powierzchni. Tworzą samodzielnie korytarze i komory lub adaptują te, które zostały wydrążone przez inne owady. W Europie, za charakterystyczne przykłady gatunków, które konstruują gniazda na drzewach, uznaje się mrówki z rodzajów Camponotus i Crematogaster. Wydrążają one złożoną sieć korytarzy, nawet w żywych częściach drzew. Wśród innych gatunków związanych z drzewami, wyróżnia się kartoniarka (Lasius fuliginosus), budująca gniazda w pniach drzew. Konstrukcja tych gniazd obejmuje wiele poziomych komór i korytarzy, których ściany są tworzone z „kartonu” – materiału produkowanego przez robotnice z przeżutych fragmentów drewna zmieszanych ze śliną. Gniazda te mogą osiągać do 1,5 metra wysokości i około 40 cm średnicy.

Proces powstawania kolonii

Historia kolonii mrówek rozpoczyna się zaraz po locie godowym, kiedy to młode, skrzydlate królowe, zaopatrzone w zapasy pokarmu, wznoszą się na swój pierwszy i ostatni lot, podczas którego dochodzi do kopulacji z samcami. Królowa może kopulować z wieloma samcami, czasem nawet z dziesięcioma, co pozwala jej na gromadzenie nasienia niezbędnego do zapłodnienia jaj przez całe, często kilkunastoletnie życie, z których następnie wyklują się robotnice. Po zakończeniu lotu godowego, królowe lądują na ziemi i w specyficznych pozach pozbywają się już niepotrzebnych skrzydeł.

Opis ten pomija przypadki królowych zakładających kolonię poprzez pasożytnictwo czasowe (np. F.rufa, L.fuliginosus, L. umbratus).

Bez obciążenia skrzydeł, królowa szuka odpowiedniego miejsca do założenia norki. Na początku tworzy jedną komorę, której wejście od wewnątrz zamyka, zalepiając je ziemią. Następnie składa kilka jaj, łącząc je śliną, i rozpoczyna nad nimi opiekę. Pakiet jaj trzyma w żuwaczkach, oblizuje, chroniąc przed wysuszeniem i dostarczając pożywienie. Ślina królowej, zawierająca składniki odżywcze z rozkładu mięśni skrzydłowych używanych podczas lotu godowego, służy do karmienia jaj. Substancje odżywcze przenikają przez półprzepuszczalne osłonki jajowe, wspierając rozwój zarodków. Z jaj wykluwają się larwy, które są następnie karmione, przemieniają się w poczwarki, a ostatecznie w robotnice. Te przejmują zadania opieki nad potomstwem, pozwalając królowej skupić się wyłącznie na składaniu kolejnych jaj.

Zakładamy własną hodowlę mrówek – jaki gatunek wybrać

Na początek warto podkreślić, że w świecie mrówkowych hodowli nie istnieją gatunki trudne, a jedynie te bardziej lub mniej wymagające. Duża liczba poradników rekomenduje rozpoczęcie przygody z hodowlą od gatunku Lasius niger, głównie ze względu na ich łatwą dostępność oraz prostotę w hodowli, a także ciekawe zachowania i zwyczaje. Lasius niger to pospolite mrówki, które podczas okresu rojenia pojawiają się w masowych ilościach, co sprawia, że trudno jest je nie zauważyć. Dodatkowo, są one bardzo odporne na błędy początkujących hodowców.

Inną opcją może być Formica fusca lub mrówki z rodzaju Myrmica. Te gatunki są również stosunkowo łatwe do złapania w naturze, ich mrowiska są płytkie i rozległe, a wewnątrz często znajdują się królowe składające jajka (zjawisko poliginii), co dodatkowo ułatwia start. Są to gatunki łatwe w hodowli, z umiarkowanymi wymaganiami co do wilgotności, temperatury, lokum oraz pokarmu.

Pamiętaj, że nie warto na samym początku wybierać gatunków wymagających, lepiej zacząć od tych prostszych. Z czasem, gdy nabierzesz doświadczenia, możesz spróbować swoich sił w hodowli bardziej wymagających mrówek.

Klasztorny sposób zakładania kolonii – co oznacza ten termin?

Termin „klasztorny” odnosi się do metod zakładania kolonii przez królowe mrówek, które samodzielnie zajmują się wychowaniem pierwszego pokolenia robotnic. W tym okresie królowe zazwyczaj nie spożywają pokarmu, skupiając całą swoją energię na opiece nad jajami i wylęgającymi się larwami. Istnieją jednak wyjątki, kiedy to królowe opuszczają gniazdo, aby poszukiwać białkowego pokarmu dla swojego potomstwa. Takie zachowanie można określić jako formę zakładania kolonii częściowo klasztorną. Przykładem mogą być niektóre królowe z rodzaju Myrmica, które adaptują tę strategię, by zapewnić odpowiednie warunki rozwojowe dla swoich pierwszych robotnic.

Znaczenie terminów : mono i poliginiczne, mono i polikaliczne

Terminy „monoginiczna” i „poliginiczna” oraz „monokaliczna” i „polikaliczna” odnoszą się do struktury społecznej i rozmieszczenia kolonii mrówek.

• Monoginiczna kolonia to taka, w której w mrowisku znajduje się tylko jedna królowa-matka. W koloniach monoginicznych młode królowe, które próbują dołączyć do już istniejącej kolonii, są eliminowane jako zagrożenie. Śmierć królowej w takiej kolonii zazwyczaj oznacza śmierć całej kolonii, ponieważ brakuje reproduktora.
• Poliginiczna kolonia charakteryzuje się obecnością wielu królowych-matek, które mają równe prawa – wszystkie składają jaja i są równorzędnie traktowane przez robotnice. Młode królowe wracające do macierzystego mrowiska są często przyjmowane życzliwie, co zapewnia kolonii rodzaj nieśmiertelności. Oligoginia jest szczególnym przypadkiem poliginii, gdzie w kolonii występują dwie lub więcej składających jaja królowych, które wykazują terytorializm i agresję wobec siebie, zamieszkując osobne przestrzenie gniazda.
• Monokaliczna kolonia rozwija się w obrębie jednego gniazda. Jest to prosta struktura, gdzie cała kolonia zamieszkuje wspólną lokalizację.
• Polikaliczna kolonia obejmuje wiele gniazd, które mogły rozwinąć się z pierwotnego mrowiska. Takie kolonie mogą składać się z dziesiątek, setek, a nawet tysięcy gniazd i są znane jako superkolonie. Mogą one obejmować bardzo duże obszary i istnieć przez setki, a nawet tysiące lat. Największa znana kolonia polikaliczna, należąca do gatunku Linepithema humile, rozciąga się od południa Włoch aż do północy Portugalii.

Czasem kolonie polikaliczne tworzą gniazda satelickie, które działają jako bazy wypadowe czy spichlerze, zwiększając zasięg żerowania i kontrolowany teren, co przekłada się na szybsze znajdowanie źródeł pokarmu i lepszą adaptację do środowiska.

Czy jest szansa na złapanie kolonii z naturalnego środowiska?

Złapanie całej kolonii mrówek z ich naturalnego środowiska jest możliwe, ale zależy to od gatunku. Niektóre kolonie są zbyt głęboko pod ziemią lub ich struktura jest bardzo rozległa, co czyni ich złapanie niepraktycznym. Na przykład, żeby znaleźć królową w mrowisku zlokalizowanym w 60-letnim dębie, należałoby przeszukać całe drzewo. Kolonie gatunków takich jak Lasius i Camponotus są praktycznie niemożliwe do złapania z naturalnego środowiska.

Mrówki z rodzaju Myrmica są łatwiejsze do złapania. Ich mrowiska są płytkie i niezbyt rozległe, często zawierają wiele płodnych królowych. Istnieją także gatunki, które całe mrowisko mieszczą w starych puszkach lub pod kamieniem na głębokości około 5 cm. Można także łatwo pozyskać niektóre kolonie z rodzaju Leptothorax oraz Formica fusca.

Mimo możliwości złapania kolonii, dla wielu hodowców największą radość przynosi założenie kolonii od samej królowej i obserwowanie jej rozwoju od początku. Co więcej, mrówki, podobnie jak wszystkie owady przechodzące przeobrażenie zupełne, nie rosną po przepoczwarzeniu. Larwy rosną, ale dorosłe mrówki mogą nieco zwiększyć rozmiar odwłoka przez fizjogastrię, czyli zwiększenie objętości poprzez napompowanie wola. U królowych rozciągnięcie odwłoka może być również spowodowane intensywnym czerwieniem, przy czym u niektórych gatunków, np. Lasius umbratus, odwłok królowej może osiągnąć ogromne rozmiary, co uniemożliwia jej poruszanie się.