Šveitsi teadlane Auguste Forel võttis 12. augustil 1886 metoodiliselt lahti antennid erinevate liikide sipelgate hulgast. Ehkki selline tegu võib olla keskmisest väikesest poisist midagi enamat kui teadlast, võiks see viia hämmastava arusaamani sipelgate suhtlemisest.
Kui Forel pani kõik oma sipelgad kasti - tegu, mis puutumata kriitikutega innustaks agressiivsust -, eksisteerisid antennideta olendid harmoonias. “Vähehaaval tõmbasid mu erinevad sipelgad end õnnelikult kokku, ” kirjutas Forel ajakirjas The Senses of Putukad . See väike sipelgate paradiisi plaaster näitas kontseptsiooni, mis on teadlaste mõistmisel sipelgate kommunikatsioonist endiselt keskne: sipelgad kasutavad oma antennide abil sõpra vaenlasest välja sorteerimiseks.
Kuid enam kui sajandi pärast jäävad selle vaikse suhtluse üksikasjad suuresti saladuseks. Kuid täna ajakirjas Proceedings of the Royal Society B avaldatud uuring võib aidata teadlastel antikeele keerukuse osas läbi sorteerida. See viitab sellele, et sarnaselt üksteise taga nuusutavatele koertele sipelgavad sipelgad võõra inimese antennides oluliste keemiliste näpunäidete korjamiseks.
Aastaid pärast Foreli katset mõistsid teadlased, et ilma antennideta sipelgad ei tundnud enam ühendite rühma, mida nimetatakse küünenahadeks süsivesinikeks ehk CHC-deks. See rasvane või vahajas aine katab enamiku putukate kogu keha, et vältida nende kuivamist, sarnaselt paljude taimede lehtedel oleva vahaga.
CHC-d on väga mitmekesine ühendite rühm. Ja sipelgat ei kata mitte ainult üks CHC, vaid paljud. CHC-de kombinatsioon võib erineda sipelgakolooniatest või isegi ühe pesa piires. Teised olendid on isegi õppinud neid lõhnu jäljendama, et pääseda sipelgate linnusesse.
Siiani olid teadlased eeldanud, et iga üksiku sipelga jaoks oli CHC kate ühtlane kogu putuka suhtes. Kuid see ei pruugi nii olla, ütleb Qike Wang, Melbourne'i ülikooli magistrant ja uue uuringu juhtiv autor.
Paljudel loomadel on kehaosadel erinevate näärmete eritumisest ja keskkonnateguritest üsna selged ja mõnikord tugevad lõhnad. Wang märgib: “Teie kaenlahais lõhnab teistmoodi kui teie jalg, eks?” Ometi polnud keegi seda sipelgate ideed varem kahtluse alla seadnud.
Nii analüüsisid Wang ja tema kolleegid CHC-de profiili Austraaliast pärit töötajate sipelgate antennidel, peas, jalgadel ja kõhul ning Iridomyrmex purpureus liha sipelgate reproduktiivkassas. Nad leidsid, et lõhnad võivad erineda ühe sipelga kehaosadest rohkem kui erinevate kolooniate vahel.
I. purpureus kipub nende leherohtudele, kes eritavad siirupipõhist lahust, mis võib olla sipelgate valmistoiduallikas. (Qike Wang) Nii suurte lõhnade erinevuste tõttu tekkis meeskonnal küsimus, kuidas sipelgad võivad pesakaaslaste tuvastamiseks mitmesuguseid näpunäiteid kasutada. Nii nad jälgisid, kuidas tööliste sipelgate paarid omavahel suhtlesid, kui neid esitleti pesakaaslaste ja mitte-pesakaaslastega. Sipelgad näitasid üles suuremat huvi oma tundlike antennide kasutamisel vastase antennide, mitte teise sipelga selja või jalgade uurimiseks - see andis uurijatele elundi tundmatu tähtsuse.
Seejärel kordasid teadlased Foreli eksperimendi versiooni, kuid nad eemaldasid antennid ainult mõnedel sipelgatest. Nad tutvustasid neid sipelgaid kõigepealt pesakaaslaste ja seejärel pesakaaslastega. Isegi kui nende antennid olid terved, ei näidanud oletatavad vastased agressiooni antennideta olendite suhtes.
Kuid antennide amputatsiooni muid mõjusid olenditele oli raske teada. Nii testisid Wang ja tema kolleegid sipelgaid uuesti, kuid eemaldasid seekord antennidelt ainult vahajas CHC-kattekihi.
Selle keeruka ülesande täitmiseks tuimastati teadlased sipelgad, pannes need korraks sügavkülma. Seejärel kastsid nad õrnalt sipelgaantennid orgaanilisse lahustisse, mis vahajas katte eemaldas.
Kui sipelgad ärkasid, esitas meeskond nad pesakaaslastele ja mitte-pesakaaslastele, et jälgida nende reaktsiooni. Putukatest ilmnes puhastatud sipelgale vähe agressiivsuse märke, mis sageli näitasid agressiooni endiselt CHC-koormatud putukate suhtes.
Meeskond kordas katset ikka ja jälle. Kõik tulemused näitasid, et sipelgad valivad pesakaaslaste tuvastamiseks oma näpunäited, kasutades ainult antennides olevaid CHC-sid - vihje sellele, et antisuhtluseks on teadlaste poolt märkamata jäetud märksa keerulisem.
"Nii pikka aega pidasime iseenesestmõistetavaks, et antennid on lihtsalt sensoorsed elundid ega mõelnud muudele funktsioonidele, " räägib Wang. Kuid näib, et antennid nii edastavad kui ka saavad teavet.
"On olnud suundumus mõista, et koloonias elavate inimeste lõhnaprofiilid on palju mitmekesisemad, kui me ette kujutasime, " ütleb Stanfordi ülikooli bioloog Deborah Gordon, kes selle uurimisega ei tegelenud. "See [uuring] astub selle sammu edasi, näidates, et lõhnad on erinevad isegi inimese siseselt."
Kust need lõhnavad näpunäited pärinevad?
Praegu on seda raske öelda. Teadlased arvasid varem, et sipelgad levitavad CHC-sid samal ajal, kui nad hoolitsesid iseenda või teiste eest või jagasid võib-olla lõhnu, kui nad askeldasid üksteisele kihutavates kolooniates. Värsked uuringud on aga väitnud, et ka paljud muud tegurid võivad neid keemilisi näpunäiteid muuta, väidab Gordon. Kombaini sipelgate jaoks söödavad söödamaajad pikki tunde päikese käes, mis muudab nende CHC katte, andes neile pesaga seotud kaaslastega võrreldes selge lõhna.
"See on tõesti huvitav avastus ja tekitab palju küsimusi, " ütleb Gordon. "Nagu see, kust variatsioon pärineb? Kuidas see aja jooksul muutub?"
Wang ja tema kolleegid on nüüd pöördunud nende küsimuste poole, et teada saada, kas nad saavad sõeluda, kust erinevad näpunäited tulevad ja millist teavet sipelgad lõhnadest valguvad.
Isegi pärast enam kui sajandit kestnud teaduslikku sondimist jääb Wang lootusele, et teadlased lõpuks hävitavad antisuhtluse. "Isegi nendes valdkondades, mis on nii hästi uuritud ja tuntud, võib loodus meid ikkagi üllatada, " ütleb ta.
