Mláďata mravenců by nikdo nenazval roztomilými. Není na ně moc hezký pohled – hmyz začíná život jako nevzhledné larvy připomínající červy – a jejich chování je, upřímně řečeno, děsivé: pokud zrovna nezvrací do úst dospělého člověka, nenasytně se požírají navzájem.
Dospělí mravenci však toto chování u svých mláďat nejen tolerují – jsou na něm závislí. Vědci nyní předpokládají, že larvy mravenců hrají dalekosáhlou roli, která je životně důležitá pro soudržnost složitých společností, do nichž se rodí.
„Larvy mohou být samostatnou sociální kastou se specifickou funkcí, bez níž by kolonie nemohla fungovat,“ říká Eva Schultnerová z univerzity v německém Regensburgu, která se zabývá rolí vyvíjejících se jedinců v mravenčích koloniích.
Mláďata některých druhů hmyzu, například termitů, mají často tvar miniaturních dospělých jedinců, doplněných o drobné nožičky. Larvy mravenců jsou takovými znaky obdařeny jen zřídka. Jejich tělo bez končetin jako by jim znemožňovalo větší pohyb, což vyvolává dojem, že jsou pouze pasivními objekty závislými na péči dospělých. Nemají ani tykadla, která dospělí mravenci používají k vnímání okolí a komunikaci – biologové proto kdysi předpokládali, že se svým okolím nebudou nijak komunikovat.
Zvnějšek však může klamat.
Některé larvy mravenců signalizují dospělým, že mají hlad, tím, že se kývají a zřetelně pohybují svým kapkovitým tělem. Jiné, jako například larvy mravenců buldočích, stojí vzpřímeně. Některé larvy jsou ve skutečnosti pohyblivé, přestože jim chybí nohy. Mohou se plazit k hmyzí nebo žížalí kořisti, kterou do hnízda přinesou dělnice.
Mravenčí larvy navíc skrývají neobvyklé tělesné znaky. Například drobné, protáhlé hlavičky vyvíjejících se mravenců rodu Myrmecina jsou dokonale přizpůsobeny ke krmení. Dospělci rozervou roztoče a předloží je larvám, které pak zaboří své protáhlé hlavy do mršiny a zkonzumují její obsah.
Larvy mravenců rodu Leptothorax mají doplňující vlastnost: unikátní struktury na jejich břiše fungují jako potravní košíky, které jim umožňují udržet si kořist.
Některé larvy mravenců mají orgán vydávající zvuk, který jim umožňuje komunikovat
Při detailním pohledu na mnoho larev zjistíme, že jejich tělo je pokryto chloupky, často specializovanými pro různé funkce. U lesních mravenců fungují chloupky jako suchý zip a poutají larvy k sobě, aby je dělnice mohly snadno přenášet. Starší larvy jiného druhu mravenců, Pheidole rhea, mají na konci chloupků háčky, které dospělcům umožňují připevnit je ke stěnám hnízda. Předpokládá se, že dělnice zavěšují mláďata jako způsob jejich organizace a určení doby krmení. Podobný systém mají i ponravoví mravenci, jen s tím rozdílem, že jako háčky používají lepkavé struktury podobné pupínkům.
Chloupky však nemusí fungovat jen jako kotvy: mohou pomáhat larvám komunikovat. Larvy vos používají chloupky jako svůj hlavní smyslový orgán. Když jsou ve svých hnízdech, mohou detekovat vibrace, když dospělí klepou na stěny. Předpokládá se, že vibrační signály hrají roli i při určování, zda se z mladé vosy vyvine dělnice nebo královna. Podle Schultnera by chlupy mohly být podobným způsobem využívány i u larev mravenců – i když nikdo neprovedl studie, které by tuto myšlenku potvrdily.
Místo chlupů mají některé larvy mravenců orgán vydávající zvuk, který jim umožňuje komunikovat. Karsten Schonrogge z Centra pro ekologii a hydrologii NERC ve Wallingfordu ve Velké Británii zjistil, že jakmile vnější obal kukel některých mravenců rodu Myrmica ztvrdne, vytvoří se specializovaný orgán, který jim umožňuje vydávat hovory. Starší mravenci obvykle používají ke komunikaci chemické signály, ale vědci se domnívají, že tvrdá vnější slupka kukel může blokovat vylučování feromonů, což je vede k tomu, že se ke komunikaci uchylují ke zvuku. Zdá se, že třecí zvuky vyjadřují vysoký sociální status, protože larvy, které patří do nižší třídy, jsou němé.
Některé larvy mravenců mají fyzické vlastnosti, které jsou prospěšné pro celou kolonii. Larvy mravenců tkalců produkují hedvábí, z něhož spřádají kokony, ale dospělci je používají také ke stavbě hnízd. K tomuto úkolu se rekrutují převážně samičky, což naznačuje dělbu práce mezi larvami.
Některé druhy mravenců využívají během povodní přirozeného vztlaku svých larev, aby pomohly zachránit kolonii. Mravenci rodu Formica se fyzicky spojují do vorů, aby přežili potopu. Larvy, které snadněji plavou, jsou vždy umístěny na základně vorů – a navzdory riskantní poloze obvykle přežijí.
Mravenci Amblyopone silvestrii propíchnou larvě kůži, aby se dostali k kanálkům na břiše a upířím stylem vypili její krev
Chování larev je možná ještě bizarnější než jejich málo známé fyzické vlastnosti. Často například fungují jako „společné žaludky“ . Dospělí jedinci mají tak tenký pas, že mohou konzumovat pouze tekutiny. Larvy požírají hmyz jménem dospělců a poté produkují tekutinu bohatou na bílkoviny, kterou konzumují starší jedinci.
Taktika zpracování potravy larvami může být různá. Například mladí ponravní mravenci začínají trávit hmyz zevně pomocí slin, poté jej pozřou a natrávené zbytky vyvrhnou do úst dělnice. Dělnice zase vyvrhnutými bílkovinami krmí svou královnu, což je pro ni nezbytné pro produkci vajíček.
Jiné larvy, například larvy mravenců druhu Pheidole spadonia, pomáhají dospělcům zpracovávat potravu trochu jiným způsobem. V jednom experimentu biologové zjistili, že dělnice mravenců spoléhají na larvy při změkčování kořisti. Dělnice rozčtvrtily ovocné mušky a pak malé, tuhé části těla umístily pod ústa larvy do drážek specializovaných na držení potravy. Larva pak slintala na zbytky mouchy a pokrývala je slinami, které trávily a změkčovaly tkáň. Někdy larva potravu propíchla čelistmi, aby do ní mohly proniknout trávicí enzymy a proces urychlit. Nakonec dělnice měkkou tkáň vysají a část z ní nakrmí zpět larvě.
Larvy mravenců někdy obstarávají potravu dospělcům ještě makabróznějším způsobem. Mravenci z rodu Amblyopone silvestrii propíchnou larvě kůži, aby se dostali do kanálků na břiše a upířím způsobem se napili její krve. Tito mravenci se živí velkými stonožkami, které nejsou vždy k dispozici, a tak se biologové domnívají, že jejich chování spočívající v sání krve je adaptací k doplnění jejich stravy. Jiní mravenci rodu Amblyopone stisknou larvě krk, aby z ní získali kapky slin. Mravenci z rodu Solenopsis stisknou larvě zadní část těla, aby uvolnili mléčně vypadající anální kapičky plné recyklovaných živin.
Larvy ve skutečnosti zdržovaly dělnice při rozmnožování
Mrtvé larvy mohou být také konzumovány celé, pokud nezemřely v důsledku nakažlivé choroby. A v extrémnějších případech, kdy je nedostatek potravy, mohou larvy vzít jeden za druhým: jsou usmrceny a snědeny. „Jsou to hotové balíčky bílkovin, které jsou v kolonii k dispozici,“ říká Schultner. „Pokud královně hrozí hlad, bude krmena larvami nebo kuklami.“
Tím, že larvy hrají klíčovou roli v zásobování potravou, mají kontrolu nad reprodukčním úspěchem kolonie. Protože královna potřebuje k produkci vajíček bílkoviny poskytované larvami, zvyšuje se její plodnost, když je v okolí více larev. Navíc se zdá, že u mravenců faraonů (Monomorium pharaonis) si larvy aktivně vybírají, kterým dospělcům darují sekrety, aby lehkovážně nerozdávaly živiny. Ochotně předávají své šťávy dospělým královnám, které se spářily, ale odpírají je mladým, sexuálně aktivním královnám a pannám. Chemické signály jim mohou pomoci posoudit plodnost královny.
Larvy mohou regulovat rozmnožování i jinými způsoby. Ačkoli mravenčí dělnice mohou obvykle produkovat vlastní potomstvo, obvykle se zdržují, když je poblíž královna, a místo toho se starají o její vajíčka. Jessie Ebie z Arizonské státní univerzity v Tempe a její kolegové chtěli zjistit, jak dělnice rodu Novomessor cockerelli, které žijí v koloniích rozmístěných v mnoha nesouvislých hnízdech, poznají, že někde v systému je plodná královna, aniž by s ní přišly do kontaktu.
Dělnice produkují vajíčka, která vypadají stejně jako vajíčka královny, takže Ebie a její tým původně předpokládali, že chemická značka na vajíčkách královny pomáhá jasně rozlišit a povzbudit dělnice, aby přestaly klást vlastní vajíčka. „Byli jsme překvapeni, když jsme zjistili, že to nejsou vajíčka,“ říká Ebie. „Larvy ve skutečnosti zdržovaly reprodukci dělnic.“
Když byly dělnice obklopeny vajíčky produkovanými královnou, pokračovaly v kladení vajíček jako obvykle. Když však byly přítomny larvy královny, dělnice se zdržely.“
Larvy mohou být také schopny kanibalizovat vetřelce
Ebie se nyní snaží vyřešit záhadu, jak larvy brzdí produkci potomstva. Mohly by uvolňovat feromony, nebo se dělnicím po zásobování larev potravou jednoduše vyčerpají živiny, které potřebují k rozmnožování. „Dělnice produkují vajíčka, která nejsou životaschopná pro výživu larev a královny,“ říká Ebie.
Nejzáhadnějším chováním ze všech však může být kanibalismus. Larvy mravenců někdy požírají jiné larvy – což je u sociálního druhu, kde obvykle vládne spolupráce a sebeobětování, matoucí chování. „Kanibalismus je jedno z nejzjevnějších sobeckých chování,“ říká Schultnerová.
V nedávné studii Schultnerová a její tým zkoumali, zda kanibalistické larvy mohou pomáhat svým blízkým příbuzným. Mravenčí kolonie mohou být tvořeny skupinami mravenců, kteří nejsou blízce příbuzní, a někdy sdružují stovky nebo tisíce různých rodin. Výzkumníci měli podezření, že larvy se mohou častěji živit jedinci, kteří jsou spíše vzdálenými příbuznými než blízkými bratranci. Zbavení se nepříbuzných potomků by pomohlo jejich rodině převzít vládu nad kolonií.
Srovnáním osmi druhů mravenců s různou příbuzností v jejich koloniích Schultnerová a její kolegové zjistili, že míra kanibalismu mezi larvami byla nižší v hnízdech, kde žili blízcí sourozenci. To naznačuje, že larvy jsou schopné rozlišovat mezi blízkými a méně blízkými příbuznými – i když není jasné, jak to dělají.
„Jsou schopné vyhodnocovat své prostředí a reagovat různě na různé sociální kontexty,“ říká Schultnerová. Samci larev také častěji praktikovali kanibalismus ve srovnání se samicemi, i když opět zůstává záhadou, proč by tomu tak mělo být.
Larvy mohou být také schopné kanibalizovat vetřelce. Mnozí mravenci jsou sociální parazité a založí novou kolonii tak, že ukradnou domov jinému druhu. Mladá královna obvykle vstoupí do cizího hnízda, naklade vajíčka a oklame místní dělnice, aby je vychovaly. Časem její potomci převezmou vládu.
Prosperující mravenčí kolonie je obvykle produktem svého skromného larválního původu
Schultnerová a její tým nyní chtějí zjistit, zda jsou larvy schopny pomoci bránit své domovy prostřednictvím kanibalismu. Vzhledem k tomu, že invazní královna obvykle není napadena a zabita přímo, předpokládají, že hostitelské larvy by mohly bojovat v utajení tím, že se místo toho zaměří na její vajíčka. „Všimli jsme si, že larvy zřejmě reagují různě na různé typy vajíček, takže možná rozpoznávají vajíčka parazitů a požírají je,“ říká Schultner.
Předběžné výsledky zřejmě podporují jejich hypotézu. Další výzvou však bude zjistit, jak larvy rozeznávají vajíčka. Dospělci používají tykadla k vnímání okolí, včetně zachycování pachů, ale larvy nemají tykadla ani orgány pro detekci pachů. Larvy některých jiných druhů hmyzu mají pachové receptory na jiných místech těla – a je možné, že larvy mravenců by se mohly řídit tímto vzorem. „Znamená to, že dokážou vyhodnocovat své chemické prostředí,“ říká Schultner.
Larvy se možná zbaví mnoha svých schopností, když dospějí v majestátní dospělé mravence, ale jejich dětství zanechává stopy. Mláďata mravenců se například brzy naučí pach svých hnízdních kolegů, což zřejmě ovlivňuje jejich schopnost rozpoznat členy kolonie v dospělosti. Jejich výživa a prostředí v době, kdy jsou larvami, také ovlivňuje, zda se z nich stanou dělnice nebo královny – a maximální velikosti těla dosahují ještě před dospělostí.
V mnoha ohledech totiž budoucnost kolonie – a jejích potomků – závisí na larvách. To, co se děje s larvami během jejich vývoje, může vytvářet vlastnosti, které se předávají novým generacím prostřednictvím přírodního výběru. Prosperující kolonie mravenců je obvykle produktem svého skromného larválního původu.
„Není tak důležité, co dělají v dospělosti,“ říká Schultner. „To, co dělají během vývoje, ovlivní jejich úspěch v pozdějším životě.“
Přidejte se k více než šesti milionům fanoušků BBC Earth tím, že nám dáte lajk na Facebooku nebo nás budete sledovat na Twitteru a Instagramu.
Pokud se vám tento článek líbil, přihlaste se k odběru týdenního zpravodaje bbc.com Features s názvem „If You Only Read 6 Things This Week“. Ručně vybraný výběr příběhů z BBC Capital, Culture, Earth Future a Travel, který vám každý pátek přijde do schránky.