Nimeni nu ar numi un pui de furnică drăguț. Nu sunt prea plăcute la vedere – insectele își încep viața ca larve inestetice asemănătoare viermilor – iar comportamentul lor este, sincer, terifiant: dacă nu vomită în gura unui adult, se devorează cu lăcomie una pe alta.
Dar furnicile adulte nu tolerează pur și simplu acest comportament la puii lor – ele depind de el. Cercetătorii suspectează acum că larvele de furnică joacă un rol de mare anvergură, vital pentru coeziunea societăților complexe în care se nasc.
„Larvele pot fi o castă socială distinctă cu o funcție specifică, fără de care o colonie nu ar funcționa”, spune Eva Schultner de la Universitatea din Regensburg din Germania, care studiază rolul indivizilor în curs de dezvoltare în coloniile de furnici.
Tânărul unor insecte, cum ar fi termitele, are deseori forma unor mini-adulți, cu tot cu picioare minuscule. Larvele de furnici sunt rareori binecuvântate cu astfel de caracteristici. Corpurile lor fără membre par să le facă incapabile de prea multe mișcări, dând impresia că sunt doar niște obiecte pasive dependente de grija adulților. Ele nu au nici măcar antene, pe care adulții le folosesc pentru a simți mediul înconjurător și pentru a comunica – așa că biologii au presupus cândva că nu vor interacționa cu mediul înconjurător.
Cu toate acestea, aparențele pot fi înșelătoare.
Câteva larve de furnică semnalează adulților că le este foame prin legănarea și mișcarea corpurilor lor umflate în moduri distincte. Altele, cum ar fi larvele furnicilor buldog, stau în poziție verticală. Unele larve sunt de fapt mobile, în ciuda lipsei de picioare. Ele se pot târî spre prada de insecte sau viermi adusă la cuib de către lucrătoare.
În plus, larvele de furnică ascund caracteristici corporale neobișnuite. Capetele mici și alungite ale furnicilor Myrmecina în curs de dezvoltare, de exemplu, sunt perfect adaptate pentru hrănire. Adulții vor sfâșia un acarian și îl vor prezenta larvelor, care apoi își scufundă capetele alungite în carcasă și îi consumă conținutul.
L larvele de furnici Leptothorax au o caracteristică complementară: structurile unice de pe burtă acționează ca niște coșuri de hrană, permițându-le să își rețină prada.
Unele larve de furnică au un organ care produce sunete și care le permite să comunice
O privire de aproape a multor larve dezvăluie faptul că trupul lor este acoperit de fire de păr, adesea specializate pentru diferite funcții. La furnicile de lemn, firele de păr acționează ca un Velcro, legând larvele unele de altele, astfel încât lucrătoarele să le poată transporta cu ușurință. Larvele mai bătrâne ale unei alte specii de furnici, Pheidole rhea, au cârlige la capătul firelor de păr, ceea ce le permite adulților să le atașeze de pereții cuiburilor lor. Se crede că muncitoarele agață puietul ca o modalitate de organizare și de determinare a orelor de hrănire. Furnicile ponerine au un sistem similar, cu excepția faptului că folosesc structuri lipicioase, asemănătoare unor coșuri, pe post de cârlige.
Totuși, este posibil ca firele de păr să nu acționeze doar ca ancore: ele pot ajuta larvele să comunice. Larvele de viespe folosesc firele de păr ca principal organ de detecție. Atunci când se află în cuiburile lor, ele pot detecta vibrațiile atunci când adulții bat pe pereți. Se crede, de asemenea, că indicii vibraționali joacă un rol în a determina dacă o viespe tânără se transformă în lucrătoare sau în regină. Firele de păr ar putea fi folosite într-un mod similar la larvele de furnică, spune Schultner – deși nimeni nu a făcut studii care să confirme această idee.
În loc de fire de păr, unele larve de furnică au un organ care produce sunete și care le permite să comunice. Karsten Schonrogge de la Centrul NERC pentru Ecologie și Hidrologie din Wallingford, Marea Britanie, a descoperit că, odată ce învelișul exterior al unor pupe de furnici Myrmica se întărește, se formează un organ specializat care le permite să emită apeluri. Furnicile mai bătrâne folosesc, de obicei, semnale chimice pentru a comunica, dar cercetătorii cred că învelișul exterior dur al pupei poate bloca secreția de feromoni, încurajându-le să recurgă la sunete pentru a comunica. Zgomotele de frecare par să transmită un statut social ridicat, deoarece larvele care aparțin unei clase inferioare sunt mute.
Câteva larve de furnică au caracteristici fizice care aduc beneficii întregii colonii. Larvele furnicilor țesătoare produc mătase pentru a-și filma coconii, dar adulții folosesc mătasea și pentru a-și construi cuiburile. Pentru această sarcină sunt recrutate mai ales larvele femele, ceea ce sugerează o diviziune a muncii între larve.
Între timp, în timpul inundațiilor, unele specii de furnici exploatează flotabilitatea naturală a larvelor lor pentru a ajuta la salvarea coloniei. Formica selysiants se leagă fizic între ele pentru a forma plute pentru a supraviețui potopului. Larvele, care plutesc mai ușor, sunt întotdeauna plasate la baza plutei – și, în ciuda poziției riscante, ele supraviețuiesc de obicei.
Furnicile Amblyopone silvestrii vor perfora pielea unei larve pentru a avea acces la canalele de pe abdomenul acesteia și a-i bea sângele, în stil vampir
Comportamentul larvelor poate fi chiar mai bizar decât caracteristicile lor fizice puțin cunoscute. De exemplu, ele acționează adesea ca niște „stomacuri comune” . Adulții au o talie atât de subțire încât nu pot consuma decât lichide. Larvele mănâncă insecte în numele adulților și apoi produc un lichid bogat în proteine pentru ca bătrânii lor să mănânce.
Tacticile de procesare a hranei de către larve pot varia. Tinerele furnici poneromorfe, de exemplu, încep să digere insectele în exterior folosind saliva, înainte de a le ingera și de a regurgita resturile digerate în gura unei lucrătoare. Lucrătoarea, la rândul ei, își hrănește regina cu proteinele scuipate, care sunt vitale pentru ca aceasta să producă ouă.
Alte larve, cum ar fi cele ale speciei de furnici Pheidole spadonia, ajută adulții să proceseze hrana într-un mod ușor diferit. În cadrul unui experiment, biologii au descoperit că furnicile lucrătoare se bazează pe larve pentru a înmuia prada. Lucrătoarele au dezmembrat muște de fructe și apoi au plasat părțile mici și rezistente ale corpului sub gura unei larve, în caneluri specializate pentru a ține hrana. Larva salivează apoi pe rămășițele muștelor, acoperindu-le cu salivă care digeră și înmoaie țesuturile. Uneori, larva străpungea mâncarea cu fălcile sale, pentru a permite enzimelor digestive să pătrundă și să accelereze procesul. În cele din urmă, lucrătoarele aspiră țesutul moale și hrănesc larva cu o parte din el.
Larvele de furnici asigură uneori hrana adulților într-un mod și mai macabru. Furnicile Amblyopone silvestrii vor perfora pielea unei larve pentru a avea acces la canalele de pe abdomenul acesteia și îi vor bea sângele, în stil vampir. Aceste furnici se hrănesc cu centipede mari, care nu sunt întotdeauna disponibile, așa că biologii cred că comportamentul lor de supt sânge este o adaptare pentru a-și suplimenta dieta. Alte furnici Amblyopone strâng gâtul unei larve pentru a extrage picături de salivă. Furnicile Solenopsis ciupesc extremitatea posterioară a unei larve pentru a elibera picături anale cu aspect lăptos, pline de substanțe nutritive reciclate.
Larvele întârziau, de fapt, reproducerea lucrătoarelor
Larvele moarte pot fi, de asemenea, mâncate întregi, atâta timp cât nu au murit ca urmare a unei boli contagioase. Iar în cazuri mai extreme, când există penurie de hrană, este posibil ca larvele să fie nevoite să ia una pentru echipă: sunt ucise și mâncate. „Sunt pachete de proteine gata făcute, disponibile într-o colonie”, spune Schultner. „Dacă o regină riscă să moară de foame, ea va fi hrănită cu larve sau pupe.”
Jucând un rol cheie în aprovizionarea cu hrană, larvele au control asupra succesului reproductiv al coloniei. Deoarece o regină are nevoie de proteine furnizate de larve pentru a produce ouă, fecunditatea ei crește atunci când sunt mai multe larve în preajmă. Mai mult decât atât, în cazul furnicilor faraon (Monomorium pharaonis), larvele par să aleagă în mod activ adulții cărora să le doneze secrețiile, pentru a nu oferi nutrienți în mod frivol. Își cedează cu ușurință sucurile reginelor mature care s-au împerecheat, dar le refuză reginelor tinere, sexual active și virgine. Semnalele chimice le pot ajuta să evalueze fecunditatea unei regine.
Larvele pot regla reproducerea și în alte moduri. Deși furnicile lucrătoare își pot produce, de obicei, propria descendență, ele se rețin de obicei atunci când o regină este prin preajmă și au grijă în schimb de ouăle ei. Jessie Ebie de la Universitatea de Stat din Arizona din Tempe și colegii ei au vrut să afle cum știu lucrătoarele Novomessor cockerelli, care trăiesc în colonii răspândite în multe cuiburi neconectate, că există o regină fertilă undeva în sistem, fără a avea contact cu ea.
Operele produc ouă care arată identic cu ouăle reginei, astfel că Ebie și echipa sa au suspectat inițial că un marker chimic de pe ouăle reginei a ajutat la clarificarea distincției și a încurajat furnicile lucrătoare să nu-și mai depună propriile ouă. „Am fost surprinși să constatăm că nu era vorba de ouă”, spune Ebie. „Larvele întârziau, de fapt, reproducerea lucrătoarelor.”
Când lucrătoarele erau înconjurate de ouă produse de regină, ele continuau să depună ouă în mod normal. Dar când erau prezente larvele reginei, muncitoarele se abțineau.
Larvele ar putea, de asemenea, să fie capabile să canibalizeze intrușii
Ebie încearcă acum să rezolve misterul modului în care larvele inhibă producția de urmași. Acestea ar putea să elibereze feromoni, sau pur și simplu lucrătoarele ar putea pur și simplu să fie epuizate de nutrienții de care au nevoie pentru a se reproduce după ce au furnizat larvelor hrană. „Lucrătoarele produc ouă care nu sunt viabile pentru a hrăni larvele și regina”, spune Ebie.
Cu toate acestea, cel mai enigmatic comportament dintre toate ar putea fi canibalismul. Larvele de furnici vor mânca uneori alte larve – un comportament deconcertant pentru o specie socială în care cooperarea și sacrificiul de sine sunt de obicei regula. „Canibalismul este unul dintre cele mai evidente comportamente egoiste”, spune Schultner.
Într-un studiu recent, Schultner și echipa sa au investigat dacă larvele canibalice ar putea să își ajute rudele apropiate. Coloniile de furnici pot fi alcătuite din grupuri de furnici care nu sunt strâns legate între ele, reunind uneori sute sau mii de familii diferite. Cercetătorii au suspectat că este posibil ca larvele să fie mai predispuse să se înfrupte din indivizi care sunt rude îndepărtate decât verișori apropiați. Faptul că ar scăpa de puii neînrudiți ar ajuta familia lor să preia conducerea coloniei.
Prin compararea a opt specii de furnici cu o gamă de înrudire în coloniile lor, Schultner și colegii săi au descoperit că nivelurile de canibalism între larve erau mai scăzute în cuiburile care adăposteau frați apropiați. Acest lucru sugerează că larvele sunt capabile să distingă între rudele apropiate și cele mai puțin apropiate – deși modul în care fac acest lucru nu este clar.
„Ele sunt capabile să își evalueze mediul și să reacționeze diferit la diferite contexte sociale”, spune Schultner. Larvele masculine au fost, de asemenea, mai predispuse să practice canibalismul în comparație cu femelele, deși, din nou, este încă un mister de ce ar trebui să fie așa.
Larvele pot fi, de asemenea, capabile să canibalizeze intrușii. Multe furnici sunt paraziți sociali și vor înființa o nouă colonie furând casa unei alte specii. De obicei, o regină tânără va intra într-un cuib străin și își va depune ouăle, păcălindu-le pe lucrătoarele rezidente să le crească. În timp, urmașii ei vor prelua conducerea.
O colonie de furnici înfloritoare este, de obicei, produsul originilor sale larvare umile
Schultner și echipa sa sunt acum dornici să afle dacă larvele sunt capabile să ajute la apărarea locuințelor lor prin canibalism. Deoarece o regină invadatoare nu este, de obicei, atacată și ucisă direct, ei suspectează că larvele gazdă ar putea lupta sub acoperire, vizând în schimb ouăle ei. „Am observat că larvele par să reacționeze diferit la diferite tipuri de ouă, așa că poate că ele recunosc ouăle paraziților și le mănâncă”, spune Schultner.
Rezultatele preliminare par să susțină ipoteza lor. Dar aflarea modului în care larvele pot deosebi ouăle va fi următoarea provocare. Adulții își folosesc antenele pentru a-și simți mediul înconjurător, inclusiv pentru a capta mirosurile, dar larvele nu au antene sau organe de detectare a mirosurilor. Larvele unor alte insecte au receptori de miros în altă parte pe corp – și este posibil ca larvele de furnică să urmeze acest model. „Aceasta implică faptul că ele pot evalua mediul lor chimic”, spune Schultner.
Larvele pot renunța la numeroasele lor puteri pe măsură ce se maturizează și se transformă în maiestuoase furnici adulte, dar copilăria lor își lasă amprenta. De exemplu, puii de furnică învață de timpuriu mirosul colegilor lor de cuib, ceea ce pare să le influențeze capacitatea de a recunoaște membrii coloniei la vârsta adultă. Alimentația și mediul în care trăiesc ca larve influențează, de asemenea, dacă vor deveni lucrătoare sau regine – și își ating dimensiunea maximă a corpului înainte de vârsta adultă.
De fapt, în multe privințe, viitorul coloniei – și al descendenților săi – depinde de larve. Ceea ce se întâmplă cu larvele în timpul dezvoltării lor poate genera caracteristici care sunt transmise noilor generații prin selecție naturală. O colonie de furnici înfloritoare este, de obicei, produsul umilelor sale origini larvare.
„Nu este atât de important ce fac ele ca adulți”, spune Schultner. „Ceea ce fac în timpul dezvoltării le va influența succesul mai târziu în viață.”
Alăturați-vă celor peste șase milioane de fani BBC Earth dându-ne like pe Facebook sau urmărindu-ne pe Twitter și Instagram.
Dacă v-a plăcut această știre, abonați-vă la buletinul informativ săptămânal bbc.com features numit „If You Only Read 6 Things This Week”. O selecție aleasă cu grijă de povești de la BBC Capital, Cultură, Viitorul Pământului și Călătorii, livrată în fiecare vineri în căsuța dvs. poștală.
.