Doskonałość mrówczych społeczności zachwyca nawet wybitnych znawców tematu. Weźmy choćby mrówki z rodzaju Atta, ulubiony przykład prof. Berta Hölldoblera z Arizona State University, współautora książek „Podróż w krainę mrówek” oraz „The Superorganism”. „Budują niewiarygodne gniazda” – zachwycał się w wywiadzie dla magazynu „Wired”. – „Mają zamki głębokości ośmiu metrów, powierzchni równej 50 metrom kwadratowym i wyposażone we wszelkiego rodzaju kanały i komory. To jest pięknie skonstruowane dzieło sztuki, a żadna pojedyncza mrówka nie byłaby w stanie tego zrobić. Ta struktura wyłania się z interakcji, wynikających z pewnych praktycznych zasad, których my jeszcze nie rozumiemy. Niemal równie złożonych jak w przypadku mózgu”.
Złożona jest całość. Ale podstawowe zasady działania kolonii mrówek bywają niespodziewanie proste (podobnie jak w przypadku neuronów tworzących mózg). Dr Deborah Gordon opisała reguły, jakie rządzą zbieraniem pożywienia w kolonii żniwiarek z gatunku Pogonomyrmex barbatus. Rano, gdy trzeba ruszyć po pokarm, jako pierwsze idą w teren zwiadowczynie. Sprawdzają, czy na zewnątrz gniazda jest bezpiecznie. A robotnice wychodzą jedynie, gdy zachęci je do tego kilkanaście zwiadowczyń w odstępie nie dłuższym niż 10 sekund. Gdy więc wraca ich niewiele lub też przybywają z dużym opóźnieniem, robotnice zostają w mrowisku. Gdy wszystko gra, mrówki idą po pokarm. Najpierw pierwsza partia, rekonesansowa. Kolejne ruszą dopiero, gdy tamte wrócą. Im mniej będzie pokarmu, tym więcej czasu zabiera im znalezienie go i powrót do mrowiska. Gdy pożywienia w bród, robotnice szybciej znajdą się w domu, zachęcą więcej koleżanek, które ruszają ich śladem. I jest ich akurat tyle, ile trzeba, by zebrać pokarm. Zasady są więc proste, ale jeśli wszyscy się do nich zgodnie stosują, to całość działa jak skomplikowany mechanizm.
- Przeczytaj też: Mrówki – najlepsi kierowcy
Dzięki tej samej zasadzie tłum mrówek ogniowych sprawnie buduje most z żywych ciał, gdy tylko natrafi na jakiś dół podczas wędrówek. Tworzą go, gdy pojawia się potrzeba, i likwidują, gdy tylko spełni swą rolę. Z kolei wspomniane mrówki Atta zbierają liście, na których zakładają fermę jadalnych grzybków. Każdy owad w kolonii ma swoją pracę do wykonania, każdy trzyma się reguł i każdy bez ociągania się robi, co do niego należy. Tylko dlaczego? To właśnie było niezrozumiałe.
Czy na przykład robotnicy nie opłaci się bardziej leniuchować albo nawet zastąpić królową w misji przekazywania swych genów następnym pokoleniom? Co zyskają te osobniki, które będą poświęcać się dla dobra reszty kolonii? Zwłaszcza te, które – jak poranne zwiadowczynie – oddadzą życie dla społeczeństwa? Wydawało się to bez sensu. Przecież – zgodnie z nowoczesnym rozumieniem darwinizmu – ewolucja działa na poziomie pojedynczego osobnika. A zdaniem niektórych nawet jeszcze niżej, na poziomie genu. Wygrywa ten osobnik (albo gen), który dba o siebie, a nie o innych. I gdzie tu miejsce na myślenie o interesach kolonii?
Na pewien czas tę niezgodność faktów z teorią złagodził słynny brytyjski ewolucjonista prof. W. D. Hamilton. W latach 60. XX wieku ogłosił, że za powstawanie kolonii i ścisłą współpracę wśród mrówek, pszczół, os czy trzmieli odpowiada ich nietypowy sposób rozmnażania się. W jego wyniku dochodzi do pewnego paradoksu. Rodzone siostry okazują się bliżej spokrewnione ze sobą (w 75 proc.) niż z matką (50 proc. pokrewieństwa). Robotnicy opłacało się więc dbać o siostry, bo w ten sposób propagowała ich liczne wspólne geny. I to bardziej niż matka, która opiekuje się swymi dziećmi!
Ten wygodny obraz zakłóciły jednak szczegółowe badania DNA mrówek. Nie podważyły one zasad nietypowego rozmnażania się owadów społecznych. Udowodniły jednak, że nie wszystkie robotnice w mrowisku są rodzonymi siostrami. Po pierwsze królowa miewa wielu partnerów. Robotnice w tym wypadku są więc siostrami przyrodnimi, spokrewnionymi w 25 proc. Po drugie zdarza się, że w kolonii utrzymuje się kilka królowych. W takiej sytuacji robotnice w ogóle nie są kuzynkami! W skrajnych wypadkach – jak opisuje prof. Ewa J. Godzińska z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Nenckiego w Warszawie – tworzy się „superkolonia, czyli ogromna federacja gniazd, w której zanika agresywność związana z obroną terytorium pojedynczego gniazda. Zarówno robotnice, jak i królowe mogą wtedy przemieszczać się pomiędzy wszystkimi gniazdami należącymi do tej samej superkolonii”. Teoria egoizmu genów czy osobników nijak tu nie pasuje. A przecież społeczeństwo mrówek żyje zgodnie i sprawnie. Jak to w ogóle możliwe?
Prof. Bert Hölldobler postanowił więc wrócić do zapomnianej teorii doboru grupowego. Jeszcze niedawno traktowano ją jako herezję ewolucyjną, wyśmiewany przeżytek. W książce „The Superorganism” Hölldobler i znany ewolucjonista prof. E. O. Wilson przywracają jej dawny blask. Przekonują, że ewolucja może działać nie tylko na poziomie genów czy osobników, ale również kolonii lub społeczeństw. Można je wówczas traktować jak tytułowy „superorganizm”, który konkuruje z innymi „superorganizmami”.
A efekty mogą być niezwykle spektakularne. Policzono niegdyś, że na określonym obszarze amazońskiej puszczy masa mrówek czterokrotnie przekracza masę wszystkich zamieszkujących ten teren kręgowców. Owady społeczne (w tym mrówki) w sumie tworzą 80 proc. masy tamtejszych wszystkich owadów. Ba – łączna masa wszystkich ziemskich mrówek jest mniej więcej taka sama jak wszystkich ludzi! To się nazywa sukces.
Dla głodnych wiedzy
- Strona poświęcona mrówkom – www.antmania.pl
- Obszerny przeglądowy artykuł prof. Ewy J. Godzińskiej „Owady społeczne: mity i fakty” – http://kosmos.icm.edu.pl/PDF/2007/371.pdf
- Słynna, nagrodzona Pulitzerem książka Berta Hölldoblera i Edwarda O. Wilsona – „Podróż w krainę mrówek” (Prószyński i S-ka 1998)
- Nowa książka tych samych autorów, nie wydana jeszcze po polsku – „The Superorganism. The Beauty, Elegance, and Strangeness of Insect Societies” (W. W. Norton 2008)