Państwa pszczół i mrówek istnieją już miliony lat

Pierwsze kraje nie powstały w starożytności, ale wiele milionów lat wcześniej. Nie założyli ich ludzie, ale owady. Owadzie państwa zasłużyły na takie miano. W ciągu milionów lat ewolucji owadzie kolonie rozwinęły się w superorganizmy, w których naturalny podział pracy funkcjonuje obok rozmnażania i opieki nad potomstwem. Te mikrospołeczności mogłyby spokojnie konkurować z ludzkimi miastami i państwami. Zwierzęta żyjące w tych doskonale zorganizowanych społecznościach możemy znaleźć na całym świecie poza Antarktydą. Zwierzęta organizują się w większe grupy, a czasem nawet społeczności, ponieważ czerpią z tego wiele korzyści. Współżycie zwiększa przede wszystkim szanse przeżycia osobników dorosłych oraz młodych. Lwy w stadach żyją dłużej niż lwy samotnicy. Mają również większą liczbę potomków. To samo dotyczy ptaków żyjących w stadach i ryb w ławicach. W stadzie, watasze czy po prostu w grupie o wiele łatwiej zdobyć pożywienie, obronić się przed drapieżnikami, a nawet przeczekać zimę. Jednak zwykłe życie w stadzie znacznie różni się od najwyższego stopnia społecznego współżycia.

KTO LUBI ŻYCIE SPOŁECZNE?

Najwyższy stopień współżycia społecznego nazywany jest eusocjalnością. Eusocjalnie żyje ponad 15 tys. gatunków zwierząt. W większości są to owady, ale znajdują się wśród nich również skorupiaki i kilka gatunków ssaków - np. golec kretoszczur damarski (Fukomys damarensis) należą np. pszczoły, mrówki i osy. Należy pamiętać, że w społecznościach eusocjalnych żyją wszystkie gatunki mrówek, ale tylko niewielka część pszczół, os i trzmieli.

PODSTAWY FUNKCJONUJĄCEGO SPOŁECZEŃSTWA

Aby można było stwierdzić, że dany gatunek żyje eusocjalnie, muszą być spełnione trzy warunki jednocześnie. Po pierwsze w społeczności muszą żyć co najmniej dwa pokolenia -robotnice zajmują się królową-matką i jej potomkami, czyli swoimi siostrami. Po drugie, mieszkańcy jednego ula czy mrowiska współpracują podczas karmienia i opieki nad potomstwem. A po trzecie wewnątrz społeczności zostają rozdzielone funkcje rozmnażania: matka składa jajeczka, robotnice są bezpłodne. Co sprawia, że robotnice rezygnują z własnego potomstwa i poświęcają się wychowaniu swoich sióstr? Dlaczego nie starają się przekazać swoich własnych genów? W jaki sposób powstał ten rodzaj społeczności? Te pytania nie dawały spokoju Karolowi Darwinowi (1809-1882) i jego następcom. Jak w koloniach przejawiała się teoria doboru naturalnego? Tym, co sprawia, że dany osobnik przedkłada sukces społeczności nad własne korzyści, zajmował się brytyjski entomolog William D. Hamilton (1936-2000). W 1963 r. stworzył koncepcję altruizmu krewniaczego.

JAKI GEN ODPOWIADA ZA POŚWIĘCANIE SAMEGO SIEBIE?

Jego teoria opiera się na tym, że w niektórych przypadkach lepiej zachować się altruistycznie, np. pozostać w celibacie i wspierać reprodukcję krewnych. Poświęcający się osobnik przekazuje część swoich genów rozmnażającym się krewnym i za ich pośrednictwem przekazuje je następnym pokoleniom. Np. rodzeństwo ma wspólną połowę genów. Jeśli gen altruistyczny ma zwiększyć swoją frekwencję w społeczności, altruistyczny osobnik musi pomóc podwoić potomstwo swojego rodzeństwa. U owadów błonkoskrzydłych stosunek podobnych genów w rodzeństwie jest bardziej skomplikowany. Samice lęgną się z zapłodnionych jajeczek, a samce z niezapłodnionych. Zapłodnione jajeczka zawierają dwa zestawy chromosomów, a niezapłodnione - jeden. Matki i córki mają identyczną połowę genów - druga część jest dziedziczona po ojcu, jak zwykle w królestwie zwierząt. Stosunek  zgodnych genów wśród rodzeństwa jest jednak inny. Odpowiada za to fakt, że ojciec pochodzi z niezapłodnionego jajeczka i przekazuje tylko jeden zestaw genów. Siostry mają zatem aż 75% identycznych genów, a bracia - zaledwie 25%. To różni te owady od innych zwierząt. Aby samice przekazały następnym pokoleniom jak najwięcej swoich genów, nie opłaca im się zajmować córkami, tylko siostrami, z którymi dzielą trzy czwarte genów. To wyjaśnia przyczynę altruizmu reprodukcyjnego. Samice, które tłumią swój popęd seksualny i stają się robotnicami, nie poświęcają się dla społeczeństwa, ale starają się przekazać własne geny.

Z ŻYCIA PSZCZÓŁ - RÓŻNICE MIĘDZY PŁCIAMI

Liczby osobników w poszczególnych owadzich państwach zależą od gatunku. Kolonia może liczyć od kilku tysięcy do kilku milionów organizmów. Np. w ulu pszczoły miodnej (Apis mellifera) żyje od 20 tys. do 60 tys. osobników. Większość stanowią robotnice, trutni jest zazwyczaj kilkaset i to tylko w okresie reprodukcyjnym. Na każdą pszczelą kolonię przypada jedna królowa, której głównym zadaniem jest reprodukcja. Aby mogła pełnić tę funkcję, po wylęgu musi wyruszyć na lot godowy, podczas którego kopuluje z kilkoma trutniami. Później wraca do ula i przez resztę życia składa jajeczka. W okresie rozwoju pszczół składa aż 2000 jajeczek dziennie. Rocznie może złożyć nawet 200 tys. jajeczek. Do kopulacji dochodzi tylko raz w życiu. Jeśli wyczerpie się zasób nasienia, królowa składa wyłącznie niezapłodnione jajeczka (z trutniami). Jednak zazwyczaj kolonia wyczuwa, że kończy się nasienie, i na czas wychowuje nową królową. Trutnie żyją o wiele krócej. Ich jedynym zadaniem jest zapłodnienie królowej podczas lotu godowego. Umierają po kopulacji. Trutnie, które nie wzięły udziału w reprodukcji, są wyrzucane z ula po okresie rozrodczym. Nie są już potrzebne. Ponieważ były zależne od robotnic i same nie potrafią zdobywać pożywienia, wkrótce umierają z głodu. 

PODZIAŁ PRAC

Aby zrozumieć społeczne zachowania pszczół, zajrzyjmy na chwilę do ula. Istnieje w nim ścisły podział prac na wąskie specjalizacje. Królowa składa jajeczka, trutnie są nosicielami nasienia, a wszystko inne spoczywa na robotnicach. W swoim krótkim życiu wypełniają bardzo wiele zadań. Ich profesja zależy od wieku i pory roku, w której się wylęgną. Muszą przystosowywać się do aktualnych potrzeb społeczności.

Powiedzenie pracowity jak pszczoła nie powstało przypadkiem. Pszczoła zabiera się do pracy już kilka godzin po wylęgnięciu, gdy nabierze wystarczająco sil. Najpierw pełni funkcję sprzątaczki. Czyści komórki i przygotowuje je na nowe jajeczka.

NIEZASTĄPIONE GRUCZOŁY

W tym czasie rozwijają się jej gruczoły gardzielowe. Po czterech dniach zaczyna produkować mleczko pszczele i ze stanowiska sprzątaczki przechodzi na stanowisko karmicielki. Karmi mleczkiem larwy i królową. Larwy robotnic i trutni otrzymują mleczko pszczele tylko przez pierwsze trzy dni, później muszą zadowolić się mieszanką pyłu i miodu. Natomiast królowa jest karmiona mleczkiem pszczelim przez całe życie, mniej więcej co 10 minut. Dzięki dobremu żywieniu żyje dość długo - nawet dwa, trzy lata. Robotnice na diecie pyłkowej żyją maksymalnie dwa miesiące, więc w przypadku królowych możemy mówić o długowieczności. Po tygodniu aktywność gruczołów gardzielowych zanika i aktywizują się odwłokowe gruczoły woskowe. Rozpoczyna się kolejne stadium. Robotnica między 9 a 18 dniem zostaje „budowniczą". Buduje z wosku plastry, na których i dzięki którym żyje cały rój. Przetwarza wosk szczękami, a powstałej substancji używa np. do budowy sześciobocznych komórek lub do ich późniejszego zabezpieczenia. W kolejnej fazie aktywne stają się jej gruczoły jadowe. Robotnice muszą strzec wejścia do ula przed intruzami. Narażają swoje żądło i życie, aby chronić kolonię.  

GDY WRESZCIE ZAMACHA SKRZYDŁAMI

W trzecim tygodniu życia robotnica zostaje zbieraczką. Wylatuje z ula i poszukuje w jego okolicach pożywienia. Nosi pyłek, nektar, wodę i spadź, którą wydzielają np. mszyce na powierzchni liści i igieł. Spadź jest cenna dla pszczół i mrówek, ponieważ jest ważnym składnikiem ich pożywienia. Niektóre mrówki są od niej jeszcze bardziej zależne niż pszczoły. Właśnie ze względu na spadź mrówki chronią mszyce przed drapieżnikami i przenoszą w miejsca, w których mają dostatek pożywienia. Aby wyprodukować jeden kilogram miodu, pszczoły muszą odwiedzić ponad 5 min kwiatów. Łącznie przemierzają ok. 280 tys. km, to tak jakby siedem razy obleciały Ziemię wokół równika. Pszczoły są niestrudzone, latają z kwiatka na kwiatek. W ciągu minuty jedna pszczoła może usiąść nawet na 10 kwiatkach. Jednak praca pszczół jest bardzo wycieńczająca. Umierają z wyczerpania po kilku tygodniach.

PSZCZOŁA NIGDY NIE ŚPI!

pszczoły spędzają zimę skupione r wokół matki. Tworzą kulę, ponieważ właśnie ten kształt ma najmniejszą powierzchnię w stosunku do objętości, dzięki czemu gwarantuje najmniejszą utratę ciepła. W ten sposób potrafią przetrwać nawet najcięższą zimę. Nie zapadają w sen zimowy, ale przez całą zimę się ruszają  i zmieniają miejsce, dzięki czemu wytwarzają ciepło. W utrzymaniu ciepła pomagają im skrzydła. Pszczoły na powierzchni kuli wymieniają się, żeby nie zamarzły. Siedzą na zapasach, które stopniowo wyjadają i dzięki temu zyskują energię. Do przeżycia potrzebują temperatury co najmniej 5°C. W środku kuli, gdzie znajduje się matka, panuje temperatura nawet 20-30°C.