Το σκαθάρι που κρυφακούει τη μυστική γλώσσα ενός μυρμηγκιού

Πριν από το μεσημέρι στην περιοχή Soconusco της νότιας Τσιάπας, κάτω από τα σύνορα όπου το Μεξικό συναντά τη Γουατεμάλα, το καταπράσινο έδαφος είναι γεμάτο με σώματα σε κίνηση. Είναι μια περιοχή δίπλα στον Ειρηνικό, μια τεράστια συλλογή φυτειών, οι περισσότερες από τις οποίες καλλιεργούν καφέ. Ο Hsun-Yi Hsieh, υποψήφιος διδάκτορας στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, περνούσε κάθε καλοκαίρι εδώ τα τελευταία τέσσερα χρόνια, μελετώντας τις σχέσεις μεταξύ τεσσάρων εντόμων που επιβιώνουν με κάθε απαραίτητο μέσο μεταξύ των θάμνων των μούρων του καφέ. Στο κέντρο της ιστορίας βρίσκεται ένα είδος μυρμηγκιού που χρησιμοποιεί εδώ και καιρό ένα είδος κώδικα για να επικοινωνεί κρυφά μεταξύ τους. Όμως, ένας πανούργος κάνθαρος έχει πρόσφατα εξελίξει την ικανότητα να υποκλέψει τα μηνύματα του μυρμηγκιού, δίνοντάς του ένα μεγάλο πλεονέκτημα επιβίωσης και αλλάζοντας την ισορροπία δυνάμεων σε αυτόν τον συναρπαστικό θύλακα του φυσικού κόσμου.

Ο Hsieh και μια ομάδα περίπου έξι επιστημόνων κάνουν το ετήσιο ταξίδι τους στη Finca Irlanda, μια μεγάλη φυτεία όπου τους έχουν δανειστεί λίγο περισσότερα από 100 στρέμματα για την έρευνά τους. Για να ανέβει κανείς στο αγρόκτημα, πρέπει να μπει σε ένα Kombi, ένα ιδιωτικό λεωφορείο γεμάτο με εργάτες φάρμας, για μια βόλτα δύο ωρών. Στη συνέχεια, είναι μια πεζοπορία 40 λεπτών κατά μήκος των άκρων των χωματόδρομων. Μόλις φτάσετε στο αγρόκτημα, δεν υπάρχουν σταθερά τηλέφωνα ούτε υπηρεσία Διαδικτύου, αν και μπορεί να υπάρχει κατά διαστήματα υποδοχή για όσους αισθάνονται υποχρεωμένοι να φέρουν τα κινητά τους τηλέφωνα. Ωστόσο, υπάρχουν πολλά σήματα για κλήση. απλά πρέπει να ξέρεις ακριβώς πού να κοιτάξεις. Για την Hsieh και την ομάδα της, αυτά τα μηνύματα προέρχονται από τον πολυσύχναστο βιότοπο που είναι τα φυτά καφέ.

Ένα επιθετικό μυρμήγκι με το επιστημονικό όνομα Azteca instabilis ελέγχει από καιρό σημαντικά τμήματα αυτού του οικοτόπου. Οι Αζτέκες συνήθως δεν ζουν σε φυτά καφέ - στην πραγματικότητα φτιάχνουν το σπίτι τους σε κοντινά σκιερά δέντρα και κάνουν συχνές μετακινήσεις έως και 50 ποδιών σε όλο το δάσος προς θάμνους καφέ. Κάνουν αυτό το μακρύ ταξίδι για να μαζέψουν το αγαπημένο τους φαγητό:ένα υγρό που παράγεται από το έντομο πράσινης κλίμακας καφέ (Coccus viridis ). Τα μυρμήγκια τρίβουν τις κοιλιές των εντόμων, τα οποία στη συνέχεια αποπνέουν το γλυκό «μελίτωμα» από τους πρωκτούς τους και τα μυρμήγκια το καταβροχθίζουν.

Τα έντομα λέπια είναι ένα ακαταμάχητο μάτσο. Μοιάζουν με επίπεδους, κοντούς θόλους και είναι σε μεγάλο βαθμό καθιστοί, φυτεύονται σε θάμνο καφέ και ρουφούν το χυμό του. (Συνεπώς είναι ένα σημαντικό παράσιτο για τους καλλιεργητές καφέ.) Ο Kyle Turner, ένας μεταπτυχιακός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο που μελετά τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ φυτών και μυρμηγκιών τα αποκαλεί «εντόμους» επειδή «κάθονται εκεί». Σε περίπτωση επίθεσης, τα έντομα λέπια καλύπτονται με ένα κερί που παράγουν, το οποίο δεν είναι καθόλου αποτελεσματικό στην αποτροπή των περισσότερων αρπακτικών. Η καλύτερη άμυνα του λέπιου εντόμου είναι στην πραγματικότητα το μελίττωμά του:Δεδομένου ότι το γλυκό υγρό είναι η κύρια πηγή τροφής για τα πολύ μεγαλύτερα και πιο δυνατά μυρμήγκια, προστατεύουν σκληρά τα έντομα της λεπίδας, όπως οι βοσκοί που φυλάνε τα κοπάδια τους.

Το σκαθάρι Azya orbigera— ένα από τα πολλά είδη που αναφέρονται ποικιλοτρόπως ως κάνθαρος, πασχαλίτσα, πασχαλίτσα ή πασχαλίτσα—αρέσκεται να γλεντάει με τα έντομα της κλίμακας και προσπαθούν να γεννούν τα αυγά τους κοντά, ώστε οι πρόσφατα εκκολαφθείσες προνύμφες τους να μπορούν να τα φάνε ως πρώτο γεύμα. Αλλά είναι δύσκολο να αποκτήσετε πρόσβαση στα νόστιμα λέπια όταν τα μυρμήγκια τα προστατεύουν επιθετικά. Τα μυρμήγκια είναι αποτελεσματικοί υπερασπιστές, με ισχυρές γνάθους για τη συντριβή των εχθρών. Ακόμη και οι άνθρωποι, των οποίων το δέρμα είναι πολύ πιο παχύ από τα έντομα, βρίσκουν τα σκληρά τσιμπήματα τους επώδυνα.

Βοήθεια από ψηλά

Η Hsieh και η ομάδα της παρατήρησαν ότι παρά τον κίνδυνο μεγάλου τραυματισμού ή θανάτου, τα σκαθάρια της πασχαλίτσας συχνά καταφέρνουν να εναποθέσουν τα αυγά τους σε φυτά καφέ που περιπολούσαν μυρμήγκια, κάτι που οι ερευνητές βρήκαν περίεργο. Μόλις εναποτεθούν τα αυγά, τα μυρμήγκια δυσκολεύονται πολύ να αμυνθούν από τις προνύμφες, οι οποίες καλύπτονται με λευκές, κηρώδεις, ραβδοειδείς προεξοχές στις οποίες κολλάνε τα μυρμήγκια. Ο Turner περιγράφει τις προνύμφες ως «τρομακτικές, μακριές, αιχμηρές και πολύ αρπακτικής εμφάνισης». Αλλά τα μυρμήγκια γνωρίζουν ενστικτωδώς τον κίνδυνο, έτσι κρατούν απόσταση από τις προνύμφες και συνήθως αποφεύγουν το πρόβλημα εντελώς κρατώντας μακριά τα ενήλικα σκαθάρια. Ωστόσο, η Hsieh και η ομάδα της ανακάλυψαν ότι τα σκαθάρια όχι μόνο κατάφεραν να προσπεράσουν τα μυρμήγκια, αλλά είχαν την όρεξη να κρύψουν τα αυγά τους ακριβώς κάτω από τα έντομα λέπια. Πώς το έβγαλαν; Αποδείχθηκε ότι τα σκαθάρια είχαν κάποιους μυστικούς συμμάχους.

Η περιπολία του χώρου πάνω από τους θάμνους των μούρων του καφέ είναι ένα άλλο έντομο, ένας τύπος φόριδας μύγας (Pseudacteon laciniosus ). Η φόριδη μύγα κλείνει με φερμουάρ κοντά στους θάμνους των μούρων αναζητώντας θηράματα και μέρη για να γεννήσουν τα αυγά τους. Μερικές φόριδες μύγες εγχέουν τα αυγά τους στα κεφάλια των μυρμηγκιών. Καθώς η προνύμφη αναπτύσσεται, το παρασιτισμένο μυρμήγκι εξακολουθεί να φαίνεται φυσιολογικό έως ότου η προνύμφη εκκρίνει ένζυμα που καταστρέφουν τον συνδετικό ιστό του μυρμηγκιού, προκαλώντας την πτώση τμημάτων του σώματος, όπως τα πόδια. Ευτυχώς για τους Αζτέκα μυρμήγκια, έχουν αναπτύξει μια στρατηγική για την ελαχιστοποίηση των απωλειών τους από αυτές τις μύγες:Απελευθερώνουν μια χημική προειδοποίηση στους αδελφούς που βρίσκονται κοντά, με τη μορφή μιας φερομόνης συναγερμού.

Τα μυρμήγκια έχουν έως και 75 εξωκρινείς αδένες που εκκρίνουν διάφορες εξειδικευμένες χημικές ουσίες. Δέκα έως 15 από αυτούς, ανάλογα με το είδος, είναι αδένες που πιστεύεται ότι παράγουν τις χημικές ουσίες που χρησιμοποιούν τα μυρμήγκια για να επικοινωνούν μεταξύ τους. «Είναι μια γλώσσα. Είναι βασικά η γλώσσα των μυρμηγκιών. Λέμε λέξεις και λένε χημικά, και το σήμα συναγερμού σημαίνει κίνδυνο», λέει η Ivette Perfecto, οικολόγος στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν και επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας του Hsieh. Έχει μελετήσει διάφορες αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαφορετικών εντόμων και φυτών στην περιοχή Τσιάπας για δεκαετίες.

Οι Αζτέκες μπορεί να χρησιμοποιήσει τη φερομόνη διαδρομής για να ρίξει ίχνη προς μια συγκεκριμένη πηγή τροφής και τη φερομόνη συναγερμού για να ειδοποιήσει τα μέλη της αποικίας τους για κίνδυνο. Αλλά ακόμη και μέσα στις κλήσεις συναγερμού, υπάρχουν αποχρώσεις, οι οποίες ορισμένοι ερευνητές προτείνουν ότι μπορεί να εξαρτώνται από το πλαίσιο και την ποσότητα. Για παράδειγμα, μια φερομόνη συναγερμού μερικές φορές ωθεί τα μυρμήγκια να ξεκινήσουν τον στρατό τους, ενώ παρουσία μορφών μυγών, ο συναγερμός τείνει να κάνει τα μυρμήγκια να σταματήσουν να κινούνται. Οι φωρίδες μύγες μπορούν να δουν μόνο κινούμενα πράγματα και μόνο σε πολύ κοντινή απόσταση. Όταν τα μυρμήγκια είναι πολύ ακίνητα, οι φόρμες μύγες δεν μπορούν να τα εντοπίσουν.

Ο κώδικας του καφέ, σπασμένο

Η Hsieh και οι συνεργάτες της ανακάλυψαν ότι τα σκαθάρια της πασχαλίτσας κατάφεραν να αναγνωρίσουν τα σήματα συναγερμού που στέλνουν τα μυρμήγκια στα μέλη της δικής τους αποικίας. Όταν τα σκαθάρια μυρίζουν τη φερομόνη συναγερμού, την παίρνουν ως σήμα για να βρουν ένα μέρος για να γεννήσουν τα αυγά τους. Τα μυρμήγκια, εν τω μεταξύ, προσπαθούν να μείνουν ακίνητα για να αποφύγουν να τα δουν οι μορφικές μύγες. Το σκαθάρι «βρήκε» την τέλεια στιγμή για να γεννήσει τα αυγά του χωρίς να χρειαστεί να πολεμήσει το μυρμήγκι.

Όταν το σκαθάρι εισέρχεται στη ζώνη των μυρμηγκιών, πρέπει να βρουν ένα καλό σημείο για να κρύψουν τα μωρά τους, επειδή τα μυρμήγκια είναι γνωστό ότι μεταφέρουν τα αυγά πίσω στις αποικίες τους για φαγητό. Έτσι, τα σκαθάρια κρύβουν τα αυγά τους κάτω από έντομα λέπια, τέλεια σημεία όχι μόνο επειδή τα λέπια δεν κινούνται πραγματικά, αλλά και επειδή οι προνύμφες που ξεσπούν από το αυγό μπορούν να φάνε τα λέπια. Τα σκαθάρια έχουν μία έως δύο ώρες για να διεισδύσουν στο εχθρικό έδαφος προτού τα μυρμήγκια βγουν από την ακίνητη κατάσταση.

Η Maria Esteli Jimenez Soto, η οποία μελετά επίσης τις αλληλεπιδράσεις των ειδών στο Chiapas, μαζί με τον Hsieh, λέει ότι αυτό το σύστημα δείχνει την πολυπλοκότητα και την ίντριγκα στα οικολογικά συστήματα:

Ο καφές εισήχθη στη δεκαετία του 1920 σε αυτήν την περιοχή. Αλλά όταν μιλάμε για εξέλιξη, σκεφτόμαστε μακροπρόθεσμες κλίμακες, σκεφτόμαστε τον Δαρβίνο, σκεφτόμαστε τους δεινόσαυρους και τα ερπετά που στη συνέχεια εξελίχθηκαν. Αλλά αν κοιτάξετε την εξέλιξη βραχυπρόθεσμα, μπορείτε να βρείτε αυτά τα ενδιαφέροντα πράγματα, αλληλεπιδράσεις οργανισμών που δημιουργούν πολύ ενδιαφέροντα δίκτυα μεταξύ τους.

Η εξέλιξη είναι γενικά μια αργή διαδικασία, για το ανθρώπινο μάτι, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι είναι ανεπαίσθητη. Εντός της διάρκειας μιας και μόνο ανθρώπινης ζωής, το σκαθάρι της πασχαλίτσας με το σήμα της σφαίρας έχει εξελίξει μια πολύ έξυπνη χρήση της παραβίασης κωδικών. Τώρα εναπόκειται στο μυρμήγκι να εξελίξει έναν νέο τρόπο αντιπολίτευσης.

Η Yvonne Bang είναι επιστημονική δημοσιογράφος με έδρα τη Νέα Υόρκη και ασκούμενη σύνταξη στο  Ναυτίλος.