Mrówki ogniste (lub ogniowe), czyli Solenopsis invicta, znane są z tworzenia ogromnych kolonii liczących nawet 300 000 robotnic. Gatunek ten cieszy się też sporym zainteresowaniem naukowców, a to za sprawą swoich niezwykłych umiejętności.

Dotychczasowe obserwacje pokazały, że kiedy schronienie mrówek ognistych zostaje zalane, owady łączą się, tworząc ze swoich ciał unoszące się na wodzie przeprawy – przypominające tratwy albo mosty pontonowe. Z ogromną ilością takich „mrówczych tratw” mieli do czynienia mieszkańcy południowego Teksasu, gdy owady – podobnie jak ludzie – próbowały uciec przed skutkami huraganu Harvey w 2017 roku. Nawet media ostrzegały wówczas Teksańczyków, aby omijali mrówcze przeprawy i nie narażali się na niezwykle bolesne ukąszenia owadów.

Mrówki potrafią unosić się na wodze tygodniami

Ponieważ szkielet zewnętrzny mrówki ognistej nie wchłania wody, a jego chropowata tekstura zatrzymuje pęcherzyki powietrza, ciasno splecione ciała mrówek mogą utrzymywać pływającą przeprawę tygodniami. Podczas, gdy jedna część kolonii dryfuje tworząc most, pozostałe robotnice mogą bezpiecznie chodzić po jego powierzchni, czekając aż wody opadną lub poszukując wyjścia na brzeg.

Co ciekawe, nawet po ustabilizowaniu się struktury mrówczej tratwy jej kształt cały czas się zmienia. Mrówki mogą tworzyć swoiste rozdroża i rozbudowywać konstrukcję w różnych kierunkach. Chociaż podobne „żywe mosty” obserwowano już wcześniej, to nigdy nie zbadano mechanizmów, które za nimi stały. Nie przeanalizowano też jak i dlaczego mrówki budują rozdroża, oraz skąd wiedzą, w którym kierunku powinny się kierować.

On a floating raft of fire ants, structural ants and "free" ants alike come together to form bridges that may help them reach drier surfaces.

Naukowcy z Uniwersytetu Colorado postanowili to wyjaśnić. Zebrali blisko 10 000 mrówek ognistych i umieścili je w specjalnie przygotowanych pojemnikach z wodą. Następnie sfilmowali cały proces powstawania mrówczych mostów – przedstawiający początkowe formowanie się przeprawy i późniejszą zmianę kształtu.

Mrówki zamieniają się rolami

Dane z obserwacji wsparte modelowaniem komputerowym ujawniły, które części tratwy mrówek są statyczne, a które się poruszają oraz dokąd zmierzają. Okazuje się, że mosty powstają dzięki połączonej aktywności dwóch grup: tak zwanych mrówek strukturalnych (które gromadzą się blisko siebie, aby utrzymać kolonię na powierzchni wody) oraz mrówek powierzchniowych (które swobodnie poruszają się na górze tratwy).

Mrówki strukturalne i powierzchniowe przedstawione na uproszczonej grafice / (fot. University of Colorado/Journal of the Royal Society Interface)

Wideo poklatkowe pokazuje, że rozbudowa przeprawy i tworzenie kolejnych rozdroży są możliwe dzięki swoistej rotacji owadów. Gdy mrówki powierzchniowe dochodziły do brzegu tratwy, układały się na wodzie, przyłączając się do mrówek strukturalnych. A część mrówek strukturalnych wydostawała się na powierzchnię i przechodziła po moście w poszukiwaniu najbardziej obiecującej drogi, która mogłaby prowadzić na brzeg. Po czym znowu układały się na wodzie i tak bez końca.

Cykl ten sprawił, że z wielkiej „mrówczej plamy” powstały wąskie mosty z kilkoma drogami prowadzącymi do brzegów zbiornika. Gdy owady natrafiły na bezpieczny grunt, zaczynały kolejno schodzić z przeprawy, aż tratwa całkowicie się rozproszyła. Cały proces zajął mrówkom kilka godzin, ale ostatecznie wyszły z eksperymentu bez szwanku. 

Źródło: Journal of the Royal Society Interface.