Resolvendo esta questão, pensei: "Bem, tudo se sabe com certeza sobre as formigas - e o quê, como e como elas ouvem!" Descobriu-se - nada disso! Para os mirmecologistas (como eles chamam os especialistas em formigas), apenas uma coisa é certa: as formigas podem se comunicar por meio de sons. E se for assim, significa que eles definitivamente têm audição e órgãos que (com um grande alongamento) podem ser chamados de ouvidos.
E as "orelhas" das formigas não são nada parecidas com o que costumamos chamar essa bela palavra. E existem vários tipos de "orelhas". E ouvir não é de forma alguma sua única função. E eles estão localizados não só na cabeça, mas também … Ok, sobre tudo em ordem.
Como você sabe, os sons podem se espalhar não apenas pelo ar, mas também por meio de líquidos (por exemplo, água) e até mesmo sobre sólidos (por exemplo, solo, troncos de árvores e folhas). E se para as pessoas o mais importante são os sons do "ar", então, para as formigas, que rastejam no solo, árvores e outras coisas sólidas durante toda a vida, os sons "fortes" são de grande importância. (Em princípio, uma pessoa também é capaz de ouvir sons de "substrato duro". Lembre-se de Vasilisa, a Bela, que encosta o ouvido no chão para ouvir o quão longe Kashchei, o Imortal, está galopando em seu cavalo heróico.)
E para reconhecer esses sons "sólidos", você precisa ser capaz de perceber vibrações, vibrações do substrato. E, para isso, não bastam duas orelhas na cabeça - os órgãos da audição devem estar localizados onde apenas o corpo entrar em contato com a superfície "sonora", ou seja, praticamente em todo o corpo.
Figura: 1. A estrutura do órgão cordotonal. Escolopídios são como fios esticados entre a cutícula e a membrana flexível. Quando a cutícula se move, ela puxa o escolopídio junto com ela e causa excitação do neurônio localizado neste escolopídio. Imagem de what-when-how.com
Em estrutura, esses órgãos também não se parecem em nada com os ouvidos das pessoas ou, digamos, lebres. Como não devem perceber as ondas voando no ar, não precisam daquele "pegador" externo em forma de concha, que estamos acostumados a chamar de ouvido. E esses órgãos auditivos consistem em "fios" peculiares (são chamados de escolopídios) esticados entre a cutícula (esqueleto externo de um inseto) e uma membrana flexível especial. Cada escolopídio consiste em três células, uma das quais é nervosa. Se a superfície que a formiga toca começar a vibrar, a cutícula começará a puxar os escolopídios. Quando o escolopídio é alongado, a célula nervosa sob a influência da tensão é excitada e envia um impulso ao nó nervoso correspondente. Assim, as vibrações superficiais são transformadas em impulsos nervosos e a formiga ouve o som. Os órgãos descritos acima são chamados de cordotonais e estão envolvidos não apenas na distinção dos sons, mas também na propriocepção - ou seja, sentem o alongamento dos músculos e determinam a posição do corpo no espaço.
Então, descobrimos os sons "difíceis". Mas a formiga também ouve sons do "ar"? Ainda não há uma resposta definitiva para essa pergunta, mas é possível extrapolar para as formigas os dados obtidos sobre outros insetos, por exemplo, mosquitos e moscas.
E as moscas e os mosquitos são capazes de ouvir os sons do "ar" com a ajuda de cerdas especiais localizadas nas antenas. Uma onda sonora move essa cerda, a cerda puxa o escolopídio, de onde o neurônio localizado no escolopídio é descarregado e envia um impulso ao nó nervoso. Esses órgãos auditivos são chamados de órgãos de johnston. Eles são um subtipo de órgãos cordotonais e são sensíveis apenas no campo próximo (geralmente a uma distância de não mais do que dezenas de centímetros). É fácil entender que eles sentirão não apenas os sons como tais, mas também qualquer vibração no ar - por exemplo, o vento causado pela aproximação de um mata-moscas.
Vídeo promocional:
Além disso, os insetos possuem outro tipo de órgãos dos sentidos capazes de perceber os sons - a sensila tricóide. Essa frase complexa se refere às pequenas cerdas no corpo de um inseto. Essas cerdas são diretamente (e não através do escolopídio, como os órgãos de Johnston) conectadas à terminação nervosa e quando uma onda sonora (ou simplesmente vento) vibra a sensila tricoide, a terminação nervosa é excitada e gera um impulso e, como resultado, a informação sobre as vibrações chega ao nó nervoso correspondente … As formigas têm sensilas tricoides, mas se elas são sensíveis o suficiente para perceber sons ainda não está completamente claro.
Figura: 2. Antenas de uma formiga (micrografia eletrônica). As antenas carregam os órgãos de Johnston, bem como muitas sensilas tricoides, mas não se sabe se são sensíveis o suficiente para ouvir sons. O comprimento da barra de escala na figura superior é 500 µm, na inferior - 200 mícrons. Foto do artigo: R. Hickling e RL Brown. Análise da comunicação acústica por formigas // Journ. Acoust. Soc. Amer. 2000. V. 108, No. 4. Pp. 1920-1929
Mas algo se sabe sobre como as formigas usam alarmes sonoros.
Por exemplo, as formigas campotus, ou formigas carpinteiras, roendo seus ninhos na madeira, batem nas paredes do ninho com suas mandíbulas ou barriga para chamar seus congêneres para protegê-lo.
E ainda muitas formigas são capazes de chilrear, esfregando seu abdômen em "raladores" especiais na haste entre o peito e o abdômen (Fig. 3). A conversa mal é audível, o ouvido humano mal consegue distingui-la, mesmo de perto. No entanto, este volume é suficiente para as formigas, e elas podem se comunicar perfeitamente usando o chilrear.
Figura: 3. A maioria das formigas emite sons esfregando o abdômen (Gaster) contra o pedúnculo (Pós-período). Foto do artigo: R. Hickling e RL Brown. Análise da comunicação acústica por formigas // Journ. Acoust. Soc. Amer. 2000. V. 108, No. 4. Pp. 1920-1929
Por exemplo, esse chilrear é transmitido pelo solo. Os Membros podem desenterrar uma formiga enterrada na areia, tendo ouvido seus "gritos de socorro".
E através das folhas e galhos das árvores, a vibração do chilrear também é transmitida. Algumas formigas usam de uma forma muito inesperada. Descobriu-se que nas formigas cortadeiras, a vibração do abdômen é transmitida para as mandíbulas (mandíbulas). Quando as mandíbulas cortam a folha, elas vibram a uma frequência de cerca de 1 kHz (mil vezes por segundo!). Graças a isso, a folha é cortada, se não mais rápido, então mais lisa e precisa.
E mais tarde descobriu-se que as formigas gorjeiam com mais frequência quando não cortam com mais força, mas com folhas mais deliciosas! Descobriu-se que, ao fazer isso, operárias menores correram para as formigas operárias maiores. Em seguida, um grande trabalhador arrasta a folha cortada para o formigueiro, e os pequenos sobem na folha e montam nela. Mas eles não apenas cavalgam, mas, por exemplo, protegem os carregadores de moscas que tentam colocar seus testículos nos corpos de grandes operários.
Recentemente, descobriu-se que sons para comunicação são usados não apenas por formigas, mas também por seus parasitas. Centenas de outras espécies de insetos geralmente vivem em um formigueiro. Entre eles estão as lagartas de algumas borboletas de olhos azuis. Essas lagartas são semelhantes à larva de certas espécies de formigas na aparência e, mais importante, no cheiro. As formigas trabalhadoras, encontrando essa lagarta, arrastam-na para o ninho. As lagartas de algumas espécies continuam a imitar as larvas tão bem que as formigas operárias as alimentam como suas próprias irmãzinhas (as formigas operárias são fêmeas estéreis e as larvas são suas irmãs).
Recentemente foi revelado que as lagartas e pupas dos "pombos-cuco" emitem sons, imitando formigas adultas. Ao mesmo tempo, como se viu, nas formigas hospedeiras (uma das espécies do gênero Myrmica), as rainhas e as formigas operárias gorjeiam de maneira diferente. Se você reproduzir os sons emitidos pelo útero para as operárias, elas cercam a fonte sonora e assumem posturas "protetoras" características, como se estivessem protegendo o útero real. As astutas lagartas e pupas dos pombos imitam os sons do útero, e as formigas operárias correm para protegê-los!
Este exemplo mostra que os sons podem desempenhar um papel importante na vida da família das formigas: em particular, a real "voz bem posicionada" ajuda o útero a ocupar o nível mais alto na hierarquia. Isso significa que as formigas estão bem cientes dos diferentes sons de seus parentes - não importa o que ouçam …
O autor é grato a N. G. Bibikov, A. A. Zakharov e Vera Bashmakova por conselhos e assistência na preparação da resposta.
Autor: Sergey Glagolev
