Kto pod kim dołki kopie? Rzecz o mrówkolwach
Poniższy artykuł został opublikowany pierwotnie w czasopiśmie dla nauczycieli Biologia w Szkole (1/2023):
Możemy wskazać różnorodne strategie zdobywania pokarmu przez organizmy cudzożywne. Jedną z nich jest drapieżnictwo, które bywa definiowane jako sposób odżywiania się polegający na wykorzystaniu jako pokarm ciała innego zwierzęcia. Musimy przy tym pamiętać, że w odróżnieniu od pasożytnictwa drapieżnictwo prowadzi do śmierci ofiary. Z punktu widzenia ekologii strategia ta jest traktowana jako jedna z form antagonistycznych zależności międzygatunkowych lub wewnątrzgatunkowych (wtedy mówimy o kanibalizmie), które wykształciły się w toku wzajemnej adaptacji, co możemy traktować jako przykład koewolucji. Drapieżnictwo wraz z innymi rodzajami interakcji międzygatunkowych decydują w dużej mierze o strukturze ekosystemu [1] [2].
Dla potencjalnej ofiary nie jest celowe stanie się źródłem pokarmu dla drapieżnika, dlatego na różne sposoby stara się ona uniknąć tego losu. Nie jest więc niczym dziwnym, że drapieżniki musiały przystosować się wykształcając różnorodne sposoby polowania, zarówno w pojedynkę, jak i w grupie.
Myśląc o drapieżnikach najczęściej bierzemy pod uwagę zwierzęta, a przecież ten typ odżywania przejawiają także inne grupy organizmów: niektóre rośliny (mięsożerne rosiczki Drosera lub muchołówka Dionea), specyficzne grzyby Fungi (Stylopage grandis, Arthrobotrys oligosporus i inne) oraz mikroorganizmy, czego przykładem może być pełzak odmieniec Amoeba proteus.
Niektóre zwierzęta dokonują pochwycenia ofiary w biegu. Taki pościg może być szybki, ale jednocześnie krótkotrwały. Jeśli ofiary nie uda się schwytać prawie natychmiast, drapieżnik zwykle rezygnuje - tak się dzieje np. w przypadku geparda grzywiastego Acinonyx jubatus. Inne z kolei gatunki preferują pościgi dłuższe, gdzie decydujące znaczenie ma zmęczenie ofiary, jak u wilka szarego Canis lupus. Częstą strategią jest polowanie z zasadzki, który to sposób wybiera często szczupak pospolity Esox lucius.
Pościg nie jest jedynym sposobem pozyskiwania pożywienia na drodze drapieżnictwa. Niektóre drapieżniki obezwładniają albo chwytają ofiarę uderzeniem języka (żaby Anura, kameleony Chamaeleonidae) lub parzydełek (parzydełkowce Cnidaria). Stosunkowo częste jest także budowanie różnego rodzaju form pułapek. Bardzo znanym tego przykładem są sieci łowne pająków Araneae.
Dużo rzadziej – jeśli chodzi o zwierzęta polujące z wykorzystaniem zbudowanej przez siebie pułapki – są wspominane mrówkolwy Myrmeleon. Sama ich nazwa, zarówno polska, jak i łacińska (pochodząca z greki) łącząca postaci mrówki oraz lwa wydaje się być niezwykła. Dlatego zapraszam do bliższego zapoznania się z tymi ciekawymi zwierzętami.
Mrówkolwy
Mrówkolwy, czy szerzej mrówkolwowate Myrmeleontidae są najbardziej zasobną w gatunki oraz najszerzej rozprzestrzenioną geograficznie rodziną owadów Insecta z rzędu sieciarek Neuroptera.
Sieciarki z kolei to grupa około 6000 gatunków drapieżnych owadów o przeobrażeniu zupełnym. Ich cechą charakterystyczną jest występowanie przezroczystych i bogato użyłkowanych skrzydeł. Wraz z wielbłądkami Raphidioptera i wielkoskrzydłymi (żylenicami) Megaloptera jest zaliczany do kladu owadów siatkoskrzydłych Neuropterida [3].
Mrówkolwowate są blisko spokrewnione z żupałkowatymi Ascalaphidae [4]. Larwy przedstawicieli obu rodzin odznaczają się licznymi podobieństwami.
Jako typ nomenklatoryczny rodziny wskazuje się rodzaj Myrmeleon. Wśród ziemskiej fauny pierwsze mrówkolwowate wyewoluowały około 130 milionów lat temu, czyli we wczesnej kredzie [5].
Rodzina mrówkolwowatych może poszczycić się tym, że należą do niej najwięksi przedstawiciele sieciarek. Posiadają zawsze dwie pary dużych skrzydeł, których długość dochodzi do 80mm, a rozpiętość do około 60mm [6]. Ogólnym pokrojem ciała i budową zewnętrzną wyraźnie przypominają ważki Odonata, przy czym w odróżnieniu od nich czułki mrówkolwowatych są lepiej rozwinięte i zakończone maczugowatymi zgrubieniami, a ich długość jest zbliżona do długości tułowia wraz z głową. Drugą cechą charakterystyczną dla omawianej grupy owadów jest kształt komórki hipostygmalnej położonej w dystalnej części skrzydła, ponieważ w tym przypadku jest ona wyraźnie wydłużona i wąska [7]. Wymiary i kształt obu par skrzydeł są podobne, użyłkowanie dosyć gęste. U wielu gatunków na skrzydłach występują charakterystyczne plamki. Odwłok mrówkolwowatych jest długi i wąski.
Jak już powiedziano, wszystkie sieciarki - więc i mrówkolwowate - są owadami o przeobrażeniu zupełnym, czyli w ich rozwoju występuje etap poczwarki. Co ciekawe, wszystkie larwy w tej rodzinie są drapieżne. Mają masywne i krępe ciało, głowa jest spłaszczona i dobrze schitynizowana, posiadają aparat gębowy typu kłująco-ssącego o bardzo dobrze rozwiniętych, często wręcz gigantycznych żuwaczkach. Większość larw żyje w piasku lub w sypkiej glebie. Nie przejawiają zachowań terytorialnych, a więc na jednym obszarze mogą występować w dużej liczbie. Formy dorosłe imagines są aktywne zwłaszcza wieczorem. Latają dużo mniej pewnie od ważek. Żywią się owadami i pokarmem pochodzenia roślinnego. Samice składają jaja w piasku. W naszym klimacie (tj. w Europie) zimę przeżywają larwy.
Rodzina obejmuje ponad 2000 gatunków występujących w suchych, piaszczystych środowiskach całego świata. Najliczniej zasiedlają strefę suchych i półsuchych obszarów Azji, Afryki i Australii. W Europie są częstsze w części południowej. Z terenu Polski wykazano 8 gatunków:
- mrówkolew wydmowy Myrmeleon bore
- mrówkolew pospolity Myrmeleon formicarius
- mrówkolew południowy Myrmeleon inconspicuus
- pazurecznik wielki Acanthaclisis occitanica
- mrówkolew drzewny Dendroleon pantherinus
- Euroleon nostras
- Creoleon plumbeus
- Distoleon tetragrammicus
W Polsce stosunkowo łatwo jest spotkać zarówno mrówkolwy pospolite Myrmeleon formicarius, jak i te z gatunku Euroleon nostras. W swoim najbliższym otoczeniu – na łachach piasku wzdłuż płotu w ogrodzie – trafiłem na duże nagromadzenie tych drugich, a więc w dalszej części artykułu opiszę obserwacje, jakie można było poczynić w stosunku do nich.
Mrówkolew Euroleon nostras
Euroleon nostras to ciepłolubny gatunek owada z rodziny mrówkolwowatych opisany po raz pierwszy w 1785 roku jako Formicaleo nostras [8]. Występuje w niemal całej Europie, także w Polsce – niezbyt pospolicie, ale lokalnie licznie. Naturalnie spotkać go można na skrajach lasów, w rejonie wydm śródleśnych, na piaszczystych ścieżkach. Długość ciała osobników dorosłych dochodzi do 30mm (czasem nawet więcej), a rozpiętość ich skrzydeł do 70mm.
Miejsce występowania larw tego owada można łatwo rozpoznać, ponieważ budują one pułapki w formie stożkowatych dołków w sypkim piasku (Fot.1). Larwa oczekuje na dnie z rozstawionymi żuwaczkami, aby pochwycić każdą ofiarę, która nieopatrznie wpadnie do pułapki.
Owad, którym się dziś zajmujemy nie jest chroniony (w przeciwieństwie do niektórych pozostałych gatunków, np. mrówkolwa południowego), więc możemy pochwycić go ze środowiska, a następnie przeprowadzić obserwacje w kontrolowanych warunkach. Musimy to jednak zrobić tak, by zapewnić mu odpowiednie warunki – nie jestem zwolennikiem bezprzedmiotowego męczenia jakichkolwiek zwierząt, nawet owadów.
Larwy można zaobserwować od czerwca, a nawet wcześniej. Pozyskanie owadów jest bardzo proste – wystarczy delikatnie rozgrzebać piasek na dnie dołka pułapkowego. Larwa w celach obronnych zastyga wtedy często w bezruchu i możemy przenieść ją delikatnie na skrawek papieru lub do odpowiedniego naczynia, a następnie do naszej pracowni.
Budowa ciała i wygląd larwy mrówkolwowatych jest charakterystyczna, tzn. masywna oraz krępa o długości około 12mm, a jej szarobrunatna barwa ma funkcje maskujące (Fot.2).
Widok aparatu gębowego larwy dominują wręcz monstrualnie rozwinięte żuwaczki. Powierzchnia ciała zwierzęcia jest pokryta chitynowymi włoskami i zgrubieniami. Oczy są niewielkie i nie pełnią najważniejszej funkcji wśród zmysłów larwy – można sądzić, że orientuje się ona w swoim otoczeniu głównie dzięki dotykowi i wyczuwaniu drgań podłoża.
Odnóża mrówkolwa są rozmieszczone w charakterystyczny sposób (Fot.3). Wiąże się to z przystosowaniem do przemieszczania się w sypkim piasku i do kopania dołków pułapkowych, ponieważ zwierzę to porusza się odpychając odnóżami do tyłu, co ze względu na kształt ciała pozwala mu przepychać się między drobinami piasku z zadziwiającą łatwością.
Larwy żyją w samodzielnie wykopanych w piasku niewielkich stożkowatych dołkach - na ich dnie oczekują na ofiarę. Nad powierzchnię piasku wystają jedynie żuwaczki. Euroleon nostras zjada głównie mrówki, ale nie pogardzi też innym owadem bądź pajęczakiem, który wpadnie do jego pułapki – zdarzają się też przypadki kanibalizmu, kiedy larwy chwytają dorosłe samice składające jaja w piasku.
Aby zaobserwować zachowania larwy mrówkolwa, nie jest niczym trudnym założenie odpowiedniej hodowli. W tym celu do niewielkiego pojemnika (w moim przypadku pojemnik po lodach o wymiarach 13cm x 18cm x 6cm) sypiemy odpowiednią ilość czystego suchego piasku, tak by grubość warstwy wynosiła przynajmniej kilka centymetrów. Na powierzchnię piasku wykładamy pozyskaną ze środowiska larwę mrówkolwa (Fot.4A). Nie musimy stosować żadnej pokrywy, ponieważ owad nie jest w stanie samodzielnie opuścić tak zaimprowizowanego insektarium. Z moich doświadczeń wynika, że mrówkolwu nie trzeba zapewniać jakichś specjalnych warunków – doskonale radził sobie w temperaturze pokojowej, przy normalnym dziennym oświetleniu. Nie wydaje się konieczne dostarczanie zwierzęciu wody, ponieważ pozyskuje ją z ciał swoich ofiar, ale raz na tydzień lub dwa warto bardzo delikatnie zwilżyć powierzchnię piasku czystą wodą.
Po wyłożeniu larwy na powierzchnię piasku początkowo pozostaje ona w bezruchu, nawet jeśli zajmie nienaturalną pozycję, np. na boku lub spodnią stroną ciała ku górze (Fot.4B). Jest to oczywiście odruch obronny. Dopiero po chwili, kiedy larwa się uspokoi i uzna, że nie zagraża jej niebezpieczeństwo, odwraca się odnóżami do dołu i przyjmuje normalną pozycję (Fot.4C). Po pewnym czasie owad zaczyna poruszać się tyłem, jednocześnie zagłębiając się w piasku (Fot.4D), na powierzchni którego można zauważyć charakterystyczne ślady (Fot.4E). Wędrówka pod powierzchnią może trwać krócej lub dłużej, ale po pewnym czasie larwa zaczyna tworzyć pułapkę, poruszając się po okręgu od zewnątrz ku centrum i wyrzucając piasek. Po zbudowaniu pułapki owad zakopuje się na jej dnie, wystawiając ponad piasek jedynie żuwaczki i oczekując na ofiarę (Fot.4F).
Karmienia dokonywałem w ten sposób, że do pojemnika wypuszczałem jednego osobnika mrówki (w moim przypadku była to pierwomrówka łagodna Formica fusca, ale można wykorzystać praktycznie każdy gatunek mrówki występujący naturalnie w naszym otoczeniu), który podczas poruszania się po powierzchni piasku praktycznie zawsze w końcu wpadał do pułapki. Często larwie udawało się pochwycić mrówkę od razu. W razie niepowodzenia tego manewru mrówkolew poprzez gwałtowne wygięcia swego ciała wyrzuca sypki piasek w kierunku ofiary, tak by uniemożliwić wydostanie się z pułapki i spowodować upadek owada na samo dno, wprost w żuwaczki drapieżnika. Stwierdziłem też, że mrówkolew z łatwością potrafi poradzić sobie z należącymi do pluskwiaków Hemiptera kowalami bezskrzydłymi Pyrrhocoris apterus (zarówno nimfami, jak i postaciami dorosłymi) oraz innymi owadami, a także lądowymi skorupiakami Crustacea takimi jak prosionek szorstki Porcellio scaber. Karmienia dokonywano w wypadkach kiedy larwa przyjmowała pokarm, zwykle co najmniej raz dziennie.
Los pochwyconej ofiary jest zwykle przesądzony - larwa wstrzykuje do wnętrza jej ciała enzymy trawienne, po czym wysysa zawartość w postaci płynnej. Trwa to zwykle od kilku minut do godziny. Mrówkolew następnie wyrzuca pozostałości ofiary poza obręb swojej pułapki, czasami nawet na kilkanaście centymetrów od niej (Fot.5A-D). Wyrzut pozostałości następuje z tak dużą prędkością, że nawet na filmie rejestrowanym z szybkością 260 klatek na sekundę możemy zauważyć jedynie rozmazany obraz lecących szczątków (Fot.5B).
W środowisku naturalnym stadium larwalne mrówkolwa może trwać nawet do kilku lat, w zależności od dostępności pokarmu. Larwy zimują w glebie.
Warto wspomnieć też, że układ trawienny mrówkolwowatych kończy się ślepo – nie posiadają one odbytu. Ich sposób odżywiania (wchłanianie częściowo strawionego poza ciałem pokarmu) oraz stosunkowo wysoka wydajność układu trawiennego powodują, że niestrawionych pozostałości jest niewiele. Powstające mimo wszystko szkodliwe produkty przemiany materii zostają zgromadzone w organizmie, który pozbywa się ich podczas metamorfozy w formę dorosłą [9].
Przedstawiony w niniejszym artykule okaz osobnika gatunku Euroleon nostras pozyskałem ze środowiska w maju, natomiast początkiem sierpnia tego samego roku przestał on przyjmować pokarm i dbać o swoją pułapkę. Nie można było też zauważyć oznak poruszania się larwy pod piaskiem. Początkowo sądziłem, że zapewnione przeze mnie warunki były nieodpowiednie i owada spotkała z tych lub innych powodów śmierć. Przeszukując delikatnie piasek z radością trafiłem jednak na niewielki kulisty kokon oblepiony okruchami piasku (Fot.6).
Najwyraźniej hodowany przeze mnie mrówkolew uznał, że czas na przepoczwarczenie się w osobnika dorosłego. Czym prędzej i bardzo ostrożnie zakopałem kokon z poczwarką tak jak go znalazłem, pod niezbyt głęboką warstwą piasku. Jednocześnie w pojemniku umieściłem pionowo niewielki fragment suchej gałązki, aby – jeśli do tego dojdzie – opuszczająca kokon postać dorosła owada miała gdzie osiąść i rozprostować swoje skrzydła. Pojemnik dodatkowo przykryłem gęstą siatką (z rajstopy), tak aby postać dorosła nie uciekła z pojemnika, jeśli do otwarcia kokonu dojdzie pod moją nieobecność. Pozostało czekać…
Cierpliwość została nagrodzona – po 27 dniach od odkrycia kokonu, a po 33 od upolowania przez mrówkolwa ostatniej mrówki proces metamorfozy dobiegł końca i przepoczwarczony owad opuścił kokon przez zaskakująco niewielki otwór (Fot.7). W naturze postać dorosłą można spotkać do września.
O ile wygląd larwy mógł przez wielu zostać uznany za niezbyt urodziwy, czy może raczej nawet przerażający, to powstały z niej dorosły owad odznacza się swoistym pięknem i elegancją (Fot.8).
Rzut oka na wspaniałe skrzydła owada pozwala od razu stwierdzić, że należy on do sieciarek. U tego gatunku są one dodatkowo pokryte charakterystycznymi ciemnymi plamkami. Mimo powierzchownego podobieństwa do ważek, wystarczy spojrzeć na głowę mrówkolwa – wyraźnie widoczne, buławkowate i zagięte na końcach czułki jasno wskazują, że mamy tu do czynienia z przedstawicielem mrówkolwowatych. U ważek natomiast czułki są bardzo małe i delikatne, trudne do zauważenia (Fot.9).
Mrówkolew po wykonaniu fotografii został wypuszczony na wolność w miejscu skąd pochodziła jego larwa.
Formy dorosłe mrówkolwów latają dosyć powoli i niezgrabnie – polują na mniejsze od siebie owady, zwłaszcza wieczorami. Żyją krótko, maksymalnie do kilku tygodniu, w którym to czasie znajdują partnera i dają początek kolejnemu pokoleniu.
Przyznaję, że hodowla mrówkolwa i obserwacja jego niezwykłej strategii łowieckiej oraz rozwoju były dla mnie bardzo ciekawym przeżyciem. Ten niewielki i ciągle jeszcze stosunkowo mało znany przedstawiciel naszej fauny z pewnością zasługuje na większe zainteresowanie także ze strony dydaktyków przyrody oraz biologii.
Mrówkolew w kulturze
Mrówkolew (w praktyce dowolny przedstawiciel rodziny mrówkolwowatych) mimo dzisiejszego niejakiego zapomnienia zagrzał swoje miejsce w kulturze prawie całego świata. Odniesienia do niego można znaleźć w staroindyjskich eposach i europejskich bestiariuszach z czasów średniowiecza [10]. Ja chciałbym pokazać Szanownemu Czytelnikowi jak mrówkolew zagościł w powszechnie znanej literaturze, wybierając przykłady będące mi bliskimi z różnych powodów.
Mrówkolwa przedstawiła w jednej ze swoich książek dla dzieci fińska pisarka Tove Jansson - moim zdaniem w tym utworze wiele radości i materiału do przemyśleń znaleźć mogą jednak także dorośli. Mam tu na myśli powieść, czy też zbiór opowiadań „W dolinie Muminków”. W drugim rozdziale Muminek wraz z Migotkiem postanawiają odpłacić Mrówkolwu za jego dokuczanie Mamusi Muminka. Pisarka przedstawia sposób polowania zwierzęcia właściwie zgodnie z rzeczywistością (powiększając jedynie skalę), natomiast jemu samemu przydaje pewnych atrybutów nie posiadających odniesienia w rzeczywistości, np. grzywę, jak możemy się domyślać, nawiązującą do wyglądu lwa. Złośliwe zwierzątko zostaje po wrzuceniu do Czarodziejskiego Kapelusza przemienione i ukazuje się od tej pory już tylko jako „jeż, najmniejszy, jakiego sobie można wyobrazić” [11].
Co ciekawe, na ślad interesującego nas dziś owada możemy trafić także w jednym z najsławniejszych utworów Samuela Langhorne’a Clemensa znanego szerzej pod pseudonimem Mark Twain. Mowa tu o „Przygodach Tomka Sawyera”, gdzie w ósmym rozdziale tytułowy bohater zwraca się (w celach magicznych, wymawiając rymowankę-zaklęcie) do mrówkolwa. Co ciekawe, w przekładzie Jana Bilińskiego z 1925 roku owad ten został błędnie nazwany „leśnym chrząszczem” – jednak opis dołków-pułapek nie pozostawia wątpliwości [12]. W języku angielskim larwy różnorodnych gatunków mrówkolwowatych nazywa się często piszącymi lub bazgrającymi owadami (ang. doodlebug lub doodle-bug, od doodle – gryzmoły, bazgroły) z powodu formy jaką przyjmują ślady ich wędrówki pod piaskiem (Fot.10). I takiego właśnie określenia używa w powieści sam Twain. Moim zdaniem tłumacz najprawdopodobniej skojarzył „bazgrającego owada” z występującym u nas kornikiem drukarzem Ips typographus, będącym rzeczywiście chrząszczem Coleoptera.
Także Arthur C. Clarke, jako jeden z najbardziej znanych pisarzy-fantastów XX wieku (autor serii Odyseja kosmiczna, Rama, Końca Dzieciństwa i wielu innych utworów) wykorzystał motyw sposobu polowania mrówkolwów w swojej powieści A Fall of Moondust z 1961 roku.
Literatura:
- [1] Krebs Ch. J., Ekologia. Eksperymentalna analiza rozmieszczenia i liczebności, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1997 powrót
- [2] Weiner J., Życie i ewolucja biosfery, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2003 powrót
- [3] Aspöck U., Phylogeny of the Neuropterida (Insecta: Holometabola), Zoologica Scripta, 2002, 31 (1), str. 51-55 powrót
- [4] Aspöck et al., Cladistic analysis of Neuroptera and their systematic position within Neuropterida (Insecta: Holometabola: Neuropterida: Neuroptera), Systematic Entomology, 2001, 26, str. 73-86 powrót
- [5] Poinar G. O., Stange L. A., A new antlion from Dominican amber (Neuroptera: Myrmeleontidae), Experientia, 1996, 52, str. 383-386 powrót
- [6] Bogdanowicz W., Chudzicka E., Pilipiuk I., Skibińska E. (red.), Fauna Polski – charakterystyka i wykaz gatunków, tom II, Muzeum i Instytut Zoologii PAN, Warszawa, 2007, str. 289-290 powrót
- [7] Myrmeleontidae, zarchiwizowane w: https://web.archive.org/web/20100728044530/http://www.entomology.umn.edu/museum/links/coursefiles/JPEG%20images/Neuroptera%20web%20jpeg/Myrmeleontidae.jpg [dostęp: 11.12.2022] powrót
- [8] Formicaleo nostras, w bazie: http://www.animalbase.uni-goettingen.de, dostępne online: http://www.animalbase.uni-goettingen.de/zooweb/servlet/AnimalBase/home/speciestaxon?id=18769 [dostęp: 01.12.2022] powrót
- [9] Arnett R. H., Jr., American Insects: A handbook of the insects of America north of Mexico, Van Nostrand Reinhold Co., Nowy Jork, 1985 powrót
- [10] Swanson M., The Gold-Digging "Ant-Lions" of India, w serwisie: https://www.antlionpit.com, dostępne online: https://www.antlionpit.com/golddigging.html [dostęp: 01.12.2022] powrót
- [11] Jansson T., Muminki, księga pierwsza Wydawnictwo „Nasza Księgarnia”, Warszawa, 2012, str. 82-186 powrót
- [12] Twain M., Przygody Tomka Sawyera, Wydawnictwo Polskie, Lwów-Poznań, 1925 powrót
Autorem fotografii i rysunków jest Marek Ples.
Marek Ples