Poplašné signály mravcov Camponotus ligniperda
Vždy keď som sa priblížil k formikáriu mravce spustili paniku. Najprv som si myslel, že si reagujú na svetlo a tieň. Neskôr som si všimol, že reagujú na dych. Vždy keď zacítili dych, mravce začali byť podráždené až agresívne a útočiť na všetko čo sa pohlo. Ako dôkaz, že mravce reagujú práve na oxid uhličitý som vykonal nasledujúci pokus.
Do kadičky som nasypal trochu jedlej sódy a práškovej kyseliny citrónovej. Kadičku som vložil do arény. Mravce sa správali pokojne, nič sa nedialo. Keď som pridal pár kvapiek vody, nastala reakcia pri ktorej sa uvoľňuje oxid uhličitý. Mravce sa ihneď začali správať agresívne. Podnet na oxid uhličitý sa pravdepodobne vyvinul ako obrana pred predátormi, ktorí vyhrabávajú kukly mravcov z hniezda.
Pri reakcii sa uvoľnňuje oxid uhličitý vo forme plynu.
Záznam zvuku
V prírode to nie je až tak zrejmé, ale pri laboratórnom chove mravcov som si všimol, že pri podráždení mravce vydávajú klopkavé zvuky. V krátkych intervaloch udierajú na drevo alebo sklo. Tento zvuk som sa snažil zaznamenať a následne zreprodukovať.
Literatúra uvádza, že mravce žijúce v dreve vydávajú poplašný signál, ktorý ostatné mravce zachytia ako upozornenie na nebezpečenstvo. Rovnako sa správajú aj termity.
Tento poplašný signál má hlasitosť podobnú ako keď špendlík dopadne na drevený stôl. Na záznam zvuku som použil mikrofón k počítaču. Keďže intenzita zvuku klesá so štvorcom vzdialenosti, musí byť mikrofón umiestnený čo najbližšie k zdroju zvuku – mravcovi.
Zaznam zvuku z tégliku
Meracia aparatúra bola zostavená z plastového téglika s uzatvárateľným vrchnákom. Práve vrchnák vytvára tenkú membránu, ktorá slúži ako rezonančná doska. Podobne ako pri gitare.
Téglik je položený priamo na membránu mikrofónu. Podstavec mikrofónu je položený na zrkadle. Keď som videl v odraze zrkadla, že mravec je všetkými nohami na plastovej membráne, spustil som záznam zvuku a do téglika som cez bočné otvory fúkol na mravca. Keď zacítil oxid uhličitý, začal vydávať poplašné signály. Signálom nazývam jedno „klopnutie“. Intervaly medzi klopnutiami sú náhodné. Klopnutie môže byť len jedno alebo ich nasleduje viacero po sebe.
Mezdi predposledným a posledným signálom je počuť ako mravec cupitá po membráne.
Výber tretieho signálu.
Spomalený tretí signál.
Záznam zvuku zo stetoskopu
Mravca som prikryl kadičkou na membráne stetoskopu. Vývod zo stetoskopu ide priamo do mikrofónu. Keď stál mravec všetkými šiestimi nohami na membráne, fúkol som do neho slamkou cez výlevku kadičky. Počas toho bežal záznam zvuku.
Dva signály za sebou.
Výber prvého signálu.
Spomalený prvý signál.
Pri použití téglika je počuť ako mravec cupitá po membráne. Zvuk z téglika však dosť rezonuje. Zvuk zo stetoskopu sa mi zdá zreteľnejší a aj na zvukovom zázname sa javí ako čistejší. Čas trvania signálu až do jeho úplného útlmu je rádovo v milisekundách. Pre lepšiu názornosť som vybrané signály spomalil, aby boli lepšie počuteľné ľudským uchom.
Reprodukcia zvuku
Záznam zvuku z predchádzajúcich meraní som použil na spätnú reprodukciu poplašných signálov. Úspechom bude, ak budú mravce reagovať na reprodukovaný zvuk.
V pravo na kryte formikária je malý reproduktor zaťažený závažím, aby zvuk rozvibroval sklo. Do reproduktoru som púšťal zaznamenané signály s predchádzajúcich meraní. Mravce na to však nijako nereagovali.
Zvukové signály treba priamo premeniť na vibrácie. Reprodukia zvuku je podobná ako v predchádzajúcom prípade, ale na memránu reproduktoru som prilepil ihlu, ktorá kmitá a udiera tak rovno na sklo, ako by to robil mravec. Ihla je v podstate brko z holubieho pierka. Perie je rovnako ako exoskelet článkonožcov z chitínu. Čiže materiál by mal mať podobnú tuhosť. Pero je duté, čim je zároveň dostatočne ľahké aby stíhalo kmitať s reproduktorom.
Ani ihla vibrujúca podľa zvukových záznamov nevyvolala u mravcov žiadnu reakciu. Pravdepodobne prišlo pri zázname poplašných zvukových signálov k skresleniu zvuku a pri spätnej reprodukcii sa už odlišuje od skutočného, ktorý by vydával mravec. Na zdokonalení záznamu a reprodukcie mravčích poplašných zvukových signálov budem ďalej pracovať, až kým nedostanem izolovaný signál, na ktorý budú mravce reagovať. Potom si môžem byť istý že som signál správne identifikoval.
Na doplnenie uvádzam, že mravce pri podráždení vystrekujú aj kyselinu, čo dokazuje zmena farby pH papieriku, ktorý som vhodil do arény.
Ďalšie pripravované spôsoby zistenia signálov:
- Meranie dráhového rozdielu odrazeného laserového lúča
- Analýza video záznamu z vysokorýchlostnej kamery
- Priame meranie snímačom vibrácií
- Postupné manuálne generovanie frekvencie zvuku a hľadanie frekvencie na ktorú mravce reagujú
Kam ďalej?
Camponotus ligniperda - náš najväčší slovenský mravec
Výroba formikária z Ytongu (pre chov nielen Camponotus ligniperda)