Riprendendo questa domanda, ho pensato: "Beh, tutto è noto per certo sulle formiche - e cosa, e come, e come sentono!" Si è scoperto - niente del genere! Per i mirmecologi (come chiamano gli specialisti delle formiche), solo una cosa è certa: le formiche possono comunicare usando i suoni. E se è così, significa che hanno sicuramente l'udito e organi che (con un allungamento piuttosto grande) possono essere chiamati orecchie.
E le "orecchie" delle formiche non sono affatto come siamo abituati a chiamare questa bella parola. E ci sono diversi tipi di "orecchie". E l'udito non è affatto la loro unica funzione. E si trovano non solo sulla testa, ma anche … Ok, su tutto in ordine.
Come sapete, i suoni possono diffondersi non solo attraverso l'aria, ma anche attraverso i liquidi (ad esempio l'acqua) e anche sui solidi (ad esempio, il suolo, i tronchi degli alberi e le foglie). E se per le persone la cosa più importante sono i suoni "aerei", allora per le formiche che strisciano sul terreno, alberi e altre cose solide per tutta la vita, i suoni "duri" sono di grande importanza. (In linea di principio, una persona è anche in grado di sentire i suoni del "substrato duro". Ricorda Vasilisa la Bella, che appoggia l'orecchio a terra per sentire fino a che punto Kashchei l'Immortale sta galoppando sul suo eroico cavallo.)
E per riconoscere tali suoni "solidi", è necessario essere in grado di percepire vibrazioni, vibrazioni del substrato. E per questo, due orecchie sulla testa non sono sufficienti: gli organi dell'udito dovrebbero essere posizionati ovunque solo il corpo entra in contatto con la superficie del "suono", cioè praticamente in tutto il corpo.
Figura: 1. La struttura dell'organo cordotonale. Gli Scolopidi sono come delle corde tese tra la cuticola e la membrana flessibile. Quando la cuticola si muove, trascina con sé lo scolopidio e provoca l'eccitazione del neurone situato in questo scolopidio. Immagine da what-when-how.com
Nella struttura, questi organi non assomigliano affatto alle orecchie delle persone o, diciamo, alle lepri. Poiché non dovrebbero percepire le onde che volano nell'aria, non hanno assolutamente bisogno di quel "ricevitore" esterno a forma di conchiglia, che siamo abituati a chiamare l'orecchio. E questi organi uditivi sono costituiti da peculiari "corde" (si chiamano scolopidi), tese tra la cuticola (scheletro esterno di un insetto) e una speciale membrana flessibile. Ogni scolopidium è costituito da tre cellule, una delle quali è nervosa. Se la superficie che la formica tocca inizia a vibrare, la cuticola inizierà a tirare gli scolopidi. Quando lo scolopidio è allungato, la cellula nervosa viene eccitata sotto l'influenza della tensione e invia un impulso al nodo nervoso corrispondente. Pertanto, le vibrazioni superficiali si trasformano in impulsi nervosi e la formica sente il suono. Gli organi sopra descritti sono chiamati cordotonali e sono coinvolti non solo nella distinzione dei suoni, ma anche nella propriocezione, cioè sentono l'allungamento muscolare e determinano la posizione del corpo nello spazio.
Quindi, abbiamo individuato i suoni "duri". Ma la formica sente anche i suoni "d'aria"? Non esiste ancora una risposta definitiva a questa domanda, ma è possibile estrapolare alle formiche i dati ottenuti su altri insetti, ad esempio zanzare e mosche.
E mosche e zanzare sono in grado di sentire i suoni "aerei" con l'aiuto di speciali setole poste sulle antenne. Un'onda sonora muove una tale setola, la setola tira lo scolopidio, da cui viene scaricato il neurone situato nello scolopidio e invia un impulso al nodo nervoso. Questi organi uditivi sono chiamati organi di Johnston. Sono un sottotipo di organi cordotonali e sono sensibili solo nel campo vicino (di solito a una distanza non superiore a decine di centimetri). È facile capire che percepiranno non solo i suoni in quanto tali, ma anche qualsiasi vibrazione nell'aria, ad esempio il vento causato da uno scacciamosche in avvicinamento.
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Inoltre, gli insetti hanno un altro tipo di organi di senso in grado di percepire i suoni: la sensilla tricoide. Questa frase complessa si riferisce alle minuscole setole sul corpo di un insetto. Queste setole sono direttamente (e non attraverso lo scolopidio, come gli organi di Johnston) sono collegate alla terminazione nervosa, e quando un'onda sonora (o semplicemente vento) fa vibrare il tricoide sensilla, la terminazione nervosa viene eccitata e genera un impulso, e di conseguenza, le informazioni sulle vibrazioni raggiungono il corrispondente nodo nervoso … Le formiche hanno la sensilla tricoide, ma non è ancora del tutto chiaro se siano abbastanza sensibili da percepire i suoni.
Figura: 2. Antenne di una formica (micrografia elettronica). Le antenne trasportano gli organi di Johnston e molti tricoidi sensilla, ma non è noto se siano abbastanza sensibili da sentire i suoni. La lunghezza della barra della scala nella figura superiore è 500 µm, in quella inferiore - 200 micron. Foto dall'articolo: R. Hickling e RL Brown. Analisi della comunicazione acustica da parte delle formiche // Journ. Acoust. Soc. Amer. 2000. V. 108, n. 4. Pp. 1920-1929
Ma si sa qualcosa su come le formiche usano gli allarmi sonori.
Ad esempio, le formiche kamponotus, o formiche carpentiere, rosicchiando i loro nidi nel legno, colpiscono le pareti del nido con le mascelle o l'addome per convocare i congeneri per proteggerlo.
E ancora molte formiche riescono a cinguettare, strofinando l'addome su apposite "grattugie" sul fusto tra il torace e l'addome (Fig. 3). Le chiacchiere sono appena udibili, l'orecchio umano riesce a malapena a distinguerlo anche a distanza ravvicinata. Tuttavia, questo volume è sufficiente per le formiche e possono comunicare perfettamente tra loro usando il cinguettio.
Figura: 3. La maggior parte delle formiche emette suoni sfregando l'addome (Gaster) contro il gambo (Postpetiole). Foto dall'articolo: R. Hickling e RL Brown. Analisi della comunicazione acustica da parte delle formiche // Journ. Acoust. Soc. Amer. 2000. V. 108, n. 4. Pp. 1920-1929
Ad esempio, questo cinguettio viene trasmesso attraverso il suolo. Kindred può dissotterrare una formica sepolta nella sabbia, dopo aver sentito le sue "grida di aiuto".
E attraverso le foglie e i rami degli alberi viene trasmessa anche la vibrazione del cinguettio. Alcune formiche lo usano in un modo molto inaspettato. Si è scoperto che nelle formiche che tagliano le foglie, la vibrazione dell'addome viene trasmessa alle mascelle (mandibole). Quando le mandibole tagliano la foglia, vibrano a una frequenza di circa 1 kHz (mille volte al secondo!). Grazie a ciò, il foglio viene tagliato, se non più velocemente, quindi più liscio e più preciso.
E più tardi si è scoperto che le formiche cinguettano più spesso quando tagliano foglie non più difficili, ma più deliziose! Si è scoperto che mentre lo facevano, i lavoratori più piccoli corrono verso le formiche operaie più grandi. Quindi un grande operaio trascina la foglia tagliata nel formicaio e i piccoli si arrampicano sulla foglia e la cavalcano. Ma non si limitano a cavalcare, ma, ad esempio, proteggono i portatori dalle mosche che cercano di appoggiare i loro testicoli sui corpi dei grandi lavoratori.
Recentemente, si è scoperto che i suoni per la comunicazione sono usati non solo dalle formiche, ma anche dai loro parassiti. Centinaia di altre specie di insetti di solito vivono in un formicaio. Tra loro ci sono i bruchi di alcune farfalle dagli occhi azzurri. Questi bruchi sono simili alla larva di una certa specie di formiche nell'aspetto e, soprattutto, nell'odore. Formiche che lavorano, trovando un simile bruco, trascinalo nel nido. I bruchi di alcune specie continuano a imitare le larve così bene che le formiche operaie le nutrono come le loro sorelline (le formiche operaie sono femmine sterili e le larve sono le loro sorelle).
Recentemente è stato scoperto che i bruchi e le pupe dei "piccioni cuculi" emettono suoni, imitando le formiche adulte. Allo stesso tempo, come si è scoperto, nelle formiche ospiti (una delle specie del genere Myrmica), le regine e le formiche operaie cinguettano in modo diverso. Se riproducete i suoni emessi dall'utero ai lavoratori, essi circondano la sorgente sonora e assumono le caratteristiche posture "protettive", come a guardia del vero utero. Gli astuti bruchi e le pupe dei piccioni imitano i suoni dell'utero e le formiche operaie corrono a proteggerli!
Questo esempio mostra che i suoni possono giocare un ruolo importante nella vita della famiglia delle formiche: in particolare, la "voce ben piazzata" regale aiuta l'utero ad occupare il livello più alto nella gerarchia. Ciò significa che le formiche sono ben consapevoli dei diversi suoni dei loro parenti, indipendentemente da ciò che sentono …
L'autore è grato a N. G. Bibikov, A. A. Zakharov e Vera Bashmakova per i consigli e l'assistenza nella preparazione della risposta.
Autore: Sergey Glagolev
