1886. augusztus 12-én Auguste Forel svájci tudós módszeresen levágta az antennákat a különféle fajok hangyái számára. Noha egy ilyen cselekedet valószínűleg valami közelebbi kisfiútól várható el inkább, mint egy tudóstól, ez csodálatos betekintést nyújt a hangyák kommunikációjához.
Amikor Forel összes hangyát egy dobozba helyezte - egy olyan cselekedet, amely ép sértetlen kritikával ösztönözné az agresszió megjelenését -, az antennák nélküli lények harmóniában éltek. „Kis hangyák apránként boldogan összerakják magukat” - írta Forel a Rovarok érzékében . A hangya-paradicsomnak ez a kis javítása olyan koncepciót mutatott be, amely továbbra is központi szerepet játszik a tudósok ma a hangya-kommunikáció megértésében: A hangyák az antennáikkal barátot választanak az ellenségből.
Ám egy évszázaddal később a csendes kommunikáció mögött rejlő részletek nagyrészt rejtélyek maradnak. De egy , a Royal Society B folyóiratban ma közzétett tanulmány segíthet a kutatóknak a hangya-nyelv komplexitásának rendezésében. Ez azt sugallja, hogy hasonlóan a kutyák egymás háta mögé szippantásához, a hangyák otthoni külföldi antennáin tartózkodnak, hogy fontos vegyi jeleket vegyenek fel.
Sok évvel Forel kísérlete után a tudósok rájöttek, hogy az antennák nélküli hangyák már nem érzékelik a kutikuláris szénhidrogéneknek vagy CHC-knek nevezett vegyületek csoportját. Ez a zsíros vagy viaszos anyag a legtöbb rovar teljes testét lefedi, megakadályozva számuk kiszáradását, hasonlóan sok növény levelein található viaszhoz.
A CHC vegyületek nagyon változatos csoportja. És egy hangyát nem csak egy, hanem sok CHC fed le. A CHC-k kombinációja eltérhet a hangyatelepeken vagy akár egyetlen fészekben is. Más lények megtanultak ezeket az illatokat utánozni, hogy hozzáférjenek egy hangya erődhöz.
A tudósok eddig azt feltételezték, hogy minden egyes hangya esetében a CHC bevonat egyenletes volt az egész rovarban. De nem feltétlenül ez a helyzet - mondja Qike Wang, a Melbourne-i Egyetem végzős hallgatója és az új tanulmány vezető szerzője.
Sok állatban a testrészek megkülönböztetett és néha erős szagot érnek el a különféle mirigyek ürítéséből, valamint a környezeti tényezőkből. Wang megjegyzi: „A hónalja más szaga van, mint a lábad, ugye?” De még senki sem kérdőjelezte meg ezt az ötlet hangyák számára.
Tehát Wang és kollégái elemezték a CHC profilját a hangyák antennáin, fején, lábain és hasán az ausztráliai Iridomyrmex purpureus hús hangyák munkavállalói és szaporító kasztjainál. Megállapították, hogy a szagok jobban különbözhetnek egy hangya testrészein, mint a különféle kolóniák között.
Az I. purpureus hajlamosak a szirupokra, amelyek szirupos oldatot választanak ki, amely kész forrás lehet a hangyák számára. (Qike Wang) Az illatok ilyen nagy változatosságával a csapat azon tűnődött, hogy a hangyák hogyan használhatják a különféle jelzéseket a fészekrakók azonosítására. Vagyis figyelték, hogy a munkavállalók hangyáinak párjai miként működnek egymással, amikor fészkelő és nem fészek társakkal mutatják be őket. A hangyák jobban érdeklődtek abban, hogy érzékeny antennáikkal ellenzőjük antennáit próbálják használni, nem pedig a másik hangya hátát vagy lábait -, így a kutatóknak megvilágítják a szerv ismeretlen jelentőségét.
A kutatók ezután megismételték Forel kísérletének egyik változatát, ám az antennákat csak néhány hangyáról távolították el. Ezeket a hangyákat először fészekrakókkal, majd nem fészekrakókkal mutatták be. Még ép antennáik ellenére is, a feltételezett ellenfelek nem mutattak agressziót az antennák nélküli lények ellen.
De nehéz volt megismerni az antenna amputáció egyéb hatásait a lényekre. Tehát Wang és kollégái újra megpróbálták a hangyákat, de ezúttal csak eltávolították a viaszos CHC bevonatot az antennákról.
Ennek a trükkös feladatnak a végrehajtására a kutatók a hangyákat érzéstelenítették, röviden fagyasztóba helyezve. Ezután finoman bemerítették a hangya antennáit szerves oldószerbe, amely lecsiszolta a viaszos bevonatot.
Amikor a hangyák felébredtek, a csapat beküldte őket fészek- és nem fészekbarátoknak, hogy figyeljék reakciójukat. A rovarok kevés agresszió jelet mutattak a tisztított hangyán, ami gyakran mutatott agressziót a még mindig CHC-vel terhelt rovarokon.
A csapat megismételte a kísérletet. Az összes eredmény azt sugallta, hogy a hangyák felveszik jelképeiket a fészekrakók azonosítása érdekében, csak az antennán lévő CHC-k segítségével - utalás arra, hogy sokkal bonyolultabb a hangya-kommunikáció, amelyet a kutatók kihagytak.
"Olyan hosszú ideig tartottuk magától értetődőnek, hogy az antennák csak érzékszervek, és nem gondoltak más funkciókra" - mondja Wang. De úgy tűnik, hogy az antennák továbbítanak és információkat vesznek.
"A tendencia az volt, hogy megértsük, hogy a kolóniában élő egyének szagprofiljai sokkal változatosabbak, mint gondolnánk" - mondja Deborah Gordon, a Stanfordi Egyetem biológusa, aki nem vett részt ebben a kutatásban. "Ez a [tanulmány] egy lépéssel tovább megy, megmutatva, hogy az egyénen belül is különböznek a szagok."
Tehát honnan származnak ezek a szagú jelzések?
Ezen a ponton nehéz megmondani. A tudósok korábban úgy gondolták, hogy a hangyák elterjesztik a CHC-ket, miközben magukat vagy mások ápolóit ábrázolják, vagy esetleg megosztják a szagaikat, amikor egymásba ütköznek a nyüzsgő kolóniákban. A legújabb tanulmányok azonban azt sugallták, hogy sok más tényező is megváltoztathatja ezeket a kémiai jelzéseket - mondja Gordon. Arató hangyák esetében a takarmányozók hosszú órákat vesznek igénybe a napfényben, amelyek átalakítják CHC-bevonatukat, és különös szagot adnak nekik, a fészekhez kötött társaikhoz képest.
"Ez egy igazán érdekes felfedezés, és sok kérdést vet fel" - mondja Gordon. "Például, honnan származik a variáció? Hogyan változik az idő múlásával?"
Wang és kollégái most ezekhez a kérdésekhez fordultak, hogy meg tudják-e elemezni, hogy honnan jönnek a különféle jelzések, és hogy az hangyák milyen információkat gyűjtenek az illatokból.
Még több mint egy évszázados tudományos próbálkozás után Wang továbbra is abban reménykedik, hogy a tudósok végül megszakítják a hangya kommunikációját. "A természet még azokon a területeken is, amelyek annyira tanulmányozottak és ismertek, még mindig meglephet bennünket." - mondja.
