Акустична и хемиска мимикрија како облигаторен механизам за прежиувување

Акустична и хемиска мимикрија како облигаторен механизам за преживување на ларви од родот Phengaris ( со акцент на видот аrion) во колонии од Myrmica мравки

Phengaris arion е дневна пеперуга чија повисока таксономска одредница е фамилијата Lycaenaidae т.е фамилијата на Синици. Се работи за вид кој се среќава и во Македонија. Возрасната единка ( imago) лета во периодот од доцен мај до средината или крајот на Јули. Типичните хабитати ( станишта ) вклучуваат суви ливади (  со доминација на  видови од родот Thymus sp.) ,  рабови на шуми, грмушести рабови, чистина во борови шуми итн. Преферира суви хабитати каде се среќаваат  мравки од родот Myrmica со кои се исхранува самата ларва.Два главни фактори се есенцијални за преживувањето и правилниот развој на ларвата кај оваа пеперуга.  Ларвата го напушта своето растение ( од кое се исхранува и тоа најчесто Thymus sp. или Origanum vulgare – зависно од локалитетот ) после  последно преслекување, со цел да се транспортираат од мравките-работници на Мyrmica колонијата во гнездото каде истата  ќе се исхранува со мравјото потомството.

Околку 98-99 % од својата биомаса ларвата ја добива преку исхрана на мравјото потомство, а само 1-2% од растението домаќин.Оваа социјална врска е задолжителна (облигаторна), но и специфична, земајќи дека еден Myrmica вид е потолерантен кон ларвите на пеперугата. Истражувањата укажуваат дека секој различен вид од родот Phengaris може да биде предатор во гнездото на различни Myrmica видови т.е повеќе од еден, сепак, оваа можност варира од вид до вид. Иако, резултатите од најголемиот број истражувања не се целосно конклузивни тие укажуваат дека Phengaris arion силно ги фаворизира мравките од видот Myrmica scabriniodis.

Но, и ова не е секогаш во целост точно, така во Финска, P.arion ларвите се исхрануваат единствено со Myrmica ionae. Други видови кои припаѓаат кон  истиот род како P.rebeli и alcon секретиират феромони кои се специфични за нивните домаќини. Всушност, се врши мимицирање на феромоните ларвата на мравката која во иднина ќе стане работник во колонијата. Со успешна мимикрија, ларвите на пеперугата се пренесувани до гнездото. Денес се знае дека, ларвата на P.arion користи семио-хемикалии како форма на хемиска мимикрија со цел обезбеди успешно прифаќање кон домакинот и гнездото. За разлика од останатите видови од својот род, P.arion станува предатор веднаш штом ќе навлезе во гнездото на мравките. Се исхранува со куклите на мравките, а во континуитет се однесува како да е дел колинијата.Еволутивно развиле добра мимикриска стратегија, но стапката на морталитет во гнездото за ларвата на пеперугата е голема. Едно од објаснувањата се базира со несекогаш правилниот избор на вид од родот Myrmica.

Ларви „посвоени“ од инкомпатибилен Myrmica вид се често мета на убивање и исхрана. Но, дури и кога има видово поколупвање меѓу пеперугата  со домаќинот мравка, многу од ларвите на Phengaris arion ќе бидат убиени доколку мимикријата не е совршено изведена. Исто така, во гнезда на мравки без постојан извор на храна, P.arion има поглеми шанси да биде откриен како натрапник. Било забележано дека, ларвите имаат многу поголема шанса да бидат нападнати првите дестина дена од навлегувањето во гнездото на домаќинот, нешто што се поврзува со фактот дека во овој временски период ларвите стануваат поголеми по димензија во однос на Myrmica ларвите.

И ларвениот и стадиумот на кукла генерираат звуци кои ги имитираат тие на Myrmica кралицата и со тоа се здобиваат со супериорни придобивки од работниците во колонијата. Иницијална пенетрација на ларвата и прифаќањето на ларвата на пеперугата како дел од колонијата се базира на успешната мимкрија на видово-специфичните семио-хемикалии на домаќинот.

Работникот во колонијата измамен од физичката и хемиската  сличност со Myrmica ларвата и ларвата на пеперугата се пренесува до гнездото. Ларвата се задржува во колонијата 10-22 месеци пред да настане укуклувањето. Ларвите на P.arion и teleius имаат онциформни тела и дебели заштитни куктикули и генерално живеат во понадворешни ќелии од гнезото правејќи привремени миграции кон подобро заштитените т.е повнатрешни ќелии со цел да се хранат со ларвите на мравките.Акустична и хемиска мимикрија како облигаторен механизам за прежиувување

P. rebeli i alcon пак, го користат т.н  cuckoo ефект и остануваат до подлабоките ќелии каде се наоѓа потомството на мравките и  за нив се грижат најмалите мравки работници кои, исто така, се грижат и за мравјото потомство. Кај повеќето истражувани популации, секој регионален фенотип на Phengaris вид е домаќин-специфичен за единечен примарен Myrmica домаќин чиј хидрокрабонски профил го мимицираат со секретирање на аломони.

Додека социјалното прифаќење се остварува со семио-хемиска комуникација, ларвите од Phengaris видовите кои го користат cuckoo ефектот предизивкуваат марвките-помaгачи во колонiјата да ги хранат преку слично однесување со ларвите на Myrmica мравките. Но, евидентирано е дека повеќето од Phengaris ларвите биле третирани како супериорни индивидуи во хиреархијата на  Myrmica колонијата. Тоа е еден феномен кој не може да се објасни со хемиската мимикрија. Дури и кога гнездото е нападнато од било какви причини, мравките-работници ја спасуваат ларвата на P.rebeli или пак стадиумот кукла. Исто така, првично ќе ги исхрануваат ларвите на пеперугата отколку своите ларви доколку се јави инсуфисциеција со храна. Ваквите социјални феномени се објаснуваат со акустична мимикрија.

Доказите дека Phengaris ларвите ги имитираат стридулациите на Myrmica марвките-работници прво биле добиени од експриментални мравки и ларви. Со ова првобитно, било установено дека Myrmica ларвите се безгласни и звуците од ларвата на пеперугата се однесуваат на мимицирање на возрасен атрибут. Со користење на соодветна модерна опрема за снимање било откриено дека на кралицатa од видов Myrmica schencki  може да генерира квалитативно различни страдулации од оние на мравките-работници во колонијата. Со снимањето на овие звуци и нивно пуштање на мравки-работници од таа колонија било забележано карактеристично  on- guard подредување околу звучниците, слично како она кога се заштитува кралицата во вистински услови.

Phengaris rebeli која паразитира во колонијата т.е нејзините ларви и кукли емитираат звуци кои се слични по доложината на пулсот, доминантната фрекфренција и репитативната фрекфенција на пулсот со онаа на кралицата отколку на мравките-работници. Со пуштање на овие звуци на истите марвки-работници го дава сличниот on-guard резултат. Неверојатна е сличноста во звукот земајќи ја во предвид огромната разлика меѓу органите кои ги користи пеперугата и мравката. Ларвата на пеперугата најверојатно емитира звуци со мускулна контракција и со компресирање на воздух низ трахеите. Иако стадиумот кукла на Phеngaris arion зазема слична еколошка ниша во домаќинските колонии како оние на P.rebeli, научниците претпоставувале дека неговите ларви како предаторни социјални паразити на пример : Myrmica sabuleti, имаат помалку добро-развиени механизми на акустична мимкрија отколку P.rebeli. Но, ова се покажало неточно.

Phengaris пеперугите имаат три пати помала шанса за преживување како резултат на присуството на кралицата во колонијата. Кај повеќето Myrmica видови, кралицата полага два главни збирa на јајца во гнездото, со тоа што женските единки од тие јајца подоцна ќе преминат во мравки-работници или кралици девици. Дали ќе преминат во едното или другото ќе зависи од статусот на кралицата во гнездото. Ако кралицата е присутна и здрава, таа ќе влијае на мравките одгледувачи да ги напуштат, огладнат и гризаат женксите ларви. Но, ако кралицата изумре, мравките одгледувачи( работници) ќе ја имаат функцијата кон транзицијата на женските ларви кон кралици девици.

Ова индицира дека Phengaris ларвите мора а оддржуваат стриктен баланс кон мимицирањето ( аксустичното имитирање)  на кралицата во присуство на работниците и преправањето во работник со цел да се одбегне кралицата.

Иако, Мyrmica мравките губат единки со пенетрирањето на ларавата на пеперугата во колонијата, тие се толку многу инвазивни да нивната популација останува стабилна. И покрај тоа што се утвредени генералните принципи на функицонирањето потребни се дополнителни истражувања  кои ќе го разјаснат овој предивикувачки феномен.