Wiele gatunków owadów społecznych, w tym mrówek, buduje gniazda, które od otaczającego je środowiska wyraźnie różnią się pod względem temperatury, wilgotności czy obecności różnych związków chemicznych. Te specyficzne warunki wynikają przede wszystkim z próby dostosowania gniazd przez zamieszkujące je owady do swoich potrzeb.

Warunki, które sprzyjają rozwojowi mrówek, mogą być również sprzyjające do życia dla wielu innych organizmów - zauważają w informacji prasowej przesłanej serwisowi Nauka w Polsce naukowcy z Ogrodu Botanicznego i Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego.

Jak zaznaczają, gniazda owadów społecznych bywają zamieszkane przez zespoły innych organizmów, przystosowanych do współżycia z mrówkami. Takie organizmy mogą współwystępować z właścicielami gniazda w relacji mutualistycznej (obustronnie korzystnej), pasożytniczej albo komensalnie, czyli bez istotnego wpływu na domowników, korzystać z pokarmu i schronienia dostępnego w gnieździe.

Materiał kopcowy Formica polyctena. Fot. I. Siedlecki 

W strefie klimatu umiarkowanego jednym z gatunków tworzących duże, rozbudowane gniazda, jest mrówka ćmawa. Jest to jeden z pospolitych w Polsce gatunków mrówek, należący do grupy rudych mrówek leśnych. Żyje w lasach iglastych i mieszanych, gdzie buduje mrowiska w postaci dużych kopców, złożonych głównie z zebranego igliwia i drobin gleby, wydobytych podczas budowania podziemnej części gniazda.

Warunki panujące w kopcu mrówki ćmawej są wyraźnie odmienne od warunków panujących w otaczającej ściółce - podkreślają autorki i autorzy badania: Igor Siedlecki, Michał Kochanowski, dr hab. Julia Pawłowska, Gabriela Reszotnik, dr Alicja Okrasińska i prof. Marta Wrzosek. Zwracają oni uwagę na to, że przez większość roku w mrowisku panuje temperatura wyższa niż na zewnątrz, nawet w środku zimy, nie spadając z reguły poniżej zera st. C. Co więcej, w kopcu utrzymuje się nagromadzenie materii organicznej (możliwej do rozłożenia). Jest tam również stosunkowo dużo substancji przeciwgrzybiczych i przeciwbakteryjnych: zbieranej przez mrówki żywicy drzew iglastych i dostarczanego przez nie kwasu mrówkowego.

Badacze zwracają uwagę, że choć mrówka ćmawa to gatunek pospolity i bardzo ważny dla leśnych ekosystemów - to wciąż nie wiadomo, jakie grzyby występują w jej mrowiskach, i w jaki sposób wpływają na życie tych społecznych owadów.

Autorzy badania w informacji prasowej zwracają również uwagę na powszechne w środowisku grzyby pleśniakowe (Mucoromycota). "Ludziom mogą one kojarzyć się z szaro-czarną, puchatą pleśnią na truskawkach czy chlebie. Są też ważną grupą w medycynie - dlatego, że wywołują choroby zwane mukormykozami, oraz w przemyśle biotechnologicznym, ponieważ wykorzystuje się je do produkcji kwasów tłuszczowych" - relacjonują.

Powiększone komórki (gemmy) Entomortierella lignicola. Fot. M. Wrzosek 

Naukowcy zwracają uwagę, że obecne w środowisku grzyby pleśniakowe są poznane dużo słabiej, niż choćby częściej badane workowce (Ascomycota) czy podstawczaki (Basidiomycota). W związku z tym, że przedstawiciele grzybów pleśniakowych występują w leśnej ściółce i związane są z jej rozkładem - autorzy badania zastanawiali się, czy mogą one występować również w kopcach mrówki ćmawej. "Takie założenie nie zostało dotychczas zweryfikowane. Co więcej, nawet jeśli grzyby pleśniakowe występują w kopcach mrówki ćmawej - nie wiemy, czy możemy w nich spotkać te same, czy inne gatunki niż w otaczającej ściółce leśnej" - czytamy w informacji prasowej.

Przedstawiciel sekcji Absidia cylindrospora. Fot. M. Kochanowski

Wspomniany zespół z Ogrodu Botanicznego UW, we współpracy z mykolożkami z Instytutu Biologii Ewolucyjnej Wydziału Biologii tej uczelni, chcieli sprawdzić, czy w kopcach mrówek występuje specyficzny zespół grzybów pleśniakowych, inny od zespołu obecnego w ściółce. W tym celu naukowcy ci zbadali i opisali zespół grzybów pleśniakowych w kopcach mrówki ćmawej i w otaczającej ściółce. Wskazali też gatunki grzybów związane ze środowiskiem życia mrówek. Materiał do badań - fragmenty kopców i otaczającą je ściółkę leśną - zebrali w podwarszawskich lasach. "Grzyby obecne w materiale izolowano na podłoża mikrobiologiczne, które następnie identyfikowano na podstawie analizy morfologicznej, wspartej identyfikacją molekularną" - relacjonują naukowcy.

"Wyniki badania wskazują, że zespół grzybów pleśniakowych obecnych w kopcach mrówki ćmawej jest specyficzny i różni się od zespołu tych grzybów w ściółce leśnej. Co więcej, przedstawiciele gatunku Entomortierella lignicola, jak i sekcji Absidia cylindrospora, okazali się wyraźnie częściej występować w środowisku kopcowym, a przedstawiciele gatunku Umbelopsis curvata, jak i sekcji Podila verticillata-humilis, okazali się stronić od tego mikrośrodowiska" - informują autorzy analiz.

Kopiec Formica polyctena. Fot. M. Kochanowski 

Obecność gatunków pleśniakowców silnie związanych z występowaniem w kopcach mrówki ćmawej jest kolejnym dowodem na znaczenie mrowisk jako mikrośrodowisk w ekosystemach, w których występować mogą różne organizmy preferencyjnie bądź ściśle związane z mrówkami. Obecność gniazd mrówek może się więc przekładać się na lokalne zwiększenie różnorodności biologicznej w środowisku - podsumowują naukowcy.

Jak zastrzegają, nie wiadomo obecnie, jaka jest rola wyróżnionych w badaniu grzybów w życiu mrówek. Wstępne obserwacje pozwalają sądzić, że symbiotyczne grzyby mogą mieć udział w rozkładzie materiału kopcowego, co powoduje podwyższenie temperatury w kopcach. To zaś sprzyja rozwojowi mrówek - przyspiesza tempo tego procesu.

"Dodatkowo specyficzny charakter wzrostu grzybni przedstawicieli Entomortierella lignicola, bogaty w wytwarzanie wypełnionych tłuszczem, cienkościennych, powiększonych komórek, sugeruje również potencjalną relację pokarmową pomiędzy mrówkami a tym gatunkiem, jednak myśl ta pozostaje na razie na etapie hipotezy, która wymaga weryfikacji. Dalsze badania pozwolą wyjaśnić rolę tych grzybów w życiu mrówek" - napisali naukowcy.

Wszystkie wnioski z badania opisali oni na łamach "Ecology and Evolution" (https://doi.org/10.1002/ece3.70333), w artykule pt. "Ant's Nest as a microenvironment: Distinct Mucoromycota (Fungi) community of the red wood ants' (Formica polyctena) mounds".

Nauka w Polsce