مورچه‌ها موجوداتی شگفت‌انگیزند که چرخه‌های زندگی پیچیده‌ای دارند و هم در سطح فردی و هم در سطح کلونی جریان دارند. سفر هر مورچه با تخمی کوچک آغاز می‌شود و با گذر از مراحل رشد ادامه می‌یابد تا سرانجام نقش ملکه، کارگر یا نر را بر عهده بگیرد. بااین‌حال، زندگی هر مورچه به رشد و بقای کلونی‌اش نیز گره خورده است. کلونی که با یک ملکه آغاز می‌شود، از راه همکاری و تقسیم کار رشد می‌کند، گسترش می‌یابد و سرانجام ملکه‌ها و مورچه‌های نر تازه‌ای تولید می‌کند تا چرخه ادامه یابد. این چرخه‌های زندگی در کنار هم، سازمان‌دهی پیچیده و کار گروهی‌ای را نشان می‌دهند که جوامع مورچه‌ها را شکل می‌دهند.
دربارهٔ آن داستان‌ها در وبلاگ «پایین تپهٔ مورچه‌ها» بخوانید.
خلاصه
۱. چرخهٔ زندگی یک مورچه
زندگی مورچه با تخمی کوچک آغاز می‌شود که از آن لاروِ بی‌پا و نابینایی بیرون می‌آید و مورچه‌های بالغ پیوسته به آن غذا می‌دهند. لارو به‌سرعت رشد می‌کند و سپس وارد مرحلهٔ شفیرگی می‌شود و در آنجا به شکل بالغ خود دگردیسی می‌یابد. مورچه پس از بیرون آمدن از شفیره، نقش ملکه، کارگر یا نر را بر عهده می‌گیرد. ملکه‌ها بزرگ‌ترند، بیشترین عمر را دارند و تخم می‌گذارند. کارگرها به نگهداری لانه، گردآوری غذا و مراقبت از نوزادان می‌پردازند. نرها که تنها وظیفه‌شان جفت‌گیری است، بال دارند و عمر کوتاهی می‌کنند.
۲. چرخهٔ زندگی یک کلونی مورچه
کلونی مورچه‌ها با یک ملکه آغاز می‌شود که در پروازی جفت‌گیری می‌کند و سپس در لانه‌ای تازه مستقر می‌شود. او نخستین تخم‌هایش را می‌گذارد و گروه کوچکی از مورچه‌های کارگر را پرورش می‌دهد. این کارگرها با جست‌وجوی غذا و گسترش لانه از کلونی پشتیبانی می‌کنند. با رشد کلونی، تنها وظیفهٔ ملکه تخم‌گذاری می‌شود. وقتی کلونی به بلوغ می‌رسد، ملکه‌های تازه و مورچه‌های نر تولید می‌کند؛ آن‌ها برای جفت‌گیری و تشکیل کلونی‌های تازه پرواز می‌کنند و چرخه کامل می‌شود.
چرخهٔ زندگی یک مورچه
سفر هر مورچه با تخمی کوچک و بیضی‌شکل آغاز می‌شود که تقریباً به‌اندازهٔ یک نقطه است. همهٔ تخم‌ها به مورچهٔ بالغ تبدیل نمی‌شوند؛ برخی را مورچه‌های هم‌لانه برای تأمین غذای کلونی می‌خورند. تخم که باز می‌شود، لاروِ بی‌پا و نابینایی از آن بیرون می‌آید که برای تغذیهٔ مداوم به مورچه‌های بالغ وابسته است. لاروها به‌سرعت رشد می‌کنند و با بزرگ‌تر شدن پوست‌اندازی می‌کنند.
تخم‌ها، لاروها، شفیره‌ها و مورچه‌های کارگر بالغ آتشین (اعتبار تصویر: بارت دریس)
لارو پس از رشد کافی به شفیره تبدیل می‌شود و وارد مرحله‌ای از استراحت و دگردیسی می‌شود. در این مرحله، بدن مورچه بازآرایی می‌شود و کم‌کم به مورچه‌ای بالغ شباهت پیدا می‌کند، هرچند پاها و شاخک‌هایش همچنان تاخورده می‌مانند. شفیره‌ها با رشد کردن به‌تدریج تیره‌تر می‌شوند؛ برخی در پیله‌های محافظت‌کننده محصور می‌شوند و برخی دیگر بدون پوشش می‌مانند.
تصویر اول: مورچه‌های مزرعه‌ای خونی با شفیره‌های برهنه. تصویر دوم: مورچه‌های مزرعه‌ای خونی با پیله‌ها
وقتی شفیره دگردیسی‌اش را کامل می‌کند، به‌صورت مورچه‌ای بالغ و کامل بیرون می‌آید. مورچه‌های تازه‌بیرون‌آمده رنگ‌پریده‌ترند و با سخت شدن اسکلت بیرونی‌شان به‌تدریج تیره‌تر می‌شوند؛ به آن‌ها کارگران تازه‌بالغ می‌گویند.
مورچه‌های بالغ به سه کاست اصلی تعلق دارند: ملکه‌ها، کارگران و نرها. ملکه‌ها که در دورهٔ لاروی غذای بیشتری دریافت می‌کنند، بزرگ‌تر می‌شوند و برای کلونی تخم می‌گذارند. کارگران که مسئول نگهداری کلونی‌اند و نرهایی که با ملکه‌ها جفت‌گیری می‌کنند، نظام کاستی را کامل می‌کنند. در مطالعهٔ رایگان طبیعت مورچه‌ها دربارهٔ کالبدشناسی هر کاست بیشتر بدانید.
چرخهٔ زندگی کلونی مورچه‌ها
ملکهٔ مورچهٔ نجار زنگاری در اتاقک بسته
چرخهٔ زندگی کلونی مورچه‌ها با یک ملکه آغاز می‌شود. پس از پرواز جفت‌گیری، که طی آن با یک یا چند نر جفت‌گیری می‌کند، ملکه به‌دنبال مکان مناسبی برای لانه می‌گردد که بسته به گونه‌اش می‌تواند متفاوت باشد. ملکه‌ها اغلب برای یافتن جفت، نقاط مرتفعی مانند درختان بلند، درختچه‌ها یا تپه‌ها را انتخاب می‌کنند. نقشه‌ای از پروازهای جفت‌گیری گوناگون در آمریکای شمالی را اینجا داریم و راهنمای جست‌وجوی ملکه‌های مورچه را اینجا ببینید.
مورچه‌های برگ‌بُر بیابانی (Acromyrmex versicolor) به پروازهای جفت‌گیری بزرگشان معروف‌اند که طی آن نرها و ملکه‌ها آسمان را پر می‌کنند (اعتبار تصویر: Pam Shack)
ملکهٔ جفت‌گیری‌کرده سپس به‌دنبال مکانی خلوت برای لانه‌سازی می‌گردد که «اتاقک بسته» claustral chamber نام دارد. سپس خود را درون آن محصور می‌کند تا به‌تنهایی کلونی‌اش را بنیان بگذارد؛ زیرا نقش تازه‌اش تخم‌گذاری و مراقبت از نوزادان کلونی است.
ملکه نخستین دستهٔ تخم‌هایش را می‌گذارد و به لاروها «تخم‌های تغذیه‌ای» ویژه و بارورنشده را به‌عنوان غذا می‌دهد. این روشِ استفاده از منابع بدن خودش برای تغذیهٔ فرزندان، راهبردی برای بقاست که به ملکه اجازه می‌دهد درون لانه بماند.
پرورش Camponotus lianghuang، یا مورچه‌های نجار لیانگ هوانگ. با رشد کلونی، کارگران نسل‌های جدید تا دو برابر بزرگ‌تر می‌شوند.
نخستین نسل کارگران که نانیتیک نامیده می‌شوند، از کارگران نسل‌های بعدی کوچک‌ترند، چون با منابع محدودی رشد می‌کنند. این نانیتیک‌ها یک هدف اصلی دارند: کمک به ملکه از راه جست‌وجوی غذا، گسترش لانه و مراقبت از تخم‌ها و لاروهای تازهٔ ملکه. با بالغ شدن آن‌ها، وظیفهٔ ملکه به یک کار محدود می‌شود: تخم‌گذاری.
وقتی کلونی‌های مورچه به یک حجم بحرانی می‌رسند، با سرعت شروع به رشد می‌کنند. (اعتبار تصویر: Connor Cashman)
سپس کلونی وارد مرحله‌ای می‌شود که به آن مرحلهٔ ارگونومیک می‌گویند و در آن رشدش شتاب می‌گیرد. با افزایش شمار کارگرانی که غذا جمع‌آوری می‌کنند، از لانه نگهداری می‌کنند و از نوزادان محافظت می‌کنند، ملکه می‌تواند با سرعت بیشتری تخم بگذارد. کارگران نظامی بسیار سازمان‌یافته تشکیل می‌دهند و هرکدام وظایف مشخصی را برای پشتیبانی از کلونی بر عهده می‌گیرند. برخی مورچه‌ها غذا جمع می‌کنند، برخی از ملکه و نوزادان مراقبت می‌کنند و برخی دیگر از لانه دفاع می‌کنند. این کار گروهی کارآمد به کلونی امکان می‌دهد رشد کند و رونق بگیرد.
کلونی مورچهٔ نجار پر از نرهای بال‌دار (اعتبار تصویر: Alexis Orion)
وقتی کلونی به‌اندازهٔ کافی نیرومند شود، وارد مرحلهٔ تولیدمثل می‌شود. تمرکز از رشد به تولید ملکه‌ها و نرهای تازه تغییر می‌کند که به آن‌ها «بال‌دارها» گفته می‌شود. این مورچه‌های تولیدمثلی معمولاً بزرگ‌تر و بال‌دار هستند. در زمان مناسب، که اغلب نشانه‌های محیطی مانند دمای گرم یا باران آن را برمی‌انگیزند، بال‌دارها برای پرواز جفت‌گیری لانه را ترک می‌کنند. در طول این پرواز، ملکه‌ها و نرهای کلونی‌های متعدد گرد هم می‌آیند و احتمال یافتن جفت افزایش می‌یابد. پس از جفت‌گیری، نرها معمولاً می‌میرند و ملکه‌های جفت‌گیری‌کرده به‌دنبال مکان‌های تازه‌ای برای لانه‌سازی می‌گردند تا کلونی‌های خود را تشکیل دهند.
راهبردهای متفاوت برای تشکیل کلونی
همهٔ گونه‌های مورچه به یک روش کلونی تشکیل نمی‌دهند. در بنیان‌گذاری مستقل کلونی (ICF)، یک ملکه به‌تنهایی لانه‌ای تازه بنا می‌کند و برای مراقبت از نخستین نوزادانش به منابع خود تکیه دارد. در برخی گونه‌ها، ملکه هرگز برای جست‌وجوی غذا لانه را ترک نمی‌کند و کاملاً با مواد مغذی ذخیره‌شده در بدن خودش زنده می‌ماند. حتی ماهیچه‌های بال‌هایش تجزیه می‌شوند تا غذای لاروهای در حال رشد را فراهم کنند و ملکه می‌تواند ترشحات بزاقی ویژه‌ای برای تغذیه تولید کند. این راهبرد که بنیان‌گذاری بسته نام دارد، به ملکه امکان می‌دهد با پنهان‌ماندن، کلونی تازه‌اش را تا زمانی که نخستین کارگران به‌اندازهٔ کافی بالغ شوند و بتوانند به جست‌وجوی غذا بپردازند، ایمن نگه دارد. برخی گونه‌ها
بااین‌حال، برخی گونه‌ها از بنیان‌گذاری وابستهٔ کلونی (DCF) استفاده می‌کنند؛ در این روش، ملکه‌ها همراه با گروهی از کارگران لانه را ترک می‌کنند تا با هم کلونی تازه‌ای تشکیل دهند. این کارگران با فراهم‌کردن پشتیبانی و محافظت بیشتر، به ملکه اجازه می‌دهند از همان ابتدا بر تخم‌گذاری تمرکز کند.
مورچه‌های آمازونی، مانند Polyergus sp، به‌تنهایی قادر به تشکیل کلونی نیستند و باید مورچه‌های گونه‌های دیگر از آن‌ها مراقبت کنند (اعتبار تصویر: Jake Nitta)
در گونه‌های مورچهٔ انگلی، ملکه‌ها حتی لازم نیست از صفر لانه‌های تازه بسازند. در عوض، به لانه‌های جاافتادهٔ گونه‌های دیگر مورچه نفوذ می‌کنند و مورچه‌های کارگر ساکن را فریب می‌دهند تا از تخم‌هایشان مراقبت کنند. این راهبرد منحصربه‌فرد به ملکه‌های انگل اجازه می‌دهد از جست‌وجوی غذا یا ساختن لانه بی‌نیاز شوند و با استفاده از منابع کلونی دیگر، نوزادان خود را پرورش دهند.
وقتی ملکه می‌میرد چه اتفاقی می‌افتد؟
با بالغ شدن کلونی، ثبات و خودکفایی آن بیشتر می‌شود. بیشتر ملکه‌ها سال‌های زیادی زندگی می‌کنند، هزاران تخم می‌گذارند و نسل‌های پیاپی کارگر تولید می‌کنند. در برخی گونه‌های مورچه، اگر ملکه بمیرد، کارگران ممکن است ملکه‌ای تازه را بپذیرند تا کلونی به حیات خود ادامه دهد. برخی گونه‌ها حتی چند ملکه دارند که با همکاری یکدیگر کلونی‌های بزرگی می‌سازند که ممکن است دهه‌ها یا بیشتر دوام بیاورند. بااین‌حال، در بیشتر گونه‌ها، پس از مرگ ملکه، کلونی نیز به‌تدریج از میان می‌رود.
وقتی کلونی به بلوغ می‌رسد، بار دیگر مورچه‌های زادآور تولید می‌کند و چرخه از نو آغاز می‌شود. این چرخه زندگی پیچیده - از پرواز بنیان‌گذارانه ملکه تا شکل‌گیری جامعه‌ای سازمان‌یافته درون لانه - کار گروهی و تخصص‌گرایی شگفت‌انگیزی را نشان می‌دهد که به کلونی‌های مورچه امکان می‌دهد در محیط‌های گوناگون رشد کنند.
مطالعه بیشتر
چرخه زندگی مورچه. AntWiki. (بدون تاریخ). https://www.antwiki.org/wiki/The_Ant_Life_Cycle
چرخه زندگی مورچه: از یک زیست‌شناس بپرسید. چرخه زندگی مورچه | از یک زیست‌شناس بپرسید. (بدون تاریخ). https://askabiologist.asu.edu/individual-life-cycle
لیبیگ، جی.، پیترز، سی.، و هول‌دوبلر، بی. (۱۹۹۹). پلیس‌گری کارگران شمار مورچه‌های زادآور را در مورچه‌ای از زیرخانواده Ponerinae محدود می‌کند. مجموعه مقالات انجمن سلطنتی لندن. سری ب: علوم زیستی، ۲۶۶(۱۴۳۱)، ۱۸۶۵–۱۸۷۰. https://doi.org/10.1098/rspb.1999.0858
اولئارز، جی. W.، آلن، بی.، ولر، سی.، گاداگکار، آر.، و نواک، M. آ. (۲۰۱۶). تکامل پلیس‌گری کارگران. مجله زیست‌شناسی نظری، ۳۹۹، ۱۰۳–۱۱۶. https://doi.org/10.1016/j.jtbi.2016.03.001
راتنیکس، اف. L. W.، و ریو، اچ. کی. (۱۹۹۲). تعارض در جوامع پرده‌بالان تک‌ملکه‌ای: ساختار تعارض و فرایندهای کاهش‌دهنده آن در گونه‌های پیشرفته اجتماعی. مجله زیست‌شناسی نظری، ۱۵۸(۱)، ۳۳–۶۵. https://doi.org/10.1016/s0022-5193(05)80647-2
ساگیلی، آر. آر.، و پانکیو، تی. (۲۰۰۹). تأثیر رفتارهای پرورش نوزادان تعدیل‌شده با فرومون نوزادان بر رشد کلونی زنبور عسل (apis mellifera L.). مجله رفتار حشرات، ۲۲(۵)، ۳۳۹–۳۴۹. https://doi.org/10.1007/s10905-009-9176-1
شیموجی، اچ.، کیکوچی، تی.، اهنیشی، اچ.، کیکوتا، N.، و تسوجی، کی. (۲۰۱۸). اعمال فشار اجتماعی بر اساس مرحله رشد کلونی در یک مورچه. مجموعه مقالات انجمن سلطنتی ب: علوم زیستی، ۲۸۵(۱۸۷۵)، ۲۰۱۷۲۵۴۸. https://doi.org/10.1098/rspb.2017.2548
اسمیت، سی. آر.، اندرسون، کی. ای.، تیلبرگ، سی. وی.، گادائو، جی.، و سوآرز، ای. وی. (۲۰۰۸). تعیین کاست در یک حشره اجتماعی چندریخت: عوامل تغذیه‌ای، اجتماعی و ژنتیکی. طبیعت‌شناس آمریکایی، ۱۷۲(۴)، ۴۹۷–۵۰۷. https://doi.org/10.1086/590961