Trofalakse: pārtikas koplietošana un saziņa sociālajos kukaiņos

Trofalakse: dziļš ieskats pārtikas koplietošanā un saziņā sociālajos kukaiņos — skudrās, bitēs un termītos; evolūcija, koloniju struktūra un ķīmiskā komunikācija.

Trofalakse bioloģijā ir kopienas locekļu dalīšanās ar pārtiku. Tā ir īpaši izplatīta un specializēta uzvedība sociālajos kukaiņos, piemēram, skudrām, termītiem, laputīm un bitēm. Šo vārdu 1918. gadā ieviesa entomologs Viljams Mortons Vīlers (William Morton Wheeler). Šo uzvedību izmantoja, lai izskaidrotu teorijas par to, kā kukaiņos attīstījusies sociālā uzvedība. Arī franču psihologs un entomologs Augusts Forels uzskatīja, ka pārtikas koplietošana ir skudru sabiedrības pamatā. Viņš izmantoja tās ilustrāciju kā priekšplānu savai grāmatai "Skudru sociālā pasaule salīdzinājumā ar cilvēku".

Kas ir trofalakse un kā tā notiek?

Trofalakse parasti nozīmē šķidrās vai daļēji šķidrās barības pārliešanu no viena indivīda uz otru, bieži ar muti‑mutē saskarsmi (regurgitācija). Sociālajiem kukaiņiem ir arī īpašs "sociālais kuņģis" jeb rezervuārs, kurā vāc un uzglabā barību, lai vēlāk padalītos ar citiem kolonijas locekļiem. Pastāv divi galvenie mehānismi:

• Stomodeālā (muti‑mutē) trofalakse — cieša barības nodošana no mutes uz muti; izplatīta skudrām un bitēm.
• Proktodeālā (anus‑mutē) trofalakse — barības vai zarnu floras pārnese no ekskrementiem uz mutes, īpaši nozīmīga termītiem, kuriem tā nodrošina mikroorganismus, kas nepieciešami celulozes sagremošanai.

Funkcijas sociālajos kukaiņos

Trofalakse nav tikai ēšanas dalīšana — tai ir daudzpusīgas lomas kolonijas dzīvē:

• Barošanas nodrošināšana: lopkopības lomas (piem., mazuļu barošana) un izsalkušu radinieku apgāde ar uzturu.
• Informācijas pārraide: pieaugušie, kuri atgriežas no barošanās vietām, var ar barību nodot smaržvielas un feromonus, kas palīdz piesaistīt citus vai norāda pārtikas avota kvalitāti; bitēm trofalakse papildina deju komunikāciju.
• Kolonijas atpazīšana un ķīmiskā identitāte: barības un sekrētu izplatīšana palīdz homogenizēt kolonijas smaržu, kas ir svarīga atpazīšanai un aizsardzībai pret iebrucējiem (kolonijas smaržas izplatīšana).
• Simbiotu un mikrobu pārnese: īpaši termītiem un dažām skudru sugām trofalakse nodrošina nepieciešamo zarnu mikrofloru jaunajiem vai pēc metāla atjauninātajiem indivīdiem.
• Sociālā imunitāte: ar barību var tikt nodoti antimikrobiāli savienojumi, imūnreakcijas elementi un citas vielas, kas palīdz aizsargāt koloniju pret patogēniem.
• Hormonu un attīstības signālu izplatīšana: caur trofalaksi var nonākt signālvielas, kas ietekmē lomu sadalījumu un kārtošanos (piem., attīstības ceļi kā darba bites vai reproduktori).

Piemēri un nozīmīgākie gadījumi

Skudrām trofalakse bieži kalpo, lai barotu smisli, sadalītu medījumu un uzturētu kolonijas vienotību. Trofallaksis darbojas arī kā saziņas veids — barībā esošās aromātiskās molekulas un feromoni sniedz informāciju par pārtikas izcelsmi. Bitēm trofalakse papildina slaveno deju valodu: emisor‑bite var ar mazu barības daudzumu iedot informāciju par smaržu un garšu, kas palīdz uztvērējām orientēties.

Termīti izmanto proktodeālo trofalaksi, lai nodotu zarnu protistiem un baktērijām, kuri bez šīs pārnesei nespētu sagremot celulozi. Bez šīs prakses jaunie termīti nespētu pārstrādāt koksnes materiālus.

Trofalakses sociālā un evolūcijas nozīme

Trofalakse ir svarīgs mehānisms, kas veicinājis sarežģītas sociālās struktūras attīstību. Tā apvieno uztura apgādi ar informācijas un ķīmisko signālu plūsmu, kas padara koloniju par funkcionējošu superorganismu. Vēsturiski pētniecība sākās ar tādiem pētniekiem kā Vīlers un Forels, bet mūsdienās tiek pētīti arī tīkla struktūras, ar ko barības apmaiņa notiek kolonijā, kā arī slimību un simbiotu izplatīšanās dinamika.

Riski un ierobežojumi

Trofalakse veicina gan labvēlīgo mikroorganismu izplatīšanos, gan patogēnu transmisiju. Koloniju veselība bieži ir atkarīga no līdzsvara starp šo divu procesu, un daudzas sugas ir attīstījušas sociālās imunitātes stratēģijas, lai samazinātu risku.

Kopumā trofalakse ir daudzfunkcionāla uzvedība, kas apvieno pārtikas dalīšanu, komunikāciju, mikrobu pārnese un kolonijas integrāciju, un tā ir būtisks elements sociālo kukaiņu ekoloģijā un evolūcijā.

Jautājumi un atbildes

Jautājums: Kas ir trohallaksis?

J: Kuriem dzīvnieku tipiem trohalakse ir visattīstītākā?

J: Kas ieviesa vārdu "trofalakse"?

J: Kas, pēc Augusta Forela domām, bija skudru sabiedrības pamatā?

Jautājums: Kāpēc bišu un skudru organismā ir svarīga trohalakse?

J: Kāda nozīme trophallaksizei ir dažām skudru sugām?

J: Kādam nolūkam Augusts Forels izmantoja trophallakses ilustrāciju?

Meklēt pēc burta