Құмырсқалар туралы қызықты мәліметтер

Жәндіктер әлемі бізге кейде түсініксіз, ал кейде таңғажайып таныс заңдылықтар бойынша құрылған. Планетамызды мекендейтін миллиондаған түрлер арасында ұжымдық ақыл-ой табиғаты мен биологиялық мүмкіндіктер шегі туралы ойлануға мәжбүрлейтін қоғамдық өмір ұйымдастыруы барлар да кездеседі. Құмырсқалар — Жер бетіндегі ең ежелгі тіршілік иелерінің бірі — адам пайда болғанға дейін әлдеқайда бұрын күрделі әлеуметтік құрылымдар құра алды және әлі күнге дейін ғылыми қызығушылықтың толастамау объектісі болып қала береді. Олардың колониялары соншалықты үйлесімді жұмыс істейді, энтомологтар оларды жеке дарақтар қауымдастығы емес, біртұтас тірі ағзамен жиі салыстырады. Осы мақалада біз сіздерге құмырсқалар туралы 35 қызықты әрі танымдық фактіні ұсынамыз.

1. Құмырсқалар Жер бетінде шамамен 130 миллион жыл бұрын — планетаны динозаврлар мекендеген бор кезеңінде пайда болды. Бұл жәндіктер жаппай жойылуларды, мұздық дәуірлерді және жаһандық апаттарды бастапқы биологиялық үлгісін іс жүзінде түбегейлі өзгертпей сақтап қалуға мүмкіндік алды.
2. Планетадағы құмырсқалардың жалпы саны шамамен 20 квадриллион дарақ деп бағаланады. 2022 жылы «Труды Национальной академии наук США» журналында жарияланған зерттеу бұл санды нақтылап, Жер бетіндегі барлық құмырсқалардың жалпы массасы барлық жабайы құстар мен сүтқоректілердің салмағынан асатынын анықтады.
3. Құмырсқалар Антарктидадан, бірнеше арктикалық аралдардан және кейбір оқшауланған архипелагтардан басқа планетаның барлық құрлықтық экожүйелерін игерді. Мұндай географиялық таралу бұл тіршілік иелерінің ең әртүрлі тіршілік ету жағдайларына ерекше бейімделгіштігін дәлелдейді.
4. Құмырсқаларды зерттейтін ғылым мирмекология деп аталады және оның тарихы бірнеше ғасырды қамтиды. Көрнекті америкалық биолог Эдвард Уилсон ғылыми мансабының көп бөлігін осы жәндіктерге арнап, олардың биологиясы туралы қазіргі түсінікті көбінесе анықтаған іргелі еңбектер жазды.
5. Құмырсқа колониясында барлық дарақтар бірнеше нақты ажыратылған касталарға бөлінеді. Патшайым көбеюге жауап береді, жұмысшы дарақтар азық табу, құрылыс және ұрпақ күтімімен айналысады, ал сарбаздар ұяны қорғайды — және бұл рөлдердің әрқайсысы физиологиялық тұрғыдан да, мінез-құлық тұрғысынан да бекітілген.
6. Жұмысшы құмырсқалар — тек аналықтар, олар колонияның қалыпты өмір сүру жағдайында көбею қабілетінен айырылған. Олардың репродуктивті жүйесі патшайым феромондарымен тежеледі, алайда соңғысы қайтыс болған жағдайда кейбір жұмысшы дарақтар ұрықтандырылмаған жұмыртқалар сала алады, олардан аталықтар шығады.
7. Колониядағы аталықтар тек бір мақсат үшін — болашақ патшайымдарды ұрықтандыру үшін ғана өмір сүреді. Ұшу кезеңінен кейін олар қауымдастықтың басқа істеріне қатыспай, қайтыс болады, және олардың өмірі буквалды түрде апталармен өлшенеді.
8. Кейбір түрлердің патшайымы таңғажайып ұзақ — 30 жылға дейін өмір сүреді. Бұл жәндіктер арасындағы өмір сүру ұзақтығы рекордтарының бірі, және мұндай ұзақ өмір сүру алдымен оның колонияның тұрақты қорғауында болуымен және азықты өз бетінше іздеу қажеттілігінен айырылуымен түсіндіріледі.
9. Құмырсқалар негізінен химиялық сигналдар — феромондар арқылы қарым-қатынас жасайды. Бұл заттар азық, қауіп, қозғалыс бағыты және тіпті дарақтың өлімі туралы ақпаратты жеткізеді: өлген құмырсқаны туыстары ұядан дереу алып шығады, ыдыраудың ерекше иісіне реакция білдіреді.
10. Әйгілі «құмырсқа жолдары» — кездейсоқ жолдар емес, оңтайлы салынған маршруттар. Азық тапқан алғашқы барлаушы феромондық із қалдырып қайтады; басқа дарақтар онымен жүріп, егер азық көзі құнды болса, иісті күшейтеді — осылайша кез келген орталықтандырылған басқарусыз ұжымдық шешім қалыптасады.
11. Құмырсқалар өз салмақтарынан 10–50 есе асатын жүктерді көтере алады. Бұл физика заңдарымен түсіндіріледі: ұсақ тіршілік иелерінде бұлшықеттердің көлденең қимасының ауданы дене массасына қатысты ірі жануарларға қарағанда айтарлықтай үлкен.
12. Жапырақ кескіш құмырсқалар — жануарлар әлеміндегі ең әсерлі егіншілердің бірі. Олар жапырақ кесектерін кесіп, оларды ұяға тамақ үшін емес, бүкіл колония қоректенетін зеңді өсіру үшін алып барады — бұл шамамен 50 миллион жыл бұрын пайда болған ауыл шаруашылығының бір түрі.
13. Жапырақ кескіштердің зең бақшалары — күрделі биотехнологиялық жүйе. Жәндіктер материалды мұқият таңдап, денелеріндегі арнайы бактериялар бөлетін антибиотиктер көмегімен зиянды микроорганизмдерді жояды және камераларда ылғалдылық пен температураның оңтайлы деңгейін сақтайды.
14. Егінші құмырсқалар өсімдік тұқымдарын жинап, қор жасайды, іс жүзінде флораны таратушылар рөлін атқарады. Олар тұқымдардың бір бөлігін пайдаланбайды, олар жаңа орындарда өніп шығады — және осылайша жәндіктер тұтас экожүйелердің өсімдік қауымдастығының құрамына жанама түрде әсер етеді.
15. Құмырсқалардың кейбір түрлері «мал» ұстайды — тәтті бөліністері үшін бағып, қорғайтын тлилерді. Жәндіктер тлилерді мұртшаларымен сипап, шырын бөлінуін ынталандырады, жыртқыштарды қуып жібереді және тіпті ескі өсімдіктер таусылған кезде тлилерді жаңа өсімдіктерге тасиды.
16. Оңтүстік Американың армия құмырсқалары бірнеше миллион дараққа дейін саналатын колониялар құрып, үлкен жорық колонналарымен қозғалады. Олар тұрақты ұялар салмайды, уақытша «тірі» бивактар ұйымдастырады, өз денелерін тығыз шоғырларға біріктіріп, ішінде патшайым мен дернәсілдерді жасырады.
17. Тропикалық Азия мен Африканың тігінші құмырсқалары дернәсілдерді тірі «жіп орамалары» ретінде пайдаланып, жапырақтарды ұяға тігеді. Ересек дарақтар жапырақ жиектерін ұстап тұрады, ал басқа жұмысшылар дернәсілді қосылыс орнына жақындатып, оны материалды бекітетін жібек жіп бөлуге мәжбүрлейді.
18. Мирмика туысының және басқа да бірқатар топтардың құмырсқалары шаншарға ие және ауыртып шаға алады. Алайда әлемдегі ең ауыртып шағатын құмырсқа Орталық және Оңтүстік Америкадағы оқ құмырсқасы болып саналады — Шмидт шкаласы бойынша оның шағуы атылған оқ сезімімен салыстырылады, атауы да осыдан шыққан.
19. ХХ ғасырда Оңтүстік Америкадан АҚШ-қа әкелінген отты құмырсқалар ең қиратушы инвазивті түрлердің біріне айналды. Олардың қызметінен америкалық штаттардағы жылдық шығын миллиардтаған доллармен бағаланады — олар электр жабдықтарын, ауыл шаруашылығы алқаптарын зақымдайды және үй жануарларын шағады.
20. Су басқан кезде құмырсқалардың кейбір түрлері аяқ-қолдарымен бір-біріне жабысып, тірі салдар құрайды. Мұндай сал суда апталар бойы ұстала алады, және ішіндегі жәндіктер ешкім тым ұзақ батпауы үшін орындарын мерзімді түрде ауыстырады.
21. Құмырсқаның миы шамамен 250 000 нейроннан тұрады — адамның 86 миллиардымен салыстырғанда өте аз. Дегенмен бұл ұсақ жүйке жүйелері колония ауқымында ақылды жоспарлаудан ажырамас қасиеттерге ие болатын мінез-құлықты қамтамасыз етеді.
22. «Зомби-құмырсқалар» феномені ғылыми фантастика емес, нақты құбылысты сипаттайды. Кордицепс зеңі құмырсқалардың белгілі бір түрлерін жұқтырып, жүйке жүйесіне еніп, құрбанның мінез-құлқын басқарады — оны өсімдікке өрмелеуге, жапырақ тамырын тістеп, қатып қалуға мәжбүрлейді, содан кейін зең жәндік денесінен өніп, спораларын таратады.
23. Құмырсқалар күн бұлтпен жабылған кезде де оның орны бойынша қозғалыс бағытын анықтай алады. Олар адам көзіне көрінбейтін поляризацияланған жарықты қабылдап, ұядан алыс қашықтықта бағдарлау кезінде оны компас ретінде пайдаланады.
24. Жеке түрлер оқытуға ұқсас нәрсені тәжірибелейді. Тәжірибелі фуражир жаңадан келгенді «тандемдік жүгіру» әдісімен азық көзіне алып барады, баяулап, шәкірттің айналасын қарап, бағдарларды есте сақтауын күтеді — бұл процесс жай ғана жалғыз қозғалысқа қарағанда әлдеқайда көп уақыт алады.
25. Кейбір құмырсқалар ғалымдар абайлап «ойын» деп атайтын мінез-құлықты көрсетеді. Cataglyphis aenescens колонияларының жас дарақтары бір-бірімен қысқа мерзімді байланысқа түседі, бұл тамақтанумен немесе ұя күтімімен байланысты емес — бұл жас сүтқоректілердегі әлеуметтік ойынға ұқсайды.
26. Құмырсқалар «өздерін» және «бөгделерді» кутикулярлық көмірсутектердің — дене бетіндегі химиялық қосылыстардың иісі бойынша ажырата алады. Колонияға енген бөгде адам дереу танылып, әдетте жойылады, дегенмен кейбір паразит түрлері иелерінің иісін еліктеуді үйренген.
27. Бал құмырсқалары азықтың тірі резервуарлары ретінде арнайы дарақтарды пайдаланады. «Толтырылған» жұмысшылар деп аталатындар ұя камераларында қозғалмай, жүзімдей ісіп ілініп тұрады және аш туыстарының талабы бойынша жиналған нектарды қайтарып береді.
28. Құмырсқалар топырақ қалыптасуына белсенді қатысады. Жолдар салу арқылы олар жерді ауаландырады, қабаттарды араластырады, дренажды жақсартады және топырақты органикалық заттармен байытады — олардың қызметі топыраққа әсері бойынша жауын құрттарының жұмысымен салыстырылады.
29. Бірқатар мәдениеттерде құмырсқаларды тамақ ретінде пайдаланады. Колумбияда қуырылған жапырақ кескіш аналықтар деликатес болып саналады, Таиландта әртүрлі түрлердің жұмыртқалары мен дернәсілдері дәстүрлі тағамдардың құрамына кіреді, ал Африканың кейбір аймақтарында құмырсқалар маңызды ақуыз көзі болып табылады.
30. Көптеген түрлердің бездері бөлетін құмырсқа қышқылы өз атауын дәл осы жәндіктерден алды. Латынның «formica» — құмырсқа сөзі органикалық қышқылға ат берді, оны алғаш рет ХҮІІ ғасырда ағылшын табиғат зерттеушісі Джон Рэй осы тіршілік иелерінің денелерінен бөліп алған.
31. Кейбір түрлер көршілес колониялармен нағыз соғыстар ұйымдастырады, олар жиі жылдар бойы жалғасады. Әлем бойынша таралған аргентиналық құмырсқа орасан зор «суперколониялар» құрайды, олардың ең үлкені Жерорта теңізі жағалауы бойымен мыңдаған шақырымға созылып, миллиардтаған дарақтарды біріктіреді.
32. Жеке түрлер жүзе алады және тіпті сүңги алады, дене бетінде ауа қорын ұстап тұрады. Австралиядағы Polyrhachis туысының құмырсқалары ескек есуге ұқсас қозғалыстарды пайдаланып, су кедергілерін жүзіп өте алады.
33. Құмырсқалар мерзімді түрде өздеріне және бір-біріне күтім жасайды, дене бетінен ластану мен патогендерді алып тастайды. Мұндай өзара груминг гигиеналық қызмет атқарады және сонымен бірге колония бойынша қорғаныш антимикробтық заттарды таратады.
34. Зерттеулер көрсеткендей, құмырсқалар адамдағы қатерлі ісікті анықтай алады. Француз ғалымдарының тәжірибелері кейбір түрлердің ісік жасушалары мен сау тіндердің иісін жоғары дәлдікпен ажырата алатынын растады, бұл онкологиялық ауруларды ерте диагностикалауда әлеуетті перспективалар ашады.
35. Құмырсқалар математиктер мен бағдарламашыларды оңтайландыру алгоритмдерін жасауға шабыттандырды және әлі де шабыттандыруда. 1990-жылдары азық іздеу принциптері негізінде әзірленген «құмырсқа алгоритмі» заманауи есептеу техникасында маршруттау, логистика және желілік жоспарлау тапсырмаларын шешу үшін қолданылады.

Құмырсқалар — бұл күрделілік пен тиімділік міндетті түрде орталықтандырылған басқаруды және ірі өлшемдерді талап етпейтінінің айқын дәлелі. Олардың эволюциялық табысы адамзат тек түсініп, қолдана бастаған принциптерге негізделген: орталықтандырылмаған шешім қабылдау, рөлдердің икемді бөлінуі және іс жүзінде шексіз мағыналар саны бар химиялық тіл. Бұл тіршілік иелерін зерттеу тек тірі табиғат мүмкіндіктері туралы түсінігімізді кеңейтіп қана қоймай, сонымен бірге қалалық көлік желілерін жобалаудан автономды роботтар шоғырын басқаруға дейінгі таза адамзаттық міндеттерге шешімдер ұсынады. Өлшемі бойынша осыншалықты ұсақ бұл жәндіктер ғылым үшін және өмірді тұтастай түсіну үшін өз маңызы бойынша орасан зор болып шығады.