Трофалаксис: споделяне на храна и комуникация при мравки, пчели и термити

Трофалаксис: как споделянето на храна при мравки, пчели и термити формира социална структура и комуникация — механизми, роли и еволюция.

Трофалаксисът в биологията се отнася до споделянето на храна от членовете на дадена общност.

Най-силно развита е при социални насекоми като мравки, термити, оси и пчели. Думата е въведена от ентомолога Уилям Мортън Уилър през 1918 г. Поведението е използвано за обяснение на теориите за това как се е развило социалното поведение при насекомите. Френският психолог и ентомолог Огюст Форел също е смятал, че споделянето на храна е от ключово значение за обществото на мравките. Той използва илюстрация на това поведение като фронтиспис на книгата си "Социалният свят на мравките в сравнение с този на човека".

Механизми на трофалаксиса

Трофалаксисът може да се осъществява по два основни начина:

• Стомодеален (уста-към-уста) — прехвърляне на регургитиран флуид от храносмилателната система на един индивид в устата на друг. Това е често срещано при мравки и пчели и служи както за хранене, така и за обмен на информационни химикали.
• Практодеален (анус-към-уста) — прехвърляне на материал от задния край на един индивид към устата на друг. Този вид трофалаксис е особено важен при термити, където чрез него се предават симбиотични микроорганизми (например флагелати и бактерии), необходими за разграждането на целулоза.

Функции и значение

• Разпределение на храна: трофалаксисът позволява на колонията да разпредели енергия от единични набези (приемане на нектар или плячка) към голям брой индивиди — кралица, ларви, възрастни работници.
• Комуникация: чрез споделяния флуид се предават химически сигнали и информация за качеството на храната или местоположението й; при пчелите това работи заедно с поведението на „танцуване”, а при мравките трофалаксисът може да разпространява отделителни миризми и феромони, свързани с колонията, която идентифицира членовете ѝ. Трофалаксисът служи като средство за комуникация, поне при пчелите и мравките.
• Социален имунитет и микробиота: чрез трофалаксис се разпространяват антимикробни ензими, имунни фактори и полезни микроби, които повишават устойчивостта на гнездото към патогени и подпомагат храносмилането.
• Регулация на развитието и кастите: контролът върху храненето на ларвите чрез трофалаксис влияе на развитието им и може да определя дали дадена ларва ще стане работник, войник или кралица (особено отчетливо при пчелите и някои видове мравки).

Примери и поведенчески мрежи

При мравките трофалаксисът често е част от сложна „социална мрежа” — някои индивиди (напр. старши хранители или „пазачи на храна”) разпределят ресурси между много други. При пчелите обмяната на храна между работници и кърмачки придружава храненето на ларвите и разпространението на информация за качеството на нектар/пыльца. При термитите практодеалният трофалаксис е жизненоважен за възстановяване на чревната симбиоза след линеене (сукане и обмен на чревно съдържимо).

Изследване и практически значимости

Учението за трофалаксиса използва маркирани хранителни следи, флуоресцентни багрила, радиоактивни изотопи и поведенчески проследяващи техники, за да установи потока на хранителните вещества и сигналите в колонията. Разбирането на трофалаксиса има приложения в биологичното контролиране на вредители (използване на примамки, които се разпространяват чрез трофалаксис) и в екологията на заболяванията (как патогени се предават в социални групи).

В обобщение, трофалаксисът не е просто споделяне на храна — това е многофункционален механизъм, който поддържа храненето, комуникацията, микробиалния баланс и социалната организация в обществата на социалните насекоми.

Въпроси и отговори

В: Какво е трофалаксис?

В: При кои видове животни трофалаксисът е най-силно развит?

В: Кой въвежда думата "трофалаксис"?

В: Какво според Аугуст Форел е ключово за обществото на мравките?

В: Защо трофалаксисът е важен за пчелите и мравките?

В: Каква роля играе трофалаксисът при някои видове мравки?

В: За какво Аугуст Форел използва илюстрация на трофалаксиса?

Търсене по буква