Mravce si v hniezde neukladajú potravu na zimu, ale pred zimou jedia viac ako zvyčajne. Robotnice, ktoré zostanú v hniezde, kŕmia krmivom, takže sa nemusia starať samy o seba a starajú sa o svoje potomstvo.
Na svete sú miesta, kde sa svišť, príbuzný svišťa, prebúdza po zimnom spánku, aby ohlásil príchod jari . takmer každý vie, na čo slúži medvedí brloh. Mnohí vedia vymenovať len niekoľko príkladov vtákov, ktoré odlietajú na zimovanie do teplejších krajín, ako aj tých, ktoré toto náročné obdobie trávia na Slovensku. Vieme, čo sa s týmito zvieratami v zime deje. Existuje však mnoho skupín, zvyčajne menších tvorov, ktorých zvyky prežitia v tomto nepriaznivom ročnom období sú pre mnohých z nás stále záhadou. A to sa často týka zvierat, ktoré zdanlivo všetci poznajú.
Hmyz, ktorého prítomnosť sa nám zdá byť takmer všade samozrejmá, sú nepochybne mravce. Zamyslel sa však niekedy niekto nad tým, ako trávia zimu? Možno sa len schovajú hlboko do mraveniska a čakajú, kým prestanú mrazy? Prípad sa zdá byť komplikovanejší, pretože nie všetky zo sto štyroch pôvodných druhov volia rovnakú stratégiu.
Mravenisko je výborným prostriedkom termoregulácie. V lete tým, že sa zahrieva, umožňuje kuklám zohriať sa a v zime tým, že zachytáva slnečné svetlo, pomáha udržiavať vyššiu teplotu.
Zjednodušene môžeme povedať, že mravce žijúce v Poľsku používajú tri základné stratégie na prežitie zimy. Prvú praktizuje prevažná väčšina druhov. Je pomerne jednoduchá a spočíva vo výbere vhodného miesta, kde teplota nie je príliš nízka, a po druhé, čo najstálejšia, bez výrazných výkyvov či už v dennom rytme, alebo počas celej zimy. Na tento účel väčšina druhov buď koncom jesene hniezdo prehĺbi, aby sa mohli ukryť v nezamrznutej pôde, alebo jednoducho zostúpi do najnižších komôr hniezda. Hoci sú mravce, podobne ako iný hmyz, studenokrvné živočíchy a na rozdiel napríklad od cicavcov nevyrábajú teplo, zoskupovanie do tesných skupín im pomáha prežiť nepriaznivé obdobia.
Pravdepodobne sa tým ešte viac zvyšuje ich izolácia od okolitého prostredia. Druhy, ktoré si zvolia túto stratégiu, zvyčajne prezimujú bez potomstva. To znamená, že ich larvy majú čas na to, aby sa pred zimou vyvinuli v kukly a potom v prisťahovalcov, t. j. dospelý hmyz. Tieto mravce zvyčajne nezhromažďujú potravu na zimu a neukladajú ju v hniezde. Na druhej strane skôr skonzumujú viac potravy, čím sa zväčší ich tzv. tukové telo, t. j. tkanivo hmyzu zodpovedné za ukladanie zásobných látok (obdoba tukového tkaniva cicavcov). Vďaka tomu si môžu dovoliť dlhšie zimné hladovanie.
Šikovní inžinieri
Existujú však druhy, ktoré túto stratégiu trochu modifikujú. Známi stavitelia charakteristických kopcov v lesoch, najmä mravec motýľový ( Formica polyctena ) a chrobák červený ( F. rufa ), tiež nemajú radi silné mrazy a zimu radšej prežijú na nezamŕzajúcom mieste. Tieto živočíchy dokážu upraviť mohylu tak, aby zachytávala čo najviac slnečného svetla a samotné chodby a steny čo najlepšie rozvádzali teplo vo vnútri. Vďaka tomu teplota v hniezde neumožňuje jeho obyvateľom zamrznúť. Mravce sa presúvajú hlboko pod povrch len vtedy, keď samotná štruktúra hniezda nestačí na ochranu pred mrazom. Za teplejšieho slnečného dňa, ak nie je mravenisko pokryté snehom, jeho obyvatelia niekedy vychádzajú na povrch a nabíjajú solárne batérie, akoby ich nabíjali. Takto získané teplo sa prenáša dovnútra mraveniska.
Mnohé zvieratá sa začínajú pripravovať na zimu ešte pred nástupom mrazov. Niektoré druhy mravcov robia to isté. Intenzívnejším stravovaním si vytvárajú zásoby v tukových telách, čo im pomáha prežiť nepriaznivé obdobie bez toho, aby museli zháňať potravu.
Niektoré jedince sa mrazu neboja
Väčšina pôvodných mravcov zimuje pod zónou zamrznutia pôdy, ale existujú aj také, ktoré sa mrazu neboja. Druhy, ktoré hniezdia v dreve stojacich stromov alebo vo vetvách či žaluďoch ležiacich na zemi, sa nemusia ukrývať hlboko pod zemou pred silným mrazom. Majú na to riešenie. Vďaka hormonálnej regulácii začnú produkovať zvýšené množstvo glycerolu. Glycerol je alkohol, ktorý zabraňuje tvorbe ľadových kryštálikov v telách hmyzu, keď teplota klesne pod bod mrazu, čo môže viesť k ich smrti. Prítomnosť tejto látky umožňuje mravcom vstúpiť do stavu diapauzy, t. j. odpočinku spôsobeného nepriaznivými podmienkami – v tomto prípade príliš nízkymi teplotami. Aby tieto druhy prežili zimu bez toho, aby museli dopĺňať zásoby potravy, zväčšujú pred príchodom mrazov svoje tukové telá, čo vedie k zväčšeniu bruška. Mravce, ktoré vstúpili do diapauzy, najčastejšie prezimujú so svojimi larvami.
Fotoperióda je pomer dĺžky dňa a dĺžky noci. S blížiacou sa zimou sa dni skracujú a noci predlžujú a tento jav spôsobuje, že mravce sa pripravujú na zimu. Ukazuje sa, že vo väčšine prípadov je to najdôležitejší faktor ovplyvňujúci výskyt diapauzy, t. j. odpočinku spôsobeného nepriaznivými podmienkami. Mravce, ktoré sú celoročne udržiavané pri konštantnej teplote a majú možnosť využívať prirodzené svetlo, sa tiež začínajú pripravovať na zimný spánok, aj keď teplota neklesá. Trvanie denného a nočného cyklu sa zdá byť najlepším vodítkom pre hibernujúce organizmy, pretože ich hodnoty sú v jednotlivých rokoch konštantné a nepodliehajú dočasným výkyvom ako v prípade teploty.
Slizniaky sú rizikové
Megrimy, t. j. mravce rodu Temnothorax, majú zaujímavé hibernačné správanie. Ide o malý hmyz, ktorý dosahuje dĺžku približne tri milimetre. Kolónie najbežnejšieho druhu tohto rodu, Temnothorax crassispinus, majú od niekoľkých desiatok do niekoľkých stoviek robotníc a najčastejšie hniezdia v suchých konároch alebo dutých opadaných žaluďoch. Pri výbere miesta na zimovanie však značne riskujú. Ukázalo sa, že kolónie, ktoré boli experimentálne nútené zimovať pod zemou, mali oveľa vyššiu mieru prežitia ako tie, ktoré zimovali nad zemou. Prečo si teda väčšina kolónií tohto druhu vyberá na zimovanie miesta, kde je ich šanca na prežitie len menšia ako 50 %?
Toto správanie má svoje opodstatnenie. Po prvé, kolónie, ktoré sa rozhodnú prezimovať v prízemných úkrytoch, nemusia na jar hľadať nové hniezdisko. Po druhé, počas slnečných zimných dní môžu byť teploty pri povrchu zeme oveľa vyššie ako niekoľko centimetrov pod ním, takže larvy sa môžu vyvíjať. Pravidelne vyššie zimné teploty tiež poskytujú možnosť zmeniť miesto hniezdenia, ak predchádzajúce už nie je z akéhokoľvek dôvodu vyhovujúce.
A napokon, zimovanie vonku na jar ponúka veľkú výhodu, pretože sa dá skôr začať pracovať. Mravce sa skôr prebudia zo zimného spánku, takže môžu skôr začať hľadať potravu. V porovnaní so svojimi konkurentmi, ktorí hibernujú pod zemou, majú výhodnejšiu pozíciu v boji o existenciu. Prijatie tejto stratégie má však vážne dôsledky, ak sa niečo pokazí. Najdôležitejšia je v tomto prípade prítomnosť alebo neprítomnosť snehovej pokrývky. Ak je dostatočne hrubá a trvá dostatočne dlho, poskytuje vynikajúcu izoláciu. Vďaka tomu sú zmeny teplôt menej drastické.
Štúdie vykonané na týchto mravcoch dokázali, že nedostatok prirodzeného krytu v podobe snehu výrazne zvyšuje úmrtnosť kolónií hibernujúcich na zemi. Zaujímavé je aj to, že väčšie kolónie majú vyššiu mieru prežitia, čo je pravdepodobne dôvod, prečo sa menšie kolónie tohto druhu v zime často spájajú.
Nie všetky mravce upadajú v zime do úplného torporu. Mravce formica, ktoré si stavajú kopčeky, využívajú každú príležitosť, aby sa udržali v teple. Aj v zimných mesiacoch, keď je teplota dostatočne vysoká a deň je slnečný, sa chodia zohrievať von a teplo si potom prenášajú dovnútra.
V zime mraveniská nekypia životom. Mravce, ktoré sa vopred nakŕmili, si vo svojom organizme hromadia náhradné látky, aby prežili zimné hladovanie bez poškodenia. Naše podnebie ich k tomu núti – v zime má tento hmyz sťažený prístup k potrave a nízke teploty bránia vývoju mláďat a hľadaniu potravy, t. j. migrácii za potravou. Žiaľ, aj v tomto nepriaznivom období mravce (a nielen ony) trpia škodlivou ľudskou činnosťou. Otepľovanie klímy, ktorého hlavnou príčinou sme my, má často za následok nedostatok snehovej pokrývky napriek teplotám pod bodom mrazu. To spôsobuje oveľa vyššiu úmrtnosť druhov, ktoré sa nerozhodnú zostúpiť hlboko pod zem.
Mravce rodu Formica ( napr. mravec červený a mravec moľový) zvyčajne hibernujú bez toho, aby mali potomstvo. Na jar mravčia samica kladie prvé vajíčka, ktoré však zostávajú neoplodnené, ak je teplota nižšia ako 19,5 °C. U mravcov sa z neoplodnených vajíčok liahnu samce, takže sa na jar objavujú ako prvé. Zaujímavé je, že percento samcov je vyššie aj v malých kolóniách v dôsledku horšej termoregulácie.
