Muurahaiset

Muurahaiset
Kekomuurahainen (Formica rufa)
Tieteellinen luokittelu
Kunta:	Eläinkunta Animalia
Pääjakso:	Niveljalkaiset Arthropoda
Luokka:	Hyönteiset Insecta
Lahko:	Pistiäiset Hymenoptera
Alalahko:	Hoikkatyviset Apocrita
Yläheimo:	Ampiaismaiset pistiäiset Vespoidea
Heimo:	Muurahaiset Formicidae Latreille, 1809
Alaheimot
Aenictinae Aenictogitoninae Aneuretinae Apomyrminae Cerapachyinae Dolichoderinae Dorylinae Ecitoninae Formicinae Leptanillinae Leptanilloidinae Martialinae Myrmeciinae Myrmicinae Nothomyrmeciinae Ponerinae Pseudomyrmecinae
Katso myös
Muurahaiset Wikispeciesissä   Muurahaiset Commonsissa
Infobox OKNimi-testi OK

Muurahaiset (Formicidae) ovat heimo yhdyskunnittain eläviä pieniä myrkkypistiäisiä, jonka yli 12 000 kuvatusta lajista Suomessa elää noin 60. Muurahaisten heimo on ollut olemassa jo yli sadan miljoonan vuoden ajan, joten ne ovat erittäin vanha eläinryhmä verrattuna esimerkiksi ihmiseen.

Muurahaiset ovat hyvin sopeutuvaisia eläimiä, minkä ansiosta ne ovatkin levittäytyneet kaikkialle maapallolle napa-alueita ja muutamia etäisiä saaria lukuun ottamatta. Muurahaisten yhdyskuntiin saattaa kuulua jäseniä vain muutamista aina kymmeniin tuhansiin yksilöihin riippuen lajista. Muurahaisten selvin tuntomerkki on vyötärö, joka muodostuu yhdestä tai useammasta jaokkeesta.

Muurahaisia tutkiva tiede on nimeltään myrmekologia ja muurahaistutkijoita sanotaan myrmekologeiksi.

Muurahaisten rakenne

Muurahaisen pää.

Muurahaisten ruumis on kolmiosainen kuten muillakin hyönteisillä, niillä on kuusi jalkaa sekä polvitaitteiset tuntosarvet. Muiden hyönteisten tapaan muurahaisillakin on kova kitiinikuori, joka toimi ulkoisena tukirankana. Muurahaisilla on verkkosilmät ja niiden hajuaisti sijaitsee tuntosarvien päässä. Muurahaisilla on vahvat leuat, joissa on lajista riippuen vaihteleva määrä hampaita.

Muurahaisilla ei ole verenkiertoa tai keuhkoja. Muurahaisten vatsa on kaksiosainen; niillä on "sosiaalinen vatsa", johon ne säilövät muille (kuten kuningattarille ja toukille) annettavan ravinnon ja oma vatsansa, jonka sisällön ne käyttävät itse.

Muurahaisen anatomia

Kaavio muurahaisen anatomiasta

1. Pää (Caput)
2. Keskiruumis (Alitrunk, Mesosoma)) a) Pronotum b) Mesonotum c) Epinotum (Propodeum) d) Mesosternum
3. Takaruumis (Gaster, Metasoma) a) Ensimmäinen selkäkilpi (tergiitti) b) Toinen selkäkilpi c) Kolmas selkäkilpi d) Neljäs selkäkilpi e) Ensimmäinen vatsakilpi (sterniitti)
4. Tuntosarvi a) Varsi (Scapus) b) Siima (Funiculus)
5. Verkkosilmä
6. Yläleuat
7. Vyötärö (Petiole) a) Petiolus b) Postpetiolus c) Suomu (Scale) d) Varsi (Peduncle)
8. Oka, piikki
9. Jalka a) Lonkka (Coxa) b) Reisi (Femur) c) Sääri (Tibia) d) Nilkka (Tarsus) e) Säärikannus? (Tibial spur) f) Kynnet
10. Suukilpi (Clypeus)
11. Pistin
12. Pistesilmät (Ocelli)
13. Leukarihmat (Maxillary palpes)
14. Huulirihmat (Labial palpes)
15. Otsaliistake (Frontal lobes)
16. Otsaharja ?(Frontal carina)
17. Otsakolmio

Esihistorialliset muurahaiset

Muurahaisia on ollut olemassa jo n. 100–112 miljoonaa vuotta sitten. Tältä ajalta on löydetty vanhimmat meripihkafossiilit. Nämä alkumuurahaiset olivat alkeellisia ja muistuttivat ampiaisen ja muurahaisen välimuotoa. Nämä muurahaiset, jotka ovat saaneet sukunsa nimeksi Sphecomyrma (ampiaismuurahainen), olivat n. viiden millin mittaisia. Niillä oli lyhyet leuat, joissa vain kaksi hammasta, tuntosarvet olivat pidemmät ja kapeammat kuin nykyisillä lajeilla.

Dinosauruksien kuollessa sukupuuttoon muurahaiset selviytyivät joukkotuhosta ja menestyivät hyvin. Yksi niiden menestykseen johtaneista seikoista oli sosiaalinen elämäntapa, jota esiintyi pistiäisten lisäksi vain termiiteillä.

Australialaisesta museosta löydettiin Sphecomyrmaa muistuttavien muurahaisten jäänteitä 1977. Näiden jäänteiden ajoituksen perusteella pääteltiin, että saattaisi olla elossa laji, joka muistuttaisi hyvin paljon varhaisia alkumuurahaisia. Tämän lajin löytymiseen elossa meni kymmeniä vuosia, sillä se oli harvinainen ja liikkui enimmäkseen vain öiseen aikaan toisin kuin muut muurahaiset yleensä. Tämä laji (eli Nothomyrmecia) oli sensaatio löytyessään Poochera -nimisen kaupungin läheltä, sillä vasta nyt päästiin tarkkailemaan hyvin primitiivisiä muurahaisia.

Evoluutiohistoria

Muurahaiset ovat kehittyneet ampiaisista noin 100–112 miljoonaa vuotta sitten. Vuonna 1966 löytyi muurahaisten evoluution puuttuva rengas. Ennen tätä vuoden 1966 löytöä muurahaisten historia tunnettiin vain 40–60 miljoonan vuoden päähän, sillä vanhimmat fossiilit olivat silloin löytyneet vain eoseenikauden kivikerrostumista. Tiedettiin, että muurahaiset olivat levinneet koko maailmaan noin 25–40 miljoonaa vuotta sitten, eli Oligoseenikaudella. Sen ajan vanhimmat fossiilit olivat enimmäkseen Baltiasta löydettyjä meripihkaan kiinni jääneitä muurahaisia. Oligoseeniajan muurahaiset muistuttivat kuitenkin niin paljon nykyisiä muurahaisia, että alkumuurahaisten oli täytynyt kehittyä paljon aikaisemmin.

Läpimurto muurahaisten evoluutiohistorian tutkimuksessa sattui, kun New Jerseyssä asuva pariskunta – herra ja rouva Frey – löysi Cliffwood Beachin rantakallioista meripihkapalan, joka sisälsi kaksi työläistä. Meripihka, johon alkumuurahaiset olivat jääneet kiinni, oli peräisin liitukauden mammuttipetäjistä. Muurahainen osoittautui noin 90 miljoonaa vuotta vanhaksi, joten siitä tuli sensaatio. Muurahainen osoittautui hyvin alkukantaiseksi ja se muistuttikin paljon ampiaista. Se sai löytäjiensä mukaan tieteelliseksi nimekseen Sphecomyrma freyi. Myöhemmin on löydetty tätäkin vanhempia fossiileja, mutta Sphecomyrma freyin löytyminen todisti muurahaisten evoluutiota koskevat päätelmät oikeiksi.

Valta-asema

Muurahaisia tavataan kaikkialla Maapallolla napa-alueita ja muutamia kaukaisia saaria lukuun ottamatta. Muurahaisia on maapallolla noin kymmenen miljoonaa miljardia kappaletta . Esimerkiksi Amazonasin alueella muurahaisten kuivapaino on liki neljä kertaa suurempi kuin alueen nisäkkäiden, matelijoiden, sammakkoeläinten ja lintujen paino yhteensä.

Suomalainen verimuurahainen (Formica sanguinea)

Suomen muurahaislajit

Katso myös: Luettelo Suomen muurahaislajeista

Mustamuurahaisia (Formica fusca).

Suomessa tavataan noin 60 eri muurahaislajia. Muurahaista pidetään enimmäkseen tuholaisena, vaikka ne ovat tärkeitä petoja Suomen metsissä. Vaikka muurahaiset ovat tuhoeläimiä ihmiselle, ne syövät myös muita tuholaisia. Toisaalta jotkin lajit, esimerkiksi keltiäiset, lypsävät kirvoja, jotka ovat puutarhatuholaisia.

Yksi yleisimmistä sisätiloissa tavattavista tuholaisista on mauriainen (Lasius niger), joka aiheuttaa erityisen paljon tuhoa elintarvikkeille ja pihapiirin kasveille. Mauriaiset mm. nostavat hiekkaa pihalaattojen päälle ja kaivavat reikiä käytäviin ja kukkapenkkeihin. Mauriaisen pesät kasvimaalla aiheuttavat samalla kasvien juurien kuivumista. Lisäksi mauriainen saattaa purra poikki kasvien kevätsilmuja nesteen toivossa.

Hevosmuurahainen (Camponotus herculeanus) saattaa vaurioittaa puutalojen rakenteita kaivamalla puuhun käytäviään.

Muurahaiset muualla

Lehdenleikkaajamuurahaisia kuljettamassa lehtiä pesäänsä. Lehtien päällä ne kasvattavat sieniviljelmiään.

Muurahaisilla on muitakin asuinpaikkoja kuin pelkät keot. Ne saattavat esimerkiksi muodostaa valtavan rintaman, joka syö kaikki tielle eksyneet tarpeeksi hitaat olennot (esim. linnut, rotat ja joskus jopa ihmisvauvat). Tällaiset vaeltajamuurahaiset eivät asetu paikoilleen vaan yöpyvät tietyissä paikoissa ja jatkavat aamulla taivaltaan. Kuningatarta kannetaan, sillä se ei voi keskeyttää munintaa hetkeksikään. Työläiset kantavat sen munia edeten koko ajan ja vaeltajamuurahaiset syntyvätkin keskelle kiivasta marssia.

Jotkut muurahaiset tekevät pesänsä neulasista ja kuolleista lehdistä sekä sekalaisesta materiaalista, jotkut taas ompelevat sen elävistä lehdistä.

Paikoin muurahaiset ovat aiheuttaneet suurtakin harmia ihmiselle. Länsi-Intian saariston tietyistä siirtokunnista aiottiin 1600-luvulla jopa luopua, sillä niillä asuvat muurahaiset olivat alkaneet terrorisoida siirtokuntia. Muurahaisten hävittäjälle tarjottiin 10 000 punnan palkkiota, mutta kukaan ei tehtävässä onnistunut. Muurahaiset katosivat lopulta omia aikojaan, syytä ei vielä tiedetä.

Yhteiskunta

Kastijärjestelmä

Muurahaisyhdyskunnan muodostavat lähinnä munintakoneen roolissa oleva kuningatar (tai joissain tapauksissa useat kuningattaret), kuhnurit eli koiraat, joita tarvitaan kuningattaren hedelmöittämiseen ja naaraat eli työläiset, jotka tekevät kaikki yhdyskunnan työt ruoanhausta jälkeläisten hoitoon.

Muurahaisilla, kuten muillakin aitososiaalisilla hyönteisillä, kuningattaret ja työläiset eroavat huomattavasti sekä ulkonäöltään että käyttäytymiseltään. Muurahaistyöläiset ovat siivettömiä ja yleensä myös kuningatarta pienempiä. Työläiset eivät myöskään lisäänny (paitsi poikkeustapauksissa), sillä ne ovat steriilejä.

Yhteiskunta on riippuvainen kaikista kasteista, ja jos yksikin niistä häviää kokonaan, koko pesä kuolee.

Kuningatar

Hedelmöittynyt kuningatar (Camponotus herculeanus).

Kuningattarien levittäytyminen on sidoksissa siihen, onko pesä monogyninen vai polygyninen. Monogynisistä, eli yhden kuningattaren pesistä, uudet kuningattaret lähtevät pariutumislennolle. Pariutumisen jälkeen kuningatar kaivaa itselleen sopivan pesäkolon ja synnyttää ensimmäiset työläiset, jotka alkavat heti synnyttyään rakentaa pesää. Polygynisissä, eli monen kuningattaren pesissä, uudet kuningattaret voivat paritella pesän pinnalla ja jäädä kotipesään munimaan.

Parittelun jälkeen kuningatar sukii pois siipensä ja sen siipilihakset sulavat ravinnoksi. Se ei enää koskaan poistu pesästään. Vähitellen pesä kasvaa ja kuningattaren ainoaksi työksi jää jälkeläisten saattaminen maailmaan. Pesän kasvaessa ja vakaantuessa kuningatar alkaa synnyttää uusia neitsytkuningattaria, jotka lähtevät pian jatkamaan sukua.

Kuningattaren ja työläisten viestintä tapahtuu erilaisten feromonien avulla. Viestintä ei kuitenkaan ole keskustelua, vaan pikemminkin kommunikointi pyrkii erilaisten laukaisimien käyttöön. Kuningatar ei pakota työläisiä mihinkään, vaan kehottaa niitä erilaisiin tehtäviin. Kuningatarta voidaan pitää paremminkin pesän vankina kuin johtajana, sillä työläiset eivät päästä sitä poistumaan pesästä. Mikäli kuningatar jostain syystä yrittäisikin pakoon, se kannettaisiin heti väkipakolla takaisin pesään jatkamaan munimista.

Monilla muurahaislajeilla on useita hedelmöittyneitä kuningattaria samassa pesässä. Jotkut muurahaiset hyväksyvät pesäänsä vain yhden valtiaan (lukuun ottamatta neitsytkuningattaria). Tutkijat nukuttivat tällaisen pesän, poistivat kuningattaren ja lisäsivät pesään viisi uutta kuningatarta. Muurahaisten herätessä ne ryhtyivät aluksi palvelemaan kaikkia kuningattaria, mutta sitten ne aloittivat teloitukset ja jättivät vain yhden kuningattaren henkiin.

Työläiset

Työläiset pitävät pesän elossa; ne hankkivat ravinnon, hoitavat kuningattaren munia ja kuningatarta, siivoavat pesän kuolleista ja erikoistuvat monenlaisiin tehtäviin. Työläiset ovat aina naaraita ja ne ovat siis kaikki sisaruksia keskenään. Muurahaispesässä on eniten työläisiä ja niiden tehtävä onkin huolehtia pesän toiminnasta.

Työläiset eivät elä kovinkaan kauan, ja niiden elämä on paikoin hyvin vaarallista. Työläiset joutuvat tekemään uhkarohkeita ravinnonhakuretkiä kauas pesästä ja vain osa niistä palaa takaisin.

Monissa muurahaisyhteisöissä esiintyy kastijärjestelmän lisäksi työläisten erikoistumista tiettyihin tehtäviin. Yksi esimerkki pitkälle kehittyneestä työläisten erikoistumisesta on lehdenleikkaajat (Atta), joilla on omat työläisensä homeen kasvattamiseen, lehtien leikkaamiseen ja kantamiseen, sekä vartijat lymyämään kannettavan lehden päälle vartioiden keruuta.

Sotilaat Joskus saman lajin eri tehtäviin erikoistuneet työläiset ovat kehittyneet rakenteeltaan erilaisiksi niin, että niillä on mahdollisimman hyvät mahdollisuudet suoriutua tehtävistään. Esimerkki tällaisista pitkälle erikoistuneista työläisistä ovat joillakin muurahaislajeilla tavattavat sotilaat. Sotilaat ovat suuria ja niillä on yleensä jonkinlainen aseistus (suuret ja vahvat leuat tai myrkkyruiske). Sotilaiden tehtävä on puolustaa pesää ja niistä valtaosa kuoleekin erilaisissa taisteluissa. Sotilaat suojaavat työläisiä ravinnonhakuretkillä ja estävät tunkeilijoita pääsemästä pesään. Malesialainen paukkuhevosmuurahainen turvautuu myös itsemurhaan pesänsä puolesta; se räjäyttää pommirauhasensa, jonka sisällä on muurahaisille tappavaa muurahaishappoa kuollen itse samalla.

Joillakin lajeilla (kuten Suomessakin tavattavilla hevosmuurahaisilla) ei ole varsinaisia sotilaita, vaan tavallista isompia työläisiä, joita käytetään pesän puolustamiseen.

Säätieteilijät ovat työläisiä, joiden tehtävänä on lähettää uudet neitsytkuningattaret ja kuhnurit neitsytlennolleen mahdollisimman hyvän sään aikaan. Ne tarrautuvat kuhnurin/neitsytkuningattaren takaosaan, ja päästävät tämän irti sään ollessa hyvä. Näin varmistetaan, että neitsytlennolle lähtijällä on mahdollisimman hyvät mahdollisuudet tavata toisen pesän jäseniä ja pariutua.

Mesisäiliöt Koska muurahaiset eivät tunne työkaluja eivätkä astioita, niiden on ollut pakko kehittää muita menetelmiä ravinnon säilömiseksi. Mesimuurahaisten keskuudessa onkin keksitty kekseliäs keino ratkaista ongelmat: Muurahaisten "elävät säiliöt" eli valitut työläiset tarttuvat leuoillaan pesän kattoon ja roikkuvat siinä, kunnes niille tuodaan ruokaa. Ravintoa kerännyt työläinen ottaa muurahaisen alas ja oksentaa sen kitaan ravintoa, minkä jälkeen "säiliö" kiinnittyy jälleen kattoon. Vähitellen tällaisten "elävien säiliöiden" takaruumis paisuu valtavaksi, sillä se on täynnä ravintoa. Kun työläiset tarvitsevat ravintoa, ne ottavat "säiliön" alas ja koskettavat etujaloillaan tämän päätä, jolloin "säiliö" oksentaa niille ruokaa.

Mikäli pesä vallataan, säiliöitä ei tapeta muiden muurahaisten tapaan vaan ne viedään omaan pesään ja todennäköisesti tyhjennetään, minkä jälkeen niistä tulee orjia.

Ei tietenkään pidä käsittää, että monellakin lajilla olisi mesisäiliöt, sillä mesisäiliöitä on vain mesimuurahaisilla. Sen sijaan kaikki lajit keräävät ruokaa "julkiseen vatsaan" eli kupuunsa, mutta kuitenkin paljon vähemmän kuin mesisäiliöt. Muurahaisilla on siis kaksi vatsaa: sosiaalinen vatsa, josta ne ruokkivat muita muurahaisia ja oma yksityinen vatsa, jonka sisällön ne käyttävät itsensä ruokkimiseen.

Kuhnurit

Kuhnurit eivät nimensä mukaisesti tee työtä, sillä niillä on mahdollisuus siirtää geeninsä kokonaiseen seuraavaan pesään. Kuhnureilla on siivet neitsytkuningattarien tapaan ja ne odottavat vain oikeaa hetkeä lähteä lennolle. Neitsytlennolla kuhnurit pariutuvat mahdollisimman monen kuningattaren kanssa. Sitten niiden siivet irtoavat ja ne harhailevat maassa kunnes kuolevat nälkään tai tulevat jonkin eläimen - tavallisesti linnun - tappamiksi.

Kasvaminen tiettyyn kastiin

Munien ja toukkien hoito määrää sen, mihin kastiin muurahainen kasvaa. Erityisesti toukan saamalla ravinnolla on vaikutusta siihen, kehittyykö yksilöstä kuningatar vai työläinen. Kuhnurit syntyvät hedelmöittymättömistä munista.

Orjat

Vain murto-osa, 2-4% kaikista muurahaislajeista pitää orjia. Tyypillisesti orjatyövoimaa käyttävät muurahaiset ryöstävät säännöllisin väliajoin jälkeläisiä lähistöllä olevista isäntälajinsa pesistä. Orjat ovat siis toisista pesistä yleensä toukkana tai kotelona ryöstettyjä työläisiä. Tietenkään orja ei tiedä olevansa orja ja uskoo kuuluvansa pesään aivan kuten muutkin siellä olevat.

Ryöstetyistä yksilöistä kehittyy pesän täysivaltaisia jäseniä, jotka huolehtivat tavanomaisista työläisten tehtävistä, kuten ravinnonhankinnasta, jälkeläistenhoidosta ja pesän puhtaanapidosta. Orjuuttamisen aste vaihtelee: toiset lajit ovat säilyttäneet pesän ylläpidossa tarvittavat kyvyt ja huolehtivat näistä tehtävistä yhdessä orjiensa kanssa, kun taas toiset lajit ovat täysin riippuvaisia orjistaan.

Esimerkiksi Teleutomyrmex-muurahaisilla ei ole työläisiä lainkaan. Kuningattaret eivät perustakaan omaa pesää. Ne tunkeutuvat toisten muurahaisten pesiin ja tarrautuvat itseään paljon isompien kuningattarien selkään, eikä kuningatar voi ravistella niitä pois. Kuningatarta hoivaavat työläiset eivät huomaa muutosta ja hoitavat molempien kuningattarien munia.

Väliaikaisia loisia ei tule sekoittaa orjiin. Loisista esimerkkinä mainittakoon Suomessakin tavattava paperimuurahainen (Lasius fuliginosus), jonka yhteiskunta perustuu mauriaisiin, jonka pesiin tietyn keltiäislajin kuningatar pesiytyy ja sivuuttaa hiljalleen "alkuperäisväestön". Tämän jälkeen paperimuurahainen tekee saman tempun keltiäisille. Paperimuurahainen tai keltiäinen eivät siis pysty itse aloittamaan uutta pesää, vaan tarvitsee aina syrjäytettävän "isäntälajin" allensa.

Superorganismi

Kekomuurahaisten pesä

Superorganismi on käsite, jonka mukaan muurahaispesä onkin yhtenäinen eliö; työläiset ovat sen keuhkot, sydän ja kaikki muut tärkeät elimet, kuhnurit ja kuningattaret ovat lisääntymiselimiä, kun taas sotilaat ovat kuin siilin piikit. Muurahaisten keskenään vaihtama ravinto taas vastaa verta ja muita kehon nesteitä. Superorganismin käsite alkoi vakiintua myrmekologien keskuudessa 1900-luvun alussa, jolloin monet myrmekologit alkoivat pohtia aihetta ja kirjoittaa siitä tutkielmia. Ehkä maineikkain näistä oli Willian Morton Wheelerin The Ant Colony as an Organism (suom. Muurahaisyhteiskunta eliönä). Teoksessaan Wheeler väitti, että muurahaispesä tosiaan on yksilö, eikä vain sen vastine. Sillä on luonteenomaiset kokoon, organisointiin ja käyttäytymiseen liittyvät ominaisuudet, jotka yhteiskunta siirtää sukupolvelta toiselle.

Superorganismin käsite alkoi kadota biologien tehtyä yhä uusia löytöjä liittyen muurahaisten viestintään ja kastijärjestelmään, joiden avulla he keksivät pesän järjestyksen salaisuuden. 1960-luvulla käsite "superorganismi" oli jo lähes kadonnut tieteilijöiden keskuudessa. Sittemmin tiedon lisääntyessä, mm. morfogeneesin ja sosiogeneesin saralla, on biologisen järjestyksen tasojen vertailu eliöiden ja yhteiskuntien välille palannut.

Pesät

Pääartikkeli: Muurahaiskeko

Muurahaiskeko.

Jotkin muurahaiset elävät keoissa, mutta myös muunlaisia pesiä on olemassa. Osa muurahaislajeista elää täysin ilman pesää, jotkin ompelevat itselleen lehtipesän puun oksistoon, osa kaivaa itselleen pesän lahoon tai tuoreeseen puuhun. Lehdenleikkaajamuurahaisilla on havaittu suuria maanalaisia verkostoja, joiden yhteenlaskettu tilavuus saattaa olla jopa yli 20 kuutiometriä.

Lisääntyminen

Pääartikkeli: Yhdyskuntahyönteiset

Muurahaisten lisääntyminen tapahtuu kuhnureiden ja neitsytkuningattarien neitsytlennolla, joiden aikana ne parittelevat keskenään. Kuhnuri eli koiras luovuttaa ainoan kromosominsa kopion jälkeläiselle, mutta kuningattarella on kaksoiskromosomi, josta se luovuttaa toisen puolen. Näin jokainen saman pesän työläinen on 75 % sukua siskoilleen. Ihmisillä sisaret ovat vain 50 % sukua geeneiltään.

Syntymä ja kuolema

Muurahaisen elämä alkaa, kun kuningatar hedelmöittää yhdellä lukemattomista siittiöistä munasolunsa ja pyöräyttää pian ilmoille munan. Kuningattaren ympärillä hääräävät "hovineidot" eli työläiset tarttuvat munaan välittömästi ja alkavat hoitaa sitä. Muurahaiset varjelevat tiukasti muniaan ja vievät ne heti turvaan syvemmälle pesään, mikäli jokin vaara uhkaa niitä. Munasta kehittyy pian toukka, jota aletaan ruokkia. Toukka kasvaa ja kokee muodonmuutoksen kotelovaiheena, jonka jälkeen siitä kuoriutuu uusi muurahainen. Useinkaan kotelostaan ulos pyrkivä muurahainen ei pysty sitä itse rikkomaan, joten joku pesässä oleva työläinen joutuukin auttamaan juuri täysikasvuisiksi tulleita muurahaisia.

Kuollessaan muurahainen yksinkertaisesti lyyhistyy pesänsä käytävälle. Aluksi muut eivät huomaakaan sen kuolemaa, mutta ominaishajun kadotessa ja öljyhappojen ilmestyessä ruumiiseen muut tajuavat pesätoverinsa kuolleen. Ne tarttuvat tähän leuoillaan ja kantavat tämän pesän ulkopuoliselle tunkiolle. Kokeessa tutkijat sivelivät elävän muurahaisen öljyhapolla ja päästivät sen pesään, jonka jälkeen se kannettiin heti ulos. Työläinen yritti palata, mutta muut kantoivat sen aina tunkiolle.

Ravinto ja sen hankinta

Camponotus compressus -lajin muurahainen vahtimassa kirvoja.

Muurahaiset syövät mm. toisia hyönteisiä, raatoja, kyykäärmeitä, kasvien siemeniä ja kirvojen erittämää mesikastetta, mutta ne voivat myös kasvattaa ja syödä sieniä. Muurahaisille on kehittynyt monta tapaa hankkia ravintoa, niistä kolme yleisintä ovat seuraavat:

Karjankasvatus Muurahaiset voivat kasvattaa karjaa (Suomessa yleensä kirvoja), jota ne suojelevat vihollisilta. Karjan ollessa kirvoja muurahaiset alkavat vahtia niitä, häätävät niiden vihollisia - kuten leppäkerttuja - pois ja kuljettavat niitä uusille ravintokasveille. Vastalahjaksi muurahaiset "lypsävät" kirvoja, joista saadaan makeaa nestettä.

Muurahainen lypsämässä kirvoja.

Viljely Tietyt muurahaislajit taitavat myös sienien viljelyn. Pesää perustaessaan kuningatar vie vanhasta pesästään jonkin verran sieniä, jotka se "istuttaa" uuteen pesäänsä. Sienet lisääntyvät hyvin nopeasti, mikäli niitä hoidetaan hyvin ja takaavat pesälle hyvän varmuusvaraston ajaksi, jolloin ravintoa on vain vähän saatavilla. Eräille lajeille on jopa kehittynyt kyky talloa maata sopivan kuohkeaksi sieniä varten.

Metsästys ja muu ravinnonhankinta ovat muurahaisten yleisin keino hankkia ravintonsa. Löytäessään hyvän ruokapaikan (esim. sopivan kukan tai raadon) työläinen juoksee takaisin kotipesälle jättäen maahan hajujäljen, jota muut työläiset seuraavat saaliin luo. Hyvistä ravintopaikoista käydään muurahaisten kesken joskus koviakin taisteluja, jotka tavallisesti isompi pesä voittaa.

Muurahaiset saattavat syödä myös kuolleita pesätovereitaan, sillä ne sisältävät paljon energiaa. Yleisempää on kuitenkin ryöstää taistelussa kuolleiden vihollisten ruumiita.

Muurahaiset tarvitsevat elääkseen myös vettä. Pientä kokoa ja veden pintajännitettä hyödyntäen muurahaiset pystyvät kantamaan vesipisaroita kotipesäänsä. Eräälle eteläintialaiselle lajille (Dicamma rugosum) on kehittynyt taito vuorata pesän sisäänkäynti höyhenillä, jotka keräävät yöllä ilmasta kosteutta.

Käytös

Aggressiivisuus

Muurahaiset ovat todella aggressiivisia hyönteisiä. Joillekin sotilaille on kehittynyt suuret leuat, joilla ne silppuavat vastustajansa ja jotkin sotilaat ruiskuttavat kivuliasta syövyttävää nestettä vihollistensa päälle. Eri pesien rauhallinen yhteiselo on mahdollista vain, mikäli jokin pesä on alistanut toisen, mitä ei järin usein esiinny, tai mikäli toinen pesistä on vanhemman siirtokunta.

Tavatessaan toisen muurahaisen työläinen saa heti selville tämän ominaishajun. Mikäli se ei ole sama kuin sen omilla pesätovereilla, se joko yrittää alistaa tunkeutujan tai tappaa tämän.

Altruismi

Muurahaiset käyttäytyvät altruistisesti, eli ne eivät pyri hankkimaan omia jälkeläisiä vaan turvaamaan siskojensa (eli neitsytkuningattarien) jälkeläisensaannin. Tämä tapa oli romuttaa Charles Darwinin evoluutioteorian luonnonvalinnasta, jossa jokainen yksilö pyrkii ensisijaisesti saamaan omat geeninsä siirrettyä jälkeläisilleen. Darwin lisäsi teoriaan huomautuksen, että muurahainen voi korvata menettämänsä geenit auttamalla siskojaan moninkertaistamaan jälkeläisten määrän. Teoriassa oli kuitenkin puutteita, joiden ansiosta lopulta tajuttiin, että muurahaissisarukset ovat 75 % sukua toisilleen, eivätkä 50 %, kuten oli luultu.

Muurahaiset ovat valmiita uhrautumaan pesänsä puolesta. Työläiset uskaltautuvat vaarallisille ravinnonetsintäretkille ja sotilaat saattavat räjäyttää itsensä kappaleiksi, mikäli vihollinen ahdistaa pesää. Uhrautuminen ei ole täysin vapaaehtoista, sillä kuningattaren erittämät hormonit manipuloivat muurahaisia näihin vaarallisiin suorituksiin.

Viestintä

Harpegnathos saltator -lajin muurahainen.

Muurahaiset ovat yhdyskuntahyönteisiä, jotka viestivät lähinnä hajujen, kosketuksen ja värähtelyn avulla. Eritoten muurahaisten kemialliset (haju ja maku) aistit ovat erittäin kehittyneet ja tämän johdosta niiden hajusignaaleihin perustuva kieli on yksi eläinmaailman monimuotoisimmista viestintäsysteemeistä.

Muurahaiset tuottavat useita erilaisia feromoneja ulkoeritysrauhastensa avulla. Näiden feromonien avulla ne mm. varoittavat pesätovereitaan uhkaavasta vaarasta, kiihottavat muita käymään hyökkäykseen tunkeilijoita vastaan, tunnistavat pesätoverinsa tai johdattavat työläiset ruuan äärelle.

Sota ja strategiat

Muurahaisten luontainen aggressiivisuus johtaa siihen, että eri lajien ja pesien välillä käydään usein kovia taisteluja. Nämä kamppailut voittaakseen muurahaiset ovat kehittäneet erilaisia sotastrategioita.

Myrmekologeja askarrutti kauan eräs pulma: Miten Pheidole dentata -lajin muurahaiset kykenivät elämään rauhassa Solenopsis invicta -tulimuurahaislajin alueilla, vaikka tulimuurahaisia oli satoja kertoja enemmän? Suljetuissa laboratorio-olosuhteissa Solenopsis invicta -tulimuurahaiset voittivat Pheidole dentatat vaivatta. Ratkaisu pulmaan löytyi pian; Pheidole dentatat olivat kehittäneet itselleen kehittyneen sotastrategian:

Strategian ensimmäinen vaihe on ehkäistä hyökkäykset. Pheidole dentatat tappavat kaikki tulimuurahaisten tiedustelijat, jolloin tulimuurahaiset eivät saa tietää niiden olemassaolosta. Jos tulimuurahaisten tiedustelija kuitenkin selviytyy takaisin kotipesään, tulee sota. Pheidole dentata -lajin sotilaat asettuvat pesän eteen. Niillä on suuret ylikasvaneet leuat, joilla ne pilkkovat vihollisen kappaleiksi. Tulimuurahaiset aloittavat hyökkäyksen, mutta sotilaat viivyttävät niitä. Samaan aikaan Pheidole dentata -pesä joutuu sekasorron valtaan. Kaikki pakenevat ja jopa kuningatar pakenee samoin kuin yksittäinen työläinen. Sotilaiden kuollessa ja tulimuurahaisten vallatessa pesän se onkin tyhjä. Kuningatar työläisineen on evakuoitunut piilopaikkaansa, missä ne pysyvät jonkin aikaa. Pian tulimuurahaiset hylkäävät vallatun pesän ja palaavat kotipesäänsä. Sitten Pheidole tentata -muurahaiset palaavat pesäänsä ja kasvattavat uusia sotilaita.

Viholliset

Muurahaisten vihollisia ovat mm. linnut, jotka syövät mielellään tiedusteluretkelle lähteneitä työläisiä. Muita vihollisia ovat termiitit ja muurahaisia syövät muurahaiskarhut sekä muurahaiskävyt. Ihminenkin on muurahaisten vihollinen.

Muurahaiset ovat pahimpia vihollisia toisilleen. Pesien välisissä yhteenotoissa kuolee kasoittain muurahaisia ja usein kokonaisia pesiä vallataan ja joukkoteurastetaan.

Muurahaiset ja emergenssi

Muurahaiset ovat esimerkki emergenssistä, eli siitä miten:

• määrä (tuhannet muurahaiset) muuttuu laaduksi (muurahaispesän kokonaistoiminta)
• yksinkertainen paikallinen toiminta (yksittäisen muurahaisen pieni äly) muuttuu muurahaispesän älykkäämmäksi globaaliksi toiminnaksi (kompleksisemmaksi älyksi).
• yksittäiset asiat verkottuessaan muuttuvat kompleksisimmiksi kokonaisuuksiksi.

Muurahaisten kyky verkottua, muodostaa yksittäistä muurahaista suurempia kokonaisuuksia perustuu mm. kemialliseen viestintään. Yksittäinen muurahainen jättää hajujälkiä esim. palatessaan saalistamasta. Seuraamalla ja valikoimalla eri voimakkuuksia hajujälkiä pesältä lähtevä muurahainen löytää helposti parhaille ruokalähteille kaukanakin pesästä.

Muurahaiskuningatar. Vain vakaat yhteiskunnat tuottavat uusia kuningattaria.

Muurahaiset ja ihmiset

Ihminen pitää useita muurahaisia tuhoeläiminä, koska ne tuhoavat puutarhoja, levittävät sairaaloissa tauteja ja pilaavat elintarvikkeet ja puisten talojen perustukset. Suomessa tunnettuja tuholaisia ovat mm. mauriaiset eli sokerimuurahaiset ja faaraomuurahaiset. Ulkomailla jotkin muurahaiset eivät pelkästään pilaa elintarvikkeita ja talojen rakenteita, vaan hävittävät viljasatoa miljoonien eurojen edestä vuosittain. Yhtenä esimerkkinä muurahaisten sitkeydestä voidaan mainita Brasiliasta Yhdysvaltoihin tuotu punatulimuurahainen. Yhdysvaltain hallitus on vuodesta 1957 lähtien kuluttanut yli 200 miljoonaa dollaria muurahaisia torjuviin kemikaaleihin, mutta silti yritykset hävittää nämä muurahaiset ovat aina osoittautuneet epäonnistuneiksi.

Muurahaiset ihmisravintona

Muurahaisia ja niiden toukkia käytetään ihmisravintona eri puolilla maailmaa.

Meksikossa muurahaistoukkia, joita kutsutaan paikallisella nimellä escamoles, pidetään herkkuna monissa ravintoloissa.

Kolumbiassa muurahaisia uppopaistetaan elävältä ja syödään. Tämä perinne on tullut alkuperäisasukkailta, Guanes-intiaaneilta.

Joissakin osissa Thaimaata muurahaisia valmistetaan ravinnoksi monella eri tavalla. Khoratissa muurahaisen munia ja lentomuurahaisia syödään snack-tyyppisenä välipalana. Muurahaisen munia, toukkia ja itse muurahaisia käytetään thaimaalaisessa salaatissa (thaiksi ยำ), ja Isanista peräisin olevassa ruokalajissa nimeltä Yum Khai Mod Daeng (thaiksi ยำไข่มดแดง, punamuurahaissalaatti). Muurahaiset ovat maultaan kirpeitä.

Etelä-Afrikassa muurahaisia käytetään apuna rooibosin viljelyssä, joka on muutoin vaikeasti kasvatettavissa oleva yrttiteepensas.

Hunajamuurahaista kaivetaan pesästään ja syödään sen sisältämän sokerin takia.

Katso myös

• Luettelo Suomen muurahaislajeista
• Muurahaiskarhut
• Muurahaiskävyt
• Muurahaiskorento eli muurahaisleijona

Kirjallisuutta

• Hölldobler, Bert & Edward O. Wilson: Muurahaiset. (Alkuteos: Journey to the Ants, 1994.) Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Art House, 1996. ISBN 951-884-194-2.

Aiheesta muualla

• Suomalainen muurahaissivusto - Foorumi ja muurahaisia sekä niiden kasvatusta käsittelevä wiki: muurahaiset.net