Trofallaksis: kuidas sipelgad, mesilased ja termiidid toitu jagavad

Trofallaksis: kuidas sipelgad, mesilased ja termiidid jagavad toitu, suhtlevad ja korraldavad kolooniaid — sügav teaduslik ülevaade sotsiaalsest koostööst.

Trofallaxia viitab bioloogias toidu jagamisele kogukonna liikmete vahel.

See on kõige enam arenenud sotsiaalsetel putukatel, nagu sipelgad, termiidid, herilased ja mesilased. Sõna võttis 1918. aastal kasutusele entomoloog William Morton Wheeler. Käitumist on kasutatud selleks, et selgitada teooriaid, kuidas sotsiaalne käitumine putukatel välja kujunes. Prantsuse psühholoog ja entomoloog August Forel uskus samuti, et toidu jagamine on sipelgaühiskonna võti. Ta kasutas seda illustratsiooni oma raamatu "The social world of the antes compared with that of human" (Sipelgate sotsiaalne maailm võrreldes inimese omaga) esikaanel.

Trofallaxis on vähemalt mesilastel ja sipelgatel kommunikatsioonivahend. Mõne sipelgaliigi puhul võib see mängida rolli koloonia liikmete identifitseerimiseks vajaliku lõhna levitamisel.

Mis on trofallaksis täpsemalt?

Trofallaksis tähendab toidu- või vedeliku otsest ülekandmist ühelt isendilt teisele suulise kontakti kaudu (regurgitatsioon) või mõnel juhul läbi väljaheite-/pärakuedastuse (proktodaalne ülekandmine). See on rohkem kui lihtsalt toitmine – ühe kollektiivi liikmete vahel liiguvad toitained, ensüümid, mikroobid ja keemilised signaalid, mis aitavad kaasa koloonia tervisele ja sotsiaalsele organiseeritusele.

Kaks peamist vormi

• Stomodaalne (suu kaudu) trofallaksis – üks isend regurgiteerib ja jagab vedelat toitu (näiteks suhkrulahus või osaliselt seedinud toit) otse teisele.
• Proktodaalne (päraku kaudu) trofallaksis – esineb tihti termiitidel ja mõnel teisel liigil, kus käib ülekandmine soolestiku või väljaheite kaudu; see on oluline näiteks seedimist võimaldavate sümbiootiliste mikroorganismide ülekandmiseks.

Kellel ja miks seda tehakse?

• Sotsiaalsetel putukatel nagu sipelgad, mesilased, herilased ja termiidid on trofallaksis tavaline. See aitab jaotada toitaineid kogu koloonias, sealhulgas tööjaotuse rände-, töö- ja aretusisendite vahel.
• Toitumise kõrval kannab trofallaksis edasi mikrobiota (soolestiku sümbiootsed bakterid ja protistid), mis on mõnel liigil hädavajalikud näiteks tselluloosi lagundamiseks.
• See vahendab ka keemilisi signaale — feromoone ja lõhnaaineid, mis aitavad säilitada koloonia ühtset lõhna, ülesannete koordineerimist ja pesakonna äratuntavust.
• Võib tugevdada immuunsüsteemi: mõningad putukad kannavad trofallaksise kaudu edasi immuunfaktoreid või mikroobide vastaseid ühendeid.

Kuidas trofallaksis toimib praktiliselt?

Reeglipärane käitumisjärjestus: toidu leidnud isend (sakäija, töömesilane vms) võtab toitu endale, seejärel pöördub pesa juurde ja otsib kontakti kaaslasega. Kontaktis avanevad suuosad ja toitaineid regurgiteeritakse. Trofallaktaat ehk antav vedelik võib sisaldada seedetrakti ensüüme, vitamiine, hormoone ja feromoone, mis mõjutavad saaja füsioloogiat.

Mikroobide ja feromoonide roll

Termiitide puhul on proktodaalne trofallaksis hädavajalik, sest noored isendid saavad vanematelt vajalikud mikroorganismid, mis lagundavad puitu. Mesilased ja sipelgad kannavad trofallaksise kaudu edasi koloonia spetsiifilist lõhna ja mikrobiomi, mis aitab ära tunda pesakonnakaaslasi ning toetab vastupanu haigustele.

Evolutsiooniline tähendus ja sotsiaalne mõju

Trofallaksis soodustab ressursside jagamist ning vähendab nälga ja energiakadu, võimaldades spetsialiseerumist (näiteks toitjate ja kaitsjate eristumine). See tugevdab sotsiaalset sidet ja on üks mehhanismidest, mis aitas välja kujuneda keerukamatel sotsiaalsetel organisatsioonidel putukate seas.

Uurimismeetodid ja tähelepanekud

• Väli- ja laboriuuringutes jälgitakse isendite vahelist sotsiaalset kontakti, tähistatakse indiviide ja analüüsitakse trofallaktaati keemiliselt.
• Mikrobiomi-sekveneerimine näitab, kuidas mikroobikooslused levivad ja püsivad koloonia piires.
• Behavioraalsed katsed selgitavad, kuidas trofallaksis mõjutab ülesannete jagunemist või vastupanu patogeenidele.

Kokkuvõte

Trofallaksis ei ole lihtsalt toidu jagamine, vaid multifunktsionaalne käitumine, mis ühendab toitumise, kommunikatsiooni ja mikrobioloogilise ülekande. See on üks võtmeelemente, mis toetab sotsiaalsete putukate keerukat koostööd ja kohanemist. Trofallaksise uurimine annab ka laiemalt teadmisi sotsiaalse koostöö ja mikroobide rolli kohta loomades.

Küsimused ja vastused

K: Mis on trofallaxis?

K: Millistel loomaliikidel on trofallaxis kõige enam arenenud?

K: Kes võttis kasutusele sõna "trofallaxis"?

K: Mida pidas August Forel sipelgaühiskonna võtmeks?

K: Miks on trofallaxis mesilaste ja sipelgate puhul oluline?

K: Millist rolli mängib trofallaxis mõnel sipelgaliigil?

K: Milleks kasutas August Forel trofallaxise illustratsiooni?

Otsing