Drapieżniki, mrówki i moduły wagowe

Rośliny potrafią przetrwać w każdych warunkach. Na obszarach, gdzie gleba jest uboga w składniki pokarmowe, chwytają owady w celu poprawy swojego bilansu żywieniowego. Ulrike Bauer prowadzi badania nad tym, w jaki sposób dzbanecznik chwyta swoje ofiary. Nasz moduł wagowy pomaga jej w tym procesie.

Dzbaneczniki są roślinami powszechnie występującymi na tropikalnej wyspie Borneo. Ich ulubionym pożywieniem są mrówki, które wabią słodkim nektarem. "Nazwa rośliny ma związek z nietypowym kształtem jej liści, które przypominają dzbanki. Liście te tworzą wyżłobienie, w którym znajduje się pewna ilość płynu," wyjaśnia Ulrike Bauer, biolog pracująca na Uniwersytecie w Bristolu. Nektar jest produkowany wzdłuż górnej krawędzi tej około 10-centymetrowej rośliny. Magiczna woń nektaru przyciąga mrówki. Gdy krawędź dzbanecznika jest wilgotna, na przykład z powodu deszczu lub wysokiej wilgotności, mrówki ześlizgują się i wpadają w pułapkę, z której nie ma wyjścia. Lądują w kwaśnym roztworze i są trawione przez roślinę.

Biologów od dłuższego już czasu nurtowała myśl dlaczego brzeg dzbanecznika nie zawsze jest wilgotny. "W słoneczne dni pułapka jest sucha i nie jest śliska. W tym czasie mrówki mogą swobodnie odwiedzać rośliny i bez żadnych przeszkód rozkoszować się nektarem. Mogą opuszczać roślinę z nektarem, co nie przynosi roślinie żadnego zysku," wyjaśnia Ulrike Bauer.

Ulrike odkryła jednak w trakcie swoich badań, że "polowanie na mrówki" przynosi dzbanecznikom korzyści, nawet jeśli ich pułapki nie zawsze są aktywne. Wynika to ze sposobu organizacji kolonii mrówek. "Zawsze istnieje pewna grupa mrówek harcerzy, która opuszcza mrowisko w poszukiwaniu nowych źródeł pożywienia. Gdy już takie pożywienie zostanie znalezione, zostaje oznakowane. Mrówki przyprowadzają potem do źródła nektaru inne robotnice," wyjaśnia biolog. Dzbaneczniki przystosowały się do takiego zachowania. Podczas suchych godzin dnia, mrówki harcerze mogą badać źródło pożywienia. Gdy wilgotność wzrasta w porze wieczornej i pułapki uaktywniają się, kolumna mrówek już się uformowała, co oznacza obfite łupy dla dzbaneczników.

Nowy projekt badawczy
Mrówki są owadami, które łatwo przystosowują się do otaczającego je środowiska. Mrówki mogą szybko zareagować na obecność drapieżnika, przemieszczając swoją kolonię. Dlaczego zatem nie mogą nauczyć się, aby trzymać się z daleka od dzbaneczników? Ulrike Bauer chce udowodnić w ramach realizowanego projektu badawczego, że istnieje ku temu dobry powód. "Chcę wykazać, że relacje pomiędzy dzbanecznikami i koloniami mrówek nie są tradycyjnymi relacjami drapieżnik-ofiara. Jest to raczej relacja o charakterze symbiotycznym, z której obie strony czerpią korzyści," przekonuje biolog. Podczas suchych godzin dnia dzbaneczniki są dla mrówek lukratywnym źródłem składników pokarmowych. "Dla mrówek najważniejszym celem jest przetrwanie kolonii, a nie poszczególnych robotnic. Gdy kolonia rozrasta się szybciej niż traci robotnice na korzyść roślin, posuwa się do przodu."

Aby potwierdzić tą hipotezę, Ulrike Bauer chce dowiedzieć się ile nektaru mrówki pobierają z roślin. W tym celu Ulrike opracowała stanowisko badawcze, gdzie kolonia mrówek musi przekroczyć most, aby dostać się do dzbanecznika. Połowę tej odległości stanowi zintegrowany kompaktowy moduł wagowy WMC, który automatycznie rejestruje masę mrówek, gdy się po nim poruszają. Rozwiązanie to pozwala Ulrike określić ilość nektaru zebranego przez kolonię. Kamera filmuje jednocześnie owady i zlicza ilość robotnic udających się do rośliny i powracających do kolonii. Ponieważ każda z mrówek może przenieść maksymalnie jeden miligram nektaru, potrzebny jest bardzo czuły moduł, który jest w stanie wykryć nawet najmniejszą różnicę masy. Moduł wagowy WMC METTLER TOLEDO doskonale nadaje się do tego zadania, ponieważ jest bardzo precyzyjny i jednocześnie ma kompaktową konstrukcję. W ciągu ułamka sekundy dostarcza bardzo dokładne wyniki ważenia, stąd jest bardzo popularny wśród klientów w przemyśle farmaceutycznym i elektronicznym.

Ulrike Bauer znalazła moduł wagowy WMC, korzystając z przeglądarki internetowej. "Mały moduł wydał mi się bardzo praktyczny, ponieważ można go z łatwością integrować ze stanowiskiem badawczym. Moduł toleruje również stosunkowo mało stabilne otoczenie. Ponieważ na stronie internetowej nie było informacji o jego cenie, wysłałam zapytanie. W odpowiedzi, skontaktował się ze mną przedstawiciel handlowy METTLER TOLEDO. Uznał mój pomysł za bardzo interesujący i wypożyczył moduł do użycia w badaniach. Grant na mój projekt ma ograniczenia finansowe, stąd wsparcie ze strony METTLER TOLEDO było dla mnie, jako młodego naukowca, niezwykle pomocne."
W tej chwili projekt badawczy realizowany przez Ulrike Bauer nadal znajduje się w początkowej fazie, ale Ulrike spodziewa się uzyskać pierwsze wyniki jeszcze w tym roku. Do tego momentu jeszcze kilka tysięcy mrówek wpadnie do dzbaneczników.

Czy wiesz, że...?
Na niektórych terenach, gdzie gleba jest uboga w składniki odżywcze, niektóre rośliny rozwinęły specjalną strategię. Polują na owady, aby poprawić swój bilans żywieniowy. Dzięki temu mogą rozwijać się nawet na jałowym podłożu takim jak skały, wrzosowiska i bagna.

Masa mrówki wacha się w granicach od 3 do 10 miligramów (średnio około 5 miligramów). Mrówki mogą przenosić masy wynoszące średnio do 10% ich masy lub około 0.5 miligrama nektaru.

Moduł wagowy WMC METTLER TOLEDO jest powszechnie stosowany w przemyśle farmaceutycznym i elektronicznym. Jest to instrument służący do pomiaru masy doskonale sprawdzający się w miejscach, gdzie istnieją ograniczenia przestrzenne. W tej chwili biolog Ulrike Bauer potwierdziła, że moduł doskonale nadaje się również do ważenia mrówek.