Muurahaisyhteiskuntien rakenne. Levittäytyminen, tunnistaminen ja populaation organisaatio Formica exsectassa

Muurahaiset ovat kehittyneet elämään yhteisöissä, jotka koostuvat lisääntyvästä kuningattaresta ja sen jälkeläisistä. Ryhmän jäsenten läheinen sukulaisuus oli keskeistä niiden elämäntavan evoluutiossa. Monet muurahaiset ovat sittemmin poikenneet tästä alkuperäisestä perherakenteesta. Useiden lisääntyvien kuningattarien eläminen samassa yhteiskunnassa on yksi tällainen poikkeama. Se on arvoituksellista, sillä se vähentää yhteiskunnan sisäistä sukulaisuutta. Formica-suvussa monet lajit ovat sosiaalisesti monimuotoisia: niillä esiintyy sekä tavallisia yhden kuningattaren pesiä, että monen kuningattaren yhteiskuntia, jotka voivat laajentua superkolonioiksi kutsutuiksi pesäverkostoiksi. Tutkin sosiaalisten muotojen välisten erojen taustalla olevia mekanismeja Formica exsecta -lajilla.

Tutkin ensin nuorten kuningatarten levittäytymispäätöksiä molemmissa sosiaalisissa muodoissa. Yllättäen kotipesän sosiaalinen muoto ei vaikuttanut levittäytymiskäyttäytymiseen. Sen sijaan levittäytyminen oli yhteydessä kuningattaren käytökseen: yksilöt, jotka pakenivat nopeasti simuloitua uhkaa, pyrkivät myös muita todennäköisemmin levittäytymään. Seuraavaksi tutkin, kuinka työläiset reagoivat pesään pyrkiviin nuoriin kuningattariin ja koiraisiin. Sosiaalinen muoto ei vaikuttanut työläisten reaktioihin pesätovereita tai vieraita yksilöitä kohtaan, mikä viittaa siihen, etteivät erot pesätoverien tunnistamisessa selitä sosiaalisten muotojen eroa uusien kuningatarten hyväksymisessä. Lopuksi tutkin kahta suurta ja tiheää populaatiota, joiden vähäinen sisäinen aggressiivisuus viittasi yhtenäisiin superkolonioihin. Geneettinen data paljasti, että populaatiot koostuivat pääasiassa itsenäisistä yhden kuningattaren pesistä, joiden työläisten aggressiivisuus muita pesiä kohtaan oli poikkeuksellisen vähäistä. Tulokset osoittavat, ettei vähäinen aggressiivisuus yksinään ole luotettava merkki superkoloniarakenteesta.

Tulokseni osoittavat, että sosiaalisten muotojen eroavaisuuksia aiheuttavat mekanismit ovat edelleen epäselviä. Yksilöiden ja populaatioiden välinen vaihtelu käyttäytymisessä ulottuu sosiaalisten muotojen rajojen yli, mikä viittaa siihen, että monen kuningattaren yhteiskuntiin usein liitetyt ominaisuudet muodostavat aiemmin oletettua löyhemmin yhteen kytkeytyneen kokonaisuuden.