Zatímco některé druhy mají pouze jednu „kastu“ dělnic, které vykonávají všechny úkoly v kolonii, jiné vyvinuly několik specializovaných kast. Ty se liší nejen velikostí, ale i tvarem těla přizpůsobeným konkrétním úkolům. Například mravenci rodu Atta, kteří pěstují houby, mají až čtyři různé kasty dělnic – od drobných „zahradníků“ pečujících o houby až po obří vojáky s mohutnými kusadly.

Co stojí za vznikem těchto specializovaných kast? Nová studie z Oxfordské univerzity pod vedením Louise Bell-Robertse nyní přináší přesvědčivé důkazy o klíčovém faktoru: velikosti kolonie.

Velké kolonie, velké možnosti

Výzkumníci analyzovali data o 794 druzích mravenců z celého světa. Sledovali počet kast, velikost kolonií, způsob páření královny a další faktory. Výsledky byly jednoznačné – čím větší kolonie, tím větší pravděpodobnost výskytu více specializovaných kast dělnic.

„Naše analýzy poskytly výraznou podporu pro takzvanou hypotézu velikosti a komplexity,“ vysvětluje Bell-Roberts. „Zjistili jsme, že větší velikosti kolonií vedly k evoluci zvýšené dělby práce, což vedlo k většímu počtu dělnických kast a větší variabilitě ve velikosti dělnic.“

Proč tomu tak je? Vědci nabízejí dvě hlavní vysvětlení:

  1. S rostoucí velikostí kolonie roste i počet úkolů, které je třeba vykonávat. Velké kolonie čelí větším logistickým výzvám při transportu potravy nebo odpadu.

  2. Větší kolonie si mohou „dovolit“ udržovat optimální poměr různých kast. Mají menší riziko, že ztratí některou důležitou funkci, pokud přijdou o část dělnic.

Evoluce v akci

Studie však neodhalila jen současný stav. Díky sofistikovaným statistickým metodám vědci rekonstruovali i evoluční historii mravenčích kast. Ukázalo se, že předkové druhů s více kastami měli kolonie více než 3,5krát větší než předkové druhů, které si zachovaly pouze jednu kastu.

„To naznačuje, že větší velikost kolonií předcházela evoluci více kast,“ říká Bell-Roberts. „Není to tak, že by více kast vedlo k větším koloniím, ale naopak – větší kolonie umožnily vznik specializovaných kast.“

Toto zjištění podporuje představu, že evoluce postupuje po „cestě nejmenšího odporu“. Když kolonie dosáhnou určité velikosti, stává se výhodným vyvinout specializované kasty. Ty pak mohou dále zvýšit efektivitu kolonie a umožnit jí další růst.

Nejen počet, ale i rozmanitost

Vědci se nezaměřili pouze na počet kast. Zkoumali i variabilitu ve velikosti dělnic u druhů s jednou kastou. I zde se ukázal význam velikosti kolonie. Druhy s většími koloniemi měly tendenci mít větší rozdíly ve velikosti dělnic.

To naznačuje, že i v rámci jedné kasty může docházet k určité specializaci. Různě velké dělnice mohou být lépe přizpůsobeny různým úkolům, i když nemají výrazné morfologické rozdíly jako oddělené kasty.

Mravenčí lekce pro biologii i společnost

„Naše výsledky podporují myšlenku, že velikost a složitost spolu úzce souvisí napříč různými úrovněmi biologické organizace,“ vysvětluje Bell-Roberts. „Podobné principy můžeme pozorovat u vzniku mnohobuněčných organismů nebo dokonce při vývoji lidských společností.“

Zároveň studie otevírá nové otázky. Proč například podobná specializace kast nevznikla u včel a vos, i když i ony tvoří velké kolonie? A jak přesně probíhá proces vzniku nové kasty na genetické úrovni?