• 

• 

• 

• 

• 

Oulun yliopiston tutkija Jonna Kulmuni ajautui aikoinaan sattumalta tekemään gradua muurahaisista. Muurahaisten kiehtova maailma vei genetiikkaa opiskelevan Kulmunin mennessään ja näin hän päätyi tutkimaan kekomuurahaisia. Muurahaisten sosiaalisuus kiehtoi tutkijaa.

- Esimerkiksi kutojamuurahaiset kutovat itselleen pesän käyttämällä toukan silkkiä ja tämä kaikki tehdään yhteisvoimin, Jonna Kulmuni kertoo.

Muurahaisten sosiaalisuus näkyy myös siinä, että ne auttavat jatkuvasti toinen toistaan. Erikoista verrattuna muiden lajien sosiaalisuuteen on se, että muurahaiset auttavat toisiaan itsensä kustannuksella. Työläiset eivät lisäänny ollenkaan, ainoastaan kuningattaret lisääntyvät.

- Tämä on näennäisesti ristiriidassa evoluutioteorian kanssa, joka perustuu siihen, että se joka siirtää omia geenejään jälkeläisiin ja eteenpäin, menestyy parhaiten. Muurahaisilla lajin lisääntyminen tapahtuu kuitenkin siten, että geenit siirtyvät eteenpäin läheisiä sukulaisia auttamalla.

Muurahaisista tulee koko ajan uutta tietoa

Muurahaisia tutkimalla saadaan tietoa, sosiaalisuuden lisäksi, muun muassa evoluutiosta. Suoraa hyötyä ihmisille muurahaisten maailmasta etsitään ikääntymistutkimuksen avulla. Työläisten ja kuningattarien ikäerot ovat suuret. Kuningattaret ovat erittäin pitkäikäisiä, ne voivat elää jopa kaksikymmentä vuotta. Ihmeellistä on se, että samat geenit omaava työläinen elää vain vuoden.

- Tutkimalla kuningattarien ja työläisten geenien ilmentymiseroja, voidaan saada selville mitkä geenit vaikuttaa siihen, että toisesta tulee niin pitkäikäinen ja toisesta lyhytikäinen.

Tutkija Jonna Kulmuni luonnehtii itseään evoluutiogeneetikoksi. Yksi Kulmunin tutkimuskohde on muurahaisten kemiallinen kommunikointi. Muurahaiset juttelevat hajujen avulla, ne voivat viestittää toisilleen esimerkiksi vihollisen uhasta tai vaikkapa avun tarpeesta. Myös kuningatar voi viestittää omasta asemastaan. Kulmuni tutkii kommunikaation taustalla olevia geenejä.

Työläiset ja puoli yhdyskuntaa

Työläiset, nuo muurahaismaailman todelliset ahertajat, puolustavat pesää, hankkivat ruuan, syöttävät kuningatarta ja hoitavat kaiken kukkuraksi vielä jälkikasvunkin eli munat sekä toukat. Työläiset ovat niitä, jotka vipeltävät muurahaiskeon pinnalla.

Tämän kaiken kuhinan lisäksi muurahaispesillä käydään yhdyskuntien välistä kiivasta peliä. Yksi pesä on yksikkö, joka puolustaa omaa reviiriään. Toiset muurahaislajit voivat yrittää kaapata toisten pesän tai ne saattavat varastaa muiden pesistä munia, jotta saisivat itse kasvatettua lisää työläisvoimaa.

Muurahaismäärissä voi olla pientä vaihtelua kesien suhteen. Merkittävämpiä ovat kuitenkin muurahaiskantojen pitkäaikaisvaihtelut. Metsien pirstoutuminen ja häviäminen aiheuttaa myös muurahaisten häviämistä. Esimerkiksi Englannissa muurahaiskekoja on enää vain kymmeniä.

Muurahaisia esiintyy useanlaisissa ympäristöissä, aina pohjoisesta tropiikkiin. Lajimäärältään muurahainen ei kuitenkaan ole runsain ryhmä. Toisaalta, tropiikissa 30% koko eläinten biomassasta voi olla muurahaisia.

Muurahainen on osa metsässä vallitsevaa elämän verkostoa

Uusi muurahaispesä syntyy kun nuori kuningatar lähtee parittelulennolle paritellakseen koiraan kanssa. Sen jälkeen se yrittää löytää pesäpaikan. Jos paikka löytyy, niin kuningatar kaivautuu maahan ja tälle kohtaa syntyy uusi muurahaiskeko. Ennen onnistunutta pesän perustamista kuningattaren matka on kuitenkin vaaroja täynnä. Onkin aika sattumanvaraista, että muurahaisprinsessa pääsee parittelemaan tai löytää hyvän pesäpaikan.

Muurahaisella on tärkeä rooli ekosysteemissä. Se osallistuu erilaisten aineiden kiertoon hajottamalla. Lisäksi muurahainen on tiiviissä yhteydessä muihin lajeihin, muurahainen on monelle lajille hyödynnettävä resurssi.

- Jotkut lajit käyttävät muurahaisia hyväksi, tutkija Jonna Kulmuni kertoo. Toisaalta, muurahaisilla voi olla muiden lajien kanssa yhteistyösuhteita, kuten esimerkiksi muurahaisten ja kirvojen välillä on. Muurahaiset lypsävät kirvoista sokerinestettä, toisaalta ne tarjoavat kirvoille suojaa pedoilta.

Matkustavan kauppamiehen ongelma

Tutkimustyön lisäksi ihminen on hyödyntänyt muurahaisten osaamista esimerkiksi lentoreittien suunnittelussa. Matkustavan kauppamiehen ongelmaksi nimetty malli auttaa löytämään lyhimmän reitin useiden paikkojen välillä. Luonnossa muurahaiset kykenevät löytämään lyhimmän reitin ruuan luo.

- Kun on tietty määrä paikkoja ja täytyy löytää lyhin reitti, joka käy näihin kaikkiin paikkoihin. Tällöin mitä enemmän paikkoja on matkan varrella, niin myös erilaisten reittivaihtoehtojen määrä kasvaa eksponentiaalisesti. Luonnossa muurahaiset löytävät lyhimmän reitin, esimerkiksi ruuan luokse, Kulmani jatkaa.

- Tämäkin perustuu yhteistyön voimaan. Aluksi ruokaa etsitään summassa, kun ne löytävät ruokaa ja palaavat pesälleen, niin samalla muurahainen jättää hajujäljen. Mitä lyhyempi reitti on, niin sitä enemmän hajujälkeä syntyy, koska muut muurahaiset kulkevat samaa hajujälkeä pitkin. Lyhyen reitin ehtii kulkea useammin, joten siinä on voimakkain hajujälki. Tästä muut muurahaiset tietävät, että tämä on lyhin reitti. Tätä käyttäytymistä on mallinnettu ja hyödynnetty lentoreittien suunnittelussa.

Muurahaiset asunnoissa

Kysymys siitä kuinka muurahaiset saadaan pysymään pois ihmisten asunnoista, on tutkijalle tuttu.

- Tämä on aika tavallinen kysymys ja yleisin vastaukseni on, että jos ne ei teitä häiritse, niin nehän on ihan kivoja kavereita, tutkija Jonna Kulmuni nauraa. Asukkaat eivät tule usein ajatelleeksi sitä, että ne ovat työläisä, joita kodeissa näkyy. Vaikka niitä kuinka hävittää, niin se ei hävitä kuningatarta, joka on siellä syvällä maan alla.

Kuningatar elää pitkään ja munii jatkuvasti lisää työläisiä. Kulmunin mielestä muurahaisten hävittämiseen asunnoista pitäisi olla jokin sellainen keino, jonka avulla esimerkiksi työläiset kuljettaisivat pesään myrkkyä johon kuningatar kuolisi. Tutkija Jonna Kulmuni kuitenkin uskoo, että tuholaisfirmat ovat perehtyneempiä ja motivoituneempia tässä asiassa.