Znaczenie mrówek w środowisku leśnym
Mrówki w większości przypadków są owadami drapieżnymi i wiążą w układy
konkurencyjne inne grupy drapieżnych bezkręgowców. Dzięki swej wysokiej liczebności
i konsumpcji oraz organizacji społecznej mogą silnie oddziaływać na inne komponenty
środowiska. Mrówki bezpośrednio lub pośrednio oddziaływują na wiele bezkręgowców i z
tego względu są uznawane za grupę owadów mających duże znaczenie dla zachowania
właściwego stanu „sanitarnego" lasów i zwiększania naturalnej oporności lasów na
fluktuacje liczebności owadów żerujących na drzewach. Mrówki pełnią zatem rolę
podstawowego czynnika stabilizacji ilościowej owadów „szkodliwych", a tym samym
odgrywają rolę czynnika profilaktycznego w ochronie lasu.
Mrówki łatwo przystosowują się do zmian w składzie dostępnego w danym czasie
pokarmu. W okresach tzw. gradacji, czyli masowych pojawów owadów (np. brudnicy
mniszki Lamyntria monacha, strzygoni choinówki Panolis flammea czy osnui gwiaździstej
Acantholyda nemoralis) przestawiają się prawie wyłącznie na pozyskiwanie tych owadów,
skutecznie ograniczając ich liczebność. Udział „szkodników" w diecie mrówek w tym
okresie dochodzi do 90%, owadów pożytecznych do 7%, a obojętnych do 3%. W okresie
międzygradacyjnym 42-76% ofiar mrówek stanowią owady, będące„szkodnikami"
leśnymi, 14-28% - owady obojętne, a 10-16% - owady pożyteczne. Udział i ilość różnych
grup owadów w diecie mrówek są zmienne i zależą nie tylko od dostępności pokarmu, ale
także od stanu rozwoju kolonii, jakości siedliska oraz warunków pogodowych.
Z dużej liczby gatunków owadów „szkodliwych" dla lasu i niszczonych przez mrówki
można wymienić np.: z rodziny Pamphiliidae (osnujowate) - osnuję gwiaździstą
(Acantholyda posticalis), z rodziny Diprionidae (borecznikowate) - borecznika sosnowego
(Diprion pini) i borecznika rudego (Neodiprion sertifer), z rodziny Curculionidae
(ryjkowcowate) - szeliniaka sosnowca (Hylobius abietis) i różne gatunki korników, z
rodziny Tortricidae (zwójowate) - zwójkę zieloneczkę (Tortrix viridana), z rodziny
Lasiocampidae (barczatkowate) - barczatkę sosnówkę (Dendrolimus pini), z rodziny
Geometridae (miernikowcowate) - poprocha cetyniaka (Bupalus piniaria), z rodziny
Noctuidae (sówkowate) - strzygonię choinówkę (Panolis flammea) oraz z rodziny
Lymanthidae (brudnicowate) - brudnicę mniszkę (Lymantria monacha).
Największy udział w ograniczaniu liczebności owadów „szkodliwych"dla lasu mają
mrówki z rodzaju Formica, a zwłaszcza: Formica truncorum, F. pratensis, F. aquilonia, F.
rufa, F. polyctena, F. exsecta, F. sanguinea, F. lugubris. Są to gatunki leśne, zakładające
gniazda z dużymi kopcami zbudowanymi z gałązek, igliwia i źdźbeł traw, w których może
przebywać od kilkuset do ponad miliona osobników.
Mrówki odgrywają również ważną rolę w rozsiewaniu nasion roślin naczyniowych.
Jedna kolonia mrówek leśnych z rodzaju Formica rozprzestrzenia w ciągu jednego sezonu
wegetacyjnego ponad 30 tys. nasion. W mieszanych lasach dębowych mrówki
przyczyniają się do rozsiewania ok. 80, a w lasach bukowych - ok. 45 gatunków roślin.
Mrówki rozsiewają przede wszystkim nasiona roślin runa. Wiele gatunków roślin
kwiatowych, np. fiołków Viola, śnieżyczki Galanthus nivalis, jasnoty Lamium, zawilca
gajowego Anemone nemorosa czy przełącznika Veronica, rozprzestrzenianych jest
głównie przez mrówki. Nasiona tych roślin są zaopatrzone w specjalne ciałka odżywcze
zwane elajosomami i chętnie zbierane są przez mrówki. Po zjedzeniu elajosomów mrówki
porzucają nasiona w różnych miejscach. Często też spotyka się mrówki transportujące do
gniazda nasiona roślin drzewiastych, np. brzóz, świerków i sosen. Zdarza się, że podczas
transportu mrówki gubią nasiona. Takimi oto sposobami mrówki nieświadomie
przyczyniają się do rozprzestrzeniania się roślin i zwiększania bogactwa gatunkowego
flory.
Mrówki stanowią znaczące źródło pokarmu dla innych zwierząt, zarówno
bezkręgowych, jak i kręgowych. Powszechnie znanym przykładem owada odżywiającego
się mrówkami jest mrówkolew Myrmeleon formicarius. Jego larwa, ukryta w piasku na
końcu niewielkiego leja, chwyta potężnymi szczękami swoją ofiarę, która wpadła w
pułapkę. Pająki z gatunku Amaurobius fenestralis często zakładają swoje gniazda w
pobliżu gniazd mrówek, gdzie polują na ich mieszkańców. Robotnice z gatunku
Camponotus herculeanus mogą stanowić nawet do 80% diety tych pająków. Mrówki
stanowią również znaczącą część diety wielu gatunków ptaków, min.: dzięcioła czarnego
Dryocopus martius, dzięcioła zielonego Picus viridis, dzięcioła zielonosiwego Picus canus i
krętogłowa Jynx torquilla. Dzięcioł czarny, w poszukiwaniu mrówek ukrytych w drewnie,
potrafi wykuć nawet kilkanaście dużych otworów w jednym drzewie. Lisy i borsuki
rozgrzebują mrowiska w poszukiwaniu występujących tu dużych larw chrząszczy z
rodziny Scarabaeidae (żukowate), dziki zaś wylegują się w kopcach mrowisk m.in. ze
względy na panującą w nich wysoką temperaturę.
Mrówki leśne mają znaczenie nie tylko jako czynnik ograniczający wielkość populacji
innych bezkręgowców, czy pokarm dla innych zwierząt, ale także są wykorzystywane
w celach higienicznych. Wiele gatunków ptaków oraz zwierzyna płowa i czarna
wykorzystuje produkowany przez mrówki kwas, jako środek odstraszający pasożyty
zewnętrzne. Ptaki chwytają mrówki dziobem i nacierają sobie nimi pióra skrzydeł,
natomiast zwierzyna tarza się w mrowisku prowokując mrówki do spryskiwania ich skóry
kwasem mrówkowym.
Mrówki wywierają również pewien wpływ na właściwości fizyczne i chemiczne gleb
leśnych. Budując swoje gniazda mrówki drążą w glebie korytarze i komory, wzbogacają
glebę w materię organiczną w postaci pokarmu, jego resztek, wydalin i wydzielin
mrówek, powodują zwiększenie pojemności sorpcyjnej gleby, stymulują rozwój
mikroflory i mikrofauny glebowej, przez co modyfikują chemizm gleby. Dzięki takiej
działalności mrówki sprawiają, że gleba w obrębie gniazda i w jego najbliższym otoczeniu
jest bardziej rozluźniona i charakteryzuje się lepszymi warunkami wodno-powietrznymi,
co korzystnie wpływa na wegetację roślin.
Mrówki zakładające swoje gniazda w obumarłym drewnie pełnią rolę pierwotnych
reducentów, przyczyniają się do przyspieszenia procesu rozkładu drewna, a tym samym
do szybszego włączenia ich substancji w obieg materii.
Zdarza się, że aktywność niektórych gatunków mrówek wywołuje w środowisku
negatywne skutki. Przykładowo robotnice Formica rufa mogą uszkadzać pączki niektórych
drzew. Są to jednak przypadki na tyle rzadkie, że nie mają większego znaczenia dla
roślin. Znacznie większy wpływ na roślinność wywierają mrówki poprzez związki z
mszycami. Mrówki wykorzystują mszyce jako źródło spadzi - słodkiej cieczy, będącej
odchodami mszyc. Mszyce wyciągają soki z rośliny, na której żyją, przyswajając z nich
głównie białka i tłuszcze, wydalają natomiast cukry proste, chętnie zjadane przez różne
owady. W ciągu jednego sezonu robotnice Laskus niger pochodzące z jednego gniazda (3
500 robotnic), zbierają 1 litr spadzi, a robotnice Formica rufa (100 000 osobników) aż 10
kg! Udział spadzi w pokarmie tych mrówek może sięgać do 45%. Niektóre mrówki
wysoko wyspecjalizowały się w hodowli mszyc: Lasius fuliginosus, żyjący w starych
drzewach, buduje dla swoich mszyc specjalne komory ziemne, połączone ze sobą długimi
chodnikami. Z kolei Lasius flavus, budujący gniazda podziemne, drąży chodniki wokół
korzeni roślin, na których hoduje mszyce.
Mrówki, chcąc zapewnić sobie dostawy spadzi, ochraniają mszyce przed ich wrogami,
umożliwiając powstawanie większych i bardziej stabilnych populacji. Niekiedy prowadzi to
do znacznego osłabienia roślin, a nawet ich zamierania. W przypadku drzew rzadko się
zdarza, aby wpływ ten był tak drastyczny, chociaż masowe występowanie mszyc na
podrostach lub młodych pędach może znacznie osłabić ich przyrosty.
Znacznie większe zmiany w środowisku mogą wywoływać gatunki mrówek
zakładające swoje gniazda w żywych drzewach. Do tej grupy należą mrówki z rodzaju
gmachówka Camponotus.
W Polsce stwierdzono występowanie tylko sześciu gatunków, z których dla lasów
największe znaczenie ma Camponotus herculeanus. Mrówki należące do tego gatunku
odznaczają się dużymi rozmiarami ciała (długość robotnic waha się od 6 do 12 mm,
samców od 9 do 13 mm, a samic od 14 do 17 mm), czarną barwą ciała oraz dużymi i
silnymi żuwaczkami. Swoje gniazda budują w pniakach i korzeniach, w murszejącym
drewnie, w drewnie żywych drzew oraz pod kamieniami w glebie. Najczęściej
zamieszkują w stojących pniach świerków i dębów, rzadziej innych gatunków drzew,
wybierając przede wszystkim drzewa osłabione przez grzyby.
Budując gniazdo gmachówki wnikają w głąb pnia i poczynając od jego środka
wygryzają w miękkich warstwach słojów rocznych płaskie komory. W ten sposób tworzy
się system komór i korytarzy oddzielonych od siebie cienkimi ściankami twardych warstw
drewna. Wysokość tak drążonego gniazda może sięgać nawet do 10 metrów. Znaczna
część pnia zaatakowanego drzewa nie nadaje się zatem do wykorzystania, tracąc
pożądane własności techniczne drewna. Część pnia przewodząca wodę pozostaje
przeważnie nietknięta, więc zasiedlone drzewa jeszcze długo pozostają żywe. Obecność
mrówek może jednak pośrednio powodować niekorzystne dla drzewa zmiany,
uwidoczniające się dopiero po pewnym czasie, gdyż są zależne od intensywności działania
negatywnych czynników. Stwierdzono na przykład, że mrówki z gatunku Camponotus
herculeanus przenoszą zarodniki grzybów do swojego gniazda, skąd szerzy się infekcja
na inne części drzewa. Rozwijająca się grzybnia „zmiękcza" tkanki drzewa i tym samym
ułatwia mrówkom wygryzanie w nich komór i korytarzy. Drzewa, w których znajdują się
gniazda gmachówek są z reguły słabsze, bardziej narażone na złamania przez wiatr czy
okiść i w dużym stopniu tracą walory techniczne. Stąd też leśnicy uważają mrówki
Camponotus herculeanus za „szkodnika technicznego" drewna.