Formikarium | Wydział Biologii

Formikarium

Elvin Flamingo

Symbiotyczność tworzenia - Rekonstrukcja nie-ludzkiej kultury, 2012-2014

 

Podstawę naszego istnienia stanowi codzienność. [...] Krzątactwo należy do naczelnych kategorii ujmujących obecność w świecie. Jest sposobem bycia w codzienności. [...] Choć różnorodnie przejawia się krzątanie, stanowi dynamiczny fundament codzienności. Kto bytuje krzątaczo, ma w niej udział. To nas łączy. Należymy do bytów krzątaczych i z tej racji wchodzimy w codzienność. Podobnie jak mrówka i żuk gnojak.

Jolanta Brach-Czaina, Szczeliny istnienia.

 

Założeniem było stworzyć taki rodzaj „filmu”, aby żaden widz po wyjściu z miejsca zwanego „kinem” nie mógł powiedzieć: Świetny film, ale życie toczy się dalej, to był tylko film. Stworzyć „film” żyjący własnym życiem, uczestniczący, interaktywny i symbiotyczny ze mną.

 

Za sprawą tej idei trafiłem do obszaru biologii, ale mimo że to medium fascynowało mnie od zawsze, nigdy dotąd nie potrafiłem go zauważyć, ani na poważnie zauważyć tej fascynacji. Dotarło do mnie nareszcie, iż będąc inicjatorem danego dzieła, nie muszę jednocześnie twardo trzymać się pozycji demiurga, a moje przeświadczenie o twórczej dominacji może jawić się jako coś wręcz archaicznego. Moja idea Symbiotyczności tworzenia nie jest zatem zabawą w Boga, jest to interaktywna i symbiotyczna relacja w tworzeniu wspólnego dzieła. Ta interaktywność jednak nie jest tą, jaką zwykliśmy postrzegać jako spreparowaną za pomocą zaawansowanych technologii informatycznych, robotycznych czy multimedialnych, działającą pomiędzy artefaktem a odbiorcą. Jest to interaktywność biologicznych bytów, to interaktywność symbiotyczna pomiędzy ludźmi a nie-ludźmi, w której kluczowy głos zabierają byty nie-ludzkie. W procesie Symbiotyczności tworzenia nie ma zatem jednego autora.

 

Podczas przygotowań dotarłem do profesjonalnych filmów o owadach społecznościowych, do pozycji z literatury popularno-naukowej i publikacji stricte naukowych. Fragment jednego filmu o fenomenie komunikacji, trybie życia i pracy mrówek przykuł moją uwagę szczególnie. Były to prace wykopaliskowe przy prawdopodobnie jednym z największych mrowisk na świecie, zalanym uprzednio dziesięcioma tonami cementu przez ekipę brazylijskich naukowców z Uniwersytetu w Botucatu w południowej Brazylii. Autorami tego przeogromnego podziemnego megalopolis były mrówki z rodzaju Atta (Fabricius, 1804), potocznie w języku angielskim nazywane leaf cutter ants lub farmer ants – pierwsze farmerki na świecie. Odkrycie przez nie rolnictwa – początki uprawy grzybów, którymi się żywią – entomolodzy datują na 50 milionów lat temu, gdy tymczasem odkrycie przez człowieka możliwości siewu i zbioru inni naukowcy datują na 10 tysięcy lat temu. Kontekst cementu jawił się w moich zainteresowaniach już wcześniej, między innymi przy austiackich poszukiwaniach Wymazywanie.Amstetten na temat traumy po Josephie Fritzlu. Ta przypadkowa zbieżność pobudziła moją wyobraźnię i zdecydowałem się na długoletnią (jak przewiduję) rekonstrukcję tego zalanego przez człowieka cementem mrowiska. Ową rekonstrukcję „zobaczyłem” jako ogromne mrowisko-laboratorium w formie mobilnych obiektów-inkubatorów, tak skonstruowanych, aby pozwalały na bezkolizyjne rozłączanie i wychodzenie z mojej pracowni na zewnątrz. Nad rekonstrukcją pracuję wspólnie z kolonią brazylijskich mrówek Atta sexdens (Linnaeus, 1758), a naszą pracę, jeśli wszystko będzie przebiegało pomyślnie, planujemy na lata 2012–2034, tak długo, jak długo będzie żyła królowa tej kolonii. Ta część Symbiotyczności tworzenia nosi tytuł Rekonstrukcja nie-ludzkiej kultury.

 

Znajdujemy się w drugiej dekadzie XXI wieku – stulecia, które już na serio traktuje myśli, rozważania i konstrukcje posthumanizmu. Antropocentryczne pojmowanie świata, z jego egotycznym nastawieniem na człowieka, na jego indywidualność, nie jest już jedyną najbardziej oczywistą i racjonalną myślą. Wiele uwikłań ludzkich, z polityką na czele, gdy zetkniemy je z tendencjami biocentrycznymi, czy wręcz coraz częstszą potrzebą mieszania antropo- i biocentryzmu okazują się tylko niewielką częścią ogromnej niezauważanej dotąd całości usilnie domagającej się postrzegania jej jako jedność.

 

Nic nie wskazuje na to, byśmy byli „wybrani” i by inne gatunki miały być podporządkowane naszej wyjątkowości. (...) Uporczywie podtrzymywane złudzenie o naszej wyjątkowości przesłania nam tylko prawdę o naszym prawdziwym statusie – wyprostowanego i mnożącego się niczym chwast dwunoga.

Lynn Margulis, Symbiotyczna planeta.

 

Mówiąc za Bruno Latourem, dualistyczny podział natura/kultura nie istnieje i nigdy nie istniał. Jest wymysłem teoretyków, a pogląd, jakoby natura rządziła się swoimi prawami, że jest czysta, niezależna i oddzielona od reszty wyraźną nieprzekraczalną granicą, jest złudnym wyidealizowanym mitem. W takim kontekście antropocentryzm zdaje się być narcystycznym tworem człowieka reagującego na akty oporu i przeciwstawiania się nie-ludzi i wszystkiego co nie-ludzkie egoistycznym przeświadczeniem o swojej dominacji.

 

Atta sexdens, mrówki farmerki.

 

Jedne z najbardziej skomplikowanych systemów komunikacji znanych wśród zwierząt, najbardziej dopracowane systemy kastowe, klimatyzowane architektury podziemnych ogrodów grzybowych, milionowe kolonie, to wszystko sprawia, iż farmerki zasługują na uznanie ich najbardziej wyspecjalizowanym superorganizmem na świecie.

Bert Hölldobler, Edward O. Wilson, Superorganizm.

 

Nie będąc myrmekologiem, byłem zmuszony posiąść możliwie jak największą wiedzę na temat hodowli mrówek farmerek w warunkach laboratoryjnych niejako od zera, będąc w tym procesie praktycznie sam. We wszystkich tekstach, do których udało mi się dotrzeć utrzymanie kolonii w takich warunkach, bez kontrolowania jej wzrostu, określane jest jako prawie niemożliwe ze względu na ogromną liczbę robotnic, ale przede wszystkim ze względu na rozmiary ich ogródków grzybowych. Uniwersytet w Illinois praktykuje okresowe zamrażanie wybranych obszarów grzybowych i tym samym uśmiercanie części populacji danej kolonii. Mówiąc za naukowcami z tego Uniwersytetu, optymalnymi warunkami do uprawy grzyba i życia opisywanych mrówek jest temperatura w przedziale 25–27°C i wilgotność na poziomie 80–95%.

 

Istotnie daje się stwierdzić, że odwrotnie do tego, co dzieje się w tłumie ludzkim, u owadów żyjących społecznie inteligencja zbiorowiska wzrata proporcjonalnie do wzrostu ilości jednostek, które je tworzą. [...] Człowiek, jedyny wśród stworzeń żyjących społecznie, nie posiada narządu społecznego. [...] Nasze istnienie jest oparte na koncentryczności, mrówki zaś żyją odśrodkowo. Oś nie obraca się w obu wypadkach jednakowo. W świecie ludzkim wszystko opiera się wyłącznie, organicznie i fatalnie, na egoizmie.

Maurice Maeterlinck, Życie mrówek.

 

Projekt Symbiotyczność tworzenia jest tryptykiem. Oprócz prezentowanej tutaj części pierwszej Rekonstrukcja nie-ludzkiej kultury stworzona została część druga Królestwo współcodzienności (2013-2014) oraz część trzecia Po człowieku, bio-korporacje (2015).

 

Projekt Symbiotyczność tworzenia został obroniony jako doktorat art&science na Wydziale Rzeźby i Intermediów Akademii Sztuk Pięknych w Gdańsku w 2014 roku.

 

Rozszerzeniem projektu Symbiotyczność tworzenia jest preformans muzyczno-wizualny SHMIB [Symultaniczna Hybryda Muzyki Improwizowanej z Bioartem], w którym nagłaśniane są stukrotnie dźwięki tej kolonii. Projekt opiera się na bardzo istotnych elementach generatywnych. Ruch i dźwięk wewnątrz królestwa organizmu nie-ludzkiego dostarcza danych cyfrowych, które następnie wpływają w czasie rzeczywistym na reakcje konstruktu wizualnego – generatywnych elementów wizualnych i dźwiękowych.

 

Projekt Symbiotyczność tworzenia otrzymał Nagrodę Krytyków na Biennale Mediów WRO (2015) oraz Grand Prix na Triennale Sztuki PGS (2016).

 

 

 

Kadr z filmu Ants

Prace wykopaliskowe pod przewodnictwem prof. Luiza Carlosa Forti po uprzednim zalaniu mrowiska Atta dziesięcioma tonami cementu. Kadr z filmu Ants! – Nature’s Secret Power w reżyserii Wolfganga Thalera, koprodukcja Adi Mayer Film i ORF, 2004.

 

Kadr z filmu Symbiofonia

Atta sexdens. Kadr z filmu o projekcie Symbiotyczność tworzenia/SHMIB Elvina Flamingo pt. SYMBIOFONIA w reżyserii Eugeniusza Pankova, zdjęcia Jakub Wójcik, 2017.

 

Notka biograficzna:

Elvin Flamingo (ur. 1967), właściwe Jarosław Czarnecki. Jako artysta pracuje od 2008 roku. W 2014 obronił doktorat pracą Symbiotyczność tworzenia (promotor: prof. Grzegorz Klaman), która odbiła się szerokim echem w kraju i za granicą. Wykładowca i prodziekan na Wydziale Rzeźby i Intermediów ASP w Gdańsku. Otrzymał Gold Remi na Worldfest-Houston 2009, Grand Prix Biennale w Gdańsku 2012, Nagrodę Krytyków na Biennale WRO 2015, Grand Prix Triennale w Sopocie 2016.

 

 

Atta sexdens to gatunek z grupy mrówek (plemię Attini) zwyczajowo zwanych farmerkami, grzybiarkami lub mrówkami parasolowymi. Niegdyś przypuszczano, że mrówki te wykorzystują fragmenty zanoszonych do gniazda liści do wyściełania nimi komór i korytarzy, po to, by ochronić się przed deszczem i zatopieniem gniazda. Rzeczywistym wyjaśnieniem tego zjawiska są uprawy grzybów, głównego źródła pokarmu farmerek, rozwijających się w podziemnych komorach na podłożu przygotowanym z fragmentów liści. Farmerki należą do najbardziej wyspecjalizowanych owadów socjalnych. Ich ogromne kolonie stanowią kasty osobników o zróżnicowanej budowie, wchodzących w złożone interakcje oparte na wyspecjalizowanych systemie porozumiewania się. Naturalnym obszarem występowania farmerek są kraje Nowego Świata, od USA po Argentynę.

Gniazdo stanowi system podziemnych korytarzy łączących poszczególne komory oraz kopiec materiału wyniesionego na powierzchnię gruntu. Dwa podstawowe typy komór to te, w których uprawiane są grzyby oraz te, w których gromadzona jest zbędna materia – zużyte kultury grzybów, fragmenty podłoża oraz martwe osobniki mrówek. Wierzchołek kopca tworzą struktury przypominające zamki z piasku otoczone otworami. Umiejscowienie otworów na szczycie tych struktur minimalizuje ilość wody deszczowej wpływającej do gniazda. Ten nieprzypadkowy system odgrywa istotną rolę w wentylacji gniazda. Powietrze podgrzane wskutek reakcji zachodzących w gnieździe (aktywność mrówek, procesy rozkładu materii w komorach) wydostaje się głównym korytarzem i otworem na zewnątrz, podczas gdy świeże dostaje się pomniejszymi otworami. Średnica pojedynczego gniazda może osiągać 10 m przy głębokości 6 m (do 2000 komór o łącznej objętości 20m3). Społeczność pojedynczej kolonii może liczyć nawet 8 milionów osobników.

Budowa imagines Atta sexdens jest typowa dla mrówek. Cechą charakterystyczną jest stosunkowo duża puszka głowowa z potylicą wyraźnie podzieloną na dwa płaty, mieszcząca masywne mięśnie poruszające żuwaczkami. Ostre kolce i haczyki pokrywające powierzchnię głowy i tułowia stanowią ochronę przez drapieżnikami. Budowa ciała poszczególnych osobników jest zróżnicowana w zależności od pełnionej funkcji i przynależności do kasty.

Podział na kasty w kolonii polega na wyraźnym zróżnicowaniu budowy (polimorfizm) grup osobników, w tym wymiarów ich korpusu i głowy, co wiąże się z pełnioną funkcją. Pełniona funkcja zależy również od wieku osobnika. Eksplorowanie otoczenia poza gniazdem jest podejmowane przez starsze, bardziej wydolne osobniki. Choć niektórzy odrzucają ideę podziału na kasty, większość badaczy wyróżnia co najmniej trzy lub cztery kasty bezpłodnych robotnic oraz królową.

Królowa (queen) jest wyraźnie największym osobnikiem w kolonii, o masie ciała nawet 700 razy większej od robotnicy. Królowa przebywa w oddzielnej komorze, gdzie jest stale karmiona, czyszczona i chroniona przez robotnice. Jest jedyną płodną samicą w kolonii. Żyje do 20 lat.

Żołnierze (soldiers) to kasta największych robotnic, o szerokości głowy do 3 mm. Ich funkcją jest wyłącznie obrona kolonii. W przypadku zagrożenia, żołnierze opuszczają gniazdo i próbują unicestwić napastnika. Wydatek energetyczny całej kolonii towarzyszący utrzymaniu kasty żołnierzy jest wysoki, dlatego w rozwijających się koloniach, liczących mniej niż 100 000 osobników, żołnierze z reguły nie występują.

Eksploratorki (forager-excavators) to kasta złożona z osobników zbliżonych wymiarami do żołnierzy. Ich główną funkcją jest poszukiwanie materiału roślinnego, cięcie fragmentów liści i transportowanie ich do gniazda. Eksploratorki poszukują liści pod uprawę grzybów w promieniu kilkudziesięciu metrów od gniazda, a po odkryciu źródła odpowiedniego materiału pozostawiają na swej ścieżce informację w postaci feromonów agregacyjnych pobudzających pozostałe osobniki tej kasty. Robotnice te biorą również udział w powiększaniu gniazda o kolejne korytarze i komory.

Pielęgniarki (gardener-nurses) to najmniejsze osobniki w kolonii. Ich funkcją jest prowadzenie uprawy grzybów, a także opieka nad jajami, larwami i poczwarkami.

Specjalistki (specialists) o pośrednich wymiarach, zazwyczaj pozostają w gnieździe, gdzie przetwarzają fragmenty liści na substrat pod hodowlę grzybów. Usuwają z gniazda zbędną materię, wspomagają opiekę nad larwami, uczestniczą także w karmieniu królowej. Specjalistki zabezpieczają przed kleptopasożytami fragmenty liści podczas transportu, przebywając bezpośrednio na nich. Chronią także robotnice-eksploratorki przed zarażeniem przez niektóre parazytoidy, np. muchówki z rodziny zadrowatych (Phoridae).

Rozród Atta sexdens rozpoczyna się podczas lotu godowego, w którym uczestniczy samica i co najmniej kilka samców. Zaplemniona królowa zachowuje nasienie w zbiorniku nasiennym (spermateka) przez wiele lat. Odrzuca skrzydła, po czym wykopuje pionowy tunel zakończony niewielką komorą. Tu zakłada pierwszy ogród na bazie fragmentu grzybni przeniesionego z macierzystej kolonii w specjalnej kieszeni jamy gębowej. Składa jaja i karmi rozwijające się larwy pierwszego pokolenia robotnic. Po około 50 dniach funkcje służące utrzymaniu i rozwojowi kolonii przejmują robotnice, a królowa zajmuje się wyłącznie pobieraniem pokarmu i składaniem jaj. Początkowo kolonia powiększa się powoli, lecz po paru latach proces ten przyspiesza. Pojawienie się kasty żołnierzy oznacza, że kolonia jest stabilna i liczy co najmniej 100 000 osobników. Gdy liczba robotnic sięga kilku milionów, kolonia przestaje się rozrastać, po czym następuje przestawienie strategii na generowanie nowych królowych i samców. Przeciętnie tylko jedna królowa spośród tysięcy opuszczających macierzystą kolonię zakłada nowe gniazdo.

Rozwój Atta sexdens, podobnie jak u wszystkich owadów holometabolicznych, obejmuje cztery stadia: jajo, larwę, poczwarkę oraz imago. Płeć jest determinowana na etapie jaja,  niezapłodnionego (samce) lub zapłodnionego (samice, w tym robotnice). Jaja żeńskie po złożeniu są identyczne, natomiast budowa rozwijających się osobników i przynależność do kasty jest determinowana warunkami panującymi w gnieździe, przede wszystkim rodzajem i ilością pokarmu, które z kolei są regulowane przez robotnice. Larwy są karmione wydzielinami osobników kasty pielęgniarek, a w późniejszych etapach rozwoju – uprawianymi grzybami. Najwyższa obfitość pokarmu podawanego larwom skutkuje powstawaniem nowych królowych, a nieco mniejsza – żołnierzy. Niska liczebność osobników danej kasty powoduje, że robotnice stymulują powstawanie osobników tej kasty. Redukcja siły roboczej może spowodować powrót do struktury bez kasty żołnierzy.

Uprawa grzybów przez Atta sexdens ma charakter symbiozy z gatunkami należącymi do gromady Basidiomycota i rodziny Lepiotaceae. Niektórzy mykolodzy uważają, że wszystkie grzybiarki uprawiają tylko jeden gatunek, Leucocoprinus gongylophorus. Liście i inne miękkie tkanki roślinne sprowadzone do gniazda są rozdrabniane i przeżuwane na miękką papkę, a następnie nawożone odchodami. Tak przygotowane podłoże jest zaszczepiane niewielkim fragmentem grzybni. Zaszczepianiem grzybów i utrzymywaniem ścisłej monokultury zajmuje się kasta pielęgniarek. Eliminowanie niepożądanych gatunków grzybów umożliwiają im wydzieliny gruczołów ślinowych wspomagające rozwój bakterii z rodzaju Streptomyces o wybiórczych właściwościach antybiotycznych.

Czyszczenie to zjawisko polegające między innymi na rozprowadzaniu na powierzchni własnej kutikuli wydzielin gruczołów metapleuralnych o właściwościach antybiotycznych. Tego typu przystosowanie ma na celu uniknięcie infekcji powodowanych między innymi przez grzyby entomopatogenne, takie jak maczużniki (Cordyceps spp.). Zbędna materia i odpady pojawiające się w gnieździe są przechowywane w oddzielnych komorach. 

Wpływ Atta sexdens na zajmowane ekosystemy jest wieloraki. Jako naturalny element fauny neotropikalnej A. sexdens jest jednym z najważniejszych gatunków przyspieszających rozkład materii roślinnej lasu deszczowego. Jednocześnie należy do ważnych gatunków glebotwórczych. A. sexdens i pokrewne gatunki z plemienia Attini są szkodnikami wielu upraw. Prognozy niekontrolowanego rozprzestrzeniania Attini, zwłaszcza w obcej dla nich strefie afrotropikalnej, wskazują na katastrofalne w skutkach straty w rolnictwie. 

Badania socjalnych Attini prowadzone w wielu ośrodkach naukowych wspierają rozwiązywanie niektórych problemów współczesnej cywilizacji. Badania interakcji zachodzących w społecznościach mrówek wykorzystuje się w tworzeniu użytecznych modeli, między innymi:

  • w robotyce – testach grupowych zachowań w zdecentralizowanych, samoorganizujących się systemach; 
  • w pracach nad stworzeniem sztucznej inteligencji (inteligencja roju SI Swarm Inteligence); 
  • w technologiach informatycznych i oprogramowaniach logistycznych służących rozwiązywaniu problemu dróg transportu (algorytm ACO Ant Colony Optimization); 
  • w opracowaniach strategii efektywnej ewakuacji ludzi z dużych budynków oraz w zabezpieczaniu imprez masowych (Crowd Dynamics Ltd. wdrażająca projekty wykorzystane m.in. na olimpiadzie w Londynie); 
  • w programach graficznych wzorujących się na inteligencji stadnej (np. program Massive stosowany w filmie i reklamie); 
  • w poszukiwaniu nowych enzymów rozkładających celulozę, umożliwiających produkcję biopaliw z części roślin uprawnych nie wykorzystywanych w produkcji żywności (badania prowadzone na uniwersytecie Wisconsin-Madison).
A. sexdens - forager-excavator - fot. Alex WildA. sexdens - forager-excavator - fot. Alex WildA. sexdens - forager-excavator - fot. Alex WildA. sexdens - forager-excavator (head) - fot. Alex WildA. sexdens - forager-excavators & specialist on leaf - fot. Alex WildA. sexdens - soldier - fot. Rupert KainradlAtta sp - forager-excavators & specialists riding on leaf - fot. Alex WildAtta sp - queen & worker - fot. Alex WildAtta sp - worker - fot. Dawid Graczyk & AminArt
Treść ostatnio zmodyfikowana przez: Tomasz Kretowicz
Treść wprowadzona przez: Tomasz Kretowicz
Ostatnia modyfikacja: 
czwartek, 25 maja 2017 roku, 14:16