มด (ant) ถือว่าเป็นแมลงที่โดดเด่นที่สุดในพื้นที่เขตร้อนชื้น พิจารณาจากจำนวนตัวและอาณาจักรของมดที่มีจำนวนมาก อีกทั้งเป็นสิ่งมีชีวิตที่สำคัญในการรักษาสมดุลของระบบนิเวศ เพราะมดเป็นทั้งผู้ล่า เป็นแมลงกินพืช กินเศษซากอินทรียวัตถุ และผู้ถูกล่า

อาหารของมด

มดส่วนใหญ่กินทั้งพืชและสัตว์อื่น แต่มดจะกินอาหารจากพืชมากกว่าเมื่อเทียบกับเหยื่อที่พวกมันล่า เช่น น้ำหวานจากนอกดอกของพืช (extrafloral nectar) น้ำหวานจากเกสรดอกไม้ (floral nectar) เมล็ดพืช และผลไม้

แต่ยังมีแหล่งอาหารอีกแหล่งที่สำคัญต่อมดก็คือ น้ำหวานที่หลั่งมาจากแมลง (honeydew) (Way, 1963; Davidson, 1997; Blüthgen et al., 2004) ซึ่งแมลงเหล่านี้จะเจาะกินน้ำเลี้ยงจากพืชอาศัย (host plant) หลังจากนั้นจึงหลั่งน้ำหวานให้แมลงที่มีความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยเช่นมดกิน

โดยแมลงที่มักมีความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกับมด ได้แก่ เพลี้ยอ่อน เพลี้ยหอย เพลี้ยจักจั่นเขา และเพลี้ยแป้ง (Way, 1963; Hölldobler & Wilson, 1990; Hölldobler & Wilson, 1994; Delabie, 2001; Stadler & Dixon, 2005) ซึ่งแมลงเหล่านี้อยู่ในอันดับมวน เพลี้ยและจักจั่น (order Hemiptera) ในอันดับย่อย Auchenorrhyncha และ Sternorrhyncha

แมลงในอันดับย่อย Auchenorrhyncha และ Sternorrhyncha

โดยปกติ แมลงในอันดับย่อย Auchenorrhyncha และ Sternorrhyncha เมื่อกินน้ำเลี้ยงจากพืชอาศัยก็จะหลั่งน้ำหวาน (honeydew) ซึ่งเป็นของเสียที่ไม่จำเป็นออกมาซึ่งประกอบไปด้วยน้ำตาล กรดอะมิโน และไขมัน (Way, 1963; Hölldobler & Wilson, 1994; Delabie, 2001) และแมลงเหล่านี้มีความสามารถในการป้องกันตัวจากผู้ล่าต่ำ ส่วนมดนั้นก็ต้องการแหล่งน้ำตาลเพื่อนำไปเป็นพลังงานในการดำรงชีวิตและเดินออกหาอาหารได้ในระยะทางที่มากขึ้น

เมื่อมดและแมลงเหล่านี้มีส่วนที่รอให้เติมเต็มซึ่งกันและกัน จึงทำให้สิ่งมีชีวิตสองกลุ่มนี้ได้ประโยชน์ร่วมกันจากการมีความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัย จากมดที่เคยล่าแมลงเหล่านี้เป็นอาหาร (Delabie, 2001; Stadler & Dixon, 2005) มดก็จะได้น้ำหวานที่แมลงเหล่านี้ดูดมาจากพืชอาศัย ซึ่งเป็นแหล่งน้ำหวานที่มดไม่ต้องออกสำรวจใหม่และสามารถครอบครองได้ (Hölldobler & Wilson, 1990; Stadler & Dixon, 2005) โดยแลกกับที่มดจะคอยปกป้องดูแลแมลงเหล่านี้จากผู้ล่าและตัวเบียนของแมลงเหล่านี้ อีกทั้งน้ำหวานนั้นเป็นของเสียที่แมลงเหล่านี้ไม่ต้องการ ดังนั้นแมลงเหล่านี้จึงได้ประโยชน์มากกว่าที่จะเสียประโยชน์ (Delabie, 2001)

นอกจากนี้ มดยังช่วยทำความสะอาดแมลงเหล่านี้จากเชื้อราที่เจริญบนน้ำหวาน (Way, 1963; Novgorodova, 2015; Stadler & Dixon, 2005) และสามารถเคลื่อนย้ายแมลงเหล่านี้มาอยู่บนพืชอาศัยที่พวกมันต้องการได้ โดยเฉพาะแมลงที่เคลื่อนที่ได้น้อยหรืออยู่กับที่ เช่น เพลี้ยหอย (Way, 1963; Delabie et al., 1994; Delabie, 2001)

ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยระหว่างมดและแมลงในอันดับย่อย

เราเรียกความสัมพันธ์ในทางบวกเช่นความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยระหว่างมดกับสิ่งมีชีวิตอื่นว่า myrmecophily (แปลว่า ความรักของมด ในภาษาละติน) และเรียกสิ่งมีชีวิตที่มีความสัมพันธ์ทางบวกกับมดว่า myrmecophile ความสัมพันธ์ระหว่างมดกับแมลงเหล่านี้มีหลักฐานสนับสนุนจากฟอสซิลเก่าแก่กว่า 20 ล้านปีที่แล้ว (Johnson et al., 2001)

ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยสามารถจำแนกได้ตามความต่อเนื่องของมดที่มีปฏิสัมพันธ์กับแมลงในอันดับย่อย Auchenorrhyncha และ Sternorrhyncha ดังนี้

1) พึ่งพาอาศัยเป็นบางครั้ง (Facultative mutualism)

มดนั้นจะมีพฤติกรรมแบบผู้มาเยือนในบางโอกาส (visitor) (Fiedler, 2021) คือ มดจะผ่านมากินน้ำหวานและดูแลแมลงในอันดับย่อย Auchenorrhyncha และ Sternorrhyncha เป็นบางครั้ง สังเกตได้จากปริมาณของมดที่มากินน้ำหวานและคอยดูแลแมลงเหล่านี้จำนวนน้อยและเป็นบางครั้งตามโอกาส มดที่มีความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยเป็นบางครั้งจะมีความสัมพันธ์กับแมลงเหล่านี้ในแต่ละชนิดแบบไม่จำเพาะเจาะจงและหลากหลายกว่าพึ่งพาอาศัยอย่างใกล้ชิด

2) พึ่งพาอาศัยอย่างใกล้ชิด (Obligate mutualism)

มดนั้นจะมีพฤติกรรมแบบโฮสต์ (host) (Fiedler, 2021) คือ มดจะเข้ามากินน้ำหวานและดูแลแมลงในอันดับย่อย Auchenorrhyncha และ Sternorrhyncha อย่างต่อเนื่อง สังเกตได้จากปริมาณของมดที่มากินน้ำหวานและคอยดูแลแมลงเหล่านี้จำนวนมากและตลอดเวลา อีกทั้งแมลงเหล่านี้ในระยะโตเต็มวัยบางชนิดรู้ตำแหน่งของรังมดและตั้งใจมาวางไข่ไว้ใกล้รังมดอีกด้วย เช่น เพลี้ยจักจั่นเขา (Lin, 2006)

มดบางชนิดก็จะมีพฤติกรรมก้าวร้าวต่อผู้รุกรานด้วย (Delabie, 2001; Stadler & Dixon, 2005; Novgorodova, 2015) ในบางครั้งมดอาจจะถอดปีกแมลงเช่นเพลี้ยอ่อนในระยะโตเต็มวัยเพื่อไม่ให้บินหนีไปไหน และเพิ่มความหนาแน่นประชากรของเพลี้ยอ่อนในบริเวณนั้น หรือปล่อยสารคล้ายฟีโรโมน (semiochemical) เพื่อควบคุมให้เพลี้ยอ่อนอยู่ในบริเวณที่มดต้องการ (Oliver et al., 2007) มดที่มีความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยอย่างใกล้ชิดจะมีความสัมพันธ์กับแมลงเหล่านี้ในแต่ละชนิดจำเพาะเจาะจงมากกว่าพึ่งพาอาศัยเป็นบางครั้ง

3) พึ่งพาอาศัยโดยเลี้ยงไว้ในรัง (Nesting mutualism)

เหมือนกับความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยอย่างใกล้ชิด แต่มดจะนำแมลงในอันดับย่อย Auchenorrhyncha และ Sternorrhyncha ไปเลี้ยงไว้ในรังมด (Delabie, 2001; Lin, 2006) ซึ่งเป็นลักษณะที่เฉพาะตัวของความสัมพันธ์นี้ ผู้วิจัยจึงได้แยกความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยโดยเลี้ยงไว้ในรังออกมาจากความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยอย่างใกล้ชิด

การศึกษาในประเทศไทย

ในขณะที่มีการศึกษาจำนวนมากเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างมดกับแมลงในอันดับย่อย Auchenorrhyncha และ Sternorrhyncha บนพืชเกษตรกรรม แต่กลับมีการศึกษาเพียงแค่ความสัมพันธ์ระหว่างมด (Blüthgen et al., 2006; Mortazavi et al., 2015) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศไทยที่ทำการศึกษาเพียงความหลายของมดและแมลงในอันดับย่อย Auchenorrhyncha และ Sternorrhyncha ที่มีผลกระทบต่อพืชเศรษฐกิจเป็นส่วนใหญ่

ศักดิธัช พรมศรี นิสิตระดับปริญญาตรี สังกัดภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา จึงได้ทำการศึกษาความหลากหลายของความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยระหว่างมดกับแมลงในอันดับย่อย Auchenorrhyncha และ Sternorrhyncha ในธรรมชาติ โดยวางขอบเขตการศึกษาในจังหวัดปทุมธานี สระบุรี และนครนายก เป็นพื้นที่ในการศึกษา เพื่อเป็นฐานข้อมูลความสัมพันธ์ระหว่างมดกับแมลงเหล่านี้ในประเทศไทย

ผลการศึกษาเบื้องต้น พบความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยของมดและแมลงในอันดับย่อย Auchenorrhyncha และ Sternorrhyncha ที่พบในการศึกษานี้มีทั้งหมด 3 แบบ ได้แก่ พึ่งพาอาศัยเป็นบางครั้ง (facultative mutualism) พึ่งพาอาศัยอย่างใกล้ชิด (obligate mutualism) และพึ่งพาอาศัยโดยเลี้ยงไว้ในรัง (nesting mutualism) โดยความสัมพันธ์ที่พบได้มากที่สุด คือ ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยอย่างใกล้ชิด รองลงมาคือพึ่งพาอาศัยเป็นบางครั้ง และพึ่งพาอาศัยโดยเลี้ยงไว้ในรัง ตามลำดับ

ความสัมพันธ์ระหว่างแบบพึ่งพาอาศัยมดและแมลงในอันดับย่อย Auchenorrhyncha และ Sternorrhyncha ที่พบในประเทศไทย

แหล่งที่มา

1. Blüthgen, N., Gebauer, G., & Fiedler, K. (2003). Disentangling a rainforest food web using stable isotopes: dietary diversity in a species-rich ant community. Oecologia, 137, 426-435.
2. Blüthgen, N., Mezger, D., & Linsenmair, K. E. (2006). Ant-hemipteran trophobioses in a Bornean rainforest – diversity, specificity, and monopolization. Insectes Sociaux, 53, 194-203.
3. Blüthgen, N., Stork, N. E., & Fiedler, K. (2004). Bottom-up control and co-occurrence in complex communities: Honeydew and nectar determine a rainforest ant mosaic. Oikos, 106, 344-358.
4. Davidson, D. W. (1997). The role of resource imbalances in the evolutionary ecology of tropical arboreal ants. Biological Journal of the Linnean Society, 61, 153-181.
5. Davidson, D. W., Cook, S. C., Snelling, R. R., & Chua, T. H. (2003). Explaining the abundance
 of ants in lowland tropical rainforest canopies. Science, 300, 969-972.
6. Delabie, J. H. C. (2001). Trophobiosis between Formicidae and Hemiptera (Sternorrhyncha and Auchenorrhyncha): an overview. Neotropical Entomology, 30(4), 501-516.
7. Delabie, J. H. C., da Encarnação, A. M. V., & Cazorla, I. M. (1994). Relations between the little fire ant, Wasmannia auropunctata, and its associated mealybug, Planococcus citri, in Brazilian cocoa farms. In D. F. Williams (Ed.), Exotic 	ants: biology, impact, and control of introduced species (pp. 91-103). Westview Press.
8. Fiedler, K. (2021). The ant associates of Lycaenidae butterfly caterpillars – revisited. Nota Lepidopterologica, 44, 159-174.
9. Hölldobler, B., & Wilson, E. O. (1990). The ants. The Belknap Press, Harvard University Press.
10. Hölldobler, B., & E. O. Wilson. (1994). Journey to the ants. The Belknap Press, Harvard University Press.
11. Johnson, K. P., Dietrich, C. H., Friedrich, F., Beutel, R. G., Wipfler, B., Peters, R. S., Allen, J. M., Petersen, M., Donath, A., Walden, K. K. O., Kozlov, A. M., Podsiadlowski, L., Mayer, C., Meusemann, K., Vasilikopoulos, A., Waterhouse, R. M., Cameron, S. L., Weirauch, C., Swanson, D. R., Percy, D. M., Hardy, N. B., Terry, I., Liu, S., Zhou, X., Misof, B., Robertson, H. M., & Yoshizawa, K. (2018). Phylogenomics and the evolution of hemipteroid insects. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(50), 12775-12780.
12. Lin, C. P. (2006). Social behaviour and life history of membracine treehoppers. Journal of Natural History, 40(32-34), 1887-1907.
13. Mortazavi, Z. S., Sadeghi, H., Aktac, N., Depa, L., & Fekrat, L. (2015). Ants (Hymenoptera: Formicidae) and their aphid partners (Homoptera: Aphididae) in Mashhad region, Razavi Khorasan Province, with new records of aphids and ant species for Fauna of Iran. Halteres, 6, 4-12.
14. Novgorodova, T. A. (2015). Organization of honeydew collection by foragers of different species of ants (Hymenoptera: Formicidae): Effect of colony size and species specificity. European Journal of Entomology, 112, 688-697.
15. Oliver, T. H., Mashanova, A., Leather, S. R., Cook, J. M., & Jansen, V. A. A. (2007). Ant semiochemicals limit apterous aphid dispersal. Royal Society, 274(1629), 3127-3131.
16. Stadler, B., & Dixon, A. F. G. (2005). Ecology and evolution of aphid-ant Interactions. Annual Reviews, 36, 345-372.
17. Way, M. J. (1963). Mutualism between ants and honeydew-producing Homoptera. Annual Review of Entomology, 8, 307-344.

 Story

ศักดิธัช พรมศรี

Complier

 ผศ.ดร. สาลินี ขจรพิสิฐศักดิ์

Cover photo

ทีมงาน RSPG

Photographer

ปุณณวิส อรธรรมรัตน์