Больные муравьи-младенцы жертвуют собой, чтобы спасти свою колонию
Муравьи — одни из самых самоотверженных животных природы. Они практикуют социальное дистанцирование, когда болеют, последовательно действуют на благо колонии, и умрут, чтобы защитить свою королеву от посторонних. Это эволюционное стремление настолько сильное, что хотя бы один вид муравьев даже охотно пожертвует собой, прежде чем они покинут свои коконы. Доказательства, задокументированные в исследовании, опубликованном 2 декабря в журнале Nature Communications, выдвигают на первый план конкретную форму альтруизма муравьев.
В то время как один муравей является сравнительно простым существом, вещи быстро становятся более сложными, когда вы увеличиваете общее количество насекомых. Муравьиная колония является одним из лучших примеров суперорганизма — популяции, чьи особи функционируют исключительно для обслуживания большей популяции. Некоторые колонии муравьев достигают более 500 000 муравьев. В этом смысле колония действует как форма коллективного интеллекта, аналогичная различным клеткам в организме человека.
Исследователи из Института науки и техники Австрии (ISTA) недавно стали свидетелями нового примера поведения муравьев-суперорганов. После введения муравьев Lasius neglectus в грибковый патоген Metarhizium brunneum команда наблюдала за насекомыми как отдельными лицами, так и в групповых сценариях. Еще до вылупления из их коконов зараженные рабочие куколки, подвергшиеся воздействию грибка, начали выпускать модифицированный химический запах тела, который информировал близлежащих взрослых муравьев убивать их. Более того, тонкая сигнализация произошла только тогда, когда взрослые рабочие муравьи были близки к куколкам.
Когда молодые насекомые не подвергались воздействию патогена, они не испускают того же химического вещества. Это говорит о том, что сигнал не является неизбежным побочным эффектом их системы иммунорезонса.
«Предупреждая колонию о смертельной инфекции, неизлечимо больные муравьи помогают колонии оставаться здоровыми и производить дочерние колонии, которые косвенно передают гены сигнальщика следующему поколению», — сказала Эрика Доусон, специалист по поведению животных в ISTA и соавтор исследования.
Кроме того, этот тип химического предупреждения должен быть невероятно точным, чтобы предотвратить гибель невинных муравьев-свидетелей.Проанализировав химический состав запаха, Доусон и его коллеги обнаружили, что запах адаптирован к чрезвычайной ситуации.
«Запах не может просто диффундировать через гнездовую камеру, но должен быть непосредственно связан с больной куколкой, — объясняет Томас Шмитт, соавтор исследования и химический эколог из Вюрцбургского университета Германии. — Соответственно, сигнал не состоит из летучих соединений, а вместо этого состоит из энергонезависимых соединений на поверхности тела куколки».
Однако этот сигнал не распространялся на все виды муравьев. Куколки обладают более сильной иммунной защитой, чем их рабочие, что часто позволяет им ограничивать распространение грибковой инфекции. Во время лабораторных наблюдений исследователи не документировали примеры того, как какие-либо будущие королевы излучали одни и те же предупреждающие сигналы.
«Эта точная координация между отдельным человеком и уровнем колонии делает эту альтруистическую болезнь настолько эффективной», — добавила эколог ISTA и соавтор исследования Сильвия Кремер.
