Ученые из Рокфелеровского университета впервые наблюдали, как рабочие муравьи берут молочко у своих куколок, кормят им личинок и сами тоже не забывают перекусить. Оказалось, что куколки играют важную роль в жизни муравейника. Они не просто спят, они еще и дают молоко.
Питательная жидкость, которую выделяют куколки муравьев помогает кормить и личинок, и всю остальную колонию, и может играть важную роль в эволюции социальных структур муравейника.
Исследование, проведенное учеными из Рокфеллеровского университета, показало, что на стадии куколки муравьи производят богатую питательными веществами жидкость, которую потребляют как взрослые особи, так и личинки.
Только что вылупившиеся личинки зависят от этой жидкости, чтобы расти и выживать, подобно тому, как новорожденные млекопитающие зависят от молока. Если взрослые муравьи и личинки не потребляют жидкость, она накапливается и заражается грибками, которые убивают куколок.
«Мы определили механизм, который объединяет колонию, связывает муравьев на разных стадиях развития — взрослых особей, личинок и куколок — в единое целое, суперорганизм», — говорит журналу Nature соавтор работы Орли Снир.
«Действительно удивительно, что никто не заметил этого раньше», — говорит Патриция д’Эторре, этолог из Северного парижского университета Сорбонны, Франция. — «Куколки считались бесполезными, потому что они не едят, рабочие муравьи их просто таскают с места на место. Но эта статья показывает, что это не так».
Муравьиное молоко
Ученые сделали это открытие, наблюдая за муравьями Ooceraea biroi, которых содержали в изоляции на разных стадиях их жизненного цикла.
Наблюдая за изолированными куколками муравьев, исследователи обратили внимание на капельки жидкости, появляющиеся на кончиках их брюшка. Когда эта жидкость накопилась, куколки утонули в ней, но выжили, когда ее удалили.
Ученые ввели синий пищевой краситель в куколку и проследили, где он оказался. Исследователи показали, что взрослые муравьи пьют жидкость по мере ее выделения, а также помогают ее пить своим личинкам, перенося их к куколкам. Это останавливает накопление жидкости. «Взрослые особи проявляют родительскую заботу, очищая куколок и давая возможность личинкам кормиться этим молочком», — говорит Снир.
Команда проверила молекулярный состав жидкости и определила 185 специфичных для нее белков и более 100 метаболитов, таких как аминокислоты, сахара и витамины. Идентифицированные соединения показали, что жидкость образуется при линьке, когда личинки сбрасывают внешнюю кутикулу по мере развития в куколки. «Это метаболическое разделение труда», — говорит Адриа ЛеБёф, биолог из Университета Фрибурга, Швейцария.
Эволюционная роль молока
Исследователи обнаружили молоко куколок у каждого из пяти крупнейших подсемейств муравьев. Ученые предположили, что оно играет важную роль в эволюции социальных структур муравейника. Теперь команда хочет изучить влияние молока на взрослых особей и личинок с точки зрения поведения и физиологии. «Разовьется личинка в матку или в рабочего муравья, может зависеть от того, насколько личинка имеет доступ к этой жидкости», — говорит соавтор работы Дэниел Кронауэр.