Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало, что неизлечимо больные куколки муравьев вида Lasius neglectus активным образом заставляют других муравьев убивать их, защищая тем самым всю колонию от потенциального заражения.
Химическая сигнализация и альтруизм
Ученые выяснили, что больные куколки испускают особый химический сигнал, который побуждает взрослых рабочих муравьев извлечь их из кокона и применить муравьиную кислоту — природное антимикробное средство, убивающее не только патоген, но и самих куколок. Как пояснила Сильвия Кремер, соавтор исследования:
«Взрослые муравьи, оказавшиеся на грани гибели, покидают гнездо. Но неподвижные куколки не могут покинуть колонию. Поэтому они используют химический сигнал как радикальный способ защиты окружающих».
Эксперименты показали, что этот сигнал не является случайным побочным эффектом болезни. Когда его наносили на здоровые куколки, взрослые муравьи уничтожали и их. Таким образом, сигнал напрямую инициирует реакцию социальных муравьев. Томас Шмитт, химик-эколог и соавтор исследования, уточнил:
«Сигнал не распространяется по воздуху, а находится на поверхности тела куколки, что позволяет рабочим идентифицировать именно зараженных особей».
Колония как суперорганизм
Колонии муравьев функционируют как единый организм, а не просто как сообщество индивидуумов. Королевы отвечают за потомство, а рабочие поддерживают здоровье колонии. Подобно клеткам человеческого организма, куколки-«зараженные клетки» подают химический сигнал «убей меня», чтобы предотвратить распространение инфекции. По словам Эрики Доусон, первой авторки исследования:
«То, что выглядит как самопожертвование, выгодно сигнализатору. Он защищает родственников по гнезду, сохраняя колонию здоровой и способной создавать новые поколения».
Различия между рабочими и матками
Исследователи заметили, что куколки-матки не подают сигнал о самоуничтожении. Их иммунитет сильнее, и они способны сдерживать инфекцию самостоятельно. Напротив, куколки рабочих не могут контролировать болезнь и сигнализируют о необходимости вмешательства, что позволяет взрослым муравьям убивать только реально опасных особей, не затрагивая тех, кто может выздороветь.
Ранее считалось, что рабочие убивают больных куколок по случайным признакам болезни. Новое исследование подтверждает, что инициатива исходит от самих куколок, которые производят химические сигналы только тогда, когда инфекция выходит из-под контроля. Это точное согласование действий на уровне отдельной особи и всей колонии позволяет эффективно предотвращать эпидемии внутри гнезда.
Альтруизм как эволюционная стратегия
«Больные куколки действуют ради колонии, но при этом сохраняют косвенную передачу своих генов через потомство соседей», — объяснила Доусон.
Если бы зараженная куколка оставалась незамеченной, она могла бы заразить остальных, что угрожало бы всей колонии. Таким образом, самоуничтожение — это продуманный эволюционный механизм защиты сообщества.
Исследование подчеркивает сложность социальных взаимодействий у муравьев и демонстрирует, как индивидуальные действия взаимосвязаны с жизнью всей колонии. Химическая сигнализация неизлечимо больных куколок позволяет колонии избегать эпидемий, сохраняя здоровье «суперорганизма».
Ученые разоблачили схему захвата власти в муравейнике
Открытие биологов: муравьи могут «клонировать» рабочих других видов
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram