Муравьев давно считают чемпионами самоотверженности в мире насекомых: заболевшие особи изолируются, рабочие гибнут, защищая королеву. Интересы колонии всегда важнее жизни индивида. Но новое исследование показало, что этот альтруизм заходит еще дальше — некоторые муравьи жертвуют собой, даже не успев родиться. Об этом рассказывает Pop Science.
Ученые обнаружили, что зараженные грибковой инфекцией куколки муравьев передают взрослым особям специфический химический сигнал еще до выхода из кокона. По этому сигналу рабочие муравьи распознают безнадежно больных «младенцев» и уничтожают их, чтобы спасти всю колонию. Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications и уже стало одним из самых наглядных примеров так называемого «суперорганизма» в природе.
Колония как единый организм
Отдельный муравей — существо предельно простое. Но в колонии, где могут жить сотни тысяч насекомых, все меняется. Здесь отдельная жизнь теряет самостоятельное значение: каждый муравей работает как клетка в большом живом теле.
Исследователи из Австрийского института науки и технологий (ISTA) изучали поведение муравьев вида Lasius neglectus после заражения их грибковым патогеном Metarhizium brunneum. Ученые наблюдали, что происходило как с отдельными особями, так и с группами.
Именно тогда они заметили, что зараженные рабочие куколки — еще не сформировавшиеся взрослые муравьи — начинали выделять измененный запах тела. Этот запах работал как сигнал тревоги для окружающих взрослых муравьев.
Химическое «сообщение» о собственной гибели
Самое поразительное, что этот сигнал появлялся не автоматически. Куколки «включали» его только тогда, когда рядом находились взрослые рабочие муравьи — те, кто мог принять решение об уничтожении зараженной особи.
Если куколка не была инфицирована, никакого тревожного запаха она не издавала. Это означает, что сигнал — не побочный эффект болезни, а активный биологический механизм. Проще говоря: безнадежно больные куколки буквально «сообщают» колонии о своей инфекции, чтобы их вовремя устранили и не дали болезни распространиться.
«Предупреждая колонию о смертельной инфекции, эти муравьи позволяют сохранить здоровье всей популяции. Даже если они сами погибают, их гены все равно передаются следующему поколению через выживших родственников», — объясняет соавтор исследования Эрика Доусон.
Запах, который нельзя спутать
Чтобы такой механизм работал, сигнал должен быть предельно точным. Уничтожить здоровую куколку по ошибке — слишком высокая цена даже для суперорганизма. Анализ показал, что «запах тревоги» состоит из нелетучих химических соединений, которые находятся прямо на поверхности тела куколки и не распространяются в воздухе на большое расстояние.
«Этот сигнал не может заполнить все гнездо. Он работает только при прямом контакте с зараженной куколкой», — объясняет химический эколог Томас Шмитт из Вюрцбургского университета.
Благодаря этому взрослые муравьи уничтожают строго те куколки, которые действительно представляют угрозу.
Будущих королев не трогают
Интересно, что этот механизм работает не для всех. Куколки, из которых должны развиться будущие матки, обладают более сильным иммунитетом и чаще справляются с инфекцией самостоятельно. В лабораторных экспериментах ученые не обнаружили ни одного случая, когда зараженные будущие королевы подавали аналогичный сигнал самоуничтожения. Колония, по сути, «делает ставку» на их выживание.
Предельный альтруизм
По словам исследователей, в этом поведении особенно впечатляет точная согласованность двух уровней — индивидуального и коллективного.
«Это идеальный пример того, как эволюция связала судьбу одного организма и всей колонии в единую систему», — отмечает эколог Сильвия Кремер.
Муравьи показывают редкий для природы уровень «биологической солидарности»: даже еще не родившийся организм способен пожертвовать собой ради выживания сотен тысяч других. Благодаря этому они остаются одними из самых устойчивых существ на планете.
PS: Ставьте лайк и подписывайтесь на «Ведомости» в Telegram и MAX