Химическое оружие выдумали. муравьи
Не так давно американские ученые выяснили, как местные виды муравьев борются с наглым захватчиком, аргентинским муравьем. Нашествие данного вредителя из Южной Америки не могут остановить даже люди. А вот муравьям это под силу. Они используют специфическое химическое оружие, которое для них самих не считается смертельным. Однако для инопланетянина это яд.
Аргентинский муравей (Linepithema humile), хоть ростом невысокий (всего-то 2-3 мм), но очень неприятен.
И обязательно от него страдают садоводы. А дело все в том, что, как и остальные муравьи, он чрезвычайно любит питаться сладкими выделениями тлей, а еще щитовок и червецов. Эти же насекомые, как мы знаем, являются вредителями растений, стебли, листы и корни которых они прокалывают собственными хоботками и высасывают из них соки. Что там говорить, только одна семейка зловредной тли филлоксеры (Dactylosphaera vitifoliae) способна за лето устранить целый виноградник!
Филлоксера – тля, которая чуть было не оставила Европу без вина.
Аргентинские же муравьи не только охраняют данных вредителей от хищников, но и ухаживают за ними, совсем как аргентинские гаучос (так там называют ковбоев) за коровами. Под их надзором тли чувствуют себя прекрасно и активно размножаются, что приводит к полной плодово-ягодной катастрофе. А потому как семьи у аргентинских муравьев очень большие, они насчитывают миллиарды особей (так, к примеру, одна громадная колония данных муравьев в Америке, которая состоит из нескольких тысяч связанных между собой гнезд, раскинулась на 900 км вдоль берега Калифорнии). Так что, поймите, и «дойных» тлей им необходимо много.
Проблема распространения аргентинского муравья особенно остро встала к концу Девятнадцатого века, когда этот муравей, прежде живший лишь в пампасах и субтропических лесах Южной Америки, начал при помощи человека понемногу завоевывать мир. В первую очередь он объявился в Центральной Америке, потом — в южной части США, а оттуда перебрался в страны Европы и Восточную Азию.
В период СССР сотрудникам зоокарантинных служб получалось удачно отображать его попытки перейти границы СССР, но сейчас ситуация преобразилась. По некоторым сообщениям, маленькие колонии данных муравьев уже есть в Приморье. Более того, в «зоне риска» оказалась соседствующая с нами Украина — данных муравьев иногда вылавливают и уничтожают энтомологи Одессы и Севастополя. Но долго ли они смогут удерживать его натиск?
Чего же этот муравей смог настолько широко расшириться по всему миру? Во-первых, благодаря тому, что он, в отличии от других субтропических видов, умеет переживать суровые зимы. Муравейники данного вида обладают большими подземными камерами, в которых жители гнезда без разных проблем зимуют (в большинстве случаев у субтропических муравьев подобных «зимовочных гостиниц» не встречается).
Более того, эксперименты показали, что внутривидовая враждебность среди данных муравьев сильно низкая. Когда рабочие из одного гнезда встречают фуражиров из соседнего, то они не пытаются прогнать их, а наоборот, вступают с ними в дружеские контакты. Также было замечено, что если фуражир нечаянно зайдет в середину ну абсолютно не собственного гнезда, то никто его не прогонит — наоборот, порой даже покормят. Благодаря этому у аргентинских муравьев очень часто наблюдаются говоря иначе «суперколонии» — сообщества, в которые соединяются несколько гнезд, чье население происходит от различных самок-основательниц (калифорнийское поселение в Америке, о котором мы выше упоминали — как раз стереотипная суперколония). Интересно, что при подобном объединении не только рабочие особи, но и царицы вполне себе мирно сосуществуют между собой.
А вот к остальным муравьям аргентинцы, в основном, очень нетерпимы. Они регулярно выполняют нападения на соседей, разоряют их муравейники и убивают или изгоняют их хозяев. При этом им получается справляться даже с очень большими и агрессивными видами-соперниками, потому как аргентинцы, что именуется, «берут числом» — в набеге в большинстве случаев участвует десятки тысяч особей! В этом нет ничего удивительного, что там, где живут эти захватчики, они фактически полностью вытесняют местные виды. Никому из них не всилах дать отпор этим аргентинским «мачо». Помимо, пожалуй, что, ложного медового муравья (Prenolepis imparis).
Этот муравей, которого еще из-за стойкости к холодам называют зимним, живет в степной зоне и листопадных лесах Соединённых Штатов, а тоже довольно часто встречается в парках на территории университетских городов. Собственно там не так давно студенты Стэнфордского университета (Соединённых Штатов) из группы энтомолога Деборы Гордон, наблюдая за знакомым им поселением зимнего муравья, как-то раз увидели странную картину — недалеко от муравейника вся территория была просто осыпана трупами аргентинских муравьев, которых запасливые фуражиры деловито утаскивали в середину гнезда. Интересно, что через пару дней эта ситуация повторилась. Стало очевидным, что аргентинцы пару раз пытались нападать колонию зимних муравьев, но всегда каким-то таинственным образом хозяевам получалось отбить нападение, причем нанёсши большой урон сопернику. Но как они смогли это сделать?
И вот 1 раз экспериментаторам получилось увидеть саму битву. Аргентинские муравьи атаковали, что именуется, «лавой», впрочем дозорные увидели приближение этой орды очень далеко от самого гнезда и сразу дали знать в муравейник. Навстречу агрессорам вышли стройные ряды самых больших рабочих, которые при приближении соперника, как это ни необычайно, начали вертется к нему… задом! Каждый защитник муравейника задирал вверх брюшко и выделял каплю беловатой тягучей жидкости. Если она попадала на аргентинского муравья, то он умирал фактически быстро. В конце концов только лишь пару сотен зимних муравьев очень быстро обратили в бегство многотысячное полчище аргентинцев за какие-нибудь пару-тройку минут.
Позднее в лаборатории биохимики исследовали состав этого смертоносного вещества. И здесь стало известно, что в действительности оно собой представляет смесь из нескольких углеводородов, которая для зимних муравьев считается штатным сигнальным феромоном. Этот феромон они применяют при контакте — он необходим, чтобы по его аромату члены одной колонии сразу узнали друг друга. Но вот для аргентинцев эта коммуникативная субстанция из-за чего то оказалась смертельно ядовитой.
Последующие эксперименты в лаборатории, при которых искатели устраивали «бои гладиаторов» между нескольких особей муравьев различных вариантов еще раз подтвердили это предположение. Выходит, то, что для янки классно, для латиноса — верная смерть! Более того, было замечено, что зимние муравьи пользовались этим оружием лишь в случае если соперников было довольно много: в схватках их серии «один на один» муравей предпочитал просто кусать соперника, а вот при соответствии «один к пяти» он применял эффективное химическое оружие. Искатели думают, что, возможно, производство данного вещества считается достаточно энергозатратным процессом и зимние муравьи не хотят расходовать его очень часто.
Итак, наверное, только зимние муравьи способны справиться с наглым захватчиком и защитить собственные владения от его притязаний. Но это открытие поможет и людям справиться с напором аргентинского муравья. Ведь если получится синтезировать в лаборатории вещество, подобное тому, что выделяют Prenolepis imparis, то при помощи него можно будет устранить все большие колонии аргентинцев там, где они недалеко подойдут к садам, полям и огородам. Ну, а пока этого не произошло, американским фермерам рекомендуется просто подселять на собственные участки зимних муравьев, они очень быстро прогонят аргентинцев оттуда.
Кстати, не только зимние муравьи применяют химическое оружие при отражении атаки. Его применяют рабочие и воины большинства видов, даже обыкновенные для нас рыжие лесные муравьи (Formica rufa). Впрочем интереснее всего контратакуют большие воины живущих в Малайзии муравьев Camponotus saundersi и Camponotus truncatus.
Camponotus saundersi Их ещё называют муравьями-камикадзе и взрывающимися муравьями.
Camponotus truncatus (пробкоголовый муравей) .
Их брюшко заполнено отростками верхнечелюстных желез, которые вырабатывают маслянистую жёлтую жидкость. У нее имеются одно любопытное свойство — когда она попадает на воздух, то застывает и преобразуется в максимально прочный клеевой состав. Если в эту клеевую ловушку попадет другое насекомое, оно никогда не сможет освободиться и погибнет.
Так вот, когда подобных «клейких» солдат окружает много врагов, они приходят в сильное возбуждение и мышцы их брюшка резко уменьшаются, из-за чего оно просто разрывается, разбрызгивая клеевой состав по сторонам. Сам солдат, естественно, погибает, впрочем успевает отправить на «тот свет» десятки соперников, на которых попадает этот клей. Настоящий камикадзе, право слово!
Ученые думают, что аналогичная стратегия появилась как способ защиты гнезда от муравьев-кочевников. Остановить многомиллионную колонну воины-камикадзе, разумеется, не могут, потому как она двигается от того, что задние все время напирают на передних. Впрочем задержать ее на пару минут, за которые муравьи-няньки успеют эвакуировать в безопасное место расплод и, если выйдет, увести царицу, им полностью по силам. Они жертвуют собой ради грядущего всей семьи, а такая жертва всегда считается эволюционно оправданной.
Как можно заметить, химическое оружие выдумали абсолютно не люди. Муравьи стали применять его за миллион лет до возникновения первого человека. И, нужно сказать, выполняют это они куда эффектнее нас.
Что растят муравьи — листорезы? Как они это выполняют? Каких бактерий носят на себе эти муравьи?
любовь рудина
A — симбиотические бактерии на нижней стороне переднего сегмента груди муравья-листореза; B — колония бактерий в углублении на теле муравья; C — углубление, очищенное от бактерий; E — другой вид муравья-листореза, сплошь покрыт углублениями с симбиотическими бактериями (рис. из публикации в Science)
Муравьи-листорезы возводят очень большие гнезда под землёй, в каждом гнезде есть именно устроенная плантация грибов. Грибы служат муравьям фактически единственной пищей. Когда матка основывает новый муравейник, она переносит во рту культуру пищевого гриба, и подобным образом обеспечивает пропитанием собственную новую семью. Эти пищевые грибы произрастают исключительно на субстрате измельченных живых листьев или опада, который пополняется рабочими муравьями. Так что фермерское хозяйство — не человеческое открытие. Муравьи выдумали его как минимум на 50 млн лет до недавнего времени.
Впрочем любая монокультура, будет это человеческие посевы или муравьиные, очень неустойчива: ни один уважающий себя паразит не упустит возможности хорошо перекусить и оставить многочисленное, обеспеченное сытным будущим потомство. На муравьиных фермах таким паразитом стал специальный аскомицетовый грибок Escovopsis. Он за несколько дней сделает грибной огород в зеленовато-бурую мертвую массу, если огородники не будут тщательно наблюдать за собственными посевами.
Пару лет назад Камерону Карри (Cameron Currie) из Висконсинского университета (Мэдисон, Соединённых Штатов) с соавторами получилось показать, что в борьбе с характерным грибком-паразитом листорезам помогает актинобактерия Pseudonocardia (актинобактерий до недавнего времени величали актиномицетами и относили к грибам) , которая формирует антибиотик, убийственный для Escovopsis, но не вредного для всех других грибов. Эта бактерия живёт на поверхности тела муравьев-листорезов и также переносится муравьиной маткой при основании новой семьи. Безответственные муравьиные самцы данных бактерий не переносят, также как и культуры пищевых грибов.
Итак, муравьи растят грибы для собственного пропитания, грибам то и дело угрожает нацеленный исключительно на них грибок-паразит, со специальным паразитом сражается актиномицет, именно для этого бережно передаваемый муравьями по наследству. Любой, кто хоть мельком ознакомился с данным примером идеально пригнанного симбиоза, в первую очередь задаст вопрос: как такое могло возникнуть в ходе эволюции?
Методом анализа ДНК ученым получилось показать многообразие штаммов, или видов, Pseudonocardia, применяемых для врачевания посевов даже одним видом листорезов. Это значит, что как бы быстро паразит ни приспосабливался к токсичному антибиотику, актиномицет имеет уже наготове новый штамм. Если даже погибнут муравейники с изжившим себя штаммом, есть достаточно иных муравейников с набором продуктивных штаммов. Но тогда, что же заставляет бактерий эволюционировать в середине муравьиных семей?
Эйвинд Гроза Фиордов
Грибы они растят для жратвы. Смотрел по ВВС
Муравьи-листорезы растят грибы на компосте из листьев. Для защиты собственных плантаций от паразитов муравьи используют антибиотики, вырабатываемые бактериями-актиномицетами (фото с сайта www.richard-seaman.com)
Муравей-листорез может подымать и перемещать грузы, масса котороых в 50 раза больше его своего веса. Грибы служат муравьям фактически единственной пищей. Когда матка основывает новый муравейник, она переносит во рту культуру пищевого гриба, и подобным образом обеспечивает пропитанием собственную новую семью. Эти пищевые грибы произрастают исключительно на субстрате измельченных живых листьев или опада, который пополняется рабочими муравьями. Так что фермерское хозяйство — не человеческое открытие. Муравьи выдумали его как минимум на 50 млн лет до недавнего времени.
Муравьи начали растить грибы 20 миллионов лет тому назад. Энтомологи из Музея естественной истории при Смитсоновском институте проследили за эволюцией навыков к сельскохозяйственной деятельности у муравьев-листорезов и выяснили, что предок современных муравьев, который первый раз начал растить грибы, возник около 50 миллионов лет тому назад. Работа ученых размещена в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Из всех изученных видов живых существ способность к сельскохозяйственной деятельности обнаружена только у четырех из них: люди, короеды, термиты и муравьи. Среди муравьев, занимающихся фермерским хозяйством, наиболее целесообразно изучены муравьи-листорезы. Они не питаются листами, а применяют их для выращивания грибов, которые и употребляют в пищу. Муравьи режут куски листьев, пережевывают их и удобряют почву, в которой растут грибы.
На основании анализа очередности ДНК, ученые выстроили эволюционное дерево муравьев-«фермеров». Им получилось установить, что предок листорезов, который первым начал заниматься фермерским хозяйством, возник около 50 миллионов лет тому назад, в период глобального потепления. За дальнейшие 25 миллионов лет муравьи развили 4-ре разных «подхода» к фермерскому хозяйству
Так, одна из групп муравьев около 20 миллионов лет тому назад научилась растить грибы тех видов, которые они употребляют в пищу. Из данной группы «фермеров» около 10 миллионов лет тому назад случились муравьи-листорезы.
Ученым получилось не только проследить эволюционную цепочку муравьев, практикующих фермерское хозяйство, но и выявить недостающее звено этой цепи. Эволюционную брешь заполнил один из видов муравьев, популярных в Южной Америке.
Изыскание ученых-энтомологов заняло около 15 лет. Ученые собрали генетический материал 91 вида муравьев, 65 из которых занимаются выращиванием грибов. Для составления эволюционного дерева ученые установили очередности ДНК муравьев. На основании полученных данных, искатели при помощи нескольких современных алгоритмов анализа смогли оценить временные интервалы, разделяющие различные группы муравьев, выращивающих грибы.
для чего выдумали муравьиный спиРт. )?
для муравьедов, чтобы им легче было, а то пихают собственный хобот
Вера Трошина
чтобы муравьёв «мочить» официально))))))))))))))
