Похороны больных муравьиных королев спасли здоровых особей от заражения

«Королева» Lasius niger

Jens Buurgaard Nielsen / Wikimedia Commons

Королевы черных садовых муравьев (Lasius niger) иногда основывают новую колонию сообща. Австрийские биологи обнаружили, что если одна из них заболевает и гибнет, вторая матка утилизирует труп, что помогает снизить риск заражения. Здоровые королевы разгрызают умершую самку на части, закапывают ее или выбрасывают из гнезда. Статья опубликована в BMC Evolutionary Biology.

Черные садовые муравьи, или черные лазии, — один из самых распространенных видов в Европе, в том числе в средней полосе России. Как и другие социальные насекомые, они живут в колонии, которую основала королева (муравьиная матка). Она устраивает подземное гнездо и откладывает яйца, из которых выводятся рабочие особи. При большой скученности насекомых заразившийся грибком или патогеном муравей может легко заразить собратьев по колонии. Чтобы уменьшить риск заражения отдельных особей и колонии в целом, рабочие муравьи занимаются грумингом друг друга.

Молодые королевы лишены этой защиты, так как они покидают колонию, чтобы основать свое собственное гнездо, и делают это без поддержки рабочих муравьев. Соответственно, смертность от болезней среди новоиспеченных королев выше. Матки некоторых видов, в том числе и черных лазиев, выходят из положения, основывая колонии сообща. По наблюдениям исследователей, у L. niger так себя ведут около 18 процентов королев. С одной стороны, в этом случае вероятность успешного создания нового гнезда выше. С другой, по-видимому, повышается и риск заражения одной из особей.

Чтобы выяснить, как королевы ведут себя по отношению к другим зараженным маткам, авторы новой статьи провели ряд экспериментов. Они собрали несколько сотен новоиспеченных муравьиных маток и поместили их в пластиковые «гнезда», на дно которых насыпали слой размельченного гипса. Затем они намазали часть насекомых раствором с грибком Metarhizium brunneum. Этот патоген вызывал инфекцию, от которой муравьи погибали в среднем за шесть дней. Контрольную группу насекомых («ложно-зараженных») мазали чистым раствором без грибка.

В первом эксперименте исследователи выясняли, выбирают ли королевы для основания гнезда только незараженных особей, или им все равно. Ученые подсаживали к зараженной или ложно-зараженной особи в гнезде матку из экспериментальной группы, чтобы она могла выбрать, основывать гнездо в одиночку или присоединиться к особи в гнезде. Оказалось, что за 72 часа, в течение которых проводился эксперимент, 65 процентов королев решили присоединиться к другой особи — при этом не имело значения, была ли та инфицирована или нет. По мнению исследователей, такой результат можно объяснить тем, что сначала королевы-основательницы подвергаются слишком большому риску быть съеденными или умереть от обезвоживания, поэтому им надо как можно быстрее выкопать гнездо-убежище. По-видимому, угроза заражения от другой королевы в такой ситуации пугает насекомых меньше.

В следующем эксперименте ученые смотрели, как ведут себя муравьиные матки по отношению к телу умершей королевы у себя в гнезде. Авторы исследования помещали больную или ложно-зараженную особь в гнездо к другой (здоровой) и наблюдали за их поведением. Муравьиные гнезда были двух типов: с выходом наружу и герметично закрытые. Когда инфицированные особи начали гибнуть, экспериментаторы также умертвили ложно-зараженных особей и оставили их в гнездах.

Вскоре после смерти зараженных и ложно-зараженных особей 74 процента королев, оставшихся в герметично закрытых гнездах, разгрызли труп на части, отделяя ножки и сегменты тела друг от друга, а в 62 процентах случаев муравьи закапывали умершую особь в слой гипса на полу пластиковой коробки. Самки, которые находились в открытых гнездах, в 78 процентах случаев выкидывали труп наружу. Если же королева оставляла труп в гнезде, то она также либо разгрызала его, либо закапывала. Муравьи вели себя одинаково как по отношению к больной, так и по отношению к ложно-зараженной особи.

Исследователи отмечают, что в 96 процентах случаев тела мертвых самок начинали выделять споры патогенного грибка, которые заражали здоровых особей. Однако королевы обычно были быстрее и утилизировали трупы быстрее, чем те становились опасны для них самих.

Также исследователи выяснили, помогает ли это поведение избежать заражения. Оказалось, что да. При обычных контактах с больными здоровые королевы погибали в 45 процентах случаев и на телах 95 процентов из них образовывались споры грибков. Однако когда здоровые королевы разгрызали или хоронили труп больной особи, они сами заболевали в семь раз реже, чем те, кто этого не делал. Те особи, которые выбрасывали инфицированную самку из гнезда, заболевали втрое реже.

Ранее исследователи выяснили, что муравьи способны выживать без королевы вообще. Они обнаружили в заброшенном ядерном бункере времен холодной войны колонию, состоявшую из одних рабочих особей.

Екатерина Русакова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.