Бразильские растения привлекли самых агрессивных муравьев белками
Муравьи в бразильской каатинге лучше защищают растения от насекомых-вредителей в местах с нехваткой животного белка. При этом от качества нектара, который эти растения производят, скорость реакции муравьев на растительноядных членистоногих не зависит. Статья опубликована в Biological Journal of the Linnean Society.
Многие виды муравьев пользуются растениями, поедая сладкий нектар, который те вырабатывают. Как правило, нектар образуется в цветках, но у таких растений, как тернера Turnera subulata, железы для его выработки расположены еще на черешках листьев. Сладкая жидкость, которая образуется вне цветков, может отличаться от настоящего цветочного нектара худшим качеством. Тем не менее, муравьи часто довольствуются и ей.
Сладость нектару придают углеводы. Других органических веществ в нем практически не содержится, но животным нужно потреблять еще белки и жиры. Можно предположить, что взаимодействие с растениями частично удовлетворяет потребности муравьев не только в сахарах, но и у другой органике — возможно, опосредованно. Например, муравьи могут питаться насекомыми, которые поедают листья охраняемых муравьями растений.
Сотрудники Федерального университета Сан-Паулу (Universidade Federal de São Paulo) Лаура Леаль (Laura Leal) и Фелипе Пассос (Felipe Passos) определили, какие факторы влияют на заинтересованность муравьев растениями с нецветочным нектаром. Для этого они поехали в каатингу штата Баия и там на территории Государственного университета Фейра-ди-Сантана (Universidade Estadual de Feira de Santana) организовали 19 экспериментальных площадок размером 4×4 метра. Участки располагались на расстоянии 30 и более метров друг от друга. На каждом из них росла тернера в количестве от 5 до 218 экземпляров. Других растений, способных производить нектар не только цветками, там не было.
Исследователи сначала привлекали муравьев на экспериментальные площадки искусственным нектаром, а затем отслеживали, куда уходят насекомые, когда насытятся. Также ученые определяли видовую принадлежность муравьев. Помимо доступности углеводов (она прямо пропорциональна числу тернер на площадке) авторы оценивали доступность белковой пищи для муравьев. Это делали, вкапывая в центре и в каждом углу участка ловушку, в которую падали членистоногие. Ловушки опустошали раз сутки и измеряли сухую биомассу попавших в нее особей.
В роли вредителей тернеры выступали личинки жуков-знахарей Ulomoides dermestoides. Их сажали на горизонтально расположенные листья растений и следили, насколько быстро за ними придут муравьи и где личинки будут съедены — прямо на листе или вдали от растения, на котором их нашли. На разных площадках на тернеры подсаживали неодинаковое число личинок, причем муравьи убивали не каждую.
Оказалось, что к нектароносным растениям нередко приходят представители двух видов муравьев сразу, а всего в 312 взаимодействиях с тернерами заметили муравьев 13 видов. Чаще остальных растения посещали Camponotus blandus (42 процента случаев) и Dorymyrmex piramicus (25,6 процентов случаев). Для этих видов главный источник белка — почвенные членистоногие. Тем не менее, они поедали и личинок жуков-знахарей с растений, и тем чаще и быстрее замечали и убивали их, чем ниже была на данной площадке биомасса почвенных членистоногих. От числа вредителей на конкретном растении поведение муравьев не зависело, и от видовой принадлежности самих муравьев тоже.
Получается, что растения, которые производят не очень качественный нецветочный нектар, способны привлечь муравьев тем, что на них можно найти белковую пищу — вредителей этих растений. Агрессивность муравьев по отношению к вредителям повышена, если в данной местности биомасса их обычных жертв, почвенных членистоногих, невелика. Муравьи не руководствуются соображениями защиты растения, так как от плотности вредителей на конкретном экземпляре их поведение не зависит. Тем не менее, получается, что тернере вполне выгодно взаимодействие с муравьями. Тип экологических отношений, в котором оба вида от взаимодействия получают пользу, называется мутуализм.
Муравьи вступают в мутуалистические отношения не только с растениями, но и с другими насекомыми. Классический пример — взаимодействия с тлей. Кроме того, отдельные виды научились взаимовыгодному сожительству с другими муравьями. Крупные Platythyrea conradti строят общий муравейник, а мелкие Strumigenys maynei его защищают.
Светлана Ястребова
Они нам кажутся почти в два раза легче своего реально веса
Исследователи из Великобритании предложили людям сравнить вес их собственных ладоней и грузов, подвешенных к рукам, чтобы выяснить, насколько верно люди оценивают массу своего тела и его частей. Проведенные эксперименты показали, что испытуемые сильно занижают вес собственных кистей — в одном из экспериментов он оказался на 49,4 процента ниже, чем реальный. Результаты опубликованы в Current Biology. Когда мы берем какой-то предмет, его ощущаемый вес связан с чувством усилия — величиной двигательных команд, которые направляются мышцам. За восприятие веса самого нашего тела и его частей тоже отвечает центральная нервная система, но нет конкретных сенсорных рецепторов, которые были бы в этом задействованы. Воспринимаемый вес тела может меняться из-за усталости, анестезии и других факторов. Пациенты, перенесшие инсульт с параличом конечности, часто жалуются на то, что конечность стала тяжелее. Протезы тоже кажутся людям более тяжелыми, хотя часто весят меньше реальной руки или ноги. Элиза Ферре (Elisa R. Ferrè) из Лондонского университета и ее коллеги решили выяснить, как люди воспринимают вес собственной кисти. В трех экспериментах участвовали 60 человек. До начала испытаний каждый участник опускал кисть левой руки, опирающейся на предплечье, на 30 секунд, чтобы оценить ее вес. Затем к уже лежащей на подушке руке крепили браслет, на который подвешивали грузы разной массы. Участники должны были сказать, что ощущалось тяжелее — кисть или груз. Грузом выступали пакетики с рисом, всего их было 16 штук, а их масса составляла от 100 до 600 грамм. В экспериментах ученые использовали психофизическую лестницу. Среднюю массу кисти, согласно ранее проведенным исследованиям, ученые взяли за 400 грамм. Первый подвешенный груз отличался на 200 грамм, то есть его масса составляла 200 либо 600 грамм — в зависимости от того, была лестница нисходящей или восходящей. Массу следующего груза выбирал алгоритм: если участник считал, что груз тяжелее ладони, следующий подвешенный груз был легче, и наоборот. Так спустя какое-то количество испытаний масса грузов начинала колебаться вокруг некоторой цифры — предполагаемой (участником) массы кисти. В первом эксперименте 20 участников просто сравнивали вес кисти и вес груза. Всего с ними провели три блока по 20 испытаний. В конце эксперимента ученые измерили реальную массу кистей участников, посчитав объем вытесненной рукой воды. Средняя масса кисти составила 327,9 грамм. Участникам, однако, казалось, что их кисть весит гораздо меньше: средний ощущаемый вес кисти оказался в среднем на 49,4 процента ниже, чем реальный, — то есть кисть, по мнению испытуемых, весила менее 200 грамм (p < 0,0001). Во втором эксперименте участвовало еще 20 человек. Теперь после серии испытаний ученые попросили людей в течение десяти минут делать упражнения с ручным тренажером, чтобы их кисть устала. Усталость люди оценивали по стобалльной шкале; до начала испытаний она составляла в среднем 10 баллов, а после упражнений — 70. И до, и после упражнений участники воспринимали свои ладони более легкими, чем есть на самом деле. Однако уставшая рука казалась им немного тяжелее, и ощущаемый вес был уже на 28,8 процента ниже реального (p < 0,01), по сравнению с 43,9 процента до упражнений (p < 0,0001). В третьем эксперименте другие 20 участников пытались взвесить свою руку и мешочки с рисом, однако теперь в каждом испытании они чувствовали поочередно и вес кисти, и вес груза. Независимо от того, что они взвешивали первым, рука все равно казалось им легче, чем она есть на самом деле — в среднем на 33,4 процента (p < 0,001) Исследователи предположили, что такое искажение восприятия, возможно, помогает нам сравнивать массы двух предметов, которые мы берем в обе руки. Если один предмет весит 400 грамм, а другой 500, и к ним добавляется еще и масса самих рук (около 3 килограмм), то распознать, что тяжелее, а что легче, будет сложно. Таким образом, перцептивное «вычитание» веса собственных конечностей может улучшить восприятие веса самих предметов. Также авторы считают, что занижение ощущаемого веса тела — механизм, который помогает нервной системе модулировать активность, или, наоборот, отдых. А воспринимаемый вес предметов можно изменить в виртуальной реальности. Например, если предмет движется медленнее, чем рука, он будет казаться немного тяжелее. А еще более тяжелыми виртуальные объекты станут, если надеть на запястья вибрирующие ремешки.