Черные огненные муравьи сделали сифон из песка

Рабочие особи черных огненных муравьев (Solenopsis richteri) могут создавать сифонные конструкции из песка для добычи жидкой пищи. Это показали китайские ученые, которые с помощью полисорбата уменьшали поверхностное натяжение сахарного раствора и затем пускали к нему муравьев. Когда риск утонуть был высоким, муравьи начинали тащить к крышечке песок, формируя что-то наподобие сифона: сироп впитывался в песчинки в крышечке и в итоге попадал в горку песка рядом. Так муравьям удавалось добыть до половины всего сахарного раствора. Как сообщается в статье, опубликованной в журнале Functional Ecology, это первый задокументированный случай создания сифонных конструкций среди животных. 

Выживание в дикой природе во многом требует от животных способности адаптироваться к изменчивой среде. Многие виды, поэтому, активно пользуются инструментами: шимпанзе вылавливают термитов из труднодоступных мест удочками и учат этому своих детей, свиньи могут выкопать яму с помощью коры и палок, а вороны настолько хорошо управляются с орудиями, что могут делать их самостоятельно — и даже по памяти.

Инструментами могут пользоваться и насекомые, а в частности — муравьи: представители некоторых видов, к примеру, используют подручные средства в качестве своеобразной губки для впитывания и переноски жидкой еды (например, нектара) и даже могут выбрать среди нескольких вариантов самый впитывающий материал. Разумеется, использование инструментов должно подразумевать и определенный механизм адаптации, чтобы орудия не использовались «впустую» — но конкретно этот аспект адаптации у муравьев изучен плохо.

Разобраться в вопросе подробнее решили Аймин Чжоу (Aiming Zhou) из Хуачжунского сельскохозяйственного университета и его коллеги. Они сосредоточились на рабочих особях десяти колоний черных огненных муравьев, которые в дикой природе используют для добычи пищи песчинки, часто — в качестве абсорбирующего материала.

В эксперименте ученые использовали пластиковые крышечки от бутылок, наполненные 15-процентным сахарным раствором, в которые сначала запустили по одной особи: муравьи, благодаря своим гидрофобным кутикулам и поверхностному натяжению жидкости, спокойно залезали в крышечку и не тонули в сиропе. Затем в сироп добавили полисорбат-80 — поверхностно-активное вещество, уменьшающее натяжение: в таком сиропе муравьи начинали быстрее тонуть, а если все же могли выбраться, то делали это гораздо медленнее (p < 0,001).

Затем к крышечкам пускали уже целые колонии муравьев: им предоставили как обычный сахарный раствор, так и раствор с добавлением полисорбата в разных концентрациях (стоит отметить, что, как показал отдельный эксперимент, запах вещества муравьев не привлекал). Недалеко от крышечек ученые также насыпали горстку песка, которым муравьи могли пользоваться. 

В случае, когда риск утонуть был высоким (то есть поверхностное натяжение сахарного растворы было меньше — даже при минимальной концентрации полисорбата) муравьи начинали переносить песчинки к крышечке и сваливали их в раствор и вокруг, формируя что-то вроде мостика. В итоге у насекомых получалось что-то наподобие сифона: сироп впитывался в песчинки в крышечке и далее проходил в кучу песка рядом с ней. 

Так муравьям удавалось доставать до половины всей жидкости из крышечки — и при этом не тонуть. Когда поверхностное натяжение раствора оставалось неизменным, и муравьи могли спокойно держаться на поверхности, песок они не использовали, а просто забирались внутрь крышечки и питались прямо в ней.

Авторы, таким образом, показали, что черные огненные муравьи могут адаптировать использование инструментов под изменчивость среды: песком они пользовались только в том случае, когда это в действительности было необходимо для выживания. Ученые также утверждают, что это первый задокументированный случай использования инструментов для создания подобной сифонной конструкции среди животных.

Муравьи, судя по всему, также могут хорошо пользоваться информацией, полученной ранее: недавно ученые показали, что рабочие особи видов Melophorus bagoti и Cataglyphis fortis запоминают расположение опасных ям и в будущем стараются их избегать.

Елизавета Ивтушок