Зараженные грибком муравьи полечились перекисью водорода из тлей

Энтомологи выяснили, что бурые лесные муравьи, зараженные грибком, отдают предпочтение корму, в котором содержится много измельченных тлей Megoura viciae — источника перекиси водорода. Эта помогает насекомым успешно бороться с инфекцией, но только в случае, когда у них есть доступ к полноценному и разнообразному питанию. Вероятно, в природе заболевшие муравьи активнее охотятся на тлей M. viciae, которых обычно избегают. Как отмечается в статье для журнала Biology Letters, поведение бурых лесных муравьев можно считать еще одним примером самолечения у животных.

Некоторые животные научились использовать для самолечения насекомых. Самцы дроф (Otis tarda) в брачный период склевывают ядовитых жуков-нарывников (Meloidae), чтобы избавиться от болезнетворных бактерий и гельминтов и стать привлекательнее для самок, а шимпанзе (Pan troglodytes) прикладывают насекомых к собственным ранам и ранам сородичей — вероятно, так они ускоряют их заживление. Более того, сами насекомые иногда лечатся насекомыми. Например, африканским муравьям Megaponera analis, пострадавшим во время охоты, сородичи обрабатывают раны антимикробными соединениями, которые вырабатываются железами у них на спине.

Команда энтомологов под руководством Джейсона Риссанена (Jason Rissanen) из Грацкого университета описала еще один пример самолечения насекомых насекомыми. В центре внимания исследователей оказались бурые лесные муравьи (Formica fusca). Эксперименты, проведенные ранее в лабораторных условиях, показали, что при заражении паразитическим грибком боверией Басси (Beauveria bassiana) эти насекомые начинают отдавать предпочтение пище, которая обогащена перекисью водорода. Это вещество ядовито для муравьев, но в малых дозах помогает им избавиться от инфекции.

Риссанен и его соавторы предположили, что в природе зараженные грибком бурые лесные муравьи ведут себя похожим образом. Источником H₂O₂ для них могут служить тли Megoura viciae, в телах которых концентрация этого соединения относительно высока. Бурые лесные муравьи не пасут представителей данного вида (в отличие от ряда других видов тлей), однако делят с ними одну и ту же среду обитания, что дает им возможность охотиться на них. При этом здоровые муравьи, скорее всего, стараются не поедать M. viciae, чтобы не отравиться перекисью водорода.

Для проверки своей гипотезы исследователи собрали в лесу в окрестностях финского города Ханко 45 колоний F. fusca, перенесли их в лабораторию и провели с ними серию экспериментов. В ходе первого опыта авторы взяли 30 муравьиных колоний и разделили каждую из них на экспериментальную и контрольную группу по 80 рабочих особей в каждой. Каждую из 60 получившихся групп поселили в отдельном контейнере. При этом особей из экспериментальных групп заразили грибком B. bassiana, а их сородичей из контрольной группы — нет. В течение девяти суток эксперимента муравьям одновременно давали стандартный корм; корм, в который добавили немного измельченных тлей M. viciae; и корм, в котором было много измельченных тлей M. viciae. Выбор насекомых фиксировали на фотоаппарат пять раз в сутки.

Как и ожидали авторы, заражение грибком повлияло на пищевые предпочтения бурых лесных муравьев. Особи из контрольных групп чаще выбирали стандартный корм, чем корм с высокой концентрацией измельченных тлей (p = 0,0013). Их сородичи из экспериментальных групп в среднем одинаково охотно поедали все три вида корма. В первые дни они отдавали предпочтение стандартному корму, на четвертый-шестой день после заражения переключались на тот, где была самая высокая концентрация тлей, а затем возвращались к стандартному корму. К концу эксперимента число погибших муравьев в обоих типах групп оказалось примерно одинаковым.

На втором этапе Риссанен с коллегами взяли еще 15 колоний, разделили каждую на четыре группы по 50 рабочих особей в каждой и поместили их в отдельные контейнеры. Затем половину групп заразили грибком. После этого за муравьями наблюдали на протяжении девяти дней, однако на этот раз каждой группе предоставляли только один вид корма: либо стандартный, либо с высоким содержанием измельченных тлей. Когда в конце эксперимента авторы подсчитали количество погибших муравьев, оказалось, что в зараженных колониях погибло больше особей, чем в контрольных, причем вне зависимости от того, получали ли они только стандартный корм или только обогащенный тлями (p = 0,001).

Результаты исследования подтверждают, что зараженные грибком бурые лесные муравьи меняют пищевые предпочтения и более активно поедают корм, в котором много измельченных тлей M. viciae и, соответственно, высока концентрация перекиси водорода (впрочем, не исключено, что это не единственное содержащееся в тлях соединение, которое помогает заболевшим муравьям). Оказавшись в аналогичной ситуации в природе, они, вероятно, активнее охотятся на этих тлей. При этом муравьи отдают предпочтение пище с повышенным содержанием H₂O₂ лишь в течение нескольких дней после заражения, когда риск гибели от грибка наиболее велик, а в другое время избегают корма, где много измельченных M. viciae, скорее всего, из-за ядовитости этих насекомых. Впрочем, здоровые муравьи, которых кормили только кормом с повышенным содержанием тлей, гибли реже, чем их зараженные сородичи, тоже получавшие лишь этот вид пищи. Таким образом, поедание тлей M. viciae приносит зараженным муравьями пользу только при доступе к полноценному и разнообразному рациону.

Ранее австрийские зоологи выяснили, как защищаются от инфекций черные садовые муравьи (Lasius niger). Матки этих насекомых иногда основывают новую колонию сообща. Однако 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.