Муравьи-паразиты обманом заставили муравьев-хозяев убить собственных матерей

Энтомологи описали необычный способ, который позволяет паразитическим муравьям Lasius orientalis и L. umbratus захватывать чужие колонии. Матки насекомых проникают в гнезда муравьев L. flavus и L. japonicus соответственно и многократно опрыскивают их маток муравьиной кислотой. В результате рабочие особи вида-хозяина начинают воспринимать собственную мать как угрозу и убивают ее. А ее место занимает паразитическая матка. Как отмечается в статье в журнале Current Biology, ранее считалось, что при захвате чужих гнезд паразитические муравьи лично убивают хозяйских маток, однако теперь стало ясно, что они могут делегировать эту задачу рабочим особям вида-хозяина.

Более 200 видов муравьев (Formicidae) в процессе эволюции стали социальными паразитами. Они используют других муравьев для собственного выживания и размножения. Энтомологи делят такие виды на три основные группы. Инквилины подселяются в чужие колонии и живут за счет их , с которыми, как правило, не вступают в прямые конфликты. Рабовладельцы похищают куколок других видов, выращивают их и используют вылупившихся особей в качестве рабов.

Наконец, временные социальные паразиты захватывают чужие колонии. У таких муравьев матка после спаривания проникает в гнездо другого вида и убивает местную матку. Затем она с помощью химических сигналов манипулирует поведением из этой колонии таким образом, чтобы они заботились о ней и ее потомстве. После гибели матки вида-хозяина его воспроизводство в гнезде прекращается, и по мере того, как относящиеся к нему рабочие особи по разным причинам умирают, им на смену приходят рабочие вида-захватчика. В конце концов социальные паразиты полностью сменяют хозяев.

Энтомолог Кейзо Такасука (Keizo Takasuka) из Университета Кюсю и его коллеги описали необычный подход, с помощью которого матки некоторых паразитических муравьев избавляются от маток вида-хозяина. Они проводили лабораторные наблюдения за четырьмя представителями рода Lasius: паразитическими L. orientalis и L. umbratus и их хозяевами: L. flavus и L. japonicus. Исследователи заметили, что когда матка L. orientalis или L. umbratus проникает в гнездо L. flavus или L. japonicus соответственно, она осторожно приближается к местной матке, но не убивает ее, а опрыскивает жидкостью — предположительно, муравьиной кислотой — из брюшка, после чего отступает. Поведение рабочих особей вида-хозяина резко меняется: они начинают нападать на собственную матку, которая приходится им всем родной матерью, как нападали бы на вторгшегося в гнездо врага. После этого захватчица еще несколько раз опрыскивает матку вида-хозяина, пока последнюю в конце концов не убивают рабочие особи. Избавившись от конкурентки, паразитическая матка занимает ее место. А осиротевшие рабочие начинают заботиться о захватчице и ее потомстве.

Ранее считалось, что матки муравьев, относящихся к временным социальным паразитам, убивают маток вида-хозяина самостоятельно, например, обезглавливая их. Наблюдение, сделанное Такасукой и его коллегами, свидетельствует о том, что у них есть альтернативный путь. Вероятно, с помощью муравьиной кислоты паразитические матки решают сразу две задачи: заглушают естественный запах матки вида-хозяина и заставляют последнюю пахнуть неприятно для ее собственного потомства. В результате рабочие особи, которые при коммуникации с сородичами ориентируются в основном на обоняние, больше не узнают свою мать. Вместо этого они видят в ней угрозу для колонии и атакуют. При этом захватчица отступает от матки вида-хозяина после каждого опрыскивания, вероятно, чтобы самой не стать жертвой раздраженных запахом муравьиной кислоты рабочих.

По словам авторов, в литературе упоминаются случаи, когда рабочие особи муравьев совершали матрицид после появления в колонии матки паразитического вида. Они зафиксированы в следующих парах паразит-хозяин: L. umbratus и L. niger; Monomorium santschii и M. salomonis и Tetramorium atratulum и T. caespitum. Однако только теперь удалось установить, что убийство муравьями собственной матки напрямую вызвано действиями матки-захватчицы. Впрочем, следует отметить, что M. santschii и T. atratulum не вырабатывают муравьиную кислоту, так что если они тоже натравливают рабочих видов-хозяев на матерей, то используют для этого другие химические вещества.

Интересно, что L. orientalis или L. umbratus перешли к паразитическому образу жизни независимо друг от друга, и каждый из них самостоятельно приобрел способность натравливать рабочих особей муравьев-хозяев на собственных маток. При этом матки паразитического вида L. reginae, который, как предполагается, происходит от общего с L. umbratus предка (который тоже был паразитом), убивают хозяйских маток лично, а не полагаются на рабочих особей. Это указывает на эволюционную гибкость временных социальных паразитов.

Исследователи отмечают, что до сих пор у нечеловеческих животных было зафиксировано две формы матрицида, обе — только у наземных беспозвоночных. В первом случае мать добровольно инициирует этот процесс, чтобы обеспечить потомство пищей — собственным телом. Эта форма характерна в первую очередь для нескольких видов пауков (а также отдельных видов ложноскорпионов, насекомых и нематод). Во втором случае рабочие особи эусоциальных перепончатокрылых насекомых — например, муравьев, пчел и ос — убивают маток по собственной инициативе, например, чтобы отрегулировать их численность. В обоих случаях матрицид приносит матери, потомству или обеим сторонам. Однако новая форма матрицида, которую описали Такасука и его коллеги, полезна только для вида-паразита.

Недавно ботаники установили, как некоторым видам сквамеллярий (Squamellaria) с островов Фиджи удается одновременно сотрудничать сразу с несколькими видами муравьев, которые снабжают их питательными веществами из отходов жизнедеятельности и остатков добычи. Оказалось, что в домациях — специализированных разрастаниях тканей — у этих эпифитных растений есть несколько изолированных полостей с выходами наружу, в каждой из которых может поселиться отдельная муравьиная колония. Благодаря такому строению в одной домации порой соседствуют до пяти колоний, каждая из которых принадлежит к отдельному виду. Физическая изоляция полостей снижает вероятность конфликтов между симбиотическими колониями муравьев.