Муравьи выбирают, кого спасти: аромат болезни запускает ритуал, от которого не уйти ни одной куколке

Поведение муравьёв давно привлекает внимание учёных, но новые данные показывают удивительные формы самопожертвования среди молодых особей. Исследователи обнаружили, что определённые стадии развития муравьёв способны подавать сигнал, побуждающий рабочих уничтожить их ради спасения колонии. Такой механизм снижает вероятность распространения болезней в плотных сообществах. Об этом сообщает Lefigaro.

Почему молодые муравьи "просят" об устранении

Исследование, проведённое австрийскими учёными, раскрывает необычный и крайне специфический защитный механизм внутри муравейников. В условиях высокой плотности насекомых в одном гнезде риск эпидемий значительно возрастает. Поведенческий эколог Эрика Доусон из Института науки и технологий в Австрии объясняет это просто:

"идеальная почва для распространения эпидемии, когда эти тысячи муравьев ползают друг по другу", — говорит AFP Эрика Доусон.

На стадии куколки молодой муравей заключён в плотный кокон и практически не может передвигаться. Если на него попадает патоген, он уже не способен покинуть гнездо, как делают взрослые особи. Рабочие же муравьи, почувствовав специфический запах, самостоятельно снимают с куколки оболочку и приступают к обработке поверхности ядом.

Учёные напоминают, что такой яд играет двойную роль — он уничтожает возбудителя и одновременно приводит к гибели самой куколки. То есть реакция взрослых направлена на предотвращение заражения всей группы, даже если это требует уничтожения части потомства.

"Кусают куколки, чтобы распространить на них яд", — объясняет Эрика Доусон.

Как учёные доказали наличие "сигнала самопожертвования"

Ещё до публикации исследования специалисты знали, что заражённые куколки издают особый запах на поздних стадиях болезни. Однако оставался открытым вопрос: является ли этот аромат случайным побочным эффектом или осознанным защитным механизмом.

Чтобы разобраться, исследователи изолировали химические соединения, исходящие от больных куколок садовых чёрных муравьёв вида Lasius neglectus. Затем они нанесли этот запах на полностью здоровые куколки. Рабочие муравьи всё равно уничтожили их, хотя те не были инфицированы. Этот эксперимент доказал: запах функционирует как конкретный сигнал, запускающий "санитарное" поведение.

В следующем опыте было установлено, что больные куколки выделяют этот аромат только при присутствии рабочих рядом. Это означает, что речь идёт не о случайном биологическом процессе, а о целенаправленном химическом сигнале, который можно назвать формой альтруизма внутри колонии.

Почему матки не участвуют в таком механизме

Важной частью исследования стало изучение поведения молодых маток — куколок, из которых в будущем должны развиться будущие царицы колонии. Результаты показали, что матки не выделяют такого запаха даже при серьёзной инфекции. Этот факт указывает на биологически оправданную избирательность: будущие матки — ключевой ресурс колонии, и их ценность значительно выше, чем ценность рабочих муравьёв.

Учёные объясняют это тем, что иммунная система маток в стадии куколки значительно сильнее, чем у рабочих. Организм способен самостоятельно подавлять инфекцию, и поэтому механизм самопожертвования просто не нужен.

"Мы обнаружили, что у маток в куколке иммунная система намного лучше, чем у рабочих. Таким образом, они способны бороться с инфекцией, и мы считаем, что именно по этой причине они не сообщают о себе", — объясняет исследователь Эрика Доусон.

Такой подход эволюционно оправдан: матка отвечает за продолжение рода, а рабочие — за поддержание функционирования колонии. Сохранение матки жизненно важно даже при риске распространения болезни.

Как разные муравьи реагируют на инфекцию

1. Взрослые рабочие муравьи — покидают колонию и умирают в одиночестве.

2. Куколки-рабочие — выделяют запах, который приводит к их уничтожению рабочими.

3. Куколки-матки — не подают сигнала и обладают повышенной устойчивостью к инфекции.

4. Личинки — остаются зависимыми от ухода рабочих и не участвуют в принятии решений о самоизоляции.

Такое распределение ролей демонстрирует высокий уровень организации и адаптивности муравейных сообществ.

Плюсы и минусы "химической самоидентификации" больных куколок

Система химической коммуникации у муравьёв развилась для поддержания стабильности колонии, но имеет свои особенности.

Плюсы:

• предотвращение эпидемий внутри гнезда;
• быстрое реагирование на угрозу;
• сохранение ресурса и трудоспособности рабочих;
• снижение риска массовой гибели колонии.

Минусы:

• уничтожение части потомства;
• высокая зависимость от точности химических сигналов;
• риск "ошибочных" реакций при наличии схожих запахов;
• невозможность защиты индивидуальной особи в стадии куколки.

Популярные вопросы о поведении муравьёв

1. Почему рабочие муравьи убивают больных куколок?

Эта реакция защищает колонию от эпидемий и предотвращает распространение патогенов.

2. Может ли муравей скрыть болезнь?

Именно куколки не могут скрыть запах болезни — их химические сигналы запускают санитарное поведение рабочей касты.

3. Почему матки не посылают такой сигнал?

Их иммунитет в стадии куколки гораздо сильнее, и они способны победить инфекцию самостоятельно.