Акации используют муравьёв для охраны цветков
Исследование доктора Найджела Рейна из Лондонского университета показало, как особые отношения между растениями и муравьями основаны на взаимной выгоде.
В Африке и тропиках армии крошечных существ селятся в стеблях акаций. Агрессивные жалящие муравьи питаются сладким нектаром растения и живут в гнёздах, защищённых его толстой корой. Это мир "муравьёв-охранников". Хотя может показаться, что акации ими захвачены, растения держат муравьёв под контролем. Те же растения, что дают укрытие и питательный нектар, производят химические вещества, заставляющие насекомых впадать в оборонительную ярость и отступать.
Доктор Рейн с коллегами изучал пути совместной эволюции насекомых и акаций. Муравьи оказывают растениям полезную услугу: они охраняют свои "дома". Если другие животные пытаются добраться до богатого нектара, муравьи атакуют их.
В Африке муравьи-охранники рода Crematogaster атакуют даже крупных травоядных, например, нападают на морду жирафа, который начинает есть листья акации, пока тот не уходит.
В тропиках Нового Света схожую охранную роль выполняют муравьи рода Pseudomyrmex. Акации предоставляют им усиленные структуры для гнёзд и богатый сахаром нектар. Взамен муравьи защищают растения-хозяев от травоядных — как насекомых, так и крупных животных.
Однако присутствие агрессивных насекомых может мешать ключевому процессу — цветению и опылению. Почему муравьи не атакуют опылителей и не воруют весь нектар? Некоторые растения создают физические барьеры, но у акаций цветки открытые, и всё же муравьи на них не заходят.
Растение использует несколько подходов:
- Пищевая "взятка": внецветковые нектарники на стеблях и питательные белтиановы тельца на кончиках листьев кормят колонию, не пуская её на цветки.
- Химическая война: цветки производят репеллентные для муравьёв химические вещества, особенно в период активного образования пыльцы.
Исследования, описанные в журнале Functional Ecology, показали, что акации с наиболее тесными отношениями с муравьями производят наиболее эффективные репелленты. Эффект связан с открытым цветком и, вероятно, сосредоточен в пыльце.
Когда пыльца вся разнесена опылителями, цветки становятся менее отпугивающими. Тогда муравьи могут заходить на них и защищать развивающиеся семена от других насекомых.
Учёные проверили это, натирая только что раскрывшиеся цветки с пыльцой на старые цветки и стебли. Эффект оказался "передаваемым" — стебли и старые цветки становились более репеллентными. Это создаёт точную систему обратной связи: растение защищено, когда это необходимо, и не защищено, когда в этом нет нужды.
Репеллентные вещества специфичны для муравьёв. Они не отпугивают пчёл (близких родственников муравьёв), а в некоторых случаях даже привлекают их.
Исследователи полагают, что некоторые репелленты акаций являются химическими "имитаторами" сигнальных феромонов, которые муравьи используют для общения. Если направить запах цветка на муравья, он становится возбуждённым и агрессивным. Муравьи используют феромон для сигнала об опасности, и растение, возможно, манипулирует этой системой.
Эта хитрая эволюционная система показывает, как муравьи и их растения-хозяева эволюционировали, чтобы защищать, контролировать и манипулировать друг другом.