Листорезы в работе: как муравьи обрабатывают листья для своих грибных садов

Учёные из Университета Орегона с помощью видеонаблюдений в лаборатории задокументировали ранее невиданные процессы, как муравьи-листорезы обрабатывают листья и выращивают в своих гнёздах запасы пищи — грибы.

В исследовании, опубликованном 27 января в журнале Royal Society Open Science, Роберт Скофилд и его коллеги детально описали хватательные навыки муравьёв и пролили свет на различные этапы их работы: сбор листьев, доставку в гнездо и их обработку для выращивания грибницы, которая питает колонию.

Листорезы — сельскохозяйственные вредители, обитающие от юга США до большей части Южной Америки. Их сложные сообщества основаны на разделении труда внутри и снаружи часто огромных подземных гнёзд. Изучение этих муравьёв помогает найти способы снижения ущерба от них, а также получить природные идеи, полезные для разработки микроскопических машин и инструментов.

Команда из шести человек задокументировала, как муравьи удерживают, облизывают, соскабливают, разрезают и прокалывают листья. Исследование показало, что муравьи избирательны: они выбирают небольшие кусочки листьев, которые легко переносить, и что 90% этой обработки происходит внутри их гнёзд.

Наблюдения основаны на более чем 70 часах видеозаписей колонии листорезов в лаборатории Скофилда.

"Мы показали, что многосуставные кончики ног, или лапки (тарси), муравьёв могут быть хватательными, как многосуставные человеческие пальцы, точно захватывая и манипулируя заготовками", — сказал Скофилд, профессор-исследователь на физическом факультете. — "Муравьи удивительно ловки: они часто используют три ноги как треногу, чтобы стоять, а остальными тремя обрабатывают кусочки листьев — режут, скоблят, облизывают, прокалывают и химически обрабатывают их. Когда обработка завершена, муравьи встраивают фрагменты листьев в грибной ком, подобно каменщикам, строящим стену".

Команда также проанализировала энергозатраты муравьёв на резку, переноску и подготовку листьев. Большая часть этого анализа включала полевые работы на участках листорезов в Колумбии и Эквадоре. Исследователи рассчитали оценки плотности срезания листьев на основе образцов переносимых обрезков и грибного субстрата из полевых колоний видов Atta cephalotes и Atta colombica.

Учёные пришли к выводу, что распределённые между особями процессы обработки листьев указывают на важность экономии энергии и разделения труда для общего здоровья и выживания колонии.