Муравьи платят высокую цену за ночной образ жизни
Ночные австралийские муравьи-бульдоги с трудом находят дорогу домой в темноте. Учёные из Австралийского центра зрения (Vision Centre) выяснили, что муравьи, путешествующие ночью, добираются до гнезда гораздо дольше, чем те, кто возвращается на рассвете. «Ночные путешественники» также реже находят свои гнёзда.
«Чтобы справиться с условиями слабого освещения или темноты, ночные муравьи имеют более крупные линзы и более широкие фоторецепторы для улавливания света по сравнению с их дневными родственниками», — говорит доктор Аджай Нарендра. — «Мы обнаружили, что даже с такой компенсацией ночные муравьи-бульдоги всё равно тратят больше времени на путь к источникам пищи или гнёздам ночью».
Исследование показывает, что это происходит потому, что эти муравьи в основном полагаются на окружающие ориентиры для навигации, а в темноте эта информация менее заметна.
Метод исследования
Учёные использовали дифференциальный GPS для отслеживания отдельных муравьев с точностью до сантиметра. Базовая станция, установленная рядом с гнездом, обеспечивала точные пространственные координаты. Учёные следовали за муравьём с помощью подвижного GPS-приёмника. Обмен информацией между ними позволял определить положение муравья с точностью в несколько сантиметров.
Результаты наблюдений
- Рабочие муравьи-бульдоги покидают гнездо в сумерках, чтобы добывать пищу на ближайшем эвкалиптовом дереве.
- Муравьи, покинувшие гнездо рано (в течение 10 минут после заката), достигают дерева быстрее, чем те, кто ушёл через час после заката.
- «Поздние» муравьи шли медленнее, останавливались чаще и делали более длительные паузы по сравнению с ранними фуражирами. Они также были менее способны двигаться по прямой.
- Хотя большинство муравьёв возвращаются в гнездо на рассвете, 10% из
них начинают путь домой в полночь и тратят на него гораздо больше
времени.
- Пример: Одна муравьиха, вернувшаяся домой в полночь, потратила 4,5 часа, чтобы добраться до гнезда, но ей потребовалось всего три минуты, чтобы преодолеть то же расстояние, когда она вернулась домой на рассвете в другой день.
Причины ночных путешествий
- Муравьи, возвращающиеся ночью, — это рабочие, которые поймали добычу
(например, паука или осу).
«Как только они нашли добычу, нет смысла оставаться. Лучшее, что можно сделать, — это хранить добычу в безопасном месте, а самое безопасное место — это дом», — объясняет доктор Нарендра.
- Муравьи, отправляющиеся за самопитанием (питаясь падью сосущих сок насекомых), остаются на эвкалиптовом дереве в тёмное время суток и путешествуют домой в условиях слабого света на рассвете.
Эксперимент со смещением
Чтобы выяснить причину медленного движения ночью, исследователи ловили муравьёв и перемещали их в область за пределами их обычного маршрута фуражировки — в ярких и тёмных условиях.
- Если бы смещённые муравьи использовали для навигации небесный компас (например, картину поляризованного света неба), они бы двигались, игнорируя смещение, и направились туда, где должно быть гнездо.
- Однако после освобождения муравьи, выпущенные в ярких условиях, пошли прямо домой, а «тёмные» муравьи немедленно начали искать ориентиры.
- Вывод: Муравьи-бульдоги сильно полагаются на окружающие ориентиры и меньше — на небесный компас как в ярких, так и в тёмных условиях. В темноте ориентиры менее заметны, поэтому путь занимает гораздо больше времени.
Эволюционная цена и вопрос
«Самый эффективный способ навигации — это движение по прямой к источнику пищи и обратно», — говорит доктор Нарендра. — «Если их путь менее прямой, они дольше остаются снаружи и подвергаются хищничеству, грабежу пищи и другим угрозам».
Путешествие в темноте обходится этим муравьям чрезвычайно дорого. Учитывая, что они лучше ориентируются в условиях яркого света, возникает вопрос: почему они так упорно остаются ночными активными в течение всего года?
Исследование «Navigational efficiency of nocturnal Myrmecia ants suffers at low light levels» Аджара Нарендры, Сэмюэля Ф. Рида и Хлои А. Радершалл опубликовано в PLOS ONE.