Как муравьи обуздывают дикую природу: виды тропического леса используют химические сигналы для обрезки растений

Выживание в тропическом лесу может зависеть от сотрудничества между муравьями и деревьями. Исследование, опубликованное в Biotropica, показывает, как муравьи используют химические сигналы на своём дереве-хозяине, чтобы отличить его от конкурирующих видов растений, которые затем обрезают для защиты хозяина.

Муравьи вида Pseudomyrmex triplarinus, обитающие в перуанском тропическом лесу, состоят в симбиотических отношениях с деревьями Triplaris americana, получая от них укрытие и пищу в обмен на защиту.

«Муравьи живут в полых каналах внутри дерева и агрессивно отгоняют любых захватчиков, включая другие растения. Но то, как эти муравьи распознают своего хозяина по сравнению с другими растениями, не изучалось», — сказала ведущий автор доктор Тиффани Уэйр. «Мы обнаружили, что муравьи различают деревья-хозяева и вторгающиеся виды, распознавая поверхностные воски растений».

Команда под руководством доктора Хорхе Виванко из Национального заповедника Тамбопата в Перу провела эксперименты, чтобы показать, как муравьи, живущие на ветвях T. americana, распознают видоспецифичные химические сигналы, содержащиеся в поверхностном воске листьев.

• Виды трав и папоротников, собранные в этом районе, были пересажены вокруг нескольких деревьев T. americana, заселённых муравьями. Команда наблюдала за поведением муравьев по обрезке этих растений-конкурентов в течение пяти недель.
• Отдельные листья нескольких деревьев, включая T. americana, были прикреплены булавками к деревьям-хозяевам. Ежедневные записи показали, что муравьи удаляли больше листьев, принадлежащих растениям, не являющимся хозяевами.
• В другом эксперименте муравьи агрессивнее атаковали фильтровальные бумаги, покрытые восками, извлечёнными из листьев T. poeppigiana (близкородственного вида), по сравнению с бумагами, покрытыми восками их дерева-хозяина (T. americana). Это продемонстрировало высокую степень специфичности к своему хозяину и подтвердило, что химический сигнал для распознавания находится в поверхностных восках листьев.

Команда также обнаружила, что даже в дождливые периоды, когда активность муравьев была минимальной, они всё равно защищали своё дерево-хозяина, если его тревожили, включая атаки на муравьёв из соседнего гнезда, если те приближались к дереву.

«Исследователи наблюдали поведение муравьёв по обрезке растений и ранее. Объяснения варьируются от ограничения конкуренции для растения-хозяина до предотвращения создания листовых "мостов" с другими растениями, которые могли бы дать доступ к колонии муравьям-захватчикам», — заключила Уэйр. «Однако это одно из первых исследований, изучающих специфичность и химические сигналы, участвующие в этом конкретном взаимодействии муравьёв и растений».