Эволюция плавания муравьёв: семейное древо древесных видов раскрыло историю

Жизнь в лесном пологе опасна: потеряв опору, можно выбыть из эволюционной гонки вооружений. Однако эта угроза не остановила многих тропических муравьёв от обустройства домов среди ветвей. В ответ на опасность падения многие развили способность планировать к безопасности, хотя не всем везёт приземлиться на другое дерево.

Стив Яновиак из Университета Луисвилля (США) объясняет, что многие падают в воду при разливе рек внизу. Удивительно, но, сбрасывая муравьёв в воду, Яновиак обнаружил, что некоторые виды легко бегают по поверхности. Заинтересовавшись, он предложил своей магистрантке Дане Фредерик исследовать, насколько широко распространена эта способность и какие техники плавания предпочитают муравьи. Они публикуют открытие, что свыше 50% видов тропических древесных муравьёв могут плавать, и эта способность настолько важна, что эволюционировала независимо четыре раза в семейном древе муравьёв (The Journal of Experimental Biology).

Собрав 35 видов — от крошечных Wasmannia rochai до гигантских Paraponera clavata — дуэт сбрасывал муравьёв с моста в затопленную часть леса. 57% протестированных видов проявили некоторую способность к плаванию, остальные беспомощно падали в воду. Среди пловцов 10 видов оказались элитными атлетами — Gigantiops destructor развивал скорость свыше 16 см/с, тогда как 10 самых слабых видов медленно добирались до безопасности. Анализ в контексте семейного древа показал, что насекомые независимо эволюционировали способность плавать четыре раза. Лучшие «планеристы» оказались худшими пловцами.

Изучая технику плавания трёх крупных видов (Odontomachus bauri, Pachychondyla foetida и P. villosa) с помощью высокоскоростной съёмки (240 кадров/с), выяснилось, что пловцы попеременно двигают двумя триподами ног: передними двумя ногами из каждого трипода они гребут, продвигаясь вперёд, а задней ногой обеспечивают стабильность.

Также исследователи проверили, могут ли насекомые в воде находить и плыть к тёмным объектам (например, деревьям). При помещении чёрной трубки диаметром 3.8 см в одном из четырёх направлений 87% муравьёв O. bauri успешно выбрались из воды, взобравшись на тёмную трубку, против 23%, нашедших белую трубку. Яновиак удивлён силой притяжения муравьёв к тёмным объектам (скототаксис) и хочет понять, как хищные рыбы реагируют на пловцов и не-пловцов, попадающих в воду.