Природа и воспитание помогают муравьиным обществам работать слаженно

В муравейнике с миллионом внешне одинаковых особей ключевую роль в распознавании "свой-чужой" играют химические вещества на теле муравьев. Ранее считалось, что эти вещества определяются исключительно генами, но новое исследование показывает, что всё сложнее.

Ученые обнаружили, что в колониях с множеством маток (и, следовательно, с высоким генетическим разнообразием) химические сигналы, используемые для идентификации, не более разнообразны, чем в колониях с одной маткой. Это означает, что генетическое разнообразие не ведет к пропорциональному увеличению разнообразия химических "опознавательных знаков".

Химический мир

Для слаженной работы колонии жизненно важно распознавать чужаков (паразитов, муравьев-воров). В отличие от людей, муравьи живут в основном в химическом мире. "Подавляющая часть их коммуникации — химическая", — объясняет доктор Стивен Мартин из Университета Шеффилда.

Ученые сравнили генетическое и химическое разнообразие, а также поведение при распознавании у черного садового муравья Formica fusca — вида, который образует как одно-, так и многоматочные колонии.

Несмотря на то, что в колониях с числом маток до 20 генетическое разнообразие было выше, разнообразие химических сигналов не отличалось. Тесты на агрессию также не выявили различий в реакции муравьев друг на друга в разных типах колоний.

Одно из возможных объяснений — обмен химическими веществами между муравьями одной колонии при трофаллаксисе (обмене пищей). У них есть железы, связанные с глоткой, которые содержат химические вещества для распознавания. Это может приводить к смешению веществ и формированию общего для колонии химического "профиля".

Выводы исследования показывают, что химические "опознавательные знаки" определяются не только генами, а сложной смесью генетических факторов и окружающей среды (включая социальное взаимодействие).

"Понимание того, как муравьи распознают друг друга, научит нас тому, как эволюционировали общества", — говорит Мартин. Их система распознавания, отточенная за 80 миллионов лет, может соперничать с нашей визуальной.

Исследование опубликовано в журнале Behavioral Ecology.