Муравьи выращивают клоны тлей в подземных "комнатах"

Жёлтый луговой муравей (Lasius flavus) разводит корневых тлей для получения сахара (медвяной росы) и азота (белка). В свою очередь, эти виды тлей развили уникальные черты, не встречающиеся у свободноживущих видов, например, "трофобиотический орган" для удержания медвяной росы для муравьёв. Новое исследование, опубликованное в открытом журнале BMC Evolutionary Biology, показывает, что более половины муравейников содержали только один из трёх наиболее распространённых видов тлей, и две трети из них содержали один клон тли. Даже в муравейниках, где было более одного вида тлей, 95% "комнат" с тлями содержали особи одного клона.

Считается, что разведение тлей муравьями является мутуализмом. Муравьи культивируют и защищают тлей, которые, в свою очередь, обеспечивают их пищей. В сельскохозяйственном мутуализме монокультуры могут снижать конкуренцию и, возможно, являются результатом "животноводства" (выбора муравьями лучших тлей для своих нужд).

Исследователи из Университета Копенгагена, Университета Гронингена и Университета Рокфеллера использовали анализ ДНК-микросателлитов для изучения генетического сходства трёх наиболее распространённых видов корневых тлей (Geoica utricularia, Tetraneura ulmi и Forda marginata) внутри гнёзд L. flavus, в образцах почвы из гнёзд и в отдельных "комнатах" с тлями.

Результаты показали, что, хотя на всей 7-километровой тестовой площадке наблюдалось значительное разнообразие тлей на всех уровнях выборки (муравейник, образец почвы, "комната"), монокультуры встречались чаще ожидаемого. 52% муравейников и 99% "комнат" с тлями содержали один вид, а 60% из них содержали один клон. Когда в одном муравейнике существовало несколько видов или клонов, они содержались раздельно.

Аник Айвенс, руководившая исследованием, пояснила: "Хотя два года спустя большинство муравейников, казалось, содержали те же клоны, в двух муравейниках появились новые клоны своего вида. Возможно, эти тли были занесены или ранее присутствовали в муравейнике в очень малом количестве и не были обнаружены при более раннем обследовании."

Сочетание подземного гнездования, клонов тлей и очень низкого потока генов между популяциями тлей позволило L. flavus развить необычную форму симбиоза. Айвенс добавила: "По аналогии с методами человеческого сельского хозяйства это, скорее всего, даёт колониям возможность активно управлять разнообразием и численностью своего "скота" — обеспечивая максимальный выход медвяной росы от взрослых тлей, содержащихся в оптимальных условиях питания флоэмой и заботы муравьёв. Муравьи также обеспечивают себя диетическим белком, поедая избыток молодых тлей и заменяя своих производителей медвяной росы, когда взрослые тли становятся менее продуктивными."