Когда муравьи атакуют: Исследователи воссоздали химические вещества, вызывающие агрессию

Эксперименты под руководством исследователей из Калифорнийского университета в Беркли показали, что обычно дружелюбные муравьи могут обратиться друг против друга, используя химические сигналы, с помощью которых они отличают членов своей колонии от чужаков.

Новое исследование, которое будет опубликовано в среду, 28 октября, в журнале BMC Biology с открытым доступом, проливает свет на факторы, влияющие на социальное поведение аргентинского муравья (Linepithema humile), и вселяет надежду на новую тактику контроля распространения этого инвазивного вида.

Работа проводилась на высокоинвазивном аргентинском муравье, но исследователи отмечают, что результаты, вероятно, применимы и к другим типам насекомых, полагающихся на химические сигналы для идентификации друг друга.

Родом из Южной Америки, аргентинский муравей укрепился во многих странах мира, включая Австралию, Японию и США. В Калифорнии эти муравьи повсеместно вытесняют местные виды муравьев, нанося экологический ущерб.

В своей естественной среде обитания аргентинские муравьи используют агрессию для ведения межколониальных войн друг с другом в борьбе за ресурсы. Биологи считают, что именно эта поведенческая черта сдерживает численность муравьев. Колонии, как правило, небольшие.

Частью успеха аргентинских муравьев как захватчиков является то, что за пределами их родной Южной Америки борьба между ними в значительной степени прекращается. Это позволяет колониям из разных регионов объединяться в мощную группу. Предыдущие исследования показали, что причина этого относительно мирного сосуществования — генетическое сходство муравьев, что соответствует теории о происхождении инвазивных муравьев от нескольких особей, завезенных в новый регион.

Исследователи из UC Berkeley совместно с соавторами из UC Irvine сузили круг и синтезировали семь химических молекул, которые вызывают агрессивное поведение у аргентинских муравьев. Они также использовали два «контрольных» химических вещества, не связанных с агрессией. «Вражеские» соединения были схожи тем, что все представляли собой длинные цепи углеводородов с присоединенными одной-тремя метильными группами.

Затем исследователи покрывали отдельных рабочих муравьев из одной колонии очищенным веществом. Каждого замаскированного муравья по очереди помещали в чашку Петри с 10 необработанными муравьями на пять минут.

«Химические вещества "врага" вызывали значительно больше случаев оскаливания жвал, укусов и другого атакующего поведения, чем контрольные химические вещества», — сказала соавтор исследования Эллен ван Вилгенбург.

Несмотря на этот результат, исследователи предостерегают, что перед созданием средства для борьбы с вредителями на основе этих химических веществ необходимо преодолеть значительные барьеры. Эти вещества являются уникальными и очень дорогими в синтезе на данном этапе. До полевого применения еще далеко.