Смешанные сигналы: Исследование обнаружило, что виды насекомых используют очень разные химические вещества для идентификации маток

Ранее считалось, что все муравьи, осы и другие эусоциальные насекомые используют общий класс химических соединений, чтобы отличать маток от рабочих и других членов их колоний или ульев. Однако новое исследование обнаружило значительные вариации в этих химических сигналах даже у близкородственных видов. Работа выполнена учёными из Университета штата Северная Каролина, Музея естественных наук Северной Каролины, Калифорнийского университета в Риверсайде и Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне.

Исследователи собрали колонии трёх близкородственных видов муравьёв-трапджав, обитающих на юго-востоке США: Odontomachus ruginodis, O. relictus и O. haematodus. Затем они взяли образцы химических веществ, обнаруженных на кутикуле (экзоскелете) матки и рабочих каждой колонии, и проанализировали химическую сигнатуру каждого муравья с помощью газового хроматографа.

Исследователи обнаружили, что матки каждого вида трапджав используют для отличия от рабочих совершенно разные химические вещества.

«Не только эти феромоны находятся вне класса соединений, который, как считалось, является общим для всех эусоциальных насекомых, но они даже не похожи друг на друга», — говорит Адриан Смит, ведущий автор статьи. — «Каждый вид использует свою уникальную смесь химических веществ. И два из этих веществ, насколько мы можем судить, совершенно новые для науки».

Эти новые химические вещества принадлежат к классу соединений, называемых диалкилтетрагидрофуранами, которые ранее были обнаружены у бабочек, но не у других эусоциальных насекомых.

Матка и рабочие муравьи — все самки, но исследователи также проанализировали химические вещества, обнаруженные на самцах.

«У этих трёх видов Odontomachus химические сигнатуры самцов были гораздо более похожими, чем у самок, хотя один вид от другого всё равно можно было отличить», — отмечает Смит.

Новые результаты поднимают интересные вопросы в двух областях:

1. Эволюционные связи: являются ли эти результаты свидетельством эволюционных связей между коммуникацией одиночных и социальных насекомых?
2. Новые соединения: необходимы дополнительные исследования, чтобы изучить, почему муравьи эволюционировали для производства этих химических веществ, и могут ли они иметь практическое применение.

Статья «Сравнительный анализ фертильных сигналов и специфических для пола химических профилей кутикулы муравьёв-трапджав Odontomachus» будет опубликована онлайн в Journal of Experimental Biology 3 февраля 2016 года.