Паразитические мухи, зомбированные муравьи, жуки-хищники — драма насекомых на мексиканских кофейных плантациях

Муравьи Azteca на кофейных плантациях в Южной Мексике — агрессивные и территориальные хищники, эффективно защищающие кофейные растения от вредителей, особенно от опасного кофейного жука-бурильщика. Они живут в гнёздах на деревьях, дающих тень кофе, и питаются нектаром.

Однако муравьям угрожают паразитоидные мухи-горбатки (phorid flies) размером с булавочную головку. Муха за доли секунды откладывает яйцо в тело муравья. Вылупившаяся личинка медленно перемещается в голову муравья, поедает её содержимое и убивает его, а затем использует голову в качестве кокона. Взрослая муха выходит через ротовые части муравья.

Заражение не только смертельно для отдельной особи, но и нарушает работу всей колонии: обнаружив мух поблизости, рабочие муравьи замирают или прячутся, переставая добывать пищу и ухаживать за гнездом.

Во время полевых экспериментов по изучению привлечения мух к химическим сигналам муравьёв (их аларм-феромону из Pygidial gland, пахнущему как голубой сыр) исследователи заметили крошечных жуков, которые также появлялись в зоне наблюдения.

Позже, в лаборатории на исследовательской станции Finca Irlanda в Чьяпасе, Мексика, при попытках вырастить мух из заражённых муравьёв эксперименты постоянно проваливались: заражённые муравьи исчезали из камер, а вместо них появлялись те же жуки. Оказалось, что жуки проникали через вентиляционные отверстия и поедали муравьёв.

Возникли вопросы: как жуки находят муравьёв? Питаются ли они только заражёнными особями?

Муравьи Azteca очень агрессивны, и жуку сложно напасть на здорового рабочего муравья, который вдвое крупнее. Мирмекофильные ("любящие муравьёв") жуки используют различные стратегии для сосуществования с муравьями: мимикрию, быстрые движения, репеллентные секреты. Исследователь предположил, что эти жуки могут использовать состояние заражённых муравьёв для охоты на них.

Более того, такое хищничество может быть выгодно для муравьиной колонии в целом. Заражённый муравей почти наверняка умрёт, и из него выйдет новая муха, что вредно для колонии. Если же жук съест заражённого муравья, то и развивающаяся в нём личинка мухи будет уничтожена. Таким образом, жуки могут сокращать численность успешно развивающихся мух, что приносит пользу муравьиной колонии.

Эксперименты подтвердили эту гипотезу:

• С помощью синтетических версий аларм-феромона Azteca было доказано, что жуки используют этот химический сигнал для поиска муравьёв.
• В ловушках с разными типами муравьёв жуки нападали только на заражённых.
• В экспериментах с окрашенными муравьями здоровые особи агрессивно атаковали жуков, а заражённые были вялыми и покорно позволяли себя съесть.

Таксономический анализ показал, что жуки принадлежат к совершенно новому виду, первому из своего рода, обнаруженному в Мексике. Вместе с коллегами исследователь назвал его Myrmedonota xipe в честь ацтекского бога Шипе-Тотека, чьи ритуалы символизировали сбрасывание старого для нового роста и процветания — метафора роли жуков в колониях муравьёв Azteca.

Эта история демонстрирует сложную сеть взаимодействий в агроэкосистеме: муравьи Azteca защищают кофе от вредителей, а жуки, поедая заражённых муравьёв, помогают сдерживать популяцию паразитических мух, угрожающих самим муравьям.