Как социальные насекомые распознают мёртвых сородичей
Когда муравей умирает в муравейнике или рядом с ним, его тело быстро подбирают живые муравьи и удаляют из колонии, ограничивая риск заражения колонии патогенами с трупа.
Преобладающим пониманием среди энтомологов было то, что мёртвые муравьи выделяют химические вещества, образующиеся при разложении (например, жирные кислоты), которые сигнализируют об их смерти живым муравьям колонии.
Однако энтомологи из Калифорнийского университета в Риверсайде, работающие с аргентинскими муравьями (Linepithema humile), представили доказательства иного механизма некрофореза — удаления мёртвых сородичей из колоний.
В статье, опубликованной на этой неделе в онлайн-издании Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи сообщают, что все муравьи, и живые, и мёртвые, постоянно имеют «химические сигналы смерти», но у живых они присутствуют вместе с другими веществами, связанными с жизнью — «сигналами жизни». Когда муравей умирает, его «сигналы жизни» рассеиваются или разрушаются, и остаются только «сигналы смерти».
«Именно потому, что мёртвый муравей больше не пахнет живым, его относят на «кладбище», а не потому, что его тело выделяет новые, уникальные химические вещества после смерти», — сказал ведущий автор исследования Донг-Хван Чо.
Чо объяснил, что результаты исследования разрешают давнюю загадку в поведении животных и исправляют ошибочную интерпретацию предыдущих результатов, ставшую популярной и широко распространённой в литературе.
«Нет сомнений, что именно исчезновение химических сигналов, связанных с жизнью, а не увеличение продукта разложения — «сигнала смерти» — запускает некрофоретическое поведение у аргентинских муравьёв», — заявил он.
Вместе с Майклом Растом и Джоселин Миллар, профессорами энтомологии, Чо использовал методы аналитической химии для идентификации «сигналов жизни» у аргентинского муравья: химических соединений долиходиала и иридомирмецина.
«Эти химические вещества или соединения, подобные им, обнаружены у многочисленных видов муравьёв, демонстрирующих некрофорез, — сказал Чо. — Следовательно, у этих видов муравьёв некрофоретическое поведение, вероятно, также запускается уменьшением или отсутствием химических признаков жизни, а не сигналами, связанными со смертью. Мы планируем исследовать это далее».
Он добавил, что долиходиал, иридомирмецин или подобные соединения также обнаружены у других насекомых, таких как трипсы, палочники, тли и стафилиниды.
«Понимание точного механизма муравьиного некрофореза поможет исследователям разработать более экологичную стратегию борьбы с вредителями, позволяющую достигать результатов с меньшим количеством инсектицида», — сказал Чо. — Недавнее исследование аргентинских муравьёв в нашей лаборатории показало, что сородичи могут эффективно распределять медленно действующие и неотпугивающие инсектициды среди себя посредством некрофореза. Когда муравей, подвергшийся воздействию инсектицида, умирает в гнезде, другие муравьи носят его тело, и инсектицид легко передаётся с трупа здоровым муравьям».