Похороны больных муравьиных королев спасли здоровых особей от заражения
Статья об этом опубликована в BMC Evolutionary Biology.
Черные садовые муравьи или черные лазии — один из самых распространенных видов в Европе, в том числе, в средней полосе России. Как и другие социальные насекомые, они живут в колонии, которую основала королева (муравьиная матка). Она устраивает подземное гнездо и откладывает яйца, из которых выводятся рабочие особи. При большой скученности насекомых заразившийся грибком или патогеном муравей может легко заразить собратьев по колонии. Чтобы уменьшить риск заражения отдельных особей и колонии в целом, рабочие муравьи занимаются грумингом друг друга.
Молодые королевы лишены этой защиты, так как они покидают колонию, чтобы основать свое собственное гнездо и делают это без поддержки рабочих муравьев. Соответственно, смертность от болезней среди новоиспеченных королев выше. Матки некоторых видов, в том числе и черных лазиев, выходят из положения, основывая колонии сообща. По наблюдениям исследователейй. у L. niger так себя ведутоколо 18 процентов королев. С одной стороны, в этом случае вероятность успешного создания нового гнезда выше. С другой, по-видимому, повышается и риск заражения одной из особей.
Чтобы выяснить, как королевы ведут себя по отношению к другим зараженным маткам, авторы новой статьи провели ряд экспериментов. Они собрали несколько сотен новоиспеченных муравьиных маток и поместили их в пластиковые «гнезда», на дно которых насыпали слой размельченного гипса. Затем они намазали часть насекомых раствором с грибком Metarhizium brunneum. Этот патоген вызывал инфекцию, от которой муравьи погибали, в среднем, за шесть дней. Контрольную группу насекомых («ложно-зараженных») мазали чистым раствором без грибка.
В первом эксперименте исследователи выясняли, выбирают ли королевы для основания гнезда только незараженных особей или им все равно. Ученые подсаживали к зараженной или ложно-зараженной особи в гнезде матку из экспериментальной группы, чтобы она могла выбрать, основывать ли гнездо в одиночку или присоединиться к особи в гнезде. Оказалось, что за 72 часа, в течение которых проводился эксперимент, 65 процентов королев решили присоединиться к другой особи, при этом не имело значения, была ли та инфицирована или нет. По мнению исследователей, такой результат можно объяснить тем, что сначала королевы-основательницы подвергаются слишком большому риску быть съеденными или умереть от обезвоживания, поэтому им надо как можно быстрее выкопать гнездо-убежище. По-видимому, угроза заражения от другой королевы в такой ситуации пугает насекомых меньше.
В следующем эксперименте ученые смотрели, как ведут себя муравьиные матки по отношению к телу умершей королевы у себя в гнезде. Авторы исследования помещали больную или ложно-зараженную особь в гнездо к другой (здоровой) и наблюдали за их поведением. Муравьиные гнезда были двух типов: с выходом наружу и герметично закрытые. Когда инфицированные особи начали гибнуть, экспериментаторы также умертвили ложно-зараженных особей и оставили их в гнездах.
Вскоре после смерти зараженных и ложно-зараженных особей 74 процента королев, оставшихся в герметично закрытых гнездах, разгрызли труп на части, отделяя ножки и сегменты тела друг от друга, а в 62 процентах случаев муравьи закапывали умершую особь в слой гипса на полу пластиковой коробки. Самки, которые находились в открытых гнездах, в 78 процентах случаев выкидывали труп наружу. Если же королева оставляла труп в гнезде, то она также либо разгрызала его, либо закапывала. Муравьи вели себя одинаково как по отношению к больной, так и по отношению к ложно-зараженной особи.
Исследователи отмечают, что в 96 процентах случаев тела мертвых самок начинали выделять споры патогенного грибка, которые заражали здоровых особей. Однако королевы обычно были быстрее и утилизировали трупы быстрее, чем те становились опасны для них самих.
Также исследователи выяснили, помогает ли это поведение избежать заражения. Оказалось, что да. При обычных контактах с больными здоровые королевы погибали в 45 процентах случаев и на телах 95 процентов из них образовывались споры грибков. Однако когда здоровые королевы разгрызали или хоронили труп больной особи, они сами заболевали в семь раз реже, чем те, кто этого не делали. Те особи, которые выбрасывали инфицированную самку из гнезда, заболевали втрое реже.