Социальные паразиты у муравьев

Обновлено: 11.05.2024

Образ жизни муравьёв (10)
Социальные паразиты

Будучи настоящими общественными насекомыми социальные паразиты не всегда имеют три касты (самки, самцы, рабочие). Рабочие особи иногда вторично исчезают у паразитических видов ( Anergates, Teleutomyrmex ).

Социальный паразитизм. Совершенно уникальным явлением надо признать паразитирование на социальном образе жизни среди муравьев. И это еще один способ образования новых семей - временный социальный паразитизм , которым, например, пользуются и самки наших рыжих лесных муравьёв. В мире, главным образом в умеренных широтах, известно более сотни социально-паразитических видов муравьёв. Так, оплодотворенные самки рыжих лесных муравьев могут поселяться в гнездах бурого лесного муравья (Formica fusca), а самки волосистого желтого (Lasius umbratus) паразитируют на семьях черного садового муравья (Lasius niger). Но среди видов тропических и пустынных областей социальный паразитизм встречается довольно редко. Например, в Туркмении мелкие самки Bothriomyrmex паразитируют на муравьях из рода Tapinoma . В любом случае - оплодотворенная самка паразита проникает в гнездо хозяина и так меняет поведение его рабочих, что они (или она сама) убивают собственную самку и начинают ухаживать за потомством паразита. Некоторое время существует семья о смешанным составом, то есть, с рабочими двух видов, но постепенно старые хозяева погибают, и их место занимают рабочие муравьи паразита.

У некоторых муравьев в процессе эволюции развился постоянный социальный паразитизм ( Chalepoxenus, Epimyrma ) и как считают мирмекологи произошло это на основе временного социального паразитизма. У таких видов муравьев в одном гнезде все время сосуществуют два вида: паразиты и хозяева. В одних случаях сохраняется самка хозяина, и рабочее воспитывают как свой расплод, так и приемных "детей" (расплод) паразита. У небольшой, но уникальной части паразитов вообще отсутствуют рабочие особи, и поэтому из всех яиц, отложенных самкой, выходят только половые особи. Только самки и самцы известны, например, у муравьев из родов Anergates, Teleutomyrmex .

Облигатные социальнопаразитарные системы предствляют собой идеальные модели коэволюции. Лет 30 назад, когда я впервые знакомился с муравьиной литературой, именно эти уникальные виды вызывали у меня наибольшее удивление, некоторых из которых я даже и называл "цареубийцы" (Doronomyrmex kutteri, D. pacis, D. goesswaldi). Разнообразие социальных паразитов действительно очень велико: временные (например, Lasius umbratus, Bothriomyrmex, Lasius fuliginosus, Formica s.str.), постоянные инквилины и дегенерировавшие рабовладельцы (Chalepoxenus, Epimyrma, Myrmoxenus), настоящие рабовладельцы (Strongylognathus, Polyergus, Rossomyrmex, Raptiformica) и полностью потерявшие собственную рабочую касту дегенерировавшие инквилины (Anergates, Teleutomyrmex). Их исследованию посвящена огромная ЛИТЕРАТУРА, список которой я специально подготовил в отдельном обзоре. Особое экстраординарное разнообразие социальнопаразитических видов муравьев (обзор: Heinze, 1995) наблюдается в трибе Formicoxenini (=Leptothoracini, Bolton, 1994).

"Рабовладение". Самой известной, воспетой в мультфильмах и далеко небиологической прозе, формой постоянного паразитизма является куколочный паразитизм, или "рабовладение". Его можно обнаружить у представителей родов Strongylognathus, Polyergus, Rossomyrmex и подрода Raptiformica рода Formica. Читайте о них подробнее в разделе Рабовладельцы.


Другие наши обзоры по теме социального паразитизма:

Муравей-кукушка Polyrhachis lama (Исследован уникальный случай "межподсемейственного" нового типа социального паразитизма у муравьев: Polyrhachis lama и Diacamma sp)

Образ жизни муравьёв (10)
Социальные паразиты

Будучи настоящими общественными насекомыми социальные паразиты не всегда имеют три касты (самки, самцы, рабочие). Рабочие особи иногда вторично исчезают у паразитических видов ( Anergates, Teleutomyrmex ).

Социальный паразитизм. Совершенно уникальным явлением надо признать паразитирование на социальном образе жизни среди муравьев. И это еще один способ образования новых семей - временный социальный паразитизм , которым, например, пользуются и самки наших рыжих лесных муравьёв. В мире, главным образом в умеренных широтах, известно более сотни социально-паразитических видов муравьёв. Так, оплодотворенные самки рыжих лесных муравьев могут поселяться в гнездах бурого лесного муравья (Formica fusca), а самки волосистого желтого (Lasius umbratus) паразитируют на семьях черного садового муравья (Lasius niger). Но среди видов тропических и пустынных областей социальный паразитизм встречается довольно редко. Например, в Туркмении мелкие самки Bothriomyrmex паразитируют на муравьях из рода Tapinoma . В любом случае - оплодотворенная самка паразита проникает в гнездо хозяина и так меняет поведение его рабочих, что они (или она сама) убивают собственную самку и начинают ухаживать за потомством паразита. Некоторое время существует семья о смешанным составом, то есть, с рабочими двух видов, но постепенно старые хозяева погибают, и их место занимают рабочие муравьи паразита.

У некоторых муравьев в процессе эволюции развился постоянный социальный паразитизм ( Chalepoxenus, Epimyrma ) и как считают мирмекологи произошло это на основе временного социального паразитизма. У таких видов муравьев в одном гнезде все время сосуществуют два вида: паразиты и хозяева. В одних случаях сохраняется самка хозяина, и рабочее воспитывают как свой расплод, так и приемных "детей" (расплод) паразита. У небольшой, но уникальной части паразитов вообще отсутствуют рабочие особи, и поэтому из всех яиц, отложенных самкой, выходят только половые особи. Только самки и самцы известны, например, у муравьев из родов Anergates, Teleutomyrmex .

Облигатные социальнопаразитарные системы предствляют собой идеальные модели коэволюции. Лет 30 назад, когда я впервые знакомился с муравьиной литературой, именно эти уникальные виды вызывали у меня наибольшее удивление, некоторых из которых я даже и называл "цареубийцы" (Doronomyrmex kutteri, D. pacis, D. goesswaldi). Разнообразие социальных паразитов действительно очень велико: временные (например, Lasius umbratus, Bothriomyrmex, Lasius fuliginosus, Formica s.str.), постоянные инквилины и дегенерировавшие рабовладельцы (Chalepoxenus, Epimyrma, Myrmoxenus), настоящие рабовладельцы (Strongylognathus, Polyergus, Rossomyrmex, Raptiformica) и полностью потерявшие собственную рабочую касту дегенерировавшие инквилины (Anergates, Teleutomyrmex). Их исследованию посвящена огромная ЛИТЕРАТУРА, список которой я специально подготовил в отдельном обзоре. Особое экстраординарное разнообразие социальнопаразитических видов муравьев (обзор: Heinze, 1995) наблюдается в трибе Formicoxenini (=Leptothoracini, Bolton, 1994).

"Рабовладение". Самой известной, воспетой в мультфильмах и далеко небиологической прозе, формой постоянного паразитизма является куколочный паразитизм, или "рабовладение". Его можно обнаружить у представителей родов Strongylognathus, Polyergus, Rossomyrmex и подрода Raptiformica рода Formica. Читайте о них подробнее в разделе Рабовладельцы.


Другие наши обзоры по теме социального паразитизма:

Муравей-кукушка Polyrhachis lama (Исследован уникальный случай "межподсемейственного" нового типа социального паразитизма у муравьев: Polyrhachis lama и Diacamma sp)

Главная сила муравьёв — способность формировать прочные связи и сложные социальные отношения, несмотря на небольшой объём мозга. Им удалось достичь этого, сведя своё поведение к ограниченному набору стимулов. Определённые терпены формируют след запаха, касание нижней части ротового аппарата свидетельствует о голоде, жирная кислота позволяет опознать труп — эти и десятки других сигналов составляют ежедневную рутину социальной жизни муравья.

Муравьиные колонии создали впечатляющую сверхструктуру, основа которой — взаимосвязь простых стимулов — является и её главной слабостью. Муравьёв легко обмануть. Другие организмы могут взломать их код и использовать их социальные связи в своих целях, копируя один или несколько ключевых сигналов. Делающие это паразиты напоминают воров, которые бесшумно проникают в дом, вводя четырёх- или пятизначный код, отключающий сигнализацию.

Людей очень сложно обмануть при личной встрече. Они узнают друзей или членов семьи по множеству нюансов, включая рост, осанку, черты лица, интонацию и частые упоминания общих знакомых. Муравей узнаёт члена семьи, живущего в том же гнезде, лишь по запаху: сочетанию углеводородов на поверхности тела.

Многие социальные паразиты из числа жуков и других насекомых, большинство из которых значительно отличаются от муравьёв по форме и размеру, научились приобретать аромат муравейника или приманивающий запах личинки. Несмотря на полное отсутствие какого-либо внешнего сходства, муравьи охотно принимают их в своё общество, кормят, моют и переносят из одного места в другое.

Перефразируя Уильяма Мортона Уилера, это как если бы за семейным ужином среди людей оказались гигантские лобстеры и карликовые черепахи, но никто бы не замечал ничего необычного.

Социальный паразит Teleutomyrmex schneideri на теле хозяина Tetramorium caespitum. Слева — две королевы, сидящие на тораксе королевы хозяина. У них ещё не развились яичники, поэтому их брюшко плоское. У одной из них до сих пор сохранились крылья и, скорее всего, она ещё ни разу не спаривалась. У третьей королевы Teleutomyrmex, сидящей на брюшке хозяйки, гиперразвитые овариолы. На переднем плане стоит рабочая особь колонии-хозяина / Рисунок Уолтера Линсенмайера

Социальный паразит Teleutomyrmex schneideri на теле хозяина Tetramorium caespitum. Слева — две королевы, сидящие на тораксе королевы хозяина. У них ещё не развились яичники, поэтому их брюшко плоское. У одной из них до сих пор сохранились крылья и, скорее всего, она ещё ни разу не спаривалась. У третьей королевы Teleutomyrmex, сидящей на брюшке хозяйки, гиперразвитые овариолы. На переднем плане стоит рабочая особь колонии-хозяина / Рисунок Уолтера Линсенмайера

Эти абсолютные паразиты проникли во всю деятельность Tetramorium. Они питаются едой, которую срыгивают рабочие. Кроме того, им позволяют питаться жидкостью, которая передаётся королеве хозяев. Окружённые заботой, словно молодое потомство, королевы Teleutomyrmex невероятно продуктивны. Особи постарше, со вздутым от яичников брюшком, откладывают в среднем по два яйца в минуту.

Популяция рабочих особей хозяина ограничена из-за нагрузки на колонию со стороны паразитов. Тем не менее они заботятся о Teleutomyrmex и, поддерживая их высокую продуктивность, могут распространить их среди соседних колоний.

На каждом этапе жизненного цикла, от яйца до взрослой особи, Teleutomyrmex посылают сигналы (преимущественно химические), которые заставляют хозяев принимать их за полноправных членов колонии.

Teleutomyrmex schneideri, европейское чудо симбиоза, — один из самых необычных видов муравьёв в мире. Среди муравьёв крайне редко можно встретить паразитов, которые полностью, без исключения зависят от хозяина. По сути, обнаружение подобных паразитов в колонии хозяина — неважно, идёт ли речь о новом виде или об уже известном, — имеет огромное значение для мирмекологии. Как минимум, ученые пишут об этом статьи и уж точно не упускают возможности обсудить в кулуарах. Неоспоримым чемпионом по поиску социальных паразитов является немец Альфред Бушингер. С командой из учеников и коллег он искал их по всему миру, раскрывая секреты их таинственного существования.

Бушингер и другие исследователи пришли к выводу, что вряд ли виды-паразиты живут меньше других или обречены на вымирание без поддержки хозяев — прямых доказательств тому нет. Однако их численность невелика, а ареал зачастую ограничен — таким образом, они постоянно рискуют оказаться на грани вымирания. Как и в случае с людьми, мошенников должно быть меньше простаков, иначе они останутся без дохода.

Сцены из повседневной жизни европейских муравьёв-амазонок Polyergus rufescens. (1) Рабочий Polyergus атакует защищающегося рабочего Formica fusca во время набега, а затем (2) возвращается в гнездо с куколкой Formica в коконе. (3) Раб Formica, появившийся из взятой в рабство куколки, кормит рабочую особь Polyergus. (4) Серповидные мандибулы Polyergus (вверху) контрастируют с обычными широкими мандибулами рабочего Formica subintegra, который при защите использует химические вещества, а не кусает врагов / Рисунок Турида Форсайта

Сцены из повседневной жизни европейских муравьёв-амазонок Polyergus rufescens. (1) Рабочий Polyergus атакует защищающегося рабочего Formica fusca во время набега, а затем (2) возвращается в гнездо с куколкой Formica в коконе. (3) Раб Formica, появившийся из взятой в рабство куколки, кормит рабочую особь Polyergus. (4) Серповидные мандибулы Polyergus (вверху) контрастируют с обычными широкими мандибулами рабочего Formica subintegra, который при защите использует химические вещества, а не кусает врагов / Рисунок Турида Форсайта

Они атакуют и убивают рабочих, вставших у них на пути, пробивая их головы и тела саблеобразными мандибулами. По возвращении амазонки передают куколок взрослым рабам и снова предаются праздности.

Мэри Талбот считала, что разведчики не указывали сёстрам-соплеменникам дорогу, возглавляя фалангу нападающих. Это не вполне соответствует истине: хотя она доказала, что амазонки мичиганского вида могут идти по следу без чьей-либо помощи, они, скорее всего, используют дополнительные сигналы. Говард Топофф, энтомолог Американского музея естественной истории, выявил особенности поведения муравьёв-амазонок, обитающих в Аризоне. Во время набегов разведчики всегда возглавляли колонну. Топофф поменял расположение таких ориентиров, как растения и камни, и убедился, что для лидеров фаланги визуальные указатели важнее химических следов. Однако после нападения муравьи возвращаются в гнездо, ориентируясь и по визуальным знакам, и по химическим следам, оставленным лидерами.

Человеку пойманные рабочие покажутся рабами: однако они ведут себя, как если бы были свободными, а рабовладельцы приходились им сёстрами. Они выполняют те же действия, что и в своей колонии.

В подобной преданности нет ничего удивительного. Эволюция запрограммировала свободно живущих муравьёв вести себя подобным образом вне зависимости от контекста, точно так же, как запрограммировала муравьёв-рабовладельцев пользоваться этим постоянством.

Известно, что несколько сотен видов муравьёв по всему миру стали социальными паразитами для других муравьёв, и предположительно ещё несколько сотен обладают потенциалом подобного эволюционного развития. Однако в дело вмешиваются также клещи, чешуйницы, многоножки, мухи, жуки, осы и другие мелкие существа. Муравьиные колонии легко поддаются вмешательству этой толпы мошенников из-за простоты своих коммуникационных кодов. Потенциальным гостям колония представляется настоящим островом сокровищ, полным питательных веществ, который так и ждёт, чтобы его кто-то захватил. Колония и гнездо открывают множество возможностей для проникновения хищников и симбионтов: тропы фуражиров, внешние комнаты, посты охраны, хранилища, камера королевы и камеры с яйцами, личинками и куколками.

Впрочем, зачастую самые бесстрашные гости предпочитают жить на телах муравьёв. Ярким примером могут послужить небольшие паукообразные клещи, обитающие в американских тропиках. Некоторые из них садятся на головы рабочих особей и крадут еду прямиком у них изо рта. Другие слизывают маслянистые секреции с тела муравьёв или сосут их кровь. Чужаки привередливы не только в выборе еды, но и в выборе части тела для заселения. Одни проводят почти всё своё время на мандибулах, другие — на голове, груди или брюшке. Представители клещей семейства Coxequesomidae прикрепляются исключительно к усикам или тазику — самому верхнему членику ног. Чтобы оценить подобное соседство, представьте, как с вашего уха свисает кровососущая летучая мышь или как ваше бедро обвивает змея.

На наш взгляд, самый необычный пример адаптации демонстрируют клещи семейства Macrochelidae (Macrocheles rettenmeyeri), которые питаются кровью из задних ног солдат муравьёв-кочевников вида Eciton dulcius. Клещ почти того же размера, как один членик лапки —это как если бы к подошве человека присосалась пиявка величиной со стопу. Однако, несмотря на свои размеры, клещ не ограничивает движения хозяина. Он позволяет муравью использовать своё тело как продолжение ноги, и тот может ходить, не испытывая затруднений. Американский энтомолог Карл Реттенмейер, открывший данный вид, обнаружил, что во время отдыха муравьи-кочевники цепляются коготками за ноги и прочие части тела других рабочих особей. Находясь на теле муравья, Macrocheles позволяет использовать свои задние ноги в качестве коготков. Для этого клещ сгибает их, придавая им нужную форму, и сохраняет это положение, когда хозяин прицепляется к другому муравью. Реттенмейер не обнаружил разницы в поведении муравьёв, прицепившихся собственными коготками и задними ногами паразита.

У насекомых и других членистоногих множество разнообразных способов одурачить и ограбить муравьёв. Берт Хёлльдоблер наблюдал в Германии довольно радикальную стратегию европейского жука-блестянки Amphotis marginata. Эти хитрые насекомые, внешне похожие на небольшую сплюснутую черепаху, — настоящие разбойники муравьиного мира. Днём они прячутся в укрытиях вблизи кормовых троп Lasius fuliginosus, блестящих чёрных муравьёв. Ночью же они патрулируют эти маршруты, время от времени останавливаясь и воруя добычу у возвращающихся в гнездо рабочих. Муравьёв, чей зоб переполнен жидкой едой, легко обмануть. Жуки заставляют их отрыгнуть немного пищи, постукивая короткими, похожими на дубинки усиками по голове и нижней губе фуражира — такой же сигнал используют сами муравьи. Однако когда Amphotis начинают питаться, муравьи быстро разоблачают обман и нападают на чужаков. Впрочем, Amphotis не угрожает опасность: они поджимают лапки и усики, пряча их под щитком, и ложатся на землю. С помощью специальных волосков на ногах они настолько крепко цепляются к почве, что муравьи не могут ни поднять их, ни перевернуть. Маленькие разбойники дожидаются, когда муравьи уйдут, а затем продолжают выискивать на дороге очередных жертв.

Многие хищные насекомые селятся вблизи муравьиных гнёзд, чтобы не грабить, а убивать и поедать проходящих мимо муравьёв. Однако они редко прибегают к грубой силе, поскольку муравьи вооружены жалами или ядовитыми выделениями и могут перейти в контратаку, перевернув ситуацию в свою пользу. Поэтому хищники прибегают к уловкам, которые позволяют им безнаказанно ловить муравьёв, оставаясь неопознанными.

Другой претендент на это зловещее звание — Дракула мира насекомых, клоп-убийца Ptilocerus ochraceus, который питается муравьями Dolichoderus bituberculatus, широко распространёнными в Юго-Восточной Азии. Этот хищник просто сидит на кормовой тропе или рядом с ней и выделяет приманку железами на нижней части брюшка. Если рабочая особь приближается к Ptilocerus, клоп приподнимается на средних и задних ногах, позволяя муравью получше изучить железы. Когда муравей начинает слизывать секрет, клоп обхватывает его передними ногами и прикасается хоботком к задней части его шеи. Однако пока он не пытается ударить рабочего и даже не сжимает ногами. Муравей продолжает питаться и через несколько минут оказывается парализован. Только тогда Ptilocerus пронзает хоботком беспомощную, свернувшуюся жертву и выпивает её кровь. Так он может убивать одного рабочего за другим, не прерывая движение колонны.

Подобные вещества-ловушки выделяют не только представители вида Ptilocerus, но и многие более хитроумные хищники и социальные паразиты. Их основной мишенью становятся камеры, в которых располагаются королева и особи на ранних стадиях развития. Именно в эту центральную часть гнезда приносят больше всего пищи, и именно здесь хищники могут найти уязвимых, жирных, беспомощных личинок и куколок. Вот только в эти камеры сложно попасть, поскольку они тщательно охраняются муравьями. Это одновременно штаб-квартира и сокровищница. Только наиболее хитроумно оснащённым существам удается проникнуть так глубоко, и ещё меньшему числу — продержаться в живых дольше нескольких минут.

Рабочая особь Formica срыгивает пищу личинке Atemeles. Запаховые железы, отвечающие за ложное опознание, расположены попарно на задней части каждого из сегментов тела личинки Atemeles

Рабочая особь Formica срыгивает пищу личинке Atemeles. Запаховые железы, отвечающие за ложное опознание, расположены попарно на задней части каждого из сегментов тела личинки Atemeles

Самые удачливые в этом плане — жуки из эволюционно развитого семейства стафилинид. Среди них особенно ярко проявили себя европейские виды Atemeles и Lomechusa ‌ . Берт Хёлльдоблер узнал об этих насекомых, ещё подростком изучая работы отца, а также ранние статьи выдающегося немецкого энтомолога и священника Эриха Васманна. Работая после защиты докторской во Франкфурте, он решил как можно подробнее изучить стафилинид. Прежде всего, он подтвердил, что они обитают в гнёздах Formica — агрессивных крупных муравьёв красного и чёрного цвета, широко распространённых в Европе. Некоторые из жуков данного семейства проводят часть года в колониях рода Myrmica, также распространённого в Европе, но не такого многочисленного и уступающего в размерах.

Примером такого жука можно назвать Atemeles pubicollis. В личиночной стадии он обитает в гнёздах-капсулах малых лесных муравьёв Formica polyctena. Те принимают личинок паразита в свои камеры и ухаживают за ними, как за собственным молодняком. Хёлльдоблер доказал, что Atemeles pubicollis имитирует и механические, и химические сигналы. Личинки жука просят еду, повторяя движения, которые совершают личинки муравья. Когда рабочая особь проходит мимо паразита, тот приподнимается, чтобы коснуться её головы. В случае успеха личинка дотрагивается ротовыми частями до внутренней поверхности мандибул муравья: то же действие, но более интенсивно, совершают личинки муравья. Подготовив для муравьиной колонии жидкую пищу, содержащую радиоактивные маркеры, Хёлльдоблер смог проследить скорость и направление пищи, которую срыгивали друг другу члены колонии. Обнаружилось, что личинки паразита получают больше еды, чем личинки хозяина. По сути, Atemeles pubicollis ведут себя как кукушки — птицы, подбрасывающие птенцов в гнёзда других видов, — убеждая хозяев предпочесть их собственному потомству. Для хозяев эта ошибка создаёт двойную нагрузку, поскольку жуки поедают и их личинок. Единственное, что не позволяет паразитам полностью уничтожить колонию — каннибализм: когда личинок жуков становится много, они начинают поедать друг друга.

Кроме того, рабочие муравьи умывают паразитов язычками, используя те же движения, что и при уходе за своими личинками. По-видимому, жуки выделяют вещество, похожее на то, каким покрыты муравьиные личинки. Чтобы проверить эту гипотезу, Хёлльдоблер провёл классический эксперимент по определению химических сигналов. Он покрыл тела недавно убитых личинок жука шеллаком, чтобы предотвратить выделение секретов. Затем он разместил тела перед входом в гнездо Formica, а рядом выложил необработанные тела в качестве контрольного образца. Муравьи быстро перенесли необработанных личинок в гнездо, как будто те были живы (как мы помним, муравьи распознают трупы только по запаху разложения, который формируется лишь через несколько дней). Покрытых шеллаком личинок, напротив, отнесли к отходам. Даже если личинка была обработана шеллаком, но частично, её всё равно уносили в гнездо. Решив рассмотреть ситуацию с другого угла, Хёлльдоблер собрал все вещества, выделяемые личинками, с помощью растворителя. Оставшиеся без запаха личинки потеряли свою привлекательность для муравьёв — однако стоило обработать их экстрактом секреции, как муравьи снова принимали их за своих. И наконец, когда Хёлльдоблер покрыл экстрактом бумажные модели, Formica тоже отнесли их в гнездо. Очевидно, что опознавательные признаки личинок для взрослых особей носят химическую природу и стафилиниды научились взламывать этот код.

Atemeles живут в колониях двух видов: с одним видом — летом, с другим — зимой. После того как личинки окуклились и вылупились в гнезде Formica, взрослые жуки осенью перебираются в гнёзда муравьёв рода Myrmica. Причина подобной миграции в том, что колонии Myrmica продолжают выращивать потомство и добывать пищу зимой, в то время как муравьи Formica не вскармливают молодых особей в это время года. В гнезде Myrmica жуки, ещё не достигшие половой зрелости, кормятся до весны, после чего, созрев, возвращаются в гнёзда Formica, чтобы спариться и отложить яйца. Так жизненный цикл и поведение Lomechusa синхронизируется с жизненными циклами Formica и Myrmica, позволяя жукам максимально воспользоваться преимуществами социальной жизни обоих видов-хозяев. В ходе миграции жукам предстоит выполнить две задачи.

Жук-мирмекофил Atemeles pubicollis выпрашивает еду. Усиками он поглаживает рабочую особь, которая поворачивается к нему (вверху). Затем жук постукивает по ротовой части муравья передними лапками (в центре), заставляя муравья отрыгнуть жидкую пищу (внизу) / Рисунок Турида Форсайта

Жук-мирмекофил Atemeles pubicollis выпрашивает еду. Усиками он поглаживает рабочую особь, которая поворачивается к нему (вверху). Затем жук постукивает по ротовой части муравья передними лапками (в центре), заставляя муравья отрыгнуть жидкую пищу (внизу) / Рисунок Турида Форсайта

Во-первых, они должны найти гнездо новых хозяев, покидая предыдущих, а во-вторых, добиться того, чтобы их приняли в изначально враждебной среде. Для этого они последовательно проходят четыре этапа. Сначала жук дотрагивается усиками до одного из рабочих, как будто привлекая внимание. Затем он приподнимает конец брюшка по направлению к муравью. В этой части тела расположены умиротворяющие железы, секреты которых моментально слизываются муравьём и подавляют его агрессию. Далее в дело вступает второй набор желёз, расположенных вдоль брюшка. Жук опускает брюшко, позволяя муравью к ним приблизиться. Наружные отверстия желёз окружены волосками, за которые муравей хватается, чтобы отнести жука в гнездо.

Абсолютный паразит: зомбирующий гриб представляет куда большую угрозу, чем считали ученые

У бразильских муравьев-плотников и без того нелегкую жизнь дополняет весьма странное обстоятельство — они могут превратиться в самых настоящих зомби. Это происходит благодаря заражению паразитическим грибком, споры которого прорастают в тело насекомого и влияют на его симпатическую нервную систему. Зараженный паразитом, муравей оставляет уют своего родного гнезда и отправляется блуждать в чащу леса, условия которого больше подходят грибу для полноценного созревания. Обычно муравей цепляется лапками за нижнюю сторону листа, после чего замирает, тем самым окончательно принося себя в жертву. Гриб продолжает развиваться внутри его тела, пока в конце концов не пронзит головной отдел и не высвободит новые споры. Весь этот процесс занимает примерно 10 мучительных дней, на протяжении которых большую часть времени насекомое остается в живых. Кошмар наяву, не правда ли?

Зомби в реальном мире: что скрывает гриб-паразит

Чтобы сделать это удивительное открытие, Дэвид Хьюз (а именно он впервые обнаружил гриб-паразит) начал обширное исследование, в котором приняла участие международная команда энтомологов, генетиков, программистов и нейробиологов. Цель работы состояла в том, чтобы изучить клеточные взаимодействия между паразитом и его хозяином в ходе критической стадии жизненного цикла первого — той, во время которой муравей вцепляется в лист своими мощными мандибулами.

Ведущий автор исследования, Маридель Фредериксен, кандидат в докторанты в Университете Базельского зоологического института, Швейцария, заявила, что грибок выделяет тканеспецифические метаболиты в организм хозяина, вызывая тем самым изменения в экспрессии генов. Это также приводит к атрофии мышц нижней челюсти муравья, чтобы тот уже никогда не смог разжать их и позволить своему телу упасть на землю — это вызвало бы преждевременную гибель хозяина или подвергло бы паразита лишнему риску. Впрочем, до начала работы ученые не знали, как именно грибок координирует свои действия, чтобы так ловко манипулировать организмом хозяина.

Исследования и открытия

Для проведения исследования ученые заразили муравья-плотника O. unilateralis. При этом некоторые особи получили дозу менее опасного, не зомбирующего грибкового патогена, известного как Beauveria bassiana — они служили в качестве контрольной группы. Сравнивая динамику заболевания, вызванного этими двумя грибами, исследователи смогли выделить специфические физиологические проявления деятельности O. unilateralis у муравьев.

С помощью электронных микроскопов, группа создала трехмерную модель, позволяющую определять местоположение, численность и активность грибковых тканей внутри тел насекомых. Для этого были взяты образцы этих тканей размером всего 50 нм, а наблюдение велось с помощью приборов, способных мониторить и обрабатывать изображение с частотой 2000 раз за 24 часа. Чтобы проанализировать внушительный объем поступающих данных, ученые обратились к искусственному интеллекту: алгоритм, основанный на глубоком обучении, в ходе анализа выделял различия в деятельности грибковых и муравьиных клеток. Это позволило исследователям наглядно увидеть то, на какой стадии заболевания ткани организма все еще принадлежали насекомому, а где уже были преобразованы в гриб.

Результаты оказались одновременно чрезвычайно интересными и пугающими. Клетки O. unilateralis распространялись по всему телу муравья, от головы и грудного отдела до живота и ног. Более того, они были взаимосвязаны, создавая своего рода коллективную биологическую сеть, которая и контролировала поведение муравьев. Хьюз отметил, что под конец высокий процент клеток в организме хозяина превратился в клетки гриба — тот буквально сделал насекомое частью самого себя.

Может ли паразит влиять на мозг?

Гаймодо Чарисса де Беккер, энтомолог из Университета Центральной Флориды, не принимавшая участия в последнем исследовании, уверена, что проделанная работа подтверждает тот факт, что гриб может контролировать хозяина с помощью специальных секреционных соединений, которые играют роль нейромедиаторов. На это указывают в первую очередь данные, полученные при изучении грибкового генома.

Рабство - позорная страница в истории человечества. Но оказывается, до этой фигни первыми додумались не люди.

КАК МУРАВЬИ ПРИДУМАЛИ РАБСТВО. Рабство, Интересное, Насекомые, Животные, Длиннопост, Муравьи

Муравьи задолго до людей, научились использовать рабский труд.

Науке известно 12500 видов муравьев, и 200 из них рабовладельцы.

Кроваво-красный муравей-рабовладелец , или Кровавый муравей — рабовладелец, или муравей-рабовладелец (лат. Formica sanguinea) — вид средних по размеру муравьёв подрода Raptiformica рода Formica из подсемейства Формицины (Formicinae). Является социальным паразитом, использующим в качестве рабов представителей подрода Serviformica.

В правом углу картинки для сравнения - отрезок длиной 1 мм

КАК МУРАВЬИ ПРИДУМАЛИ РАБСТВО. Рабство, Интересное, Насекомые, Животные, Длиннопост, Муравьи

У "нормальных" муравьев есть плодовитая самка и самец, которые рожают деток и бесплодные самки. Несчастные, лишенные радостей материнства самки, находят себя в труде. Они становятся рабочими и выполняют все работу по дому. В смысле по муравейнику.

Часть из бесплодных дам, которых кормили особым способом, вырастают солдатами. Солдаты больше и сильнее рабочих, у них мощные челюсти и они защищают гнездо.

Рабочих в гнезде намного больше, чем солдат. У них есть много разных специальностей: ремонтники и строители, охотники и фуражиры, няньки в детских яслях, обслуга королевской пары, привратники, которые закрывают и открывают входы и т.д.

Так вот, у муравьев-рабовладельцев своих рабочих нет. Совсем. . Зато солдат очень много А выживают эти красавцы, используя две стратегии.

Одни виды отправляют солдат разорять чужие гнезда и утаскивать куколки. Причем крадут они только куколки рабочих муравьев. Из ворованных куколок появляются муравьи - рабы, которые и выполняют все работы в гнезде киднеперов, (в смысле детокрадов).

Другие виды рабовладельцев вламываются в чужое гнездо, убивают королевскую пару, солдат, и устраиваются жить припеваючи . Рабочие захваченного муравейника ведут себя тихо, обслуживают рабовладельцев и бунтов не поднимают. Но счастье длится недолго. Когда все рабы-рабочие умирают от старости, ( а живут они от нескольких месяцев до нескольких лет ) приходится тащится и снова искать, на кого можно напасть.

Кроме рабства - у муравьев существует и цареубийство со сменой царствующей фамилии: молодая королева ( например Малый лесной муравей , лат. Formica polyctena) , не строит свой город-государство с нуля, а лезет в чужой благоустроенный муравейник (ДРУГОГО ВИДА) , и так нравится народу, что те позволяют ей прикончить свою мамашу-королеву.

Читайте также: