Одна из самых больших головных болей жителей Северной Америки являются огненные муравьи. Как только с ними не пытались бороться! Однако полчища агрессивных насекомых до сих пор доминируют в большинстве муравьиных сообществ.
Огненные муравьи, известные своими болезненными укусами и смертельным для большинства насекомых (и даже для мелких животных) ядом. Их яд в 2-3 раза токсичнее ДДТ при расчёте на массу. Он представляет собой смесь алкалоидов и ферментов, в том числе нейротоксинов, действующих на нервную систему соперника. В драке с сородичами огненные муравьи могут "стрелять" в противника ядом из брюшка. Однако недавно исследователи из Техасского университета (University of Texas at Austin) обнаружили, что другие насекомые могут нейтрализовать яд огненных мурашей. И это первый известный науке пример, показывающий, что насекомое способного к детоксикации яда другого насекомого.
Устойчивыми к смертоносному оружию огненных муравьёв оказались другие не менее агрессивные их сородичи − "бешеные муравьи Рэсберри" вида Nylanderia fulva, получившие своё название за манеру хаотично двигаться. Как оказалось, они стремительно вытесняют огненных муравьёв вида Solenopsis invicta в районах по всему юго-востоку США. Секрет их успеха кроется в их способности нейтрализовать яд своих соперников.
Когда опасный коктейль попадает на бешеного муравья, начинается сложный процесс детоксикации. Эти небольшие насекомые выделяют муравьиную кислоту из специальной железы на кончике своего брюшка, передают её в рот и затем размазывают по своему телу.
В лабораторных экспериментах бешеные муравьи, применившие против огненных детоксикацию, показали 98% выживаемости. Химическая нейтрализация чужого яда делает бешеных муравьёв практически непобедимыми во время стычек с огненными собратьями в местах гнездования и в борьбе за пищу.
Бешеный муравей Рэсберри и красный огненный муравей (фото Lawrence Gilbert).
"Судя по всему, бешеные муравьи планируют стать новым экологически доминирующим инвазивным видом муравьёв на юго-востоке США", – сообщает автор исследования Эд ЛеБрюн (Ed LeBrun) о микроскопических насекомых, которые большинству жителей России и Европы кажутся абсолютно безобидными.
В 2013 году учёные обнаружили, что бешеные муравьи по численности стали превышать и других членистоногих − пауков, многоножек, ракообразных. Скорее всего, такое снижение популяций вызвано волновым эффектом, прокатившимся по экосистеме из-за уменьшения источников пищи для птиц, рептилий и других животных. Бешеные муравьи также любят гнездиться в человеческих домах и вызывать повреждения электропроводки, а также уничтожают посевы.
ЛеБрюн наблюдал борьбу за пищу между красными огненными муравьями и бешеными муравьями на поле штата Техас. Огненным муравьям удалось первыми обнаружить мёртвого сверчка, и множество особей собралось, чтобы его охранять. Обычно, когда огненные муравьи кучкуются вокруг пищевого ресурса, другие муравьи избегают этих скоплений, опасаясь их смертоносного яда.
"Бешеные муравьи не испытывали страха перед ядом огненных, – рассказывает ЛеБрюн. – Как только токсин попадал на них, они делали странное движение – сворачивались и прикасались своими брюшками ко ртам".
Именно после этого наблюдения ЛеБрюн начал подозревать, что представители вида N. fulva способны к детоксикации. Эксперименты в Лаборатории Брекенридж Филд (Brackenridge Field Laboratory) помогли ему и его коллегам идентифицировать "антидот".
Бешеные муравьи способны нейтрализовать смертельный инсектицид, выделяемый огненными сородичами (фото Lawrence Gilbert).
Чтобы проверить эффективность муравьиной кислоты, исследователи заклеили железы бешеных муравьёв с помощью лака для ногтей и поместили их в контейнеры с красными огненными муравьями. Не имея возможности применить нейтрализующее соединение, больше половины бешеных муравьёв погибли после стычки. Однако среди контрольной группы со свободными железами выжили почти все.
И бешеные муравьи, и красные огненные перекочевали на территорию Северной Америки из северной части Аргентины и юга Бразилии, там виды жили на одной территории веками. Исследователи предполагают, что такая особенность поведения стала результатом давнего эволюционного процесса. Однако по-прежнему не ясно, как именно муравьиная кислота нейтрализует яд. По одной из версий, она предотвращает проникновение яда во внешние слои экзоскелета бешеных муравьёв.
Сейчас ЛеБрюн озадачен вопросом распространения бешеных муравьёв. Единственное, что может их остановить (помимо вмешательства человека), природные факторы, среди которых сухая почва или тяжёлые морозы, пережить которые этому южному виду будет достаточно тяжело. Как и в случае с огненными муравьями, их ареал распространения в конечном счёте будет определён геологией и климатом.
Однако, в отличие от огненных муравьёв, колонии бешеных распространяются крайне медленно − примерно на 200 метров в год. На большие расстояния они "переезжают" только вместе с людьми, которые могут перенести насекомых в комнатных растениях или в транспортных средствах. ЛеБрюн предполагает, что люди наверняка не купят растение, если увидят муравьёв, гнездящихся в горшках, а если человек уже живёт в районе, куда эти насекомые вторглись, то ему следует проверять свои чемоданы и автомобили на наличие "безбилетных пассажиров".
"Если у вас аллергия на укусы, то доминирование в экосистеме бешеных муравьёв вам придётся по душе больше, ведь они практически не жалят, – рассказывает ЛеБрюн. – Однако домовладельцам они причиняют множество неудобств, так как вторгаются прямо в дом тысячами, а огненные, как правило, остаются жить во дворе. Они перегрызают электропроводку, что может привести к порче оборудования и даже к короткому замыканию. Наверное, поэтому большинство людей хотят, чтобы огненные муравьи вернулись".
Научная статья ЛеБрюна и коллег была опубликована в издании Science.
