Муравьиные королевы занимаются каннибализмом, чтобы спасти муравейник
Как показало новое исследование, проведенное под руководством Оксфордского университета, вместо того чтобы лечить свое больное потомство, муравьиные королевы съедают зараженные личинки при первых признаках болезни, а затем «перерабатывают» его для производства новых яиц. Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology.
Муравьиные королевы на ранних стадиях очень уязвимы к тому, что их выводок может быть уничтожен болезнью. Исследователи биологического факультета Оксфорда предположили, что уничтожение больных личинок до того, как они станут заразными, может быть стратегией, используемой королевами для борьбы с этой угрозой.
Чтобы проверить это, исследователи предоставили королевам черного садового муравья (Lasius niger) личинки, которые были заражены грибковым патогеном Metarhizium 24 часа назад. В этот момент инфекция уже была смертельной, но еще не передавалась. Королевы «каннибализировали» 92% зараженных личинок, не оставляя никаких останков, но сохранили 6% контрольных личинок, которые не были заражены.
Ведущий исследователь, доктор Крис Пулл с биологического факультета Оксфорда, сказал: «Как только королевы находят больную личинку, они сразу же приступают к работе и в течение нескольких часов пережевывают ее, пока не съедят всю».
Королевская трапеза
Несмотря на потенциальный риск заражения, все королевы выжили после поедания зараженных личинок. Исследователи предполагают, что королевы могут защищаться, проглатывая кислотный, противомикробный яд, который они вырабатывают из специальной железы на конце брюшка. Действительно, некоторые королевы были замечены массирующими отверстие этой железы во время и после каннибализма.
Королевы, поедающие зараженных личинок, откладывали на 55% больше яиц, чем контрольные королевы, не занимавшиеся каннибализмом, что указывает на то, что питательные вещества, полученные от проглоченного потомства, были использованы для размножения.
Соавтор исследования, Флинн Биззелл (Flynn Bizzell) с биологического факультета Оксфорда, сказал: «Королевы муравьев начинают свои колонии в одиночку и, по сути, морят себя голодом, чтобы вырастить первых рабочих муравьев. Королевы, которые производят наибольшее количество рабочих, имеют лучшие шансы на выживание, поэтому возможность съесть и переработать зараженные личинки обратно в расплод означает, что ценные ресурсы не пропадают зря».
Королева-эпидемиолог
Когда королевам были представлены больные личинки, перешедшие в инфекционную стадию, они не пытались их съесть. Вместо этого королевы опрыскивали зараженных личинок своим антимикробным ядом, как бы пытаясь контролировать инфекцию. Несмотря на это, большинство (80%) королев все равно заразились и впоследствии погибли. Действия на ранней стадии, до того, как личинки станут заразными, являются ключевыми.
Такой «гигиенический каннибализм» наблюдался только у королев и никогда у зрелых рабочих муравьев. Возможно, это связано с тем, что, в отличие от королев (которые запечатывают себя в гнезде), рабочие муравьи могут избавляться от зараженных личинок, вынося их из гнезда.
Доктор Пулл добавил: «Наши результаты убедительно доказывают, что каннибализм решает проблему сдерживания болезни и утилизации трупов в ограниченном пространстве подземного бункера королев-основательниц, а также позволяет не тратить ценные питательные вещества, что повышает шансы королев на успешное развитие колонии».