Австралийские термиты помогают фермерам

    Взаимодействие термитов с человеком, оказывается, более сложное, чем предполагалось раньше. Традиционно их считают вредителями, разрушающими любые деревянные постройки в тропических странах.

    Недавно австралийские ученые установили, что взаимодействие термитов с человеком не всегда заканчивается катастрофой для хозяйства последнего. В некоторых случаях эти насекомые приносят пользу. Например, они могут способствовать повышению урожайности зерновых культур.

    Напомню, что термиты (отряд Isoptera) являются ближайшими родственниками хорошо известных нам тараканов. Однако, в отличие от них, являются общественными насекомыми, способными к образованию эусоциальных колоний (о том, что такое эусоциальность, читайте в статье "Если люди вымрут, их заменят землекопы"). Все термиты четко делятся на три основных группы, называемые кастами: рабочие, солдаты и размножающиеся особи (так называемые цари и царицы). В отличие от пчел и муравьев, рабочие и солдаты у термитов представлены не только бесплодными самками, но и не размножающимися самцами.

    Среди "монарших особ" важную роль играют не только царицы, но и цари, которые у термитов живут достаточно долго. Функции последних состоят не только в постоянном оплодотворении самок, но и в осуществлении репродуктивного контроля над рабочими особями (у термитов чаще именно они являются неполноценными самцами, тогда как аналогичные самки в основном заняты на "военной службе"). Царь постоянно выделяет специальные вещества (феромоны), которые подавляют созревание половых клеток у рабочих. Эти феромоны царская прислуга, постоянно чистящая и облизывающая монарха, разносит на своих телах по всему жилищу термитов, где они вдыхаются всеми особями.

    В отличие от многих муравьев и пчел, которые являются достаточно заметными существами, термиты — животные скрытные. В основном они перемещаются в почве или внутри древесных стволов, поэтому увидеть марширующие с добычей колоны этих насекомых достаточно сложно. Они крайне не любят яркий свет и всегда стараются скрыться с освещенной территории. Из-за такого образа жизни их глаза недоразвиты, и в основном эти насекомые ориентируются с помощью обоняния и осязания.

    Все без исключения термиты питаются целлюлозой — веществом, составляющим основу древесины. Этот полимер представляет собой богатый источник энергии, но, тем не менее, трудно усваивается высшими животными. Сами термиты часто не могут переваривать целлюлозу и для того, чтобы нормально питаться, вынуждены вступать в симбиоз с одноклеточными организмами. Причем этот симбиоз достаточно сложен, поскольку является многоступенчатым.

    Среди симбиотических организмов в своем кишечнике термиты полагаются в первую очередь на одноклеточных жгутиконосцев из рода Trichonympha. Эти организмы, в свою очередь, пользуются помощью особых бактерий из группы спирохет, живущих на их оболочках и производящих некоторые пищеварительные ферменты. Так что получается типичное "бабка за дедку, дедка за репку": сначала бактерии разлагают крупные цепочки полимера на более мелкие, жгутиконосцы дробят еще мельче.

    В итоге в кишечнике термитов крупные волокна оказываются разбитыми на мелкие "запчасти". Эти фрагменты термиты уже могут усвоить. Правда, большинство "высших" термитов, особенно семейства Termitidae, могут производить и свои перерабатывающие целлюлозу ферменты, однако и они сохраняют в своем кишечнике богатую микрофлору. Благодаря подобной способности термиты могут питаться одной лишь бумагой или древесными опилками и чувствовать себя при этом превосходно.

    Тем не менее, если бы термиты покушались только на стружки или бумагу, претензий от человека к ним никаких не было. Однако эти насекомые, являющиеся основными переработчиками отмершей древесины в тропиках и субтропиках, часто любят подзакусить и… деревянными домами людей. Их скрытность и тактика поедания древесины, при которой ее поверхность выглядит абсолютно неповрежденной, являются причиной того, что колонию обычно обнаруживают лишь тогда, когда здание уже начинает рассыпаться в пыль. Опасение вызывают также случайные попадания термитов в квартиры, благодаря чему их ареал продвигается и в те регионы, где они не могут жить открыто из-за климата.

    Кроме того, попав в дом, термиты не ограничиваются лишь стенами, полом и потолком — все, в чем высока доля целлюлозы, служит потенциальной пищей. Так что последствия этого контакта между термитами и человеком бывают порой просто катастрофические. (Например, в Южной Америке из-за постоянного присутствия термитов в городах редко можно найти книгу старше 50 лет.) А для Австралии, где большинство зданий в сельских районах до сих пор строят из дерева, нашествия термитов до сих пор являются стихийным бедствием.

    В целях профилактики подобных набегов ученые с Зеленого континента еще с 30-х годов прошлого столетия используют трехокись мышьяка, яд замедленного действия. Его распыляют на больших расстояниях рядом с населенными пунктами. Такой метод основан на том, что данный яд будет распределен между особями колонии прежде, чем они сумеют, подобно тараканам, приспособиться к нему. Это обычно приводит к уничтожению всей колонии целиком за достаточно короткое время.

    И вот еще в 2006 году в рамках обычных противотермитных мероприятий австралийские ученые распылили это ядовитое вещество над полями нескольких ферм, расположенными поблизости от зданий. Однако эффект получился весьма неожиданный — к 2008 году стало ясно, что урожай зерновых оказался почти на треть выше там, где агрономы не пытались избавиться от насекомых. Сначала никто не понял, почему так вышло, однако теперь биологи смогли объяснить этот эффект.

    Биологи из Университета Сиднея и австралийской исследовательской организации CSIRO, исследовав почву на обработанных и необработанных полях, обнаружили, что за два года на первых количество вырытых термитами тоннелей уменьшилось вдвое. Причем большая часть старых, не ремонтируемых насекомыми коридоров вовсе обрушилась. То есть, получается, что урожайность напрямую связана с деятельностью термитов. Но каким образом?

    Оказывается, эти трудолюбивые насекомые, живя в почве, роют многочисленные тоннели, что, во-первых, способствует разрыхлению земли и улучшению снабжения корневой системы растений водой и воздухом (в наших широтах те же функции выполняют дождевые черви, которых в засушливой Австралии совсем мало). Кроме того, они также поставляют растениям столь необходимые для их роста соединения азота, которые в данном случае являются продуктами жизнедеятельности бактерий, проживающих в кишечнике термитов. То есть, проще говоря, снабжают их удобрениями.

    При этом сами термиты ущерба зерновым не наносят, поскольку зерном и молодыми растениями не питаются. Если что и интересует их на фермерских полях — так это оставшаяся после уборки урожая солома. Однако ей-то люди вполне могут поделиться с этими насекомыми.

    Результаты данного исследования говорят о том, что, видимо, массовые опрыскивания земель мышьяком проводить все-таки не следует, поскольку при этом фермеры могут остаться без урожая. Ведь термиты являются не только вредителями — человеку они могут приносить немалую пользу своей деятельностью внутри почвенного слоя. Однако это совсем не значит, что нужно отказаться от любой борьбы с проникновением этих насекомых в дома. Просто нужно перейти от тактики "массированных бомбардировок" к "точечным ударам".