В высокоорганизованных колониях пчёл, ос и муравьёв королева-матка держит массу рабочих особей в подчинении с помощью специального феромона, который поддерживает у них постоянное бесплодие, — поэтому никаких амбиций, касающихся продолжения рода и даже занятия престола, у рабочих нет. До недавнего времени учёным были известны лишь несколько стерилизующих королевских феромонов — те, что применяются медоносными пчёлами, муравьями рода Lasius и термитами. 

Учёные, по-видимому, будут ещё долго спорить о том, в чём заключается смысл феромонов, которыми пользуются матки и рабочие муравьёв. (Фото myriorama.)Биологи из Лёвенского университета (Бельгия) вместе с коллегами из Австралии и США смогли определить аналогичные феромоны ещё у трёх видов общественных насекомых: у муравья-бегунка Cataglyphis iberica, у земляного шмеля и у осы обыкновенной. Всех их разделяет 145 млн лет независимой эволюции, и все они в прошлом произошли от одиночных предков, каждый от своего. Но, сравнив их королевские феромоны, исследователи обнаружили, что матки разных видов пользуются более или менее одинаковым «парфюмом» в виде насыщенных углеводородов-алканов с длинной цепью.

Сначала учёные сравнивали вещества, которые покрывали кутикулу королев и рабочих особей, затем — то, чего на королевах было больше, синтезировали искусственным путём и полученное вещество тестировали на обычной колонии. Для этого из колонии удаляли королеву, а на опустевший «трон» наносили синтезированное вещество; спустя какое-то время у рабочих особей проверяли состояние половой системы: не активировалась ли она, не готовы ли рабочие сами стать королевами? 

В каждом случае, как пишут исследователи в Science, синтетические углеводороды успешно поддерживали яичники рабочих особей в неактивном состоянии. При этом вещества, используемые разными видами, были настолько похожи, что феромоном королевы-осы можно было управлять рабочими муравьёв. 

Биологи также проанализировали данные 90 работ, в которых были сведения о веществах на кутикуле рабочих и маток различных общественных насекомых, и в результате пришли к выводу, что насыщенные алканы — это, по-видимому, общий химический трюк членистоногих королев. 

Однако говорить так было бы не совсем верно: такие же вещества выделяют и рабочие особи. Что же, получается, они сами себе подавляют половую систему? Сами авторы работы предлагают иное объяснение того, как действуют стерилизующие феромоны. По их мнению, тут имеет место не манипуляция, а соглашение между королевами и рабочими. Стерилизующие феромоны весьма похожи на феромоны одиночных видов, у которых эти же вещества, наоборот, стимулируют плодовитость и сигнализируют, что самка готова к спариванию. Избыток феромона у королевы сообщает рабочим о её потенциале, и они, так сказать, жертвуют собственными амбициями для того, чтобы потенциал матки раскрылся в полной мере. То есть что-то вроде «Если уж она готова размножаться, то давайте забудем о себе и поможем ей». 

Всё это, конечно, требует подтверждения, однако авторы работы полагают, что их гипотеза верна: ведь не зря же эти феромоны служат для привлечения самцов, и не только у одиночных, но даже у социальных видов.

Правда, некоторые скептики полагают, что полученным результатам вообще не стоит доверять: например, как утверждает Абрахам Хефец (Abraham Hefetz) из Тель-Авивского университета (Израиль), ссылаясь на собственные исследования, рабочие и матки муравья Cataglyphis niger несут на себе одинаковое количество того самого алканового феромона. И вообще, странно, что такая специфическая проблема — как удержать рабочих от размножения — получила в эволюции столь общее решение у разных видов. Остаётся только ждать новых исследований, чтобы понять, чья тут правда.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Крылатые самки муравьёв-листорезов, потерпев неудачу в личной жизни, не гибнут, как это происходит у других муравьёв, а стараются принести пользу колонии, защищая её от врагов, заботясь о потомстве и выполняя строительные работы.

Муравей-листорез (фото Alex Wild)Самый важный момент в жизни муравьиной королевы — её брачный полёт. Крылатые самки взмывают вверх, где находят себе пару; затем они спускаются на землю и возвращаются к собственной колонии, где замещают старую королеву или организуют дочернее поселение. Но ведь далеко не каждой из множества самок удаётся найти, так сказать, счастье в личной жизни: многие возвращаются из брачного полёта несолоно хлебавши.

Обычно в таком случае самка погибает: её программа просто не предусматривает иного развития событий, кроме основания новой колонии. В лучшем случае после возвращения её съедят другие муравьи: ей-то самой уже всё равно, а колонии какая-никакая польза — в виде питательных веществ — всё-таки будет. Однако у муравьёв-листорезов группы Attini самке предоставляется шанс выжить, только уже в качестве простой рабочей особи.

Исследователи из Университета Фрайбурга (Германия) изучали муравьёв-листорезов, живущих в Панаме: результаты оказались одинаковыми и при наблюдении за насекомыми в естественной среде, и в лабораторном эксперименте. Эксперимент был прост: у насекомых просто удаляли крылья. Такая операция повышала у несостоявшихся королев агрессивность, они начинали бурно реагировать на запахи, принадлежащие другой колонии, и включались в работы по расширению гнезда и заботу о потомстве.

Непонятно, правда, как несостоявшиеся королевы вдруг становятся адептами опрощения и всеобщего равенства. Возможно, тут имеет место тот же механизм , который отвечает за смену специализации у пчёл-рабочих. То, что другие члены колонии не съедают неудачливую матку, исследователи объясняют вкусами листорезов, сформированными их обычной диетой — грибами, которые они выращивают на питательном субстрате из пережёванных листьев. Другие источники питательных веществ им просто не нужны. Сами же бескрылые самки могут относительно долго жить на внутренних ресурсах — например, за счёт ставших бесполезными летательных мышц.

Статья с результатами исследования вышла в журнале Current Biology .

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА