«Трупные бригады» в муравейниках распознают погибших собратьев не по продуктам разложения, а по отсутствию особого «аромата жизни». Этот букет из двух компонентов перебивает «запах смерти», преследующий аргентинских муравьёв с рождения. Как пахнет сама муравьиная смерть – пока загадка.
Люди в средневековой Европе мылись редко, и запах в тесных улочках европейских городов должен был стоять соответствующий. А знать отличалась от смердов не тем, что не смердела, а тем, что перебивала эту вонь духами и разными ароматическими маслами, которые едва ли не вёдрами выливала на себя и втирала в волосы. Если бы знатный человек потерял своё богатство, неприятное амбре очень скоро подчеркнуло бы его новый социальный статус.
Оказывается, подобное явление имеет место и в среде муравьёв – и, возможно, среди других социальных насекомых. По крайней мере, аргентинские долиходерины Linepithema humile ровно таким образом перебивают свой «запах смерти», преследующий муравьёв буквально всю их взрослую жизнь.
Некрофорез
вынос тел мёртвых членов колонии из гнёзд муравьёв, пчёл и других общественных насекомых. Считается, что некрофоретическое поведение рабочих стимулируется химическими сигналами от трупов.
Учёных давно интересовало, каким образом муравьи определяют, что некоторые из их собратьев мертвы и более не в состоянии приносить пользу колонии – а значит, от них пора избавиться. По муравьиному гнезду непрерывно снуют специальные бригады рабочих, основная задача которых – выносить мёртвых и складывать их на специальных «компостных кучах»; эту же функцию могут выполнять и отдельные муравьи, так что «бригады», возможно, складываются эпизодически. Наблюдения и эксперименты показывают, что мертвечину – как и почти все остальное в своей жизни – муравьи определяют по запаху, но по какому именно, остаётся вопросом.
Общепринятая гипотеза состоит в том, что муравьи-уборщики реагируют на вещества, образующиеся в разлагающихся телах их погибших собратьев, – в первую очередь относительно летучие жирные кислоты, среди которых часто называют олеиновую кислоту. Почуяв её присутствие, муравьи решают, что лежащий перед ними сородич мёртв, а значит, его пора выносить – даже если он активно сопротивляется.
Однако эта стандартная гипотеза удовлетворяет не всех исследователей. Трое учёных из Университета американского штата Калифорния под руководством аспиранта Чхве Дон Хвана заметили, что трупные бригады L. humile избавляются от подброшенных в гнездо сородичей, убитых более часа назад, гораздо быстрее, чем от только что убитых. Однако за пределами этого часа «скорость выноса» мало зависит от промежутка времени, в течение которого разлагается муравей.
Кроме того, трупные бригады оставляют нетронутыми больше 90% живых муравьёв, если на них капнуть немножко олеиновой кислоты, но зачастую выносят из гнезда муравьёв, которые умерли менее часа назад. Никакие продукты разложения за такое время не успеют образоваться в нужном количестве, рассудили Чхве и его коллеги, а значит, должен быть какой-то другой механизм некрофоретического распознавания.
По предположению калифорнийских энтомологов, «запах смерти» никогда не покидает аргентинского муравья, но в течение жизни его перебивают какие-то более сильные «ароматы жизни», которые быстро иссякают после гибели.
Это разумная стратегия: не будь какого-нибудь «аромата жизни», и очень скоро члены трупных бригад должны были бы заняться друг другом, ведь «запахом смерти» можно было бы легко испачкаться.
Ферментный призыв
За всё многообразие поведения муравьев – от агрессивного противостояния захватчикам до методичного сбора пропитания – отвечают всего пять нейронов «мозга». А изменение концентрации...
Чтобы проверить свою гипотезу, Чхве и его коллеги провели несложный эксперимент. Они измазали муравьиные куколки экстрактом внешних покровов только что убитых муравьёв и муравьёв, погибших более часа назад, поместили эти куколки у входа в муравейник и стали следить за поведением членов колонии.
В обычной ситуации муравьи быстро заносят куколок обратно в муравейник. Однако в случае с расплодом, измазанным экстрактом мертвецов, всё было иначе. Куколок, которых пометили запахом только что убитых особей, рабочие как будто и вовсе не замечали, принимая за коллег, которые по каким-то, вероятно, важным причинам не движутся. А куколок, которых намазали экстрактом L. humile, убитых более часа назад, трупные бригады немедленно утаскивали на компостные кучи.
Гипотеза о наличии перманентного «трупного запаха» и летучего «аромата жизни», испаряющегося в течение первого же часа после гибели, получила надёжное подтверждение.
Работа Чхве Дон Хвана и его коллег опубликована в последнем номере Proceedings of the National Academy of Sciences.
Неправда-матка
Порядок и подчинение в колониях муравьёв поддерживают не только сигнальные запахи, но и звуки. Гусеница одной из бабочек научилась подражать «голосу» муравьиной матки и теперь живёт припеваючи....
Далее учёные попытались определить те вещества, которым соответствуют эти сигнальные запахи, сравнивая состав внешних покровов давно и недавно убитых муравьёв. Химический анализ с использованием хроматографии и масс-спектрометрических методов показал, что в течение первых 20–40 минут после гибели из кутикулы испаряются два заметных компонента. Это карбальдегид долиходиаль, разные варианты которого характерны для всех муравьёв подсемейства дохиходерин, и иридомирмецин – получаемый из тех же муравьёв антибиотик, который используют в медицине для борьбы с возбудителями туберкулёза.
Именно смесь долиходиалей и иридомирмецинов и представляют для муравьёв «аромат жизни».
Мёртвые особи, измазанные смесью только этих двух компонент, гораздо дольше представлялись сородичам «живыми» и гораздо позднее отправлялись на компостные ямы. Учёные уверены, что соответствующие вещества непрерывно синтезируются во внешних покровах муравьёв L. humile в течение жизни и перебивают «запах смерти», пока муравей не умирает.
А вот что за вещество постоянно пахнет смертью, учёные пока сказать не могут. Понятно, что при сравнении свежих и старых трупов оно, в силу своей перманентности, проявиться не может. Однако, уверены специалисты, «запах смерти» у муравьёв должен быть: если бы его не было, на помойку отправлялись бы и куколки, которые ни долиходиалей, ни иридомирмецинов не синтезируют.
|
