У муравьев произошел сбой системы «свой-чужой» из-за загрязнения атмосферы и они атаковали собственную семью

Повышенная концентрация озона в атмосфере способна разрушать химические сигналы, которые муравьи используют для идентификации сородичей, что может привести к агрессии внутри колонии. К такому выводу пришла группа ученых под руководством Маркуса Кнадена из Института химической экологии имени Макса Планка. Результаты исследования, опубликованные в научном журнале Science и PNAS, демонстрируют неочевидный, но разрушительный механизм воздействия антропогенного загрязнения на социальных насекомых.

Муравьи, будучи социальными насекомыми, полагаются не на зрение, а на обоняние. Их экзоскелет покрыт тонким слоем кутикулярных углеводородов — воскоподобных веществ, которые защищают насекомое от высыхания и одновременно служат уникальным «паспортом». Этот химический профиль позволяет особям безошибочно отличать обитателей своего гнезда от чужаков.

Команда Кнадена обнаружила, что озон — окислитель, концентрация которого растет из-за промышленных выбросов и выхлопных газов, — вступает в реакцию с углерод-углеродными двойными связями в молекулах экзоскелета. В ходе экспериментов ученые подвергали муравьев-жнецов вида Messor barbarus воздействию озона на уровне, характерном для городской среды в жаркие дни.

Результаты показали существенное изменение химического профиля насекомых. Озон окислял и разрушал специфические молекулы запаха. Когда такие особи возвращались в муравейник, стражники и другие рабочие муравьи переставали их узнавать. Вместо приветствия сородичи проявляли агрессию, нападая на «загрязненных» муравьев так, словно те были врагами из другой колонии.

В рамках исследования было задействовано несколько видов муравьев. Наиболее показательные результаты были получены у Messor barbarus. Даже кратковременное воздействие озона приводило к тому, что химический сигнал изменялся настолько, что социальная структура колонии давала сбой.

«Мы знали, что озон может разрушать феромоны, используемые для поиска партнеров у других насекомых, но тот факт, что он ломает фундаментальную систему распознавания внутри муравьиной семьи, стал тревожным открытием», — отмечается в отчете Института.

Открытие немецких биологов проливает свет на причины глобального сокращения численности насекомых. Ранее основной ущерб приписывался прямому отравлению пестицидами или потере среды обитания. Данная работа доказывает, что загрязнение воздуха может действовать тоньше: оно не убивает особь мгновенно, но делает ее изгоем, разрушая социальные связи, необходимые для выживания колонии. Учитывая, что муравьи играют ключевую роль в экосистемах (рыхление почвы, распространение семян), нарушение их коммуникации может иметь каскадный эффект для биосферы в целом.

Источник: newscientist.com