Муравей-паразит заставляет рабочих устранить свою королеву: как химический сигнал превращает телохранителей в палачей

Чтобы захватить трон, можно пойти в лобовую атаку. Уничтожить короля, подавить сопротивление и занять его место. Это прямой, грубый и рискованный путь. Но есть и другой способ. Можно не убирать правителя самому, а заставить его подданных сделать это за вас.

Именно такую стратегию обнаружили у двух видов муравьев-паразитов из рода Lasius. Новое исследование показывает, как королевы этих видов провоцируют рабочих муравьев-хозяев на устранение их королевы. Это пример манипуляции, основанной на химическом оружии.

Как работает этот механизм и почему он является настолько эффективной эволюционной находкой?

Как выглядит переворот в муравейнике?

Для королевы-паразита чужой муравейник — это одновременно и ресурс, и крепость. Ресурс — потому что в нем есть рабочая сила, которая будет заботиться о ее потомстве. Крепость — потому что ее защищают тысячи преданных солдат. Проникнуть внутрь и свергнуть местную королеву — смертельно опасная задача.

Обычно паразиты решают ее грубой силой: душат или обезглавливают королеву-хозяйку. Но Lasius orientalis и Lasius umbratus действуют сложнее. Их план состоит из нескольких шагов.

1. Инфильтрация. Сначала королева-паразит должна проникнуть в колонию. Для этого она приобретает запах муравьев-хозяев, чтобы ее приняли за свою. Она может поймать рабочего и потереться о него или просто находиться рядом с гнездом, впитывая локальные феромоны.
2. Конфронтация. Проникнув внутрь, она находит правящую королеву. Но вместо того чтобы нападать, она делает нечто странное. Она подбирается к цели, резко изгибает брюшко и опрыскивает ее струей жидкости. Сразу после этого она отступает на безопасное расстояние.
3. Манипуляция. Вот здесь и происходит ключевое событие. Рабочие муравьи, которые окружают свою матку, внезапно начинают вести себя агрессивно. Секрет, которым паразит окропил их королеву, действует как триггер. Они воспринимают собственную матку как чужака, и нападают на нее.
4. Экзекуция. Паразит повторяет опрыскивание несколько раз в течение нескольких часов. С каждой новой порцией химиката агрессия рабочих нарастает. В конце концов, королеву постигает летальный исход.

После того как трон освободился, королева-паразит занимает его. Теперь уже осиротевшие рабочие принимают ее, кормят и заботятся о ее яйцах. Она получает готовую колонию без риска прямого столкновения.

Что это за химическое вещество?

Жидкость, которую распыляет паразит, по всем признакам является муравьиной кислотой. Это стандартное химическое оружие для муравьев из подсемейства Formicinae, к которому относится род Lasius. Они производят ее в специальных железах и выстреливают через отверстие на конце брюшка, называемое ацидопором.

Но как оборонительное вещество превращается в инструмент для манипуляции сознанием?

Муравьиная кислота в больших дозах — это сигнал тревоги и агрессии. Когда королева-паразит наносит ее на тело королевы-хозяйки, она фактически вешает на нее химическую метку «ВРАГ». Система распознавания «свой-чужой» у рабочих муравьев дает сбой. Их мозг получает два противоречивых сигнала: феромоны говорят, что перед ними матка, а едкий запах муравьиной кислоты кричит, что это угроза, которую нужно немедленно устранить.

В этом конфликте сигналов побеждает более сильный — инстинкт защиты гнезда. Рабочие подчиняются химическому приказу и устраняют источник угрозы, не осознавая, что это их матка.

Зачем такие сложности?

На первый взгляд, прямой штурм кажется более простым решением. Но стратегия устранения чужими руками дает паразиту несколько весомых преимуществ.

Во-первых, это снижает риски. Королева в муравейнике — самый охраняемый объект. Прямая атака на нее почти наверняка вызовет яростную контратаку ее свиты. Провоцируя рабочих, королева-паразит остается в стороне. Она не тратит энергию на борьбу и не рискует получить смертельные ранения.

Во-вторых, это эволюционно выигрышная модель. Исследователи отмечают, что виды L. orientalis и L. umbratus не являются близкими родственниками. Это означает, что они выработали эту сложную тактику независимо друг от друга. Такой процесс называется конвергентной эволюцией — когда природа приходит к одному и тому же удачному инженерному решению разными путями. Если стратегия появляется дважды, значит, она чрезвычайно эффективна.

Интересно, что другие виды из того же рода Lasius по-прежнему полагаются на прямое нападение. Это показывает, что внутри одной группы организмов могут существовать и конкурировать разные подходы к достижению одной цели — захвату.

В конечном счете, это открытие — демонстрация того, как эволюционная гонка вооружений приводит к появлению не только физических адаптаций, вроде мощных челюстей или прочной брони, но и к сложнейшим поведенческим программам.

В мире муравьев, как оказалось, самое мощное оружие — не физическая сила, а информация. Точнее, дезинформация, способная превратить самых верных защитников в палачей.

Источник: Cell