Как муравьи помогают планете (и делают множество других удивительных вещей)

То, что им может не хватать размера, компенсируется количеством. По оценкам исследователей, на Земле насчитывается 10 квадриллионов муравьев. Конечно, им нравится устраивать пикники, но они также обладают удивительным набором возможностей, по словам эволюционного биолога и мирмеколога (эксперта по муравьям) Сюзанны Фойцик и биофизика и научного журналиста Олафа Фриче. Пара объединилась, чтобы написать только что вышедшую «Империю муравьев», где они рассказывают, что некоторые муравьи разрабатывают вакцины, чтобы избежать болезней, выращивают грибные сады, ведут войны и даже разводят тлю в качестве рабочего скота.

Книга наполнена рассказами об их открытиях, путешествиях и проблемах, с которыми сталкиваются ученые при изучении таких крошечных существ, а также красочными фотографиями этих милых, но жестоких насекомых.

Фойцик поговорила с Treehugger по электронной почте о своей работе и о том, что ее привлекает в этих удивительных созданиях.

Treehugger: Где началось ваше увлечение муравьями? Когда вы решили, что хотите стать мирмекологом?

В то время как я наблюдала муравьев в нашем саду, когда я была ребенком, мое настоящее увлечение этими социальными существами началось во время моей магистерской диссертации. Меня интересовала эволюция поведения животных, раньше я работала над социальными взаимодействиями и половым отбором у птиц и мышей. Я начала изучать муравьев во время учебы в полевых условиях и в лаборатории в течение нескольких месяцев. Я была очарована их сложным социальным поведением, а также тем, насколько агрессивно они защищают свои муравейники. А маленькие муравьи темнотораксы, которых я в основном изучаю, действительно милые. В желуде умещается целая колония.

Что вы узнали о муравьях их поселениях, их социальной структуре, их трудовой этике и что вас больше всего впечатляет?

Одна часть моих исследований посвящена социально паразитическим муравьям, и я исследую коэволюцию между ними и их жертвами, муравьями другого вида. Муравьи-рабовладельцы периодически совершают набеги на свободно живущие колонии других муравьев, чтобы украсть их рабочий выводок. Как только эти украденные рабочие появляются, они работают на социальных паразитов, выполняя все необходимые задачи в их колонии, от ухода за выводком до поиска пищи.

Наша работа может показать, что муравьи-рабовладельцы используют химическое оружие, чтобы манипулировать защитниками, заставляя нападать друг на друга, вместо того, чтобы поворачиваться против нападающих. Мы могли бы показать, что некоторые муравьи-жертвы становятся устойчивыми к этой манипуляции, и что в некоторых популяциях порабощенные рабочие-муравьи восстают против своих угнетателей и убивают свое потомство. Эти драки и эгоистичные поступки происходят с желудевыми орехами и палками в опавших листьях на лесной подстилке прямо у наших ног, и мы часто даже не подозреваем об этом.

Вы пишете, что муравей беспомощен без своей колонии, но, когда муравьи работают в команде, их практически невозможно остановить. Каким образом вы стали этому свидетелями?

Действительно, при перемещении муравейников муравей часто направляет других муравьев во время тандемных пробежек. Один муравей идет впереди, но часто последователь теряется, беспомощно поворачиваясь в поисках своего проводника. Наблюдая за ними, нужно проявлять терпение, все это выглядит крайне неэффективно, и тем не менее, в конце концов, всей колонии удается перебраться на новое место гнездования.

Хотя люди не делают ничего хорошего для планеты, муравьи приносят пользу. Как муравьи помогают окружающей среде?

Муравьи, особенно живущие в почве, обогащают почву кислородом и перерабатывают питательные вещества. Многие виды муравьев являются универсалами, питающимися мертвыми насекомыми; они сборщики мусора или гробовщики экосистем. Наконец, поскольку муравьи вездесущи и многочисленны, они тесно взаимодействуют со многими другими организмами, от тли (которую они разводят) и растений (которые они защищают и населяют) до грибов, которые муравьи-листорезы выращивают в своих подземных камерах.

Есть тысячи различных видов муравьев. Есть ли у вас любимые из тех, кого вы изучали, и почему? Что такое «рок-звезды» муравьиного мира и те, которые очаровательны, но не получают должного внимания?

Мне нравятся социальные паразиты, о которых я упоминала выше. Дулозис (наличие постоянного тунеядства с рабством) у муравьев возникал несколько раз независимо и встречается во многих различных ветвях муравьиного древа жизни. Муравьи-паразиты поручают работу муравьям других видов и фактически утратили способность заботиться о себе, не могут даже есть и их нужно кормить. Они потеряли многие химические рецепторы, и, поскольку муравьи в основном общаются химически, они слепы ко многим сигналам своего мира.

Еще одна очень загадочная группа – кочевые муравьи, которых я изучала в Малайзии. Эти беспокойные бродяги охотятся по ночам в тропических лесах, и их огромные стаи подавляют любую добычу, которая встречается на их пути. Их координация захватывающая, но достаточно удивительно, что даже в этих огромных гнездах незваные гости, другие членистоногие, такие как жуки, пауки или чешуйница, обосновались и живут за счет ресурсов этих яростных муравьев, как паразиты.

Как далеко вы продвинулись и насколько далеко вы прошли, чтобы изучить виды муравьев?

Охота на муравьев, как мы ее называем, безусловно, самая любимая часть моей работы. Я изучала муравьев в Европе, Азии, Южной и Северной Америке, от тропических лесов над пустынями в Аризоне до бореальных лесов на севере России. Изучение муравьев и сбор их колоний может варьироваться в зависимости от вида и среды обитания.

Мы наблюдали кочевых муравьев и муравьев-листорезов в тропических лесах Малайзии и Перу ночью, мы копали глубоко в почве Аризоны, чтобы собрать социальных паразитов, и мы открывали желуди и маленькие палки в лесах с умеренным климатом в России, Германии, Италии, Англии, США и Канаде, чтобы найти крошечных муравьев темноторакс, которые гнездятся в них. Мы резались ножами, нас жалили агрессивные осы и кусали гремучие змеи, но все же пребывание на природе и встреча со всеми видами дикой природы от дикобраза до черных медведей все еще очаровывает меня.

Какие трудности возникают при изучении таких крошечных насекомых?

Да, муравьи могут быть крошечными, поэтому многие наблюдения в полевых условиях затруднены, особенно если они гнездятся не на открытых участках, а в лесах или даже в пологах. Тем не менее, под микроскопом этих крошечных животных легко наблюдать, и, отмечая их, вы замечаете, насколько сложны их социальные сети, разделение труда в их крошечных самоорганизованных сообществах.

Тем не менее, когда мы хотим изучить гены, лежащие в основе их сложного поведения, мы должны вскрыть их мозг – задача не из легких. Но с твердой рукой это возможно.

Treehugger