Мурахи спілкуються, обмінюючись рідиною через рот

Мурахи-деревоточці в процесі трофаллаксису.

Мурахи-древоточці Camponotus floridanus контролюють розвиток колоній, змінюючи склад рідини, яку передають один одному з рота в рот. До такого висновку прийшла міжнародна група вчених в результаті «нелюдських» експериментів, в ході яких комах виривали з сім'ї і кілька тижнів морили голодом. Результати роботи опубліковані в журналі eLife.

Процес обміну кормом і виділеннями желез, який практикують C. floridanus, називається «трофаллаксисом». «Кожному дорослому і молодому мураху їжа передається під час трофаллаксису, - пояснює провідний автор дослідження Лоран Келлер (Laurent Keller). - У результаті створюється мережа взаємодій, яка пов'язує всіх членів колонії». "Багато дослідників розглядають трофаллаксис тільки як спосіб поділитися кормом, - додає член наукової групи, професор Річард Бентон (Richard Benton). - Але він зустрічається і в іншому контексті, наприклад, коли мураха возз'єднується з сородичами після періоду ізоляції. Тому ми хотіли дізнатися, чи містить рідина, якою комахи обмінюються в ході цього процесу, молекули, які дозволяють їм передавати один одному інші хімічні повідомлення, а не тільки їжу ".

Вчені проаналізували рідину, якою обмінювалися пари робочих мурахів. Спочатку вони намагалися отримати її «мирним» шляхом, спостерігаючи за комахами у звичній для них обстановці, але їхня поведінка виявилася непередбачуваною, а обмін - занадто швидким. Тому вони ізолювали мурашок і якийсь час їх не годували. Потім, напоївши комаху розчином цукрози, його зводили з жителем того ж мурашника - і ось тоді древоточці починали довгий «обмін вітаннями» - часом трофалаксис тривав кілька хвилин.

Дослідники виявили в рідині великі кількості ювенільного гормону, який регулює розвиток, розмноження і поведінку комах, і високу концентрацію білка, що контролює ріст. Щоб перевірити, як гормон впливає на зростання личинок, вчені провели експеримент. Муравйов поділили на групи по 25 - 30 комах, кожна з яких вигодовувала 5 - 10 личинок, деяким з них в їжу додали ювенільний гормон. Виявилося, що в тих групах, які отримували гормон, личинки вдвічі частіше успішно переживали метаморфози і перетворювалися на дорослих комах, та й розміром були більшими. "Це означає, що за допомогою ювенільного гормону та інших молекул, що передаються з рота в рот по мережі соціальних зв'язків, мурахи можуть спільно контролювати, як розвивається колонія, - говорить один з дослідників, Адрія Лебеф - Коли ці комахи годують своїх личинок, вони не просто передають їм їжу, вони голосують хімічними бюлетенями, видаючи різні кількості прискорюючих зростання речовин, щоб вплинути на наступне покоління ".

Поряд з білками росту і ювенільним гормоном, дослідники виявили в рідині речовини, що джерелять специфічний запах колонії, за яким мурахи відрізняють членів сім'ї від чужинців. «В цілому, ми показали, що передана мурахами рідина містить не тільки корм і травні ензими», - говорить Лебеф. «У більш широкому сенсі, це означає, що в інших тварин оральний обмін рідиною, наприклад слиною, теж може служити раніше невідомим цілям», - підсумовує він.

Camponotus floridanus - вид деревних мураш'їв роду кампонотус з підсемейства формицини (Oneicidae, підрод Myrmothrix). Живе в Північній Америці (США), відомий як домашній шкідник у штаті Флорида.