Австралийские муравьи иногда размножаются без королев
Французские учёные выяснили, что количество и даже физические параметры маток муравьёв вида Rhytidoponera impressa могут изменяться в зависимости от условий окружающей среды. А в некоторых случаях «производство» новых цариц вообще прекращается, и яйца откладывают простые рабочие.
Полученные результаты противоречат ранее общепринятой точке зрения о том, что образование новой муравьиной колонии без королевы невозможно.
Обычно популяция имеет одну царицу, откладывающую яйца, а подавляющее число особей – рабочие муравьи, чьё предназначение – забота о потомстве матки. Мы уже писали, что таким образом перепончатокрылые (Hymenoptera) могут передавать свои гены: у дочерей матки в среднем 75% наследственного материала, присущего всем остальным сёстрам.
«Принцессы» по достижении определённого возраста улетают из муравейника, чтобы образовать свою семью. Иногда новые царицы покидают «родню» в одиночестве, а иногда – в сопровождении рабочих муравьёв.
Последний способ называется делением колонии (colony fission). Он повышает шансы выжить для маток, поскольку о них будут заботиться с самого начала.
С другой стороны, так как рабочие муравьи крыльев не имеют, это ограничивает радиус расселения.
Муравьи с их сложной иерархической системой — одни из самых социально продвинутых насекомых.
Наверное, именно поэтому их можно встретиться в любом уголке Земли: от Австралии до Аляски. Всего, по разным оценкам, их около 15 тысяч видов.
На иллюстрации: ареал расселения вида Rhytidoponera (иллюстрация с сайта ant.edb.miyakyo-u.ac.jp).
Учёные из французского Национального центра научных исследований (Centre national de la recherche scientifique) и университета Пьера и Марии Кюри (Universite Pierre et Marie Curie) изучили количество и физиологические параметры молодых маток Rhytidoponera impressa. Этот подвид является плотоядным (охотится в основном на других насекомых) и обитает в Западной Австралии.
Перед брачным полётом у молодых маток замеряли уровень метаболических резервов – уровень внутри- и внеклеточных запасов свободных веществ, необходимых для энергетических и других реакций (для обмена то есть).
Исследователи обнаружили, что в тропических условиях северо-западной части континента в колониях рождается много цариц, но с низким уровнем запасов.
А в умеренном юго-западном климате, где зимы более суровые, — наоборот, новые королевы малочисленны, но более «упитанны»: они могут в течение длительного периода обходиться без пищи, и в целом их выживаемость гораздо лучше.
Математическое моделирование показало, что все вышеописанные перемены могут происходить в режиме «онлайн» – в зависимости от изменения количества пищи и климатических колебаний.
Но самый интересный механизм в репродукции муравьёв удалось зафиксировать при делении колоний. Если независимое основание новых колоний оказывается неэффективным (то есть шансов выжить у неё меньше), то муравьи просто разделяются.
В этом случае они перестают «производить» новых королев, поскольку в такой группе отложить яйца могут и самки-рабочие (у них, напомним, такую «опцию» никто не отменял). Это оказывается более выгодно, чем содержать сибаритствующую королеву.
Считается, что модель сверхорганизма с её жёсткой иерархией оказалась в целом наиболее эффективной – её придерживается большинство видов муравьёв. Но Rhytidoponera impressa иногда практикуют воспитание потомства «рабочими матерями».
Видимо, они решают проблему согласования действий каким-то иным образом (фото с сайта anthillwood.co.uk, puppies8691).
Непонятно, правда, как они решают, кто будет заботиться о будущем потомстве. В принципе, учёные уже сталкивались с «раннеэволюционными» колониями муравьёв, например в Африке.
У них наблюдались настоящие битвы между самками за то, кто может оставить больше яиц в общей кладке.
Впрочем, авторы исследования отмечают, что количество маток при разделении колонии обычно превышает минимально необходимый уровень, предсказанный математической моделью. Даже с учётом того, что некоторые рабочие муравьи тоже могут принести потомство.
Без царицы всё-таки никак – ведь они же единственные, кто умеет летать и, следовательно, создают дополнительные возможности для расширения ареала.
Читайте также о том, как муравьи передают власть по наследству, или о том, как они выкармливают потомство бабочек.
SLIVKI SHOW И НОВЫЕ МУPAВЬИ!
