Муравьи нападают на своих сородичей, потому что загрязнение воздуха меняет их запах.

Муравьи используют обоняние для распознавания своих сородичей, и когда они подвергаются воздействию распространенных загрязнителей воздуха, другие члены их колонии реагируют так, как если бы они были врагами.

Распространенные загрязнители воздуха, такие как озон и оксид азота, могут изменять запах муравьев, заставляя их сородичей атаковать их, как если бы они были чужаками.

Муравьи узнают своих сородичей по запаху, и когда они сталкиваются с муравьем, запах которого им незнаком, они реагируют агрессивно, кусая и иногда убивая нарушителя. Но озон, парниковый газ, образующийся в результате деятельности автомобилей и промышленности, может разрушать структуру алкенов — химических веществ, входящих в состав специфических для колонии запахов.

Реклама

Маркус Кнаден из Института химической экологии им. Макса Планка в Йене, Германия, и его коллеги из предыдущих исследований знали, что вызванные озоном изменения в алкенах могут нарушать способы общения насекомых друг с другом. Они наблюдали, как плодовые мушки спаривались с неподходящими видами, а опылители, такие как табачные бражники, теряли интерес к цветам, если их запах был изменен озоном.

Чтобы проверить воздействие на муравьев, Кнаден и его коллеги создали искусственные колонии из шести видов муравьев. Они извлекли по одному муравью из каждой колонии и поместили его в стеклянную камеру, заполненную озоном различной концентрации, некоторые из которых соответствовали уровням, измеренным в Йене летом. Когда они вернули муравья на место, остальные напали на него.

«Должен сказать, я этого не ожидал, — говорит Кнаден. — Зная, что алкены составляют столь незначительную часть [запаха муравьев], мы понимали, что любые наши действия с озоном изменят состав смеси всего на 2 или 5 процентов».

В дикой природе такое поведение может снизить эффективность колонии, говорит он, даже если муравьев не убивают, но разработка экспериментов для выявления этих эффектов будет сложной задачей.

Дэниел Кронауэр из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке, который не принимал участия в исследовании, говорит, что алкены играют очень важную роль в распознавании сородичей по гнезду, поэтому агрессивные реакции его не шокировали.

Алкены участвуют и в других поведенческих аспектах жизни муравьев, таких как следование по следу и коммуникация между личинками и взрослыми особями. Исследование показало, что при воздействии озона взрослые клональные муравьи-рейдеры (Ooceraea biroi) могут пренебрегать своими личинками, поэтому эти изменения, вызванные озоном, потенциально могут нарушить и другие аспекты жизни муравьев, а также экосистему в целом.

«Если убрать муравьев из большинства наземных экосистем, они, вероятно, рухнут», — говорит Кронауэр. Это связано с тем, что муравьи играют важнейшую экологическую роль. Они распространяют семена, перемещают почву и поддерживают взаимовыгодные отношения со многими организмами.

Численность насекомых во всем мире резко сокращается, и это исследование дополняет растущий объем работ, указывающих на загрязняющие вещества в воздухе как на один из факторов, стоящих за этим спадом. Кнаден говорит, что, хотя уровень загрязнения озоном, который мы наблюдаем, возможно, пока не представляет опасности для человека, «мы должны понимать, что наши действия сопряжены с дополнительными издержками, о которых мы, возможно, раньше не задумывались».

PNAS DOI: 10.1073/pnas.2520139123

Сафари-экспедиция по изучению насекомых и экосистем: Шри-Ланка

Отправьтесь в уникальное путешествие по богатому биоразнообразием центру Шри-Ланки в рамках этой экспедиции, посвященной энтомологии и экосистемам.

Читать далее

Источник: www.newscientist.com