Местные муравьи используют химическое оружие против вторжения аргентинских муравьёв
Аргентинские муравьи захватывают умеренные регионы мира, распространяясь через поставки сахара из Аргентины. Ни один местный вид муравьёв не мог противостоять их натиску — до сих пор. Студенты Стэнфордского университета обнаружили, что местный вид, зимний муравей (Prenolepis imparis), использует химическую войну.
Зимние муравьи производят яд в железе брюшка, который выделяют в условиях сильного стресса. Одна крошечная капля, нанесённая на аргентинского муравья, убивает его. В лабораторных испытаниях яд показал 79% смертность.
«Это первый хорошо задокументированный случай, когда местный вид успешно сопротивляется аргентинскому муравью», — сказала профессор биологии Дебора М. Гордон.
Результаты исследования опубликованы в журнале PLoS ONE.
Вторжение аргентинских муравьёв
Аргентинские муравьи захватили всё побережье Средиземного моря, части Южной Африки, Гавайи, Японию, Австралию и всё побережье Калифорнии. Там, где они обосновываются, они уничтожают всех местных муравьёв.
Это вызывает эффект домино в экосистеме:
- Исчезают местные муравьи-распространители семян, что угрожает растениям.
- Аргентинские муравьи объявлены сельскохозяйственными вредителями в Калифорнии из-за ущерба цитрусовым.
- Они «разводят» тлей, защищая их от хищников и питаясь их сладкими выделениями (падью). Именно конкуренция за этот ресурс приводит к конфликту с зимними муравьями, которые тоже используют тлей.
Открытие и исследование
Студенты обнаружили феномен в 2008 году во время летнего курса «Экология вторжений». Наблюдая за гнездами зимних муравьев в кампусе, они зафиксировали «побоище» — множество мёртвых аргентинских муравьёв и применение зимними муравьями белого секрета.
Последующие исследования показали:
- Зимние муравьи выделяют секрет, только когда их сильно превосходят численно или при защите колонии.
- Химический анализ (газовая хроматография и масс-спектрометрия) выявил в секрете углеводороды (для идентификации), но точный токсичный компонент ещё предстоит определить.
- Лабораторные «бои» в чашках Петри подтвердили высокую эффективность и стратегическое использование яда.
Динамика в природе
18-летние наблюдения Гордон в заповеднике Джаспер Ридж показали, что после первоначального наступления аргентинских муравьёв зимние муравьи начали отвоёвывать территорию.
«Похоже, аргентинских муравьёв оттесняют дерево за деревом... Зимние муравьи, возможно, мори́т их голодом, захватывая их тлей», — предполагает Гордон.
Сдвиг в балансе сил может быть частично связан с более прохладной погодой (благоприятной для зимних муравьёв) и низким уровнем осадков (тормозящим аргентинских).
Однако в долгосрочной перспективе развитие территорий (создающее нарушенную почву и тёплые постройки) может дать преимущество аргентинским муравьям. В Калифорнии они уже значительно превосходят по численности местных зимних муравьёв.