Амброзиевые жуки разводят и поддерживают свои пищевые грибы

Амброзиевые жуки практикуют активное сельское хозяйство: вид короедов разводит и культивирует пищевые грибы в своих гнёздах и следит за тем, чтобы так называемые сорные грибы распространялись меньше. Это впервые было экспериментально доказано биологом Яниной Дил из Фрайбурга. Она является докторантом под руководством профессора д-ра Петера Бидерманна, профессора лесной энтомологии и защиты леса во Фрайбургском университете.

Дил исследовала лабораторные грибные сады плодового заболонника (Xyleborinus saxesenii), который относится к амброзиевым жукам и встречается во многих местных парках и садах со старыми деревьями. Она обнаружила, что жуки активно влияют на состав своих грибных садов. Результаты исследования только что опубликованы в Proceedings of the Royal Society B.

Грибные покрытия в деревянных туннелях

Амброзиевые жуки питаются особыми грибными покрытиями, которые растут в проделанных ими туннелях в старой древесине. Первым натуралистам эти покрытия казались божественной амброзией, отсюда и название жуков. Из-за их социального и гигиенического поведения давно предполагалось, что они активно ухаживают за своими грибами, но до сих пор такие сельскохозяйственные способности были доказаны только у некоторых термитов и муравьёв-листорезов.

Генетический анализ грибных садов

Теперь это удалось и для амброзиевых жуков: в лаборатории Дил позволила жукам-матерям основать гнёзда с потомством, в которых сформировались типичные грибные сады. Затем она удалила ухаживающих особей из части гнёзд, а в других оставила. Генетический анализ бактериальных и грибных сообществ грибных садов через 40 дней показал, что присутствие жуков сильно изменило грибное сообщество.

«Можно было ожидать, что в гнёздах с жуками будет меньше пищевых грибов, потому что их едят, но на самом деле всё наоборот; здесь состав грибов явно сместился в сторону пищевых», — говорит Дил. В гнёздах без ухаживающих жуков, напротив, доля сорных грибов была значительно выше. Состав бактерий также различался.

Жуки, вероятно, используют бактерии, образующие антибиотики

«Эти результаты подтверждают существование активного земледелия у амброзиевых жуков, хотя точные механизмы контроля грибного сообщества требуют дальнейшего изучения», — добавляет Бидерманн. По его словам, есть свидетельства того, что жуки используют специфические бактерии, производящие антибиотические вещества. Они, в свою очередь, могут подавлять рост сорных грибов.

Социальное поведение, вероятно, также играет важную роль; вся группа жуков в гнезде, включая личинок, совместно ухаживает за грибами. Это создаёт тесный симбиоз между жуками и грибами: «У каждого вида амброзиевых жуков есть свой пищевой гриб. Ни один из них не может выжить без другого».

60 миллионов лет опыта

Экономически значимые короеды, такие как короед-типограф (Ips typographus), также имеют схожие симбиозы с грибами, и их понимание может помочь лучше контролировать жуков в будущем. Дальнейшие исследования того, как именно амброзиевые жуки подавляют рост сорных грибов, также могут дать ценные идеи для сельского хозяйства человека, которое, например, борется с резистентностью, говорит Бидерманн.

«Для нас чрезвычайно интересно видеть, как природа делает это уже 60 миллионов лет. Предположительно, мы, люди, всё ещё можем чему-то научиться у этих механизмов».