Звичайна знахідка на задньому дворі допомогла науковцям побачити несподіваний зв'язок між мурахами, дубами та осами.
Звичайна знахідка на задньому дворі допомогла науковцям побачити несподіваний зв'язок між мурахами, дубами та осами.
Про це повідомляє Earth.com із посиланням на дослідження вчених з Університету штату Пенсильванія та Державного університету Нью-Йорка.
Йдеться про дубові галли – невеликі кулькоподібні нарости на листі дуба. Вони з'являються після того, як оси відкладають яйця в тканини рослини. Усередині такого галлу розвивається личинка, а дуб формує навколо неї захисну оболонку.
Наприкінці літа або восени листя з галлами опадає на землю. Саме після цього, як з'ясували дослідники, починається незвична взаємодія з мурахами. Комахи можуть переносити ці кульки до своїх гнізд майже так само, як насіння.
Відкриття почалося з випадкового спостереження 8-річного Х'юго Дінса. Біля мурашника під поваленою колодою хлопчик побачив маленькі кульки, схожі на насіння. Його здивувало, що мурахи несуть їх до гнізда.
"Я думав, що це насіння, і я був схвильований, бо не знав, що мурахи збирають насіння. Я завжди думав, що мурахи їдять харчові залишки та інші речі по дому", – розповів Х'юго Дінс.
Його батько, професор ентомології Університету штату Пенсильванія Ендрю Дінс, одразу зрозумів, що йдеться не про насіння, а про дубові галли. Саме це спостереження стало початком наукового дослідження.
Під час польових експериментів у лісі Нью-Йорка дослідники залишали для мурах два типи приманки. Це було насіння рослин та галли ос виду Kokkocynips rileyi. Мурахи виду Aphaenogaster picea переносили галли майже з такою ж швидкістю, як і насіння.
У лабораторії поведінка повторилася. Комахи активно контактували і з насінням, і з галлами. Коли мурахи брали галли, то найчастіше хапали їх за спеціальну світлу структуру на поверхні. Вчені назвали її "капелло".
Щоб перевірити, чи саме ця частина приваблює мурах, дослідники провели ще один експеримент із галлами Kokkocynips decidua. У чашках Петрі мурахам пропонували цілі галли з "капелло", галли без нього, окремі "капелюшки" та галли іншого виду ос, які не мають такої структури.
Результати показали, що мурахи майже не цікавилися галлами без "капелюшків" і контрольними галлами іншого виду. Натомість вони активно переносили або самі "капелло", або цілі галли, на яких ця структура залишалася неушкодженою.
Після цього науковці дослідили хімічний склад "капелло". Аналіз показав, що воно містить жирні кислоти, схожі на речовини в елаіосомах – поживних частинах насіння, які приваблюють мурах. Зокрема, вчені виявили лауринову, пальмітинову, олеїнову та стеаринову кислоти.
Біологи пояснюють, що така взаємодія нагадує мірмекохорію – поширення насіння мурахами. У природі рослини ніби "платять" мурахам поживними речовинами, а ті переносять насіння в безпечні місця. Тепер з'ясувалося, що схожий механізм можуть використовувати й оси.
Коли мурахи приносять галли до гнізда, вони обгризають поживну частину "капелло". Водночас внутрішня камера з личинкою оси залишається цілою. На думку дослідників, для ос це може бути способом захистити потомство.
Мурашники розташовані під землею і мають відносно стабільне середовище. Там галли можуть бути менш вразливими до паразитичних ос, грибків, гризунів і птахів.
Мікроскопічний аналіз показав, що між "капелло" та рештою галлу є особлива межа з високим вмістом лігніну. Ця речовина зміцнює рослинні тканини. Завдяки такій межі "капелюшок" легко відділяється, подібно до того, як елаіосома відокремлюється від насіння.
Науковці вважають це прикладом конвергентної еволюції. Так називають процес, коли різні організми незалежно виробляють схожі механізми, щоб досягти подібного результату.
Дослідники також звертають увагу, що в дубових лісах може бути дуже багато галлів. Тому така взаємодія здатна впливати не лише на окремих комах, а й на цілу лісову екосистему. Вона може бути пов'язана з переміщенням поживних речовин, мікробів і дрібних паразитів у ґрунті.
Автори дослідження зазначають, що цей природний механізм існував давно, але поштовхом до його вивчення стало уважне спостереження маленького хлопчика.