Бешеные муравьи опаснее огненных муравьев
Одна из самых больших головных болей жителей Северной Америки являются огненные муравьи. Как только с ними не пытались бороться!
Однако полчища агрессивных насекомых до сих пор доминируют в большинстве муравьиных сообществ.
Огненные муравьи, известные своими болезненными укусами и смертельным для большинства насекомых (и даже для мелких животных) ядом.
Их яд в 2-3 раза токсичнее ДДТ при расчёте на массу. Он представляет собой смесь алкалоидов и ферментов, в том числе нейротоксинов, действующих на нервную систему соперника. В драке с сородичами огненные муравьи могут «стрелять» в противника ядом из брюшка. Однако недавно исследователи из Техасского университета (University of Texas at Austin) обнаружили, что другие насекомые могут нейтрализовать яд огненных мурашей. И это первый известный науке пример, показывающий, что насекомое способного к детоксикации яда другого насекомого.
Устойчивыми к смертоносному оружию огненных муравьёв оказались другие не менее агрессивные их сородичи − «бешеные муравьи Рэсберри» вида Nylanderia fulva, получившие своё название за манеру хаотично двигаться. Как оказалось, они стремительно вытесняют огненных муравьёв вида Solenopsis invicta в районах по всему юго-востоку США. Секрет их успеха кроется в их способности нейтрализовать яд своих соперников.
Когда опасный коктейль попадает на бешеного муравья, начинается сложный процесс детоксикации. Эти небольшие насекомые выделяют муравьиную кислоту из специальной железы на кончике своего брюшка, передают её в рот и затем размазывают по своему телу.
В лабораторных экспериментах бешеные муравьи, применившие против огненных детоксикацию, показали 98% выживаемости. Химическая нейтрализация чужого яда делает бешеных муравьёв практически непобедимыми во время стычек с огненными собратьями в местах гнездования и в борьбе за пищу.
«Судя по всему, бешеные муравьи планируют стать новым экологически доминирующим инвазивным видом муравьёв на юго-востоке США», – сообщает автор исследования Эд ЛеБрюн (Ed LeBrun) о микроскопических насекомых, которые большинству жителей России и Европы кажутся абсолютно безобидными.
В 2013 году учёные обнаружили, что бешеные муравьи по численности стали превышать и других членистоногих − пауков, многоножек, ракообразных. Скорее всего, такое снижение популяций вызвано волновым эффектом, прокатившимся по экосистеме из-за уменьшения источников пищи для птиц, рептилий и других животных. Бешеные муравьи также любят гнездиться в человеческих домах и вызывать повреждения электропроводки, а также уничтожают посевы.
ЛеБрюн наблюдал борьбу за пищу между красными огненными муравьями и бешеными муравьями на поле штата Техас. Огненным муравьям удалось первыми обнаружить мёртвого сверчка, и множество особей собралось, чтобы его охранять. Обычно, когда огненные муравьи кучкуются вокруг пищевого ресурса, другие муравьи избегают этих скоплений, опасаясь их смертоносного яда.
«Бешеные муравьи не испытывали страха перед ядом огненных, – рассказывает ЛеБрюн. – Как только токсин попадал на них, они делали странное движение – сворачивались и прикасались своими брюшками ко ртам».
Именно после этого наблюдения ЛеБрюн начал подозревать, что представители вида N. fulva способны к детоксикации. Эксперименты в Лаборатории Брекенридж Филд (Brackenridge Field Laboratory) помогли ему и его коллегам идентифицировать «антидот».
Чтобы проверить эффективность муравьиной кислоты, исследователи заклеили железы бешеных муравьёв с помощью лака для ногтей и поместили их в контейнеры с красными огненными муравьями. Не имея возможности применить нейтрализующее соединение, больше половины бешеных муравьёв погибли после стычки. Однако среди контрольной группы со свободными железами выжили почти все.
И бешеные муравьи, и красные огненные перекочевали на территорию Северной Америки из северной части Аргентины и юга Бразилии, там виды жили на одной территории веками. Исследователи предполагают, что такая особенность поведения стала результатом давнего эволюционного процесса. Однако по-прежнему не ясно, как именно муравьиная кислота нейтрализует яд. По одной из версий, она предотвращает проникновение яда во внешние слои экзоскелета бешеных муравьёв.
Сейчас ЛеБрюн озадачен вопросом распространения бешеных муравьёв. Единственное, что может их остановить (помимо вмешательства человека), природные факторы, среди которых сухая почва или тяжёлые морозы, пережить которые этому южному виду будет достаточно тяжело. Как и в случае с огненными муравьями, их ареал распространения в конечном счёте будет определён геологией и климатом.
Однако, в отличие от огненных муравьёв, колонии бешеных распространяются крайне медленно − примерно на 200 метров в год. На большие расстояния они «переезжают» только вместе с людьми, которые могут перенести насекомых в комнатных растениях или в транспортных средствах. ЛеБрюн предполагает, что люди наверняка не купят растение, если увидят муравьёв, гнездящихся в горшках, а если человек уже живёт в районе, куда эти насекомые вторглись, то ему следует проверять свои чемоданы и автомобили на наличие «безбилетных пассажиров».
«Если у вас аллергия на укусы, то доминирование в экосистеме бешеных муравьёв вам придётся по душе больше, ведь они практически не жалят, – рассказывает ЛеБрюн. – Однако домовладельцам они причиняют множество неудобств, так как вторгаются прямо в дом тысячами, а огненные, как правило, остаются жить во дворе. Они перегрызают электропроводку, что может привести к порче оборудования и даже к короткому замыканию. Наверное, поэтому большинство людей хотят, чтобы огненные муравьи вернулись».
Источник
Муравьиные войны на американской земле
Аргентинский муравей распространился по всем континентам за исключением Антарктики, подавляя местных муравьев огромной численностью и жестокой тактикой ведения боя. Но похоже, что он встретил себе соперника «по зубам» — азиатского муравья-иглу. Межвидовое противостояние, к удивлению энтомологов, способно перевернуть экосистему там, где проходит линия фронта.
Инвазивные виды муравьев составляют не больше пригорошни из более 12,400 видов муравьев в мире, говорит Jes Søe Pedersen, доцент Центра социальной эволюции Университета Копенгагена в Дании. Однако их влияние на экосистемы, здоровье человека и экономику намного превосходит их лиллипутский размер. Красные огненные муравьи могут подвергнуть угрозе жизнь тех, кто случайно наступит на муравейник. Некоторые инвазивные виды являются сельскохозяйственными вредителями либо «доят» прожорливую растительноядную тлю за ее наполненные сахаром экскременты.
Инвазивные муравьи часто убивают, съедают или вытесняют местные виды муравьев, которые играют ключевую роль в экосистемах, ставших для них домом. Многие местные муравьи — садовники: они рыхлят почву и зажают семена. Иноземные муравьи, пришедшие из другой среды, не выполняют работу тех, кого они изгнали.
Захватчики могут вызвать даже разрушение экосистемы: Желтые сумасшедшие муравьи, оккупировавшие Остров Рождества, так «достали» эндемичных птиц, что те изменили свои привычки в кормлении, в том числе знаменитыми красными крабами острова. Конкуренция за еду со стороны муравьев и других инвазивных видов, таких как дикие кошки и черные крысы, может привести к исчезновению летычей мыши Острова Рождества — нетопыри.
Оценка влияния видов-колонистов на экосистему довольно сложна. Исследователям редко удается наблюдать за процессом инвазии в прогрессе. Но зафиксированные военные столкновения между лишь недавно распознанным азиатским муравьем-иглой и более печально известным аргентинским муравьем могут, наконец, дать такую возможность.
Исследователи из Университета штата Северной Каролины в городе Роли несколько лет назад неожиданно натолкнулись на развертывающуюся муравьиную войну. Eleanor Spicer Rice, аспирантка, изучавшая энтомологию, отслеживала сеть гнезд аргентинских муравьев в парке офиса в Северной Каролине и обнаружила несколько гнезд азиатского муравья-иглы.
«Удивительно, что другие муравьи способны гнездиться на территории аргентинцев», — говорит Spicer Rice. Аргентинские муравьи не терпят конкуренции. Обычно они изгоняют соперников, атакуя их и контролируя источники пищи. Родом из Южной Америки, они формируют крупные взаимосвязанные сети гнезд, называемые суперколониями.
Ситуация кажется беспрецедентной. Суперколония аргентинских муравьев, охватывающая более 6,000 километров в средиземноморском регионе, является крупнейшей в мире. По какой-то причине на нескольких квадратных милях в Северной Каролине стратегия аргентинских муравьев по завоеванию мира не работает. Азиатский муравей-игла в действительности укрепляет свои позиции. В марте 2009 Spicer Rice и ее коллеги обнаружили аргентинских муравьев на 90 деревьях, разделяющих 9 из них с азиатскими муравьями. К июню 2011 аргентинские муравьи были оттеснены на 67 деревьев, 15 деревьев они делили с чужаками, а власть над 17-ю полностью захватил азиатский муравей-игла.
Исследователей интересует, как малочисленные насекомые умудряются одерживать верх над своими суровыми противниками. Лабораторные тесты на переносимость холода подсказали, что азиатский муравей-игла лучше адаптирован к умеренному климату Северной Каролины, нежели тропический аргентинский муравей. Азиатский муравей стряхивает с себя зимнюю вялость уже в марте, в то время как аргентинец не возобновляет активность вплоть до конца апреля или начала мая, — сообщили исследователи 8 февраля в PLoS ONE.
Захват территории азиатским муравьем-иглой окажется печальным не только для аргентинского муравья, но также и для людей. Его обжигающее ужаление может вызывать угрожающую жизни аллергическую реакцию.
Свирепость аргентинских муравьев не позволит избавиться от них с легкостью. Поэтому для прогнозирования распространения инвазивных видов важно понимать, как они реагируют на новый климат. Азиатские муравьи, возможно, одерживают победу в Северной Каролине лишь потому, что штат является северной границей распространения аргентинских муравьев, — говорит Spicer Rice, — либо они готовятся стать следующим угрожающим инвазивным видом.
Источник
Войны муравьев: жестокость и каннибализм
Муравьи не такие уж безобидные и добродушные насекомые, как может показаться на первый взгляд. Они сражаются на смерть как на настоящей войне, не желая уступать вражеским особям ни еды, ни территории, ни свободы.
Разведчица Rhytidoponera victoriae в темном панцире с (здесь не видно) металлическим отливом обнаружила рабочую Stigmatomma ferruginea и напала на нее. В случае победы (а у стигматоммы – специализированного подземного хищника – на открытом пространстве мало шансов) ритидопонера убьет противника, утащит в свое гнездо и пустит на корм своим младшим сестрам- личинкам.
Группа азиатских муравьев-портных – тех самых, что делают домики из живых листьев, «сшитых» шелком, что выделяют их личинки (у других видов этот шелк обычно идет на оболочки коконов, что в народе называют «муравьиными яйцами») – прикончила одонтомахуса – ловкого охотника с осиным жалом и мощными челюстями – и транспортируют тело по ветке.
Размер не всегда имеет значение. Аргентинский муравей смело атакует гораздо большего по размеру красного огненного муравья. Дело происходит в США, куда оба вида были случайно завезены из Южной Америки, причем на родине эти муравьи успешно сосуществуют, а в Северной Америке мелкий аргентинский уверенно теснит огненного, и в общем-то к лучшему – красный огненный муравей существо более опасное для человека, его укусы (точнее, ужаления – это не стреляющий, а жалящий муравей) больнее, чем у пчелы и могут вызывать мощную аллергическую реакцию вплоть до анафилактического шока. Что касается аргентинского муравья, то он замечателен тем, что муравьи этого вида из разных муравейников (даже взятые с разных континентов) не враждуют друг с другом. Другие виды обычно не столь дружны.
Две армии из разных муравейников одного вида дерновых муравьев Tetramorium сражаются за территорию. Солдаты одинаковы:
Это битва со множеством жертв не на уничтожение, а лишь за передел границ кормовых участков.
Мелкие муравьи Azteca alfari рьяно охраняют свое дерево от злоумышленников. Вместе им не страшен и одонтомахус, челюсти которого могут захлопываться с такоцй быстротой, что он способен схватить ногохвостку в прыжке. Это распространенная для муравьев разных видов тактика – обездвиживание крупного и опасного противника путем растягивания его за конечности.
Большой Podomyrma gratiosa, неосторожно подошедший слишком близко к гнезду крематогастеров, подвергся нападению. Можные челюсти и тяжелая броня подомирмы дали бы ему серьезное преимущество один на один, но совершенная групповая тактика крематогастеров не оставляет ему ни единого шанса.
Не повезло. Муравьи-листорезы (питающихся, как и термиты, грибами, которые выращивают на пережеванной листовой массе) рвут несостоявшуюся королеву Aphaenogaster cockerelli, которую они поймали на земле после спаривания и уже с откушенными крыльями (она сама себе их откусила), ищущую место для основания новой колонии.
Трое листорезов Acromyrmex striatus убивают листореза другого вида Atta saltensis, что попался им на их территории. Чужаков своего вида они часто не трогают, но безжалостны к конкурентам.
Бродячие муравьи Nomamyrmex– одни из немногих, кто способен успешно атаковать муравейники листорезов. Здесь рыжие листорезы поймали разведчика новамирмексов и прикончили его, чтобы он не навел на них свою армию.
Рабочие Azteca alfari допрашивают схваченного кампонотуса, пойманного на их дереве. Интересно, что нарушителей не всегда убивают – этого, например, потом просто подтащили к краю ветки и вышвырнули вон.
Формицид Forelius nigriventris и красный огненный муравей Solenopsis invicta грозят друг другу, демонстрируя две разные стратегии: огненный размахивает жалом с каплей яда на кончике, а форелиус готов выстрелить кислотой.
Прибыла подмога и форелиус пытается нападать
Соленопсис обороняет свое жилище
На этих четырех фотографиях ситуация следующая: форелиусы получили доступ к нарушенному гнезду соленопсисов-огненных и предстоит полномасштабное сражение.
Муравей-жнец Pogonomyrmex desertorum прошел слишком близко к гнезду Forelius mccooki. Расправиться с бронированным гигантом такой небольшой компанией его они не могут, но будут преследовать и донимать его, пока он не уйдет.
Иная судьба ждет такого же жнеца, попавшегося более крупным аргентинским муравьям Linepithema humile,случайно завезенным человеком с товарами в различные страны по всему миру. Многие эндемичные виды муравьев исчезают в местах, где появляются агрессивные аргентинцы.
Крематогастеры (желтый) используют свои жала в обороне, но они не прокалывают покровы своих врагов, а разбрызгивают с помощью жала яд, демонстрируя, как могла идти эволюция от жалящих к стреляющим кислотой муравьям. Характерная черта крематогастеров – не подгибать брюшко книзу при атаке, а закидывать за спину, словно хвост у скорпиона. На фото крематогастер защищает найденную еду (приманку, положенную фотографом) от пришедшего вторым разведчика рода Pheidole.
Один аргентинский муравей нападает на другого. Аргентинские муравьи, как правило, образуют большие «федерации»-суперколонии, включающие миллионы муравьев и тысячи гнезд. Гнезда одной федерации обычно не враждуют, но муравьи из соседних суперколоний нападают друг на друга.
Рабочие южноамериканского муравья Linepithema iniquum из соседних колоний борются за контроль над орхидеей.
Два охотника черного муравья-бульдога Myrmecia pilosula из соседних гнезд вступили в бой. Захват челюстями, за которым следует попытка ужалить противника.
Эти примитивные, но очень эффектные внешне муравьи, больше напоминающие бескрылых ос, отлично видят и могут передвигаться по земле с помощью серии длинных прыжков по 10 см каждый. Они виновны в большем числе человеческих смертей на Тасмании, чем ядовитые пауки, змеи, осы и акулы вместе взятые (их жертвы не съедены заживо, конечно, просто скончались от анафилактического шока после укусов).
Neivamyrmex californicus живут преимущественно охотой на других муравьев. На снимке двое из них атакуют рабочего тетрамориумов, пока их собратья грабят его муравейник.
Одонтомахус выдворяет со своей территории собрата из соседнего гнезда.
Парочка азиатских муравьев-портных разбирает на запчасти мелкого Pheidole
А здесь – Opsithopsis respiciens. Но и их жизнь не сахар – обратите внимание на заднюю конечность ветерана слева.
Муравьи-портные Oecophylla longinoda четвертуют пойманного на их дереве разведчика рода Polyrhachis
Небольшие рабочие родственных видов Pheidole spininodis (слева) и Pheidole bergi сцепились челюстями в пограничной разборке.
Pheidole megacephala, как и многие другие муравьи, расправляются с крупной добычей,удерживая ее и разбирая на части по сочленениям. Здесь они напали на рабочего муравья-легионера Dorylus.
Жестокость муравьев к чужакам оправдана – сами гнезда Pheidole — желанная добыча для муравьев кочевников. Если разведчик, обнаруживший гнездо, уйдет живым – он наведет на муравейник свою орду. Крупный вверху – это солдат феидоле с крупной головой и можными жвалами, специализированный для защиты гнезда. Здесь он атакует бродячих Neivamyrmex пытающихся украсть в его родном муравейнике куколки и личинок, чтобы вырастить из них себе рабов.
Рабы у муравьев пользуются теми же правами, что и хозяева – будучи выращенными в чужом муравейнике, они просто считают себя одними из захватчиков и живут той же жизнью, что жили бы в родном гнезде, только трудятся на благо не своего, а чужого вида. На снимке – здоровенный рыжий раб Formica gynocrates со своим мелким чернявым хозяином Formica vinculans; сами они считают друг друга братьями, точнее, сестрами, и сообща работают:
Некоторые виды вообще не имеют касты рабочих – только воинов – и даже не способны самостоятельно питаться, их челюсти не предназначены для этого, а только для боя и таскания куколок. Вот, например, муравей-амазонка Polyergus mexicanus возвращается из успешного набега с добычей:
Муравей-амазонка и ее раб Formica argentea
Большой шкаф громче падает. Крематогастеры отважно нападают на Podomyrma gratiosa, которого в Австралии называют «muscleman ant» – «муравей-качок» – из-за характерных утолщений на лапах.
Грубая сила против химического оружии. Один из крематогастеров нашел свою смерть в мощных жвалах «качка», но конец бронированного гиганта близок – его морда покрыта слоем едкой пены от кислоты из жал собратьев погибшего, и он уже почти обездвижен.
Драка рабочих Pogonomyrmex Maricopa и Aphaenogaster albisetosa. Эти муравьи живут в пустыне, где ресурсы весьма скудны и конкуренция среди муравьев высока, что приводит к часты конфликтам.
Два муравья-жнеца Pogonomyrmex rugosus из соседних гнезд в ритуальном поединке – они толкаются, меряясь силой, но не вредят друг другу. Считается, что колонии используют эти имитации сражений, чтобы собрать информацию о своих соседях. Знания о силе муравьев из конкурирующих колоний помогают установить территориальные границы без лишних жертв.
И вновь злющий маленький аргентинский муравей атакует красного огненного муравья.
А здесь красный огненный муравей защищается жалом от толпы собратьев из конкурирующего гнезда.
Эпизод массового сражения двух колоний бурого дернового муравья.
Вот почему муравьи обычно такие маленькие: как видно из множества примеров, в мире муравьев размер и сила не так выгодны в бою, как большое количество. Солдат Pheidole беспомощен против орды Tetramorium sericeiventre.
В целом можно сказать, что главные враги муравьев – это другие муравьи, особенно в местностях, где пища или жизненное пространство ограничены и конкуренция высока. На снимке два рабочих тетрамориума убивают рабочего феидоле.
Охранники колонии Azteca отважно защищают свое гнездо во время набега муравьев-кочевников Eciton hamatum, сковав одного из захватчиков.
Хотя солдаты эцитонов запросто расправляются даже с такими опасными противниками, как одонтомахусы; Eciton vagans вообще питаются понеринами.
Специализированные мирмекофаги Cerapachys larvatus (черные) врываются в дом Stigmacros, сея хаос и разрушение.
Acromyrmex disciger (с шипиками) и Pheidole vafra (гладкие) повздорили над приманкой. Хотя феидоле выиграли этот бой, через 20 минут акромирмексы подтянули свои основные силы и оттеснили их.
Рабочие феидоле окружили тетрамориума, что забрелна их кормовую территорию. Будут бить.
Азиатский муравей-портной схватил Anoplolepis gracilipes. Последних в обиходе называют «сумасшедшими» из-за хаотичного движения при беспокойстве, и данный вид, также известный как длинноногий или мальдивский муравей, присутствует в перечне 100 самых разрушительных вредителей в мире. Они вторглись (точнее, были случайно завезены) в экосистемы от Гавайев до Сейшельских островов и сформировали суперколонии на острове Рождества в Индийском океане. Обычно такие бои идут с обратным перевесом – как и красные огненные, желтые сумасшедшие вытесняют многие местные виды муравьев.
Источник