Эволюция муравьев: организация колоний

Перейти в оглавление раздела: Все о муравьях

ЭВОЛЮЦИЯ МУРАВЬЕВ ДЛИТСЯ 100 МИЛЛИОНОВ ЛЕТ

...В последние годы ученые нашли в тропиках удивительные маленькие колонии муравьев, в которых насекомые живут в постоянных внутренних раздорах. У них сохранились обычаи, свойственные ранним стадиям эволюции. Так, например, у такого рода муравьев из подвида Ponerinen многие рабочие сестры против общего правила откладывают яйца. Между ними часто возникают единоборства в стремлении решить спор: кто больше отложит яиц в общую камеру для выращивания. Исследователи, наблюдающие за подобным поведением муравьев, как бы переносятся в раннюю историю этих насекомых.

Такие битвы происходят в тех колониях, где царица не добилась монополии на кладку яиц. Часто проходит неделя, пока в мятежном муравейнике не установится покой. Конфликты порой занимают больше времени, чем работа. Ученые наблюдали, как в некоторых муравьиных семьях, даже когда яйца уже окончательно положены, отдельные насекомые не замирялись, а продолжали схватки.

Бунтарские обычаи у таких муравьев сочетаются с многоступенчатым разделением колонии на ранги. Рабочие сестры обитающего в Индии вида Harpegnathos saltator распространяют вокруг себя пахучие вещества - феромоны. Следует сказать, что язык запахов у насекомых - важнейшее средство обмена информацией. Эти запахи отличаются один от другого: каждый из них соответствует рангу, статусу испускающей его особи. Чем сложнее аромат, свойственный рабочей сестре, тем больше яиц она имеет право положить. Такое открытие сделала группа, возглавляемая уже упомянутым немецким орнитологом Б. Холлдоблером.

Когда идет обладательница аромата высокого ранга (сегодня насчитывают 15 разновидностей феромонов), ей уступают дорогу и склоняют головы те, кто пахнет попроще. Она же встает на головы низкородным. "В таких колониях, - отмечает Б. Холлдоблер, - отношения между членами семьи такие же, как и у приматов".

Статус завоевывается в борьбе и в больших колониях, цена за каждую новую ступеньку часто бывает слишком высока из-за многочисленно сти претендентов. Поэтому те виды, которые сохранили такую сложную иерархию подчинения, чаще образуют сообщества, состоящие из нескольких дюжин особей. Муравьи немногочисленного рода Leptothorax живут в группах по десять-сто голов, они такие крохотные, что вся семья помещается в вишневой косточке.

Все другие виды, считают ученые, в ходе эволюции утратили принцип иерархического построения колонии. Когда-то одна из самок в результате борьбы монополизировала кладку яиц. Но со временем она утратила преимущества, даваемые высоким рангом, у нее остались только обязанности класть яйца. Мы называем ее царицей, но она никем и ничем не управляет. Та же эволюция сформировала касту рабочих муравьев, которой было отказано в воспроизводстве последующих поколений. С тех пор наступила пора кажущихся бескорыстия и самоотверженности. Покой и трудовая дисциплина воцарились в колониях. Архаическое разделение на ранги не устояло перед равенством всех особей, диктуемым запрограммированным инстинктом благополучия всей семьи.

Эволюция в этом направлении сделала большой успех. Колонии, освобожденные от ссор и междоусобиц, быстро разрастались. Возникли блуждающие виды, например так называемые армейские муравьи, обосновав шиеся в Америке. Они сотнями тысяч шествуют через леса, уничтожая всех, кто не может убежать с их дороги. Успех новых, не разделенных на ранги муравьиных государств вырос из одного простого принципа: матка, хорошо защищенная внутри колонии, может спокойно откладывать яйца, не беспокоясь о том, сколькими рабочими муравьями придется при этом пожертвовать.

Каждое утро, например, сотни тысяч муравьев североафриканского вида Cataglyphis bicolor выходят на раскаленный песок Сахары, чтобы собирать для колонии в качестве корма трупы мертвых насекомых. Так, мертвая саранча после переработки станет пищей. Пути сборщиков долги и опасны. Пауки и хищные птицы охотятся за отважными добытчиками. Муравьи этого вида живут в среднем не больше недели. Поход в пустыню равносилен самоубийству. Но за свою короткую жизнь такой муравей приносит в семью запас корма, в 15-20 раз превосходящий его собственный вес. И с точки зрения всей колонии, такое соотношение добытой пищи и потери работника - выгодно. Для умерших их жертва вполне окупится, когда такие же, как у них, гены продолжат жизнь в потомстве, принесенном маткой.

Исследователи открыли, что ради подобного выигрыша муравьи не останавливаются перед братоубийством. Для сообщества рабочих сестер их самцы-братья, по сути, - излишние существа, тем более эти братья доводятся им родней лишь на 25 процентов: у самцов отцовская ДНК отсутствует, они, как мы знаем, рождаются из неосемененных яиц. Поэтому у многих видов муравьев, в частности древесных, если матка производит слишком много самцов, бескорыстные, казалось бы, сестры-работницы организуют команду, которая штурмует камеры с личинками и убивает будущих самцов десятками и даже сотнями. Их трупы скармливаются подрастающим личинкам-сестрам.

Таким жестоким способом муравьи поправляют неумеренные стремления матки, а ею в данном случае руководит генетическая программа - выпустить свой наследственный материал за пределы колонии. Это может сделать самец, когда он совершает брачный вылет и оплодотворяет молодую царицу из другого семейства. Тогда он становится одним из отцов - основателей новой колонии, и гены его прежнего дома получают новое пристанище.

Вполне вероятно, так происходит эволюционное состязание, считает сотрудница хельсинкского университета Лотта Суидстрем: с одной стороны, царица, скрывающая соотношение сестер и братьев в ее помете, с другой стороны, рабочие муравьи, которые пресекают ее уловки.

Читать дальше: Эволюция муравьев: организация колоний