Муравьям нравится дайвинг

Немецкие ученые обнаружили, что некоторые муравьи-древоточцы постоянно посещают ловчие кувшинчики насекомоядных растений непентесов. И вовсе не потому, что им жить надоело - они вытаскивают оттуда попавших в смертельную ловушку насекомых и поедают их. Интересно, что сами непентесы весьма спокойно относятся к постоянным набегам шестиногих воришек.

Среди животных найдется немало тех, кто каждый день самозабвенно "дергает тигра за усы", то есть контактирует с весьма опасными существами. Причем не ради адреналиновых выбросов, а исключительно для того, чтобы добыть себе пищу. Например, карликовые губаны-чистильщики Labroides dimidiatus, что очищают покровы других рыб от паразитов, имеют среди своих клиентов и кровожадных акул. Часто этим отважным рыбкам приходится в прямом смысле этого слова залезать в пасть к хищницам для того, чтобы снять паразитов с их десен.

Не меньшей храбростью отличаются и египетские бегунки - небольшие птички, которые ловят мух из мясных остатков, что налипают на морды крокодилов. Видимо, именно от этого и пошла легенда, растиражированная еще античными авторами о том, что бегунки будто-бы чистят крокодилам зубы, удаляя из промежутков между ними пиявок, гниющее мясо и прочую гадость. На самом деле крокодилу услуги подобного "дантиста" просто не нужны - поскольку он никогда не жует свою добычу, между зубами у него ничего не застревает. Но вот от очистки своей морды от мушиных личинок этот свирепый хищник никогда не отказывается.

Сами понимаете, что подобный экстремальный "спорт" возникает в природе как способ уйти от конкуренции за пищу. Во многих местах еды настолько мало, что некоторые существа готовы за ней хоть в пасть к хищнику нырять - на том же коралловом рифе, где обитают губаны-чистильщики, видов рыб в несколько раз больше, чем во всем остальном мировом океане. Неудивительно, что пища там в большом дефиците. То же самое можно сказать и про африканские приозерные и приречные болота, где живет множество разнообразных птиц.

Сходные проблемы с нехваткой пищи испытывают многие обитатели тропических лесов и, в частности, муравьи. Их видовое разнообразие в этих биоценозах просто фантастическое - в свое время американский энтомолог В. Вилер, проводя исследование в тропиках, обнаружил, что на участке почвы в 30 квадратных сантиметров одновременно могут находиться представители 20 видов муравьев (для сравнения - в наших лесах в обычной ситуации на территории площадью в один квадратный метр единовременно встречаются представители двух-трех видов).

Неудивительно, что при таком разнообразии конкуренция за пищу среди шестиногих "санитаров леса" весьма и весьма острая. Поэтому-то некоторые муравьи готовы хоть к муравьиному черту в пасть за добычей залезать. Что регулярно проделывают обитающие в Индонезии муравьи-древоточцы Camponotus schmitzi, рабочие которых посещают кувшинчики хищного насекомоядного растения непентес (род Nepenthes) для того, чтобы своровать у него еду. И, что самое интересное, им всегда это удается.

Напомню, что непентесы - это лианы, которые весьма распространены в тропических лесах Восточной Азии. Они обладают необычными листьями, черешки которых образуют яркие кувшинчики с гладкими стенками. На дне такого кувшинчика специальные железы выделяют жидкость, содержащую пищеварительные ферменты. Насекомое, усевшееся на стенку такого кувшинчика, соскальзывает вниз и оказывается посреди ферментативного "озера", где и переваривается. Такие приспособления нужны непентесам для того, чтобы получать необходимые для роста соединения азота, которые растению просто неоткуда взять.

Так вот, биологи из Университета Фрайбурга (ФРГ) выяснили, что рабочие Camponotus schmitzi постоянно ныряют прямо в кувшинчик хищного растения и достают оттуда попавших в ловушку членистоногих. Интересно, что местные жители именно за это прозвали представителей этого вида ныряющими муравьями. И хотя этот "дайвинг" не является единственным способом кампонотусов добыть себе пищу, однако было установлено, что к кувшинчикам непентесов от жилищ данных насекомых проходят постоянно действующие муравьиные тропы. Значит, посещение опасных растений для рабочих древоточца - вполне обычное занятие.

Ученых заинтересовало, почему сами муравьи во время посещения ферментативного "озера" остаются целыми и невредимыми - ведь опасные для насекомых вещества по идее должны воздействовать и на них. Было высказано предположение, что покровы этих отважных ныряльщиков имеют какую-то защиту против ферментов непентеса. Однако исследования показали, что таковой у муравьев нет. Весь секрет состоит в том, что рабочие просто очень быстро плавают, и пищеварительный сок не успевает на них подействовать.

Это открытие озадачило ученых еще больше - известно, что муравьи в общем-то достаточно плохие пловцы. Кутикула их панцирей обычно покрыта особым веществом, которое не позволяет муравью намокать, и таким образом попавшее в воду насекомое может долго удерживаться на поверхностной пленке. Однако, как выяснилось, у ныряющего муравья подобной гидрофобной защиты нет. Что и логично - ведь ему, наоборот, нужно намокнуть для того, чтобы погрузиться в жидкость.

Биологам захотелось узнать, каким образом муравьи плавают - ведь подобный тип движения не был описан еще ни у одного вида шестиногих "санитаров леса". Они разместили в кувшинчиках микроскопические видеокамеры, которые зафиксировали все движения рабочих Camponotus schmitz. В результате выяснилось, что они используют попеременно по три своих ноги, причем преимущественно переднюю и среднюю пару ног. А вот конечности задней пары движутся гораздо меньше, выполняя функцию руля.

Было замечено, что при плавании ноги насекомого перемещаются не столь быстро, нежели при ходьбе. При этом движение вперед выполняется куда медленнее, чем движение назад, то есть муравьи стараются с максимальной силой оттолкнуться от воды, совершая гребок как можно быстрее. А вот другая тройка конечностей одновременно перемещается на исходную позицию, и делает это не спеша. Подобный способ плавания до сих пор не наблюдался не только среди других насекомых, но и вообще каких-либо живых существ, так что его с уверенностью можно назвать "муравьиный стиль".

В то же время совершенно очевидно, что плавательные движения ныряющих муравьев мало чем отличаются от обычной ходьбы - ведь при передвижении по твердой поверхности насекомое попеременно выбрасывает вперед то одну, то другую тройку конечностей. Отличие состоит лишь в том, что когда муравей идет, он задействует в одинаковой степени все ноги, выставляя вперед сначала правую, а потом левую "тройку". Здесь же в гребке практически не участвуют задние ноги, а вперед резко выносятся три конечности из первой и второй пары в различных сочетаниях (например, две правых и одна левая).

А как же кампонотусы выбираются из кувшинчика непентеса обратно по его гладким стенкам, да еще к тому же обремененные добычей? На самом деле для них это не представляет особенной сложности - ведь клетки стенок имеют на своих оболочках множество микровыростов, которые и служат муравьям опорой при подъеме. Другие насекомые не могут за них зацепиться, однако лапки кампонотусов имеют специальные щетинки, которые предназначены специально для лазанья по гладким поверхностям .

Вдобавок ко всему ученые выяснили, что ныряющие муравьи не столько обкрадывают непентес, сколько помогают ему. Дело в том, что рабочие C. schmitzi весьма привередливы - они выбирают добычу покрупнее, а потом выбрасывают обратно в кувшин то, что не доели. Растению же удобнее переваривать уже разделанную добычу - у него на это уходит меньше энергии.

Кроме того, ныряющие муравьи, сами того не желая, выполняют функцию уборщиков, вытаскивая из ловчего кувшина скапливающийся органический мусор и освобождая место для новых жертв. В этом смысле их роль близка к той, что играют губаны-чистильщики в сообществах коралловых рифов. Получается, что непентесу от подобных набегов не вред, а сплошная выгода. Видимо, именно поэтому в процессе эволюции данные растения не предприняли никаких "мер" для того, чтобы предотвратить "грабительские" набеги кампонотусов...