Мутуалізм: співжиття комах і рослин

Співжиття мурашиних сімейств і деяких дерев - мало не найтиповіший приклад мутуалізму, тобто взаємовигідних відносин. Дерева надають комахою дах і стіл, а ті в свою чергу відганяють від них травоїдних тварин. Однак нещодавно з`ясувалося, що мурашки все ж шахраюють заради розмноження свого роду.

Вчені з Гарварда досліджували південноамериканська рослина Cordia nodosa, на якому часто селяться мурахи виду Allomerus octoarticulatus. Виявилося, що комахи дійсно захищають дерево, але при цьому знищують eго квітки. Таким чином, вони його фактично стерилізують, тобто роблять безплідним.

Навіщо?

Еколог Меган Фрідрексон (Megan Frederickson) вважає, що таким чином Мурашов збільшують свою чисельність. Адже чим менше плодів і насіння, тим більше рослина вкладається в своє зростання. А чим більше на дереві гілок, тим більше місця для життя і розмноження.

Пояснимо. A. octoarticulatus живуть в особливих порожнинах всередині дерева (domatia), там же вони «вирощують» і «доять» комах, які виробляють солодкі виділення.

Щоб протестувати свою гіпотезу, Меган відправилася в Перу, де вона відібрала кілька рослин C. nodosa, на яких жили більш дружелюбні Мурашов іншого виду. Потім дослідниця зрізала квітки дерева (імітуючи діяльність A. octoarticulatus) і через кілька місяців перевірила кількість тих самих порожнин. Виявилося, що на обрізаному дереві їх стало в чотири рази більше, ніж на звичайному.

Радує, що рослина не стає не плодоносить навіки: у разі якщо колонії A. octoarticulatus покинуть певне дерево, воно через деякий час зможе знову розквітнути, зазначає Фрідрексон в своїй статті в журналі American Naturalist.

Відео: Симбіоз у світі тварин (розповідає біолог Микола Зіненко)

Нерідко мурахи харчуються солодким нектаром рослин і живуть в гніздах під товстою корою. Подібні відносини дозволяють комахою отримувати дах над головою і їжу, а рослині - кусючих захисників від травоїдних тварин

Спільне існування мурах і рослин протягом багатьох поколінь створило цікавий приклад взаємовигідної, хоча і не завжди чесною маніпуляції. Про це повідомляють біологи з Лондонського університету (Royal Holloway, University of London) і їх колеги з університетів Сент-Ендрю (University of St. Andrews) і Лунда (LU).

Відео: Фікус з грибами - рідкісний симбіоз рослин

У дослідженні, результати якого опубліковані в журналі Functional Ecology (статтю можна також прочитати в форматі PDF-документа), команда доктора Найджела Рейну (Nigel Raine) описує співжиття і співпрацю мурашиних сімейств і акації.

Саме по собі взаємодію такого типу не новина. Цікаво інше: як і в будь-якій угоді, в подібному союзі рослин і комах кожен з партнерів прагне при першій слушній нагоді отримати більше вигоди.

За словами вчених, деякі з речовин-репелентів, вироблених акацією, - хімічна імітація феромонів, які мурахи використовують для спілкування. «Ми розпорошили речовину над мурахами, щоб побачити, як вони будуть реагувати. Комахи відразу ж почали вести себе дуже збуджено й агресивно », - пояснив Рейн.

Подібно до того як це роблять самі мурахи при появі небезпеки, рослина маніпулює своїми мешканцями, використовуючи їх сигнальну систему запахів і підказуючи таким чином, коли його потрібно захистити. Але і це ще не все.

Раніше для фахівців було загадкою, чому в період запилення, коли квітки рослини відкриті і беззахисні для зовнішніх впливів, мурашки їх не чіпають. Природних бар`єрів на зразок слизьких і липких поверхонь, що перешкоджають проникненню комах із землі, у акації немає.

Як з`ясували вчені, рослина використовує відразу два підходи для вирішення цієї проблеми. По-перше, воно дає своєрідну «хабар» живуть на ньому мурашкам, скидаючи малі дози нектару на стебла, щоб він поїдали, не доходячи до квітів. Крім того, акація використовує неприємні для комах запахи, утримуючи мурах на відстані від нектару на період запилення, точно так же, як приваблює їх для свого захисту.

Відео: Біологія 3. Види симбіозу - Академія цікавих наук

За словами Рейна, настільки ретельно опрацьована система показує, наскільки довго мурахи і «їх» рослини розвивалися спільно, охороняючи і контролюючи один одного.

Ось ще чому причиною можуть бути мурахи.

«Сади диявола» - це загадкові ділянки в амазонських лісах, на яких росте тільки один вид дерев, і ніякий інший. Походження такої неприродної «прополки» з`ясували біологи зі Стенфорда (Stanford University), відправившись для цього в Перу.

Назва «Сади диявола» походить від повір`я місцевих жителів, які вважають, що в цих місцях живе злий лісовий дух Чуйатакі.

Вчені, опинившись на місці, вирішили перевірити дві версії. Перша - винність зростаючих там дерев виду Duroia hirsuta. Вони могли використовувати хімікалії, щоб «забороняти» ріст інших видів рослин поблизу. Таке явище відоме біологам.

Інша версія - винність мурах Myrmelachista schumanni, званих також «мурахами садів диявола», так як вони живуть в стеблах Duroia hirsuta.

Саме робочі мурахи, як виявилося, і проводять селекцію рослин. Вони просто вбивають зелені паростки інших видів, чемDuroia hirsuta, впорскуючи в їх листя мурашину кислоту як гербіцид.

Як показали досліди з висаджуванням змагаються рослин в «Садах диявола» - атакована зелень гине за добу. Контрольні посадки поза зоною «відповідальності» мурах - процвітали.

Таким способом мурахи дають своїм улюбленим деревам вільно розростатися, без конкуренції, тим самим, розширюючи свої житла.