Відкрито співробітництво мурах і бактерій у видобутку азоту
Мурашина королева і її виводок в грибковому саду, дбайливо вирощувати в колонії комах (фото Michael Poulsen |
Подібно фермерам-людям, мурахи-листорізи (Leafcutter ant) Вирощують свої грибкові сади не без допомоги азотофиксирующих бактерій. Це відкриття групи вчених, очолюваної професором Кемероном Каррі (Cameron Currie) з університету Вісконсіна в Медісоні, змушує біологів під новим кутом поглянути на роль мурах в тропічних і субтропічних лісах.
Дослідники знайшли бактерії-азотофіксаторів двох видів в 80 колоніях листорізів восьми біологічних видів з Аргентини, Коста-Ріки і Панами. Ці бактерії опосередковано (через сади грибів, які є основною їжею мурах) допомагають Мурашов купувати атмосферне азот.
Серія дослідів показала, що засвоєний бактеріями-симбионтами N2 дійсно потрапляє потім в мурах. (Раніше тільки у одного загону комах - термітів - був виявлений симбіоз з бактеріями-азотофіксаторів.)
Мурахи-листорізи налічують 41 вид (кадри UW-Madison). |
Це дуже важливий момент. "Азот є обмежуючим ресурсом, - пояснює один з авторів дослідження Гаррет Суен (Garret Suen). - Якщо у вас його немає, ви не зможете вижити".
Мурахи-листорізи використовують листя як живильне середовище для грибів, так що в певному сенсі є рослиноїдних. Але ж відомо, що комахи, що харчуються рослинами, обмежені в споживанні азоту.
Однак у листорізів таких проблем немає: їх багатометрові підземні гнізда вкривають мільйони особин. У лісах Амазонки листорізи налічують загальна вага, в чотири рази більший, ніж біомаса всіх наземних тварин, разом узятих!
Деталі роботи Каррі (на знімку) і його колег можна знайти в прес-релізі університету і статті в Science (фото UW-Madison). |
Тепер ясно - в чому криється секрет еволюційного успіху даних мурах: близько 50 мільйонів років тому, коли у них зародилося "грибне фермерство", Комахи придбали і партнерів-бактерій, що засвоюють атмосферний азот, - це джерело важливого елемента дозволив Мурашов домінувати в своєму середовищі.
"Без азоту не існує способу, яким би ці хлопці могли досягти таких великих розмірів колонії", - Робить висновок Суен.
Більш того, наземні екосистеми тропіків, по суті, бідні азотом, так що знову виявлений його потужне джерело може виявитися вирішальним фактором: через мурах цей елемент потрапляє по харчовому ланцюгу в іншу частину всієї екосистеми.