Знахідка 8-річного хлопчика у дворі допомогла вченим зробити несподіване відкриття — деталі

Звичайна знахідка на задньому дворі привела науковців до відкриття раніше невідомої взаємодії між мурахами, дубами та осами. Дослідники кажуть, що це може змінити уявлення про взаємодію видів та роль хімічних сигналів у природі.

Про це повідомило видання Earth.com.

Йдеться про дубові галли — невеликі кулькоподібні нарости на листі дуба, які виникають після того, як оси відкладають яйця у тканини рослини. Усередині галлу розвивається личинка, а сама рослина формує навколо неї своєрідну захисну оболонку. Наприкінці літа або восени листя з галлами опадає на землю. Саме тоді, як виявилося, починається незвична взаємодія з мурахами.

Відкриття почалося з випадкового спостереження 8-річного Х’юго Дінса. Хлопчик помітив біля мурашника під поваленою колодою маленькі кульки, схожі на насіння, які мурахи переносили до свого гнізда.

«Я думав, що це насіння, і я був схвильований, бо не знав, що мурахи збирають насіння. Я завжди думав, що мурахи їдять харчові залишки та інші речі по дому», — розповів Х’юго.

Його батько, професор ентомології Університету штату Пенсильванія Ендрю Дінс, одразу впізнав у знахідці дубові галли. Саме це спостереження стало початком дослідження, до якого долучилися вчені з Університету штату Пенсильванія та Державного університету Нью-Йорка.

Під час польових експериментів у лісі Нью-Йорка дослідники залишали для мурах два типи «приманки» — насіння рослин та галли ос виду Kokkocynips rileyi. Мурахи виду Aphaenogaster picea переносили галли майже з такою ж швидкістю, як і насіння.

У лабораторії поведінка повторилася. Комахи активно контактували з обома об’єктами, а коли брали галли, то найчастіше хапали їх за спеціальну структуру, яку вчені назвали «капелло» — невеликий світлий «капелюшок» на поверхні галлу.

Щоб перевірити, чи саме «капелло» приваблює мурах, дослідники провели ще один експеримент із галлами Kokkocynips decidua. У чашках Петрі мурахам одночасно пропонували чотири варіанти: цілі галли з «капелло», галли без нього, окремі «капелюшки» та галли іншого виду ос, які взагалі не утворюють «капелло».

Результати показали, що мурахи майже ігнорували галли без «капелюшків» і контрольні галли іншого виду. Натомість вони активно переносили або самі «капелло», або цілі галли, де ця структура залишалася неушкодженою.

Після цього науковці дослідили хімічний склад «капелло». Аналіз показав, що воно містить жирні кислоти, схожі на речовини в елаіосомах — спеціальних поживних частинах насіння, які приваблюють мурах. Зокрема, вчені виявили лауринову, пальмітинову, олеїнову та стеаринову кислоти. При цьому склад «капелло» виявився набагато ближчим до елаіосом насіння, ніж до звичайної тканини самого галлу.

Біологи пояснюють, що така взаємодія нагадує мірмекохорію — механізм поширення насіння мурахами. У природі багато рослин «платять» мурахам поживними речовинами, а ті натомість переносять насіння у безпечні місця. Тепер же виявилося, що подібний механізм використовують і оси. Фактично вони спричиняють утворення структури, яка хімічно імітує «винагороду» для мурах.

Після того як мурахи приносять галли до гнізда, вони обгризають поживну частину — «капелло», але внутрішня камера з личинкою оси залишається неушкодженою. На думку дослідників, однією з головних переваг для ос може бути захист.

Мурашники розташовані під землею та мають відносно стабільне середовище. Там галли можуть бути менш вразливими до паразитичних ос, грибків, гризунів і птахів.

Мікроскопічний аналіз також показав, що між «капелло» та рештою галлу формується особлива межа зі значним вмістом лігніну — речовини, яка зміцнює рослинні тканини. Завдяки цьому «капелюшок» легко відділяється, подібно до того, як елаіосома відокремлюється від насіння.

Науковці вважають це прикладом конвергентної еволюції — коли різні організми незалежно виробляють схожі механізми для досягнення однакового результату.

Дослідники також звертають увагу, що галлів у дубових лісах може бути дуже багато. Це означає, що така взаємодія здатна впливати не лише на окремих комах, а й на цілу лісову екосистему — зокрема на переміщення поживних речовин, мікробів і дрібних паразитів у ґрунті.

За словами авторів дослідження, цей природний механізм існував давно, а поштовхом до його вивчення стало спостереження 8-річного Х’юго Дінса.

Нагадаємо, раніше палеонтологи описали новий вид давнього родича крокодилів, який жив понад 200 мільйонів років тому.

Читати публікацію повністю →