Королевы муравьев практикуют «гигиенический каннибализм» чтобы остановить болезни

Ученые обнаружили, что если только что вылупившийся черный садовый муравей подвергается воздействию патогена, муравьиная королева поедает его, прежде, чем он станет заразным.

Этот акт «гигиенического каннибализма» не дает другим личинкам и самой королеве заболеть, будучи запертыми вместе в гнезде. Это также гарантирует, что у матери будет больше энергии для производства яйцеклеток в следующий раз.

«Муравьиные королевы основывают свои колонии в одиночку и, по сути, морят себя голодом, чтобы вырастить своих первых рабочих особей», — объясняет биолог Флинн Биззелл из Оксфордского университета.

«Королевы, производящие наибольшее количество рабочих особей, имеют лучшие шансы на выживание, поэтому возможность поедать и перерабатывать зараженных личинок обратно в расплод означает, что ценные ресурсы не пропадают зря».

Ученые обнаружили, что рабочие муравьи в созданных колониях не проявляют таких же каннибальских наклонностей.

У некоторых видов муравьев рабочие и солдаты лечат больных или раненых товарищей с помощью лекарств или «операций» по спасению жизней. Но эти меры не помогут в питомнике черного садового муравья (Lasius niger), особенно когда колония только начинается.

В этом уязвимом состоянии королевы не могут просто утащить больных личинок из своего гнезда. Они заперты внутри со своими детенышами, и больше некому помочь.

Риск распространения инфекции в этой среде слишком велик, чтобы королева могла его игнорировать. Когда она обнаруживает патоген в своем гнезде, она как можно скорее уничтожает всех зараженных личинок, которых может найти.

Исследователи обнаружили, что при необходимости королева пожирает 92 процента зараженных личинок. Те королевы, которые это делают, могут отложить на 55 процентов больше яиц в следующий раз.

В своих недавних экспериментах биологи подвергли воздействию пяти личинок на каждую матку инфекционным спорам грибкового патогена.

Затем личинок оставляли в покое на 24 часа, чтобы у них могла развиться смертельная инфекция, хотя на тот момент они еще не были заразны. Как только зараженные личинки были возвращены в гнездо, ученые наблюдали за тем, какие меры принимали королевы.

Оказалось, что в течение нескольких часов они съели почти всех больных особей, оставив в живых большинство здоровых. Грибковый патоген, казалось, не оказывал никакого влияния на королев, даже после того, как они его съели. Ученые подозревают, что это связано с тем, что муравьи каким-то образом защищают себя изнутри.

Позже биологи заметили, как некоторые муравьи ухаживают за железой на животе. Эта железа вырабатывает кислый, антимикробный яд, и, проглотив яд, муравьи могут нейтрализовать патоген в своем кишечнике.

В дальнейших экспериментах, когда королевам показывали больных личинок, которые уже умерли и начали производить плодовые тела с инфекционными спорами, королевы опрыскивали их ядом из своей железы.

Однако эта стадия заражения явно довольно опасна для королевы. Даже после опрыскивания личинок королева умирала от инфекционного заболевания почти в 80 процентах случаев. Поэтому важно действовать на ранней стадии, чтобы предотвратить распространение.

Полученные данные свидетельствуют о том, что муравьиные матки поедают своих детенышей в качестве адаптивной реакции на болезнь, защищая свою собственную жизнь, а также жизнь своего потомства, сейчас и в будущем.

Исследование было опубликовано в журнале Current Biology.