 |
|
Муравей Harpagoxenus sublaevis |
Муравьи – общественные насекомые, способные выполнять множество ролей, присущих человеку. Они архитекторы, солдаты, животноводы, начальники… Ученые из университета Лозанны (Швейцария) обнаружили, что лесные муравьи Formica paralugubris еще и химики, ну или фармакологи, так как они создают мощный противогрибковый «коктейль» из смолы хвойных деревьев и выделений собственных желез.
Как и люди, муравьи живут довольно скученно. Численность одной колонии может достигать сотен тысяч особей. Довольно удивительно, но муравейники не выкашивают эпидемии, учитывая, что там тепло, влажно и полно мертвых насекомых, которых муравьи употребляют в пищу.
Большинство видов муравьев избегает эпидемий, постоянно очищая жилище и помогая чиститься друг другу, но F. paralugubris принимают дополнительные меры безопасности. Во-первых, эти муравьи приносят в гнезда смолу хвойных деревьев, которая богата противомикробными веществами и может защитить насекомых от бактериальных и грибковых патогенов. Во-вторых, их железы выделяют довольно много муравьиной кислоты, которая тоже обладает антимикробными свойствами. Кислота входит в состав секрета желез многих видов муравьев и используется в качестве «химического оружия» – для защиты или охоты.
Ученые выдвинули и проверили гипотезу о том, что муравьи усиливают противогрибковую активность приносимой в муравейник смолы, опрыскивая ее муравьиной кислотой. Они вырастили в чашках Петри культуру смертельно опасного для насекомых, и, в частности, для муравьев грибка Metarhizium brunneum и добавляли к ней субстанции, потенциально способные убить грибок. Это была еловая смола; такая же смола, но с которой в течение двух недель контактировали муравьи; и (для контроля) мелкие камешки и веточки, какие бывают в муравейнике (но взятые не из него) и такие же камни и веточки, с которыми контактировали муравьи.
Оказалось, что гораздо лучше, чем чистая смола, убивала грибок смола, с которой контактировали муравьи – на чашке Петри это выглядит как чистое пятно меньшего или большего размера. Камешки и веточки от контакта с муравьями, как и следовало ожидать, противогрибковой активности не приобрели.
Затем ученые смешали смолу деревьев с синтетической муравьиной кислотой и подтвердили, что полученная смесь обладает гораздо более высокой противогрибковой активностью, чем смола или кислота по отдельности. Более того, наблюдался синергетический эффект, – когда эффект взаимодействия двух факторов (эффект смеси смолы и кислоты) существенно превосходит эффект каждого компонента в виде их простой суммы (эффект смолы плюс эффект кислоты).
Многие животные используют выделения своих желез или какие-то объекты окружающей среды с пользой для здоровья – например, зализывают раны или поедают лекарственные растения. Но, по словам ученых, до последнего времени было известно только одно животное, способное создавать комбинации веществ, дающие синергетический эффект – это человек.
Противогрибковый состав, который защищает муравьев, – не плод разума, а результат длительного эволюционного процесса. Коэволюция (совместная эволюция) муравьев и их патогенов шла много миллионов лет, и, похоже, пока насекомые побеждают. А это значит, что, возможно, есть смысл присмотреться внимательнее к проверенной временем муравьиной стратегии борьбы с патогенами, особенно, учитывая, как набирает обороты проблема устойчивости бактерий к антибиотикам. Может быть, решение уже придумали муравьи?
Большинство видов муравьев избегает эпидемий, постоянно очищая жилище и помогая чиститься друг другу, но F. paralugubris принимают дополнительные меры безопасности. Во-первых, эти муравьи приносят в гнезда смолу хвойных деревьев, которая богата противомикробными веществами и может защитить насекомых от бактериальных и грибковых патогенов. Во-вторых, их железы выделяют довольно много муравьиной кислоты, которая тоже обладает антимикробными свойствами. Кислота входит в состав секрета желез многих видов муравьев и используется в качестве «химического оружия» – для защиты или охоты.
Ученые выдвинули и проверили гипотезу о том, что муравьи усиливают противогрибковую активность приносимой в муравейник смолы, опрыскивая ее муравьиной кислотой. Они вырастили в чашках Петри культуру смертельно опасного для насекомых, и, в частности, для муравьев грибка Metarhizium brunneum и добавляли к ней субстанции, потенциально способные убить грибок. Это была еловая смола; такая же смола, но с которой в течение двух недель контактировали муравьи; и (для контроля) мелкие камешки и веточки, какие бывают в муравейнике (но взятые не из него) и такие же камни и веточки, с которыми контактировали муравьи.
Оказалось, что гораздо лучше, чем чистая смола, убивала грибок смола, с которой контактировали муравьи – на чашке Петри это выглядит как чистое пятно меньшего или большего размера. Камешки и веточки от контакта с муравьями, как и следовало ожидать, противогрибковой активности не приобрели.
Затем ученые смешали смолу деревьев с синтетической муравьиной кислотой и подтвердили, что полученная смесь обладает гораздо более высокой противогрибковой активностью, чем смола или кислота по отдельности. Более того, наблюдался синергетический эффект, – когда эффект взаимодействия двух факторов (эффект смеси смолы и кислоты) существенно превосходит эффект каждого компонента в виде их простой суммы (эффект смолы плюс эффект кислоты).
Многие животные используют выделения своих желез или какие-то объекты окружающей среды с пользой для здоровья – например, зализывают раны или поедают лекарственные растения. Но, по словам ученых, до последнего времени было известно только одно животное, способное создавать комбинации веществ, дающие синергетический эффект – это человек.
Противогрибковый состав, который защищает муравьев, – не плод разума, а результат длительного эволюционного процесса. Коэволюция (совместная эволюция) муравьев и их патогенов шла много миллионов лет, и, похоже, пока насекомые побеждают. А это значит, что, возможно, есть смысл присмотреться внимательнее к проверенной временем муравьиной стратегии борьбы с патогенами, особенно, учитывая, как набирает обороты проблема устойчивости бактерий к антибиотикам. Может быть, решение уже придумали муравьи?
По теме:
- Общественные насекомые: Кто управляет муравейником
- Термиты-бомбы: Самое удивительное оружие в природе
- Общественные насекомые: Как и почему возникают касты
- Китайская оса маскирует гнездо мёртвыми муравьями
- Как муравьи защищают свои «мегаполисы» от эпидемий
- Единый разумулья. Муравьи и другие социальные животные
- Битва титанов
- Экскурсии в муравейник: кухня муравьев
- Как устроен роддом в муравейнике
- Эусоциальность: Люди, муравьи, голые землекопы и другие общественные животные
- Скрытая жизнь колонии медовых муравьев
- Как муравьи атакуют гнездо ос
- «Квартирный вопрос» выявил приверед среди муравьев
- Муравьи оказывают «медпомощь» раненым собратьям
- Как маленькие муравьи учат большого человека мудрости
- Математическая модель популяции муравьев позволила найти решения древнейшей шахматной задачи