Доля мурашника: загибель і воскресіння

Перед нами здорове гніздо рудого лісового мурашки (Formica rufa). Для даного виду характерні купольний мурашник, верхній шар якого складається з десяти сантиметрового шару паличок, голочок, сухого листя, камінчиків. Гніздовий матеріал мурашки постійно перемішують, аби мурашник не почав гнити – це свого роду примусова вентиляція. Висота нашого мурашника – 56 сантиметрів, діаметр – 98 сантиметрів. Купол має 11 отворів. Приблизна чисельність населення мурашника – близько 10 тисяч особин. Під куполом розташовані камери ободів, в яких зберігаються яйця, личинки і лялечки мурашок. Ще глибше – гнилий пень або крупні гілки. Під землею на глибині до 1,5 метра знаходяться камери, що сполучаються між собою. У одній з них живе цариця.
У мурашнику існує строга ієрархія і розподіл ролей. Гніздом управляє цариця – самка, що відкладає яйця. Робочі мурашки – теж самки, але вони не породжують потомства до тих пір, поки жива цариця. Термін життя цариці 15–20 років, робочої мурашки – до 7 років. Самці живуть всього один сезон, в житті мурашника не беруть участь і гинуть відразу після спаровування.
У безпосередній близькості від цариці знаходиться почет з 10 – 12 робочих мурашок, вони про неї піклуються: облизують її і годують. Це, як правило, молоді мурашки, оскільки всі мешканці гнізда проходять приблизно місячну стадію догляду або за царицею, або за личинками (своєрідна, обов’язкова суспільна служба. – НО). Потім вони перебираються на найдальшу ділянку зони патрулювання мурашника (її радіус досягає 5–6 метрів) і там займаються пошуком їжі – фуражуванням. Знайдену їжу мурашка передає вгору по інстанціях, і лише звідти вона розподіляється по всьому мурашнику. Разом з їжею мурашник живиться особливим феромоном – речовиною, яка виділяє цариця. У нім міститься інформація про здоров’я цариці і стан гнізда. Цю речовину мурашки почету злизують з цариці, переносять в спеціальному зобу і передають один одному по ланцюжку. Таким чином всі особини мурашиного соціуму включені в єдиний інформаційний простір.

Мурашник у розрізі.
Типовий мурашник, в якому мешкає сімейство рудих лісових мурашок, має складну багатокамерну будову. У такій споруді, зведеній на старому пні, можуть жити до півтора мільйони мурах.
1. Покриття з голок і гілочок. Захищає житло від примх погоди, ремонтується і оновлюється робочими мурахами.
2. «Солярій» - камера, що нагрівається променями сонця. Навесні мешканці забігають сюди погрітися.
3. Один із входів. Охороняється солдатами. Служить вентиляційним каналом.
4. «Кладовище». Сюди робочі мурашки відносять померлих побратимів і сміття.
5. Зимувальна камера. Комахи збираються тут, щоб пережити холоди в стані напівсплячки.
6. «Хлібна комора». Тут мурашки зберігають зерна.
7. Царська камера, де живе матка (цариця), відкладаючи до півтори тисячі яєць на день. За нею доглядають робочі мурашки.
8. Камери з яйцями, личинками і лялечками.
9. «Корівник», де мурашки містять попелиць (тлю).
10. «М’ясна комора», куди фуражири приносять гусениць та іншу здобич.
У мурашнику діє своя система покарань. Наприклад, якщо здоровий мураха-фуражир кілька разів підряд повертається в мурашник ні з чим, його «страчують» – вбивають і самого пускають на фураж. Цікаво, що абсолютно по-іншому поступають мурашки з тими, хто втратив працездатність в результаті каліцтва (соціальний захист. – НО). Їх годують до тих пір, поки ті в змозі просити їжу, тобто постукувати вусиками по певних ділянках голови здорової мурашки.
Мурашки – активні хижаки, але в той же час вони тримають і «худобу». У цій ролі виступає тля (попелиця), причому поїдають мурашки не тільки її саму, а й її виділення. Це не є формою паразитизму, оскільки без мурашиної турботи тля гине набагато раніше від інших хижаків. Мурашки пасуть тлю на рослинах, що ростуть поблизу, і оберігають її. І на першу вимогу тля виділяє їм надлишки нектару. Аби «видоїти» тлю, мурашка лоскоче вусиками її черевце.
Без згубної дії ззовні мурашник може жити вічно. Але інколи на мурашник сідає маленький жучок світло-коричневого кольору – ломехуза. Жучок проникає в камеру обода, де зберігається мурашине потомство, і відкладає туди яйця. На всі спроби мешканців гнізда розібратися з чужинцем він відповідає тим, що виділяє особливу речовину, яку мурашки тут же злизують і впадають у стан ейфорії. Під впливом цієї речовини вони просто відходять убік і на якийсь час затихають. Так починається загибель мурашника.
СТАДІЯ 2: ВНУТРІШНІЙ ВОРОГ
Ломехуза – «жук-драгдилер» (наркоторговець), яким уражений наш мурашник, – комаха з групи мірмекофілів. Всього налічується 266 видів мірмекофілів – комах і інших безхребетних, що мешкають разом з мурашками. Серед них багато паразитів. Спостерігаючи процес передачі їжі між мурашками, можна побачити, наприклад, таку картину: знизу до мурашки причепився один мірмекофіл, зверху інший, і обоє встигають увірвати свою частку. Але представники цієї групи нахлібників або вступають у взаємовигідні відносини (симбіоз), або наносять шкоду, яка не веде до загибелі всього гнізда. Всі, окрім ломехузи.
Цей вид вперше детально описав німецький дослідник Вассман в 1897 році. Ломехуза – це крихітний жучок, десь утричі менший рудої лісової мурашки. Найчастіше він потрапляє в мурашник з повітря і проникає через один з вхідних отворів. Мурашки не чинять йому в цьому перешкод, оскільки тут же захоплюються тією наркотичною речовиною, яку він виділяє. Більше того, вони тут же починають його годувати, оскільки жук уміє по-мурашиному просити їду – постукуючи вусиками по певних ділянках голови. Інколи ломехуза потрапляє в мурашник з сусіднього гнізда, з яким в здорового мурашника налагоджені відносини. Зараження відбувається на обмінних дорогах. Мурашки охоче діляться «жуками-драгдилерами», транспортуючи їх на черевці. Так само вони переносять з собою ломехузу, відгалужуючись від свого мурашника з метою створити нову сім’ю.

Ломехуза: жук-«наркоторговець»
У ломехузи такий самий процес розвитку потомства, як і у мурашки: яйце – личинка – лялечка – доросла комаха. Самка «жука-драгдилера» відкладає 100–200 яєць прямо поряд з мурашиними – вони абсолютно нічим не відрізняються. Коли вилуплюється личинка ломехузи, стає помітно одна відмінність – її черевце увігнуте. Але на цій стадії вона вже уміє просити їжу і починає виділяти наркотик, тому мурашки тепер хоч і розпізнають чужинця, але починають піклуватися про личинку ломехузи як про власне потомство. Дорослі жуки живуть тут же, в мурашнику. Вони житимуть тут, відтягуючи на себе все більше ресурсів мурашника, до тих пір, поки мурашник буде у змозі їх годувати. Але поки що цей процес відбувається під куполом і прихований від очей спостерігача. Відрізнити уражений ломехузою мурашник від здорового на цій стадії можна лише в сонячну погоду, коли всі мешканці гнізда виповзають на поверхню куполу погрітися. Але вже через декілька хвилин мурашки затягують ломехуз назад під купол. Вони ще думають, що командують мурашником.
СТАДІЯ 3: НОВА ХВОРОБА – ЕПІДЕМІЯ НАРКОМАНІЇ
До цих пір хвороба нашого мурашника розвивалася в прихованій формі. Її міг розгледіти лише спеціаліст-мірмеколог. У подкупольній камері разом зі своїм потомством мурашки вирощували личинки ломехуз – свою майбутню погибель. Вони розпізнавали в них чужинців, але личинки виділяють наркотичну речовину, протистояти якій мурашкам не під силу.

Ломехуза у дії: сп’янілі мурашки і не підозрюють про швидку загибель свого роду

Але тепер навіть неспеціалістові, якщо він придивиться до куполу мурашника, стає ясно, що з гніздом твориться щось недобре. В порівнянні з іншими мурашниками його життя неначе загальмоване. Мурашки тут набагато менш активні, зона патрулювання гнізда звузилася (втрата території. – НО), та й там, де ще працюють фуражири, можна побачити таку картину: мурашка намагається щось тягнути, але потім кидає свою роботу і просто тиняється без діла. Тусується.
Перше, що приходить в голову, – вони всі вже під кайфом. Але це не так. Ті, хто перебуває під дією наркотику, що виділяється ломехузою, як правило сидять усередині мурашника. Загальмовані особини, яких ми спостерігаємо на поверхні, – це вже нове покоління мурашок. За аналогією з людьми їх можна назвати мурашками-даунами.
На мові науки вони називаються псевдоергатами. По основному плану будови це все ще робочі особини, проте грудна частина у них в порівнянні із здоровою особиною трохи збільшена. Тому зовні вони є чимось середнім між робочими особинами і самками. На ділі ж псевдоергати неспроможні ні відкладати яйця, ні злучатися з самцями. Не можуть вони і повноцінно виконувати функції робочої мурашки.
Псевдоергати ще намагаються робити якусь роботу, оскільки в гнізді ще досить активних мурашок, які заставляють їх працювати, але роблять вони це з рук геть погано. Втім, серед активних мурашок все більше особин підсаджується на речовину, що виділяється жуком-«драгдилером», так що примус з їх боку все слабкіший. При цьому їдять асоціальні мурашки нарівні зі всіма. Таким чином, баланс витратної і прибуткової статей бюджету нашого мурашника порушується, мурашкам починає бракувати фуражу, аби прогодувати всіх – і царицю, і ломехуз, і псевдоергатів, і здорових мурашок, число яких все стрімкіше зменшується.
Вивчаючи це явище, вчені-мірмекологи спочатку вважали, що поява псевдоергатів пов’язана з недогодовуванням личинок, оскільки істотну частину харчів мурашки тепер віддають ломехузам. Висувалася й інша версія – псевдоергати з’являються в результаті захворювання вірусом, що переноситься жуками-«драгдилерами». Проте потім наука встановила, що причина появи псевдоергатів – все та ж наркотична речовина, що виділяється ломехузами. Тобто тепер у нашому мурашнику захоплення наркотиком переросло в стадію епідемії наркоманії, що визначає не лише поведінку мурашок, але і їх фізіологічну будову.
СТАДІЯ 4: ЗОВНІШНЄ ВТРУЧАННЯ – ЧИСТКА
Наш мурашник дедалі стрімкіше деградує. Наркотична речовина, що виділяється жуками-паразитами ломехузами, стала причиною появи в гнізді мурашок-даунів (псевдоергатів), які не здатні ні до продовження роду, ні до активної суспільно корисної діяльності. Ломехуз і псевдоергатів стає в мурашнику все більше. Отже, все більше нахлібників і все менше корму. Ще трохи, і процес деградації стане незворотним.
Якби мурашник був чисельнішим, то процес міг би розтягнутися на довгі роки: оскільки жуки-«драгдилери» плодяться повільніше за мурашок, то вони просто не встигали б за приростом населення, вражаючи лише деякі сектори гнізда. Але наш мурашник невеликий, тому врятувати його може тільки зовнішнє втручання – чистка. Нам варто поквапитися. Очищення мурашника від ломехуз можливе лише доки не встигли розплодитися у великій кількості мурахи-дауни.
Для чистки нам знадобляться дві ємкості (підійдуть звичайні відра зі щільними кришками), великий шматок поліетилену розміром 1,5 на 1,5 метра, гумові рукавички і лопатка.
Ми знаходимо найбільш здоровий сектор мурашника, відрізуємо його лопаткою, як шматок пирога, і швидко переміщуємо у відро – разом з мурашками, личинками, яйцями і гніздовим матеріалом – і щільно закриваємо кришкою. Потім вміст відра з мурашками висипаємо невеликими порціями на поліетилен і ретельно перебираємо. Так як перебирають крупу для каші: ми просто переміщаємо здорових мурашок і гніздовий матеріал з однієї купки в іншу. Жуків-«драгдилерів» і безнадійно хворих мурах-даунів (псевдоергатів) виловлюємо, роздушуємо і викидаємо. Кожну очищену порцію мурашника тут же переміщаємо в друге відро.
Ломехуз узнати легко – вони сильно відрізняються від мурашок розмірами (рази в 2–3 менше) і забарвленням (яскраво-коричневого кольору). Важче з псевдоергатами – від здорових мурашок вони майже не відрізняються. Проте їх видає поведінка. Здорові особини відразу ж починають виконувати свої функції: фуражири збирають розкиданий по поліетилену будівельний матеріал, гніздові мурашки проявляють занепокоєння про личинки і яйця, мурашки-охоронці кусають кривдника. Лише псевдоергати тиняються без діла.

Вся процедура чистки зайняла у нас трохи більше години. Мертві ломехузи і псевдоергати помістилися в один гранований стакан – частину з них ми препарували для наукових цілей. Під час чищення нам попалася одна самка-цариця, але навіть якщо б всі вони залишилися в зараженому гнізді, можна не турбуватися: якраз у серпні в мурашок відбувається роїння – шлюбний період. У гнізді з’являються крилаті самки і самці, вони активно злучаються в повітрі і нестачі в запліднених самках немає.
Тепер залишилося тільки знайти місце для оновленого мурашника. А тим, хто залишився в ураженому ломехузами гнізді, вже ніхто не допоможе.
СТАДІЯ 5: ВОСКРЕСІННЯ МУРАШНИКА
Попередні стадії експерименту показали, що мурашник, уражений ломехузами (жуками-драгдилерами, паразитуючими за допомогою наркотичної речовини, що ними виділяється), неминуче гине. Єдиний шанс на порятунок – вдатися до примусової чистки, видаливши вручну ломехуз і безнадійно хворих мурашок (псевдоергатів). На жаль, наш мурашник виявився вражений епідемією наркоманії вже настільки, що удалося врятувати лише частину гнізда. Врятовані особини знаходяться зараз у нас у відрі, щільно закритому кришкою.
Тепер потрібно знайти місце, де вони змогли б прижитися і заснувати нове гніздо. Руді лісові мурашки люблять вологість, тому узлісся і галявини відпадають відразу. Краще всього підійде місце в лісі, ідентичному по складу тому, де знаходився наш попередній мурашник. Обов’язкова умова – відстань від материнського гнізда має бути не менше кілометра. Інакше наші здорові мурашки просто повернуться у вмираючий мурашник, і їх уже ніщо не врятує. Сусідство з іншими гніздами, навіть якщо вони не уражені ломехузами, теж небажано: їхні мешканці, швидше за все, поставляться до чужинців вороже і мурашник, що зароджується, розграбують. Є деякі види лісових мурашок-рабовласників, які захоплюють личинки з інших гнізд і потім вирощують собі з них рабів.
Нарешті ми знайшли ідеальне місце – в ялиннику, поряд з невеликим гнилим пнем. Акуратно висипаємо вміст відра, і мурашки вмить починають улаштовуватися на новому місці. Цариця і гніздові мурашки риють в землі нори, інші особини укладають в них личинки і яйця, треті збирають висипаний з гнізда гніздовий матеріал, четверті, – починають патрулювати місцевість. Земля, що добувається при будівництві нір, тут же йде на зведення валу довкола майбутнього гнізда – ця схожість з людськими містами властива всім поселенням рудих лісових мурашок. Аби прискорити будівництво, можна накидати довкола окружного валу листя, гілочок, тирси – мурашки їх тут же підхоплюють і вживають у справу.
У порівнянні з тим, як це відбувається в природі, наш мурашник будується в складніших умовах. Зазвичай сім’я, утворюючи нове гніздо, не пориває зв’язку з материнським гніздом і довгий час отримує звідти допомогу і підтримку. Проте навіть в умовах повної ізоляції наш мурашник відроджується і вже на третій день отримує звичні контури. Ще через 3 дні купол зростає до 15 сантиметрів, а через тиждень наш мурашник вже нічим не відрізняється від колишнього.
А як справи у нашого першого мурашника, враженого ломехузою? Через два тижні на його місці ми виявили горбок, який вже почав заростати травою. Мурашок тут більше немає, гніздовий матеріал перебирати нікому, купол перестав провітрюватися і почав гнити.
А на новому місці купол виріс ще на 5 сантиметрів. Цьому гнізду більше не страшні жуки-"драгдилери". Наукою про мурашок – мірмекологією – давно встановлено цікавий факт: очищений від ломехуз мурашник має імунітет проти їх наркотичної речовини. Чому – вчені не знають, але це так.

Додамо від себе, що вироблення мурашником імунітету до наркотиків і, як наслідок, здобуття невразливості щодо паразитичної ломехузи можна пояснити ефектом колективного навчання. Після того, як мурашник пережив досвід "клінічної смерті", в його колективній пам’яті надійно закарбувалося знання про прихованого ворога і його отруту. Це той випадок, коли подолання спільнотою гострої і смертельно небезпечної кризи піднімає цю спільноту на вищий рівень розвитку і відкриває для неї нові еволюційні перспективи.