Муравьи нападают на сородичей, потому что загрязнение воздуха меняет их запах
Распространенные загрязнители воздуха, такие как озон и оксид азота, могут изменять запах муравьев, побуждая их сородичей нападать на них, как на незваных гостей.
Муравьи узнают своих товарищей по запаху, и когда они встречают муравья, запах которого им незнаком, они реагируют агрессивно, кусая и иногда убивая нарушителя. Но озон, парниковый газ, производимый автомобилями и промышленными предприятиями, может разрушать структуру алкенов — химических веществ, составляющих часть специфических для колонии запахов.
Маркус Кнаден из Института химической экологии им. Макса Планка в Йене, Германия, и его коллеги из предыдущих исследований знали, что вызванные озоном изменения в алкенах могут нарушать способы общения насекомых друг с другом. Они наблюдали, как плодовые мушки спаривались с неподходящими видами, а опылители, такие как табачные бражники, теряли интерес к цветам, если их запах был изменен озоном.
Чтобы проверить воздействие на муравьев, Кнаден и его коллеги создали искусственные колонии из шести видов муравьев. Они извлекли по одному муравью из каждой колонии и поместили его в стеклянную камеру, заполненную озоном различной концентрации, некоторые из которых соответствовали уровням, измеренным в Йене летом. Когда они вернули муравья на место, остальные напали на него.
«Я этого не ожидал, должен сказать», — говорит Кнаден. «Потому что, зная, что алкены составляют такую незначительную часть запаха муравьев, мы понимали, что любые наши действия с озоном изменят, возможно, всего 2 или 5 процентов смеси».
В дикой природе такое поведение может снизить эффективность колонии, говорит он, даже если муравьи не погибают, но разработка экспериментов для выявления этих эффектов будет сложной задачей.
Дэниел Кронауэр из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке, который не участвовал в исследовании, говорит, что алкены очень важны для распознавания сородичей в гнезде, поэтому агрессивные реакции его не шокировали.
Алкены участвуют и в других поведенческих аспектах жизни муравьев, таких как следование по следу и коммуникация между личинками и взрослыми особями. Исследование показало, что при воздействии озона взрослые клональные муравьи-рейдеры (Ooceraea biroi) могут пренебрегать своими личинками, поэтому эти изменения, вызванные озоном, потенциально могут нарушить и другие аспекты жизни муравьев, а также экосистему в целом.
«Если бы муравьев убрали из большинства наземных экосистем, они, вероятно, рухнули бы», — говорит Кронауэр. Это связано с тем, что муравьи играют важнейшую экологическую роль. Они распространяют семена, перемещают почву и имеют взаимовыгодные отношения со многими организмами.
Популяции насекомых резко сокращаются во всем мире, и это исследование дополняет растущий объем исследований, указывающих на загрязнители воздуха как на один из факторов, стоящих за этим спадом. Кнаден говорит, что, хотя уровни загрязнения озоном, которые мы наблюдаем, пока еще не представляют опасности для человека, «мы просто должны понимать, что наши действия имеют дополнительные издержки, о которых мы, возможно, раньше не задумывались».