Термиты используют микробы для защиты своих посевов
Более чем за 50 миллионов лет до того, как люди вспахали своё первое поле, многие виды термитов начали выращивать грибы в своих гнёздах для пропитания. И, как и люди-фермеры, термиты вынуждены бороться с «сорняками» – нежелательными грибками, которые могут испортить их урожай. Сегодня в журнале Science исследователи сообщают об одном способе, которым термиты поддерживают свой урожай в хорошем состоянии: закапывая вредоносные грибки в почву, содержащую противогрибковые микробы.
Майкл Поульсен, биолог-эволюционист из Копенгагенского университета, не принимавший участия в исследовании, говорит, что результаты показывают, насколько «невероятно эффективно» термиты могут поддерживать чистоту в своих подземных фермах. Он отмечает, что этот навык помогает термитам играть важнейшую роль в переработке растительного материала в почву.
Термиты, описываемые в новом исследовании, относятся к юго-западноазиатскому виду Odontotermes obesus и готовят свои «поля», принося в гнездо кусочки листьев. Затем рабочие термиты пережевывают листья на мелкие кусочки и запихивают их в специальные полости, где поддерживается оптимальная температура и влажность для размножения гриба Termitomyces. По мере того, как белый грибок разрастается на сотах листьев, термиты постоянно собирают и поедают их.
Как и любые фермеры, термиты вынуждены бороться с вредителями — в данном случае с другими видами грибов, конкурирующими с Termitomyces. Ритобан Райчоудхури, биолог-эволюционист из Индийского института естественнонаучного образования и исследований Мохали (IISER Mohali), и его коллеги заинтересовались, как термиты справляются с этими нежелательными грибками. Поэтому они выкопали термитов и их соты из термитников на территории кампуса и принесли их в лабораторию.
В первом лабораторном эксперименте команда дала термитам как здоровые соты, так и соты, на которые они поместили распространённый сорный гриб Pseudoxylaria. Термиты закопали заражённые соты, но не здоровые. Исследователи предположили, что термиты, возможно, рассчитывают на микробы в почве для борьбы с грибком.
Чтобы проверить эту идею, Аанчал Панчал, также из IISER Mohali, закопала соты, заражённые Pseudoxylaria в стерилизованную почву. Это не помешало росту грибка. Затем она взяла почву, в которой термиты закопали Pseudoxylaria, извлекла из неё микробы и добавила этот экстракт к образцам Pseudoxylaria в чашках Петри. Экстракты остановили развитие грибка. В этот момент «мы поняли, что нам есть что рассказать», — говорит Райчоудхури.
В ходе дальнейших экспериментов Райчоудхури и его коллеги обнаружили, что термиты адаптировали свою реакцию к степени заражения. Если на соте присутствовало лишь небольшое количество псевдоксилярий , термиты удаляли их и очищали соты. Однако при обширном заражении они закапывали соты целиком.
Термиты также пытались спасти свой урожай. Когда исследователи приклеили зараженный соты к сотам, зараженным Termitomyces, термиты отломили зараженный кусочек и закопали его, оставив свой урожай Termitomyces продолжать расти на другом кусочке. «Мы были удивлены, что эти крошечные насекомые способны демонстрировать столь сложный набор действий в зависимости от степени заражения сорняков», — говорит Райчоудхури.
Сейчас команда изучает, как термиты принимают эти решения и как почвенные микробы специфически подавляют грибки. Попутно они также надеются вызвать немного больше уважения к термитам в обществе. «Поскольку термиты, выращивающие грибы, остаются под землёй и, как известно, с ними трудно работать, об их уникальной биологии известно очень мало», — отмечает Райчоудхури. «Мы надеемся, что люди поймут, что эти невидимые насекомые также ведут очень интересный образ жизни».