Муравьи могут "лечить" раненые деревья в удивительных симбиотических отношениях

Случайное попадание из рогатки в дерево Cecropia в Панаме привело к удивительному открытию: муравьи Azteca alfari, живущие внутри этих деревьев, часто готовы исправить повреждения, нанесенные их жилым домам.

Когда старшеклассник Алекс Вчисло выстрелил глиняным шариком диаметром 9 мм (0,35 дюйма) в дерево, оставив чистые входные и выходные "раны", он не ожидал, что отверстия будут почти полностью восстановлены до истечения 24 часов.

Это привело к дальнейшим экспериментам Вчисло и пяти его друзей-студентов, которые просверлили отверстия в других деревьях, чтобы посмотреть, как они будут заделываться.

Конечно, муравьиные ремонты повторялись снова и снова. Затем эти эксперименты были записаны и опубликованы в рамках волонтерской программы Смитсоновского института тропических исследований (STRI) в Панаме.

"Я был совершенно удивлен результатами", - говорит этолог Уильям Учисло из STRI. "И я был впечатлен тем, как [студенты] разработали простой способ проверить идею о том, что муравьи восстанавливают ущерб, нанесенный их дому".

Симбиотические или взаимовыгодные отношения между муравьями Azteca и деревьями, которые их принимают, уже хорошо изучены: муравьи делают все возможное для защиты деревьев от травоядных, получая взамен питательные маслянистые выделения из листьев и укрываясь в полых стеблях.

Новым здесь является наблюдение, что насекомые также восстанавливают повреждения своих друзей-деревьев, если их убежище находится под угрозой. Согласно новому исследованию, чаще всего это происходит, когда под угрозой оказывается выводок (яйца, личинки и куколки) колонии.

Для ремонта используется материал, найденный в самом стебле растения, но это происходит не во всех случаях - на самом деле ремонтные работы были проведены только в 14 из 22 просверленных отверстий. Понимание того, почему так происходит, может стать предметом дальнейших исследований.

"Причина поведения, связанного с ремонтом отверстий, может заключаться в том, что отверстие в стене подвергает уязвимые незрелые стадии муравьев воздействию внешних патогенов, хищников или изменениям других параметров окружающей среды", - пишут исследователи в опубликованной работе.

Зарывшись в деревья Cecropia, муравьи Azteca закрывают некоторые из входных отверстий, что подтверждает идею о том, что их ремонт ствола направлен скорее на собственное благополучие, чем на пользу самому дереву.

Это подтверждается наблюдениями, сделанными во время экспериментов: муравьи эвакуируют свой расплод, прежде чем приступить к ремонту. Возможно, что ремонт не проводится, потому что уязвимые члены колонии не подвергаются непосредственной угрозе.

Команда, однако, не может полностью исключить возможность того, что дерево получает какую-то выгоду от такого поведения муравьев, например, антимикробные выделения вокруг повреждения.

И хотя гранулы из рогатки обычно не представляют проблемы для деревьев Cecropia, отверстия, оставленные ногтями ленивцев и муравьедов, часто являются проблемой, возможно, именно поэтому муравьи, которых они принимают, эволюционировали, чтобы вести себя подобным образом.

"Иногда возня с рогаткой приводит к хорошим результатам", - говорит Алекс Вчисло, который учится в Международной школе Панамы.

"Этот проект позволил нам на собственном опыте убедиться во всех тонкостях научного исследования. В целом, это был отличный учебный опыт, особенно учитывая трудности, связанные с его выполнением из-за COVID-19".

Исследование было опубликовано в журнале Journal of Hymenoptera Research.