Біологія

Мурахи споживають власну мурашину кислоту для захисту від бактерій

Німецькі біологи з’ясували, що мурахи можуть споживати власну мурашину кислоту із залоз на черевці для захисту травної системи від патогенних бактерій. До таких висновків дійшли науковці під час спостережень та експериментів з мурахами Camponotus floridanus. Результати вони опублікували у журналі eLife.

Як мурахи здивували вчених?

Група зоологів із німецького Університету Мартіна Лютера сильно здивувалася, коли помітила, що кожного разу після прийняття їжі або води мурахи починали вичищати свою отруйну залозу на кінці черевця, яка виробляє мурашину кислоту - ацидопор. Мурахи з такою залозою використовують її для полювання на здобич або ж відлякування хижаків, розбризкуючи на них кислоту. Хоча поки що вчені не помічали поїдання її самими мурахами, можливим поясненням такої поведінки могло бути те, що вони роблять це для кращого травлення. Але така гіпотеза не пояснює, чому вони демонструють таку поведінку навіть після того, як просто попили води. Тоді вчені вирішили з’ясувати, у чому причина дивного “ритуалу” та провели досліди із флоридськими мурахами-теслями Camponotus floridanus.

Що вони досліджували?

Вчені використали популярний підхід до проблеми в науці - щоб дізнатися для чого щось існує, треба його усунути. Так вони взялися вивчати, що буде з мурахами, якщо не дати їм доступу до свого заднього місця. Спочатку вони дали тваринам поживитися, а потім знерухомили їх, охолодивши льодом. Тварини у такому разі наче впадають у сплячку, але при підвищенні температури активізуються.

Визначення рівня pH у травному тракті мурах показало, що їхня кислотність знижується, якщо їм не давати змоги споживати власну кислоту. Тоді вчені припустили, що у такий спосіб комахи, можливо, захищають себе.

Від кого захищаються мурахи?

Мурашина кислота володіє не тільки інсектицидними властивостями, якими до речі, користуються деякі птахи, даючи себе намочити нею для знищення паразитів, а й має антибактеріальний ефект. Останнім ми користуємося при виготовленні консервантів та дезінфектантів.

Схоже, мурахи теж використовують свою кислоту подібно до того, як ми використовуємо антибіотики. До такого висновку дослідники дійшли, коли помітили, що доступ до отрути підвищує виживаність мурах після поїдання зараженої патогенами їжі. У них також була вкрай низька різноманітність кишкової мікрофлори, що є дивним, зважаючи на те, що вони діляться їжею одне з одним та проводять багато часу у великих скупченнях в брудних тунелях. У патогенних мікроорганізмів у таких умовах є високі шанси на розповсюдження, але вони цього не роблять, можливо, саме завдяки споживанню антибактеріальної мурашиної кислоти. Лише одна група бактерій добре почувалася у кишечнику мурах - Acetobacteraceae. Її знаходили в багатьох мурахах і останні дослідження показують, що ці мікроорганізми можуть допомагати комахам перетравлювати поживні речовини.

Раніше вчені виявили, що мурахи-листорізи у процесі окультурення грибів, яких розводять, стикаються з такими ж проблемами, що й фермери.