Война и мир мышей и муравьев

Ситуационное фото эксперимента. Автор фото Ю.Н. Данилов

Вздымающиеся и опадающие “волны жизни” мелких грызунов издавна привлекали внимание экологов своей могучей жизненной силой и не всегда объяснимой динамикой. Что будет при столкновении этих волн жизни с потоками агрессивных рыжих лесных муравьев, живым ковром покрывающими лес? В многолетних исследованиях нашей лаборатории было выяснено, что стражи леса – муравейники – формируют на своей территории “черные дыры”, в которых исчезают многие хищные герпетобионты, такие как пауки и жужелицы. Не проваливаются ли в эти “черные дыры” грызуны? Нужно ли им обходить опасные муравейники стороной или можно поискать в них еды и убежища? Что делать зверьку, если “и хочется, и колется”? На эти вопросы отвечает наше исследование взаимодействия мелких млекопитающих с рыжими лесными муравьями.

В древнегреческой пародийной поэме поводом к войне мышей и лягушек послужило то, что царь лягушек Вздуломорда неумышленно утопил мышонка Крохобора, которого перевозил на своей спине. На различные стороны в этом конфликте встали боги Олимпа, и лягушки одержали победу. В свете данных экологии отношения между представителями разных гильдий носят характер не столько конфликта, сколько хрупкого баланса между конкуренцией и кооперацией, в поддержании которого боги Олимпа не помогут.

Задача разобраться в способах реализации сосуществования видов в природе, поставленная еще Э. Пианкой (1981) в учебнике “Эволюционная экология”, нисколько не потеряла своей актуальности. Примеры прямой экспериментальной демонстрации последствий конкуренции разных видов животных в полевых условиях остаются чрезвычайно редкими. Чаще для того, чтобы судить об этологических аспектах межвидового взаимодействия, приходится применять детективно – дедуктивные методы. Изучают разные виды активности партнеров: миграции, сооружение убежищ, суточную циклику, особенности питания и другие. Эти данные накладываются на картину пространственного распределения животных, и таким образом иногда удается выстроить сюжеты войны и мира в их сложной и полной опасностей жизни.

Мы исследовали взаимодействие мелких млекопитающих и рыжих лесных муравьев. На территории крупного поселения Formica aquilonia, занимающего около 4 га и насчитывающего более 500 муравейников, выбрали участки с высокой численностью муравьев, и контрольные, на которых растительность и рельеф были сходными, а муравьев – в 30 раз меньше. В течение трех лет в разные сезоны проводили учеты численности зверьков, исследовали их миграции, роющую активность на территории и в самих муравейниках. Сообщества мелких млекопитающих оказались по составу и численности сходными на территориях, занятых муравьями и почти свободных от них, и включали 10 видов грызунов и 6 насекомоядных. Среди грызунов попеременно доминировали разные виды полевок, а среди насекомоядных - обыкновенная бурозубка. Отсутствия различий в составе сообществ млекопитающих на участках, занятых и не занятых муравьями, следовало ожидать, исходя из широких экологических валентностей и потенциала расселения этих животных. Мелкие млекопитающие делят обширные территории с муравьями подрода Formica s.str., используя вместе с ними наземный и почвенный ярусы и сходные периоды суточной активности. Тем более интересны механизмы разделения перекрывающихся ниш у представителей этих гильдий. Как это ни странно, ранее они не только не были исследованы, но даже не было предположений о характере их взаимодействия.

Оказалось, что в периоды высокой сезонной активности рыжих лесных муравьев их взаимодействие с мелкими млекопитающими носит характер конкуренции за пространство. Об этом говорит меньшая численность зверьков на территориях, используемых муравьями, а также соотношение мигрантов и резидентов на этих участках. Транспортные артерии муравьев – их фуражировочные дороги длиной до 50 м, с высокой плотностью агрессивных насекомых - могут являться серьёзными барьерами, затрудняющими миграции зверьков и даже препятствующие расселению выводков. Похоже, что перейти муравьиную дорогу – трудная задача для грызуна-пешехода. Это подтвердили и лабораторные опыты. При высокой плотности муравьев, соответствующей их численности на дорогах, грызуны впадали в такую панику, что экспериментаторам приходилось их срочно спасать. Еще одно проявление беспокоящего воздействия муравьев на активность мелких млекопитающих заключается в заметном снижении уровня их роющей деятельности на кормовых участках муравьев. Наши данные показали, что зверьки на муравьиной территории предпочитают не задерживаться, и избегают сооружать там даже временные убежища. Возможно, что воздействие муравьев Formica s.str., которые активны как на поверхности, так и в верхних горизонтах почвы, сказывается и на размножении и выведении потомства у мышевидных грызунов. Этот вопрос требует специального исследования.

Муравьи, по-видимому, не только “отталкивают”, но и привлекают мелких млекопитающих на свою территорию. Такой характер взаимодействия – вытеснение и привлечение – уже был описан для рыжих лесных муравьев и жужелиц, которые постоянно стремятся занять кормовые участки муравьев не только потому, что выбранные “хозяевами” территории привлекательны сами по себе, но и потому, что жуки используют в пищу мертвых муравьев, которых им удобно собирать на “муравьиных кладбищах” (Reznikova, Dorosheva, 2004, 2013). Ранее в лабораторных экспериментах на полевых мышах и некоторых видах полевок мы показали, что грызуны способны поедать живых муравьев десятками, эта добыча обладает для них высокой гедонистической ценностью, а охотятся зверьки как заправские хищники, демонстрируя специфические стереотипные атаки на опасную добычу. (Panteleeva et al., 2013). В естественных условиях они могут охотиться лишь на отдельных пробегающих муравьев, а сами муравейники становятся доступными для мелких млекопитающих поздней осенью, зимой и ранней весной, когда муравьи находятся глубоко в почве. Наши данные говорят о высокой роющей активности зверьков в спящих муравейниках: с октября по май до 84% гнезд муравьев содержат норы мышевидных грызунов и насекомоядных млекопитающих. Это может быть связано как с их зимовкой в гнездах муравьев, т.е. с синойкией, так и с возможностью поедать субстрат вместе с оставшимися в нем муравьями. Среди органических компонент субстрата муравейника зверьков могут привлекать также микроорганизмы и грибы, в частности дрожжи. Исследования, проведенные в МГУ под руководством И.Ю. Чернова при участии нашей лаборатории, показали, что обилие дрожжей в муравейниках значительно выше, чем в окружающей почве (Максимова и др., 2016).

Таким образом, рыжие лесные муравьи и мелкие млекопитающие связаны многоплановыми отношениями, включающими трофические взаимодействия, топическую конкуренцию и синойкию. Есть основания предполагать наличие поведенческих коадаптаций у представителей этих гильдий, подобных тем, что описаны для рыжих лесных муравьев и жужелиц (Reznikova, Dorosheva, 2004, 2013). Этот вопрос связан с проявлением долговременных последствий конкуренции и требует дальнейшего изучения.

Статья подготовлена при поддержке Российского научного фонда (грант No 14-14-00603).

Ссылки на статьи по теме.
Взаимодействие муравьев и жужелиц, “черные дыры” и поведенческие коадаптации
Как мыши охотятся на муравьев и в то же время боятся их: 1 и 2;
Дрожжи в муравейниках