Муравьи — медовые бочки

На фото — рабочий муравей Myrmecocystus mexicanus с увеличенным брюшком, содержащим запас углеводов. Эти муравьи относятся к экологической группе медовых муравьев. Крупные рабочие особи, которых называют плерэргатами, обеспечивают пищей всю свою колонию, когда обычной добычи становится мало.

Муравьи рода Myrmecocystus обитают в аридных и семиаридных районах Северной Америки, в частности, в пустынях США и Мексики. Они живут в гнездах, состоящих из нескольких небольших камер, соединенных ходами, обычно с одним выходом на поверхность. Глубина основного вертикального хода составляет примерно 1–1,8 м.

Разрез гнезда Myrmecocystus mexicanus, на котором видно устройство тоннелей и расположение камер. Фото из статьи J. R. Conway, 1986. The biology of honey ants

Наземный купол (то, что обычно мы представляем как муравейник), как, например, у представителей рода Formica, обитающих в средней полосе России, отсутствует. Вокруг входа в гнездо Myrmecocystus имеется лишь небольшой кратер, напоминающий верхушку вулкана, — это частички грунта, выносимые муравьями на поверхность при прокладке ходов и рытье камер.

Кратерообразный вход в гнездо муравьев Myrmecocystus mexicanus. Фото с сайта antwiki.org

Плерэргаты редко выходят из гнезда и находятся в подвешенном состоянии на «потолке» камер, закрепляясь при помощи парных коготков на пятом членике каждой лапки. Количество плерэргатов зависит от общей численности колонии (обычно это 22–25%), сезона года и некоторых других факторов. Муравьи-фуражиры — особи, которые занимаются охотой и собирательством вне гнезда, — отрыгивают пищу плерэргатам (это называется трофаллаксис). Они накапливают ее в зобе — слепом отростке пищевода. Зоб постепенно раздувается, отодвигая другие органы, из-за чего брюшко муравья-плерэргата увеличивается в 4–5 раз (до 6–12 мм). Группа плерэргатов становится похожа на гроздь винограда.

Группа плерэргатов муравьев рода Myrmecocystus. Фото © Marcio Dias с сайта flickr.com

Механизм, благодаря которому у «медовых бочек» увеличивается брюшко, схож с физогастрией у некоторых других муравьев (она есть, например, у самок вида Anergates atratulus). Однако отождествлять эти явления нельзя, так как физогастрия связана с гипертрофией яичников самки во время откладывания яиц, а у «медовых бочек» процесс разрастания брюшка связан с накоплением питательных веществ. Брюшко муравья снаружи покрывает ряд хитинизированных пластин, которые огибают его полукольцами — тергитами со спинной стороны и стернитами с брюшной. Тергиты и стерниты соединены между собой более эластичной прозрачной двухслойной (верхних слой — эпикутикула — более плотный, нижний слой — эндокутикула — более мягкий) мембраной, которая в нормальном состоянии сложена, но при попадании в брюшко большого количества пищи его объем увеличивается, а мембраны расправляются, тергиты и стерниты при этом отодвигаются друг от друга. Таким образом брюшко насекомого раздувается в несколько раз.

На этом фото можно хорошо рассмотреть различия между раздутым плерэргатом и обычным рабочим на примере австралийских «медовых бочек» Camponotus inflatus. Фото © Marcio Dias с сайта flickr.com

Обычно каста плерэргатов формируется из самых крупных рабочих в семье муравьев, хотя возможность накопления пищи есть у всех рабочих особей. Эксперименты показали, что при удалении всех действующих плерэргатов из семьи их место займут рабочие особи размером немного меньше.

Муравьи обычно осушают свои «медовые бочки» в зимний период, когда фуражировка перестает приносить должное количество пищи для питания колонии. Подавая особые сигналы антеннами, рабочие муравьи как бы «призывают» плерэргатов поделиться пищей путем трофаллаксиса, которая затем по цепочке трофаллаксисов между всеми рабочими распределяется по муравьиной семье.

Два плерэргата Myrmecocystus mexicanus с различной степенью наполненности брюшка. Фото © Alex Wild с сайта alexanderwild.com

Плерэргаты не всегда хранят в себе углеводную пищу, а цвет содержимого их брюшка может меняться. Так, у Myrmecocystus mexicanus темно-янтарный и янтарный цвет брюшка соответствует повышенному содержанию сахаров, таких как фруктоза и глюкоза, полученных из цветочного нектара. Прозрачный цвет соответствует сахарозе, получаемой в основном из пади тли, а молочный цвет — большому количеству белков и жиров, полученных из насекомых. Отмечено также, что в некоторых семьях присутствуют плерэргаты, полностью заполненные водой, что является весьма неплохим приспособлением к обитанию в засушливых регионах.

Яйцекладущая самка Myrmecocystus mexicanus с ближайшей свитой из рабочих особей. Фото с сайта alchetron.com

Муравьи рода Myrmecocystus питаются в основном нектаром юкки и сахарных галлов, образуемых орехотворкой Holcaspis perniciosus на дубах Гэмбела (Quercus gambelii), но также употребляют в пищу нектар других цветов и падь тли, паразитирующей на юкке. Как правило, кормовой участок муравьев располагается в пределах 20 метров от гнезда. Фуражировка активизируется ночью. Некоторые разведчики и фуражиры хаотично разбредаются во всех направлениях от гнезда в поисках мертвых беспозвоночных (Myrmecocystus в большинстве своем являются падальщиками и охотятся заметно реже других видов) или поиска новых юкк и пораженных орехотворкой дубов. Остальные фуражиры организуют четкие дороги к уже известным юккам и дубам для монотонного сбора нектара и сахарных выделений с галлов.

Кроме Myrmecocystus в экологическую группу медовых бочек входят также некоторые представители родов Camponotus, Plagiolepis, Melophorus и Leptomyrmex, обитающие в Австралии и Южной Африке.

Некоторые коренные жители Мексики, Африки и Австралии используют наполненных углеводами плерэргатов в пищу в качестве своеобразного деликатеса. Но голодные местные жители — не основная проблема для медовых бочек. Куда больший урон наносят муравьям койоты и барсуки, разоряющие гнезда в поисках наполненных сахарами плерэргатов. На муравьев также охотятся и ящерицы, но поедают они в основном наземных фуражиров, а не плерэргатов.

Горстка плерэргатов Myrmecocystus mexicanus, которых добыли для туриста жители деревни близ Оахаки в Мексике. Автор фото пишет, что брюшко легко лопается при соприкосновении с зубами, а на вкус содержимое брюшка муравья напоминает кисловатый мед. Фото © Buket Soyyılmaz с сайта medium.com

Стоит отметить, что возможность наблюдать муравьев-медовых бочек есть не только у жителей Северной Америки, Австралии и Африки, но и у нас. Так, на территории России обитает несколько представителей рода Proformica. Это степной медовый муравей (Proformica epinotalis) на юге России и Proformica mongolica, обитающий в степях за Уралом. А не так давно на территории Северной Осетии был открыт еще один представитель этого рода — Proformica ossetica. На самом деле у муравьев этого рода способность к накоплению большого количества пищи выражена слабее, чем у Myrmecocystus, поэтому этот род и не относят к «истинным» медовым бочкам, но каста плерэргатов у муравьев Proformica имеется, вот только их брюшки раздуваются куда слабее, чем у мексиканских медовых бочек.

Большой и малый рабочие степного медового муравья. Фото с сайта antvid.org

Фото © Smithsonian National Museum of Natural History, Insect Zoo/ Butterfly Pavilion с сайта flickr.com. Вашингтон, округ Колумбия, США, 28 февраля 2005 года.

Максим Белоус