Муравьи-пожарные

Этого рабочего муравья из рода Pseudoneoponera что-то очень сильно обеспокоило (возможно, он испугался фотографа), о чем свидетельствуют характерные белые «нити», струящиеся из его брюшка. Способность выделять такие вспененные вещества, присущая этому австрало-восточноазиатскому роду муравьев, и обусловила говорящее прозвище его представителей — «муравьи-пожарные» (иногда встречается также вариант «муравьи-пожарники»).

В этот род на данный момент включают 29 видов муравьев, обитающих на большей части Восточной Азии, на островах Борнео, Суматра, Ява, Новая Гвинея, а также в Австралии и на Филиппинах. Все представители рода — довольно крупные хищники и падальщики подстилки (размер рабочих особей составляет примерно 9–18 мм). Как и многие представители семейства Ponerinae, эти муравьи довольно примитивны, охотятся и фуражируют поодиночке, не имеют развитой социальной структуры семьи и очень малочисленны, так как размер семьи обычно не превышает 10–20 рабочих. В семье роль яйцекладущей самки зачастую выполняет оплодотворенный рабочий (напомним, что у муравьев рабочие — это самки) — так называемый гамэргат, а настоящих маток (то есть самок, морфологически отличающихся от рабочих особей, способных к полету и имеющих гораздо большую продуктивность) нет. Однако у некоторых видов, например у Pseudoneoponera tridentata, в семье могут уживаться одновременно несколько яйцекладущих гамэргатов и настоящих маток. Интересно, что гамэргаты, в отличие от настоящих маток, оплодотворяются в основном самцами из своего же гнезда.

Рабочий Pseudoneoponera sp. c личинкой в мандибулах. На фото также можно увидеть коричневые коконы, в которых находятся куколки — предпоследняя стадия развития муравьев. Из коконов выходят уже сформировавшиеся имаго. Фото © Steve Shattuck с сайта antwiki.org, остров Борнео, 12 марта 2012 года

Но настоящий интерес к этим муравьям был вызван именно их необычным поведением. Во время их сбора мирмекологами рабочие особи обильно поливали исследователей белой вспененной массой, выходящей в виде «нитей» длиной до 10 сантиметров или сгустков из анального отверстия муравьев. Оказалось, что это вспененный секрет ядовитой железы муравьев, представляющий собой коктейль из кислот (в частности, муравьиной) и белков. Рабочие муравьи P. tridentata забрызгивают пеной нападающих на них мелких насекомых, главным образом мелких высокосоциальных муравьев, и других членистоногих, а также выделяют пену просто при прикосновении (например, пинцетом). Дело в том, что Pseudoneoponera довольно медлительны, так что мелкие и быстрые муравьи, отлавливающие крупных понероморфных муравьев, представляют для муравьев-пожарников большую угрозу.

Муравей Pseudoneoponera sp. выделяет пену в ответ на захват пинцетом. Фото © Alex Wild с сайта alexanderwild.com, Камбоджа, лабораторная колония муравьев Иллинойского университета, 24 июля 2012 года

Ядовитая железа у Pseudoneoponera сильно увеличена и может занимать две трети брюшка. Пена состоит в основном из белков, а сама жидкость вспенивается непосредственно перед выделением за счет атмосферного воздуха, попадающего в резервуар ядовитой железы через трахеи (которые сообщаются с резервуаром непосредственно перед анальным отверстием), отходящие от дыхалец (см. картинку дня Дыхальце муравья). Также для этих муравьев было отмечено практически полное отсутствие железы Дюфура, которая развита у большинства видов муравьев и вырабатывает различные гидрофобные соединения, в том числе углеводороды. По-видимому, отсутствие секрета этой железы, который бы смешивался с выделениями ядовитой железы, способствует эффективному вспениванию яда.

Внутреннее строение муравья. На картинке можно разглядеть как ядовитую железу, так и железу Дюфура. Рисунок из книги С. А. Тимоханов, 2008. Муравьи, богомолы, стрекозы

Как уже упоминалось выше, муравьи пользуются пеной только для механической защиты, чтобы обездвижить мелких и быстрых насекомых, например муравьев из рода Pheidole, так как жало против них неэффективно: могут улизнуть. Но хотя пена и состоит из секрета ядовитой железы, какого-либо нейротоксического действия она не оказывает, а просто затрудняет движения насекомых и требует времени для очистки: пока те приходят в себя, муравей-пожарник успевает уйти от опасности.

Надо сказать, что далеко не все виды рода Pseudoneoponera выделяют пену — этой способностью обладают в основном муравьи P. bispinosa, P. insularis, P. rufipes, P. sublaevis и P. tridentata. Потенциально, вспениваться под действием атмосферного воздуха могут секреты ядовитых желез многих видов, что было изучено на примере искусственного вспенивания яда муравьев Diacamma (из того же семейства понерин) в лабораторных условиях, однако на практике муравьи этим не пользуются.

Подобный механизм защиты наблюдается также у некоторых видов бабочек и прямокрылых. К примеру, кузнечики Romalea microptera в ответ на раздражение выпускают из передней пары дыхалец, расположенных на груди (тораксе), буроватую сильно пахнущую пену, которая, в отличие от пены муравьев, состоит из большого разнообразия фенолов и терпенов (они и придают ей запах). Жидкость секретируется железами, связанными с трахеями, и вспенивается также за счет атмосферного воздуха. Что интересно, таким образом кузнечики отпугивают чаще всего муравьев, представляющих для них большую угрозу.

Большой южный нелетающий кузнечик (Romalea microptera), обитающий на территории США. Фото с сайта focusingonwildlife.com

Фото © Alex Wild с сайта alexanderwild.com, Камбоджа, лабораторная колония муравьев Иллинойского университета, 24 июля 2012 года.

Максим Белоус