Жизнь общественных насекомых всецело подчинена интересам семьи, колонии или поселения. Даже умереть они стараются с максимальной пользой для сообщества. В случае опасности в бой первыми бросаются старые особи.
Пожалуй, крайнюю форму это старческое самопожертвование принимает у термитов Neocapritermes taracua. В случае нападения противника рабочие термиты сражаются, не щадя жизни: они взрываются, разбрызгивая вокруг клейкую токсичную жидкость. Причем их готовность к самопожертвованию возрастает по мере того, как ослабевают способности к выполнению других задач. Особенности поведения N. taracua исследовали чешские ученые при участии коллег из Японии и Бельгии. Руководил работой доктор Роберт Ханус (Robert Hanus) из Института органической химии и биохимии Академии наук Чешской Республики.
N. taracua живут в тропических лесах Южной Америки и питаются гниющей древесиной. Исследователи наблюдали за термитами лабораторной популяции,основателей которой выловили во Французской Гвиане в 1968 году. Они заметили, что с возрастом у рабочих особей на спинке, на соединении грудного и заднего отделов, появляются синие вытянутые полоски. Ученые назвали таких термитов «синими» рабочими в отличие от «белых», которые этих полосок лишены.
D — срез передней части брюшка синего рабочего. звездочкой помечен мешочек для кристаллов (они растворились и мешочек пуст), стрелки указывают на клетки кристаллических желез.
Полоски, как оказалось, представляют собой кристаллоподобные структуры, которые находятся в мешочках, образованных выростами третьего грудного сегмента (заднеспинки). Кристаллы выделяет пара желез, расположенная в передней части мешочка. Во время стычек с термитами других видов «синие» рабочие ведут себя крайне агрессивно: они активно кусаются, а в критической ситуации мешочек на спинке за доли секунды взбухает, лопается и выбрасывает каплю голубой жидкости, которая за несколько секунд становится клейкой и бесцветной. Ученые назвали эти мешочки взрывоопасными рюкзаками.
Вообще-то защита колонии – дело солдат. У рабочих свои задачи, главная из которых -добыча продовольствия. Однако со временем верхние челюсти рабочих особей затупляются, и они уже с трудом выполняют свои непосредственные обязанности. Но по мере истирания челюстей растут синие кристаллы.
Когда рабочая особь становится профнепригодной, она как раз созревает для общественно полезной смерти. Боеготовность и агрессивность старых термитов достигают максимума.
Исследователи стравливали «белых» и «синих» рабочих с рабочими особями другого вида термитов, Labiotermes labralis. Бои проходили в чашке Петри, выстланной влажной фильтровальной бумагой. За первые пять минут конфликта «белые» рабочие особи атаковали всего раза два,«синие» – пятнадцать.
Термиты кусаются, когда силы равны, если же у врага численное преимущество, приходится взрываться. Ученые наблюдали этот процесс и даже засняли на видео. Против одного рабочего N. taracua выпускали пять рабочих термитов Embiratermes neotenicus. Перед лицом превосходящих сил противника мешочки «синих» термитов взрывались уже через пять секунд. «Белые» термиты тоже лопаются, если их сильно кусают, но только через девять секунд.
Чем начинен взрывоопасный рюкзак? Роберт Ханус и его соавторы выделили основной компонент синего кристалла – белок с молекулярной массой 76 кД. Ученые назвали его ВР76 (от blue protein). Каждый кристалл содержит от 7 до 11 нг меди. Молекулярный вес, цвет и присутствие меди позволяет предположить, что ВР76 представляет собой белок из семейства гемоцианинов/фенолоксидаз. Чтобы жидкость стала по-настоящему ядовитой,должна пройти реакция между кристаллами и секретом слюнных желез. Гранулы секрета откладываются неподалеку от мешочков. Так что «синий» термит- это ходячее бинарное оружие.
Ученые обмакивали рабочих L. labralis, сжав их мягко пинцетом, в свежую каплю жидкости, выпущенную N. taracua, и спустя час оценивали ее действие. Жидкость «синих» термитов чаще всего убивает противника (26 случаев из 50), реже парализует (11 случаев), а безвредной оказывается крайне редко. Жидкость «белых» термитов, напротив, чаще всего оказывается безвредной (31 случай из 50). Если у «синего» термита удалить кристаллы,токсичность его жидкости снижается до уровня «белых», а токсичность «белой» жидкости можно значительно увеличить, добавив туда синие кристаллы. Но она всё равно будет не такой ядовитой, как у настоящих «синих», потому что кристаллы не прореагировали с секретом слюнных желез.
Ученые подчеркивают, что защитный аппарат N. taracua — исключительный. Способность взрываться, разбрызгивая ядовитую жидкость, свойственна и некоторым другим видам термитов. Но обычно так ведут себя солдаты, причем независимо от возраста, а жидкость у них вырабатывают передние или губные железы. А у N. taracua токсин синтезируют неизвестные ранее экзокринные железы, и сам продукт необычен – голубой кристаллический белок, содержащий медь, и накапливается он в необычном месте, внешних мешочках-рюкзаках. Кроме того, N. taracua располагает бинарным оружием, что не свойственно другим видам. И, наконец, в бой идут не солдаты, а рабочие особи, которые обретают максимальную боеготовность, когда утрачивают возможность трудиться с полной отдачей. Геройская смерть заменяет им почетную пенсию.
J. Sobotnik et al., “Explosive Backpacks in Old Termite Workers”, Science 2012: vol.337 no.6093 p.436, DOI: 10.1126/science.1219129
Загрузка...