Муравьиные войны: Войны муравьев — все самое интересное на ПостНауке |

Содержание

Муравьиные войны | 07.10.2022, ИноСМИ

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ

Если рассматривать муравьев как общество, для них существует два варианта вступления в так называемые «войны». Один из них довольно близок к привычному для людей пониманию «войны», а именно, схватки между колониями одного вида. Другой подразумевает столкновения между муравьями разных видов. И оба типа конфликтов интересны биологам, изучающим муравьев.

Шон О’Доннелл (Sean O’Donnell)

Перевод осуществлен проектом Newочём

Войны муравьев — агрессивная форма взаимодействия непосредственно между муравьями из разных колоний. Муравьи вовлечены в конкуренцию друг с другом. К примеру, если одна из колоний присваивает себе некий источник еды, он уже недоступен для других муравьев. Это — косвенная конкуренция. В контексте конкуренции муравьиные войны — форма конфликта, при которой муравьи напрямую вступают в схватки друг с другом. Особенный интерес к муравьям вызывает тот факт, что такие конфликты могут происходить как внутри одного вида, так и между видами.

История исследования

О существовании муравьиных войн знали даже до того, как биологи всерьез заинтересовались этим феноменом. Например, о конфликтах между муравьями писал Чарльз Дарвин. На протяжении тысячелетий люди с интересом наблюдали за этим явлением, и упоминания успеха муравьев как общества можно найти в Библии. Отчасти, муравьиные войны привлекали такое внимание по причине драматичности сражений между колониями. Но, как и люди, муравьи социальны, и сложно удержаться от проведения параллелей между нашими обществами. Довольно занимательно рассматривать историю этих сравнений как диалог: с одной стороны, интерес вызывал вопрос, может ли борьба между муравьями подкрепить уже существовавшие идеи или открыть новую сторону людских конфликтов; с другой — возможность применения по отношению к муравьям тех учений, которые мы разработали для понимания природы людских конфликтов.

Методы исследования

Муравьи — социальные насекомые. Как правило, в обществах насекомых колония действует как единое целое и в определенной степени сохраняет генетическую целостность. Другими словами, колонию скрепляет родственная структура, которая иногда бывает довольно запутанной. Внутри колонии вырабатывается способность выделять и узнавать каждого из ее членов. Муравьи склонны довольно просто делить мир на два класса: члены колонии и все остальные. Внутри колонии вырабатываются очень яркие отличительные черты, призванные объединять ее. По крайней мере, у большинства видов и при большинстве обстоятельств.

Муравьи довольно часто сталкиваются с другими муравьями, особенно в тропиках. Недавнее исследование, проведенное в горах Аппалачи в США, показало, как плотно могут селиться муравьи. Исследователи собирали мертвых насекомых в лесу, оставляли их на земле и наблюдали за тем, сколько времени пройдет, прежде чем на пищу наткнется потенциальный хищник или консумент. Большинство этих кусочков еды было найдено муравьями, и им ни разу не потребовалось больше пары минут. В тех местах, где муравейники расположены ближе всего к земле, муравьи постоянно просматривают и патрулируют почву, практически не оставляя незатронутых в течение долгого времени участков.

Таким образом, муравьи с большой вероятностью сталкиваются с членами других колоний, а бывает, что и других видов. В местах обитания, занимаемых сразу многими видами, вероятность межвидового столкновения колоний крайне высока. Подобное взаимодействие происходит регулярно. Если колония понимает, что существует угроза потери ресурсов или территории со стороны как муравьев другого вида, так и муравьев из других колоний того же вида, за этой угрозой следует организованный агрессивный ответ, который иногда может вылиться в настоящее сражение.

Эволюция вооружений

Муравьи — древние насекомые, они существовали задолго до раскола суперконтинента Гондваны. Он произошел более ста миллионов лет назад, а муравьи появились задолго до этого. Разумеется, муравьи вступали в войны на протяжение многих десятков, если не сотен, миллионов лет. У муравьев есть ряд приспособлений, которые они могут применить во время схватки. Можно предположить, что войны сыграли очень важную роль в их эволюции. Ученые, изучающие процесс их эволюции, рассказывают об изменении объекта агрессии по мере их развития. В далеком прошлом главными врагами ранних муравьев были позвоночные (такие крупные сухопутные животные, как динозавры, птицы и млекопитающие). Многие виды муравьев были оснащены очень мощным жалом — и они были очень хорошо приспособлены к нападению на человека, но их «оружие» не было очень эффективно в борьбе с другими насекомыми.

По мере того, как муравьи эволюционировали и их виды становились более разнообразными, воздействие этих видов друг на друга становилось все более существенным. Это стало причиной того, что место главных врагов муравьев заняли другие муравьи. Казалось бы, это противоречит здравому смыслу, но некоторые виды муравьев утратили жало. Во многих случаях жало трансформировалось в систему подачи химических средств нападения, которые можно было с успехом использовать в борьбе против других муравьев. Это выглядит так, как будто муравьи намеренно отказались от возможности борьбы с позвоночными вроде нас в пользу способности нападать, отбиваться и выигрывать в противостоянии с другими муравьями.

Сейчас многие виды муравьев обладают особым арсеналом вооружения, который не очень эффективен в борьбе против млекопитающих, но хорошо работает против других муравьев. Такие детали, как место в теле муравья, где производятся химикаты, и какие химические соединения используются, довольно сильно разнятся среди разных видов. Если рассматривать различные виды муравьев, то можно заметить, что особые железы, используемые во время муравьиных боев, могут располагаться буквально в любой части тела. Химические соединения тоже крайне разнообразны. В ходе эволюции каждый вид развивался независимо, и по такой разнице в вооружении можно понять, как по-разному они подходили к решению общей проблемы.

У муравьев есть множество видов вооружений. Обычно применяются укусы. Зачастую муравьи действуют слаженно — члены нападающей колонии могут удерживать членов другой колонии или же самостоятельно разрывать муравьев на кусочки в то время, как их сородичи задерживают врага. На самом деле муравьи очень гадкие. Существует по крайней мере один вид, в котором у рабочих муравьев в теле есть очень крупная железа. Если эти муравьи достаточно сильно встревожатся, они могут усилить давление на нее и буквально взорваться, забрызгивая все вокруг клейкой субстанцией. Другие муравьи также обладают разнообразными железами, расположенными иногда в голове, а иногда в брюшке и выделяющими токсичные вещества, которые сбивают их врагов. Таким образом, их конфликты включают методы, начинающиеся со схваток и заканчивающиеся химическим оружием, что роднит их с людьми.

Занимайтесь любовью, а не войной

Существует интересный феномен, который почти наверняка связан с производимыми человеком изменениями естественной среды. Вторжения инвазивных видов неоднократно происходили по всему миру. Когда завезенный человеком вид получает возможность освоить новую среду, он может расплодиться до немыслимых масштабов, достигая беспрецедентной для его родной среды обитания плотности. Ареал распространения инвазивных видов муравьев может достигать огромных площадей — тысяч квадратных километров.

Почему эти вторжения достигают такого успеха? Преимущества биологии этих видов связаны с потерей у некоторых видов, по тем или иным причинам, способности различать границы колоний. В нормальных условиях каждая колония имеет свою химическую подпись, с помощью которой муравьи различают своих и чужих. Но многие инвазивные виды ее утратили. Внутри своего вида они ведут себя с другими особями так, словно те являются членами их собственной колонии.

Возможность избежать муравьиных войн внутри вида и стремление принимать членов других колоний в свою собственную позволило снизить количество затрат. Поэтому они смогли увеличить размер популяции и стать более успешными в конкурентной борьбе. Они сохраняют способность рассматривать представителей других видов как врагов или чужаков, но не проявляют внутривидовой агрессии. В результате, практически одна колония муравьев распространяется на тысячи километров. Муравьи с одного ее края могут без всякой агрессии взаимодействовать с муравьями с другого. Этот эффект наблюдался неоднократно и является весьма удивительным. Виды, добившиеся успехов во вторжениях, не связаны близким родством, а происходят из разных подсемейств муравьев, что делает их очень разнообразными.

Это говорит нам о том, что кооперация — верный путь к успеху. Разумеется, многое зависит от уровня, на котором она выражена. Мы снова можем обратиться к сравнению между муравьями и человеческим обществом. Люди являются социальными животными: мы сотрудничаем, мы образуем союзы. Но колонии муравьев имеют такой уровень кооперации и интеграции, который практически недостижим для человека. Человек почти всегда отличается от муравья тем, что даже существуя в семье или другой социальной группе, сохраняет значительную часть индивидуальной идентичности.

Мы всегда с большим волнением воспринимаем случаи самопожертвования и щедрости, и в конечном счете наша жизнь заключается в деликатном лавировании между эгоизмом и сотрудничеством. В этом смысле муравьи отличаются от нас. Внутри колонии эгоизм и индивидуальные интересы в большей степени перестали существовать. Муравьи продолжают вступать в конфликты между разными колониями, но интересно то, что отказавшиеся от барьеров колоний инвазивные виды, по видимости, достигают большего успеха.

Солдаты против кочевых муравьев

Солдаты — это особый тип муравьев, встречающийся в колониях некоторых видов. Они являются частью рабочей силы и специализируются на обороне. Не у всех видов муравьев есть солдаты, большинство ограничивается лишь одним типом рабочих особей. Но у остальных видов специализированные солдаты отличаются от простых рабочих увеличенными размерами тела и поведением. Если колонию атакуют, то именно солдаты принимают важнейшее участие в ее обороне.

Кочевые муравьи (далее — КМ) — это подсемейство муравьев, представители которого имеют несколько уникальных особенностей поведения. Они развили свои социальные навыки сильнее, чем любая другая группа социальных насекомых или даже любой другой вид известных нам животных. КМ интересны благодаря их особенности совершать все действия сообща. Любая деятельность осуществляется в тесном взаимодействии больших групп отдельных особей. Они не совершают единоличных независимых действий, а отдельно взятые работники никогда не ходят сами по себе.

Единственные члены колоний КМ, которые способны действовать независимо — это мужские особи. Время от времени они рождаются колонией для спаривания; для поиска молодых женских особей за пределами колонии у них есть крылья. Любая другая деятельность в колониях КМ производится группой, состоящей из членов одного гнезда. Среди них не существует отдельно взятых разведчиков или фуражиров. Все делается путем массовой работы роя насекомых. Можно подумать, что колония КМ представляет собой неделимую единицу, почти как организм, как ложноножка амебы. Словно рейд КМ ради поиска пищи представляет собой руку или ногу, никогда не теряющую связи с телом. И все, что они делают, происходит с высокой степенью координации и взаимодействия.

Кочевые муравьи дают отличный материал для исследования муравьиных войн. В этом они также немного отличаются от всех других муравьев. Для них мир разделяется на 3 категории: другие колонии того же вида, другие виды КМ и другие животные (включая и другие виды муравьев, не являющихся кочевыми). Их реакция на каждую из категорий совершенно различается. В целом, КМ не принимают участия в муравьиных войнах с другими КМ. Однако, одной из любимых жертв для КМ являются именно другие виды муравьев.

Кочевые муравьи с личинками из разоренного осиного гнезда

Между относящимися к КМ видами встречаются два типа реакции: игнорирование или избегание. Представьте процесс фуражирования КМ: они высылают большую рейдовую группу, целый ковер муравьев-работников, проносящийся через лес. Иногда подобный рой приближается к рою представителей другого вида КМ. В такой ситуации мы ожидаем увидеть захватывающую битву между двумя массами КМ. Однако, чаще всего они просто игнорируют друг друга: два огромных роя спокойно проходят сквозь друг друга. Вид этого явления поистине удивителен.

Другой тип реакции встречается очень редко. Когда две колонии одного вида КМ вступают в контакт, они очень быстро распознают, что встретились с членами другой группы. Но вместо того чтобы начать битву, обе колонии отступают в противоположном друг от друга направлении. Они готовы преодолеть довольно большие расстояния, чтобы максимально отдалиться друг от друга, что может повлечь за собой даже сдвиг всей колонии. Таким образом, внутри своего вида КМ показывают явное избегание, а представители разных видов просто игнорируют друг друга.

Когда КМ сталкиваются с представителями другого, не кочевого вида муравьев, происходит обратное: они почти наверняка начнут атаку и попытаются убить каждого муравья из этой колонии. КМ нападают на очень большие колонии других видов муравьев, рассматривая их как добычу. Разумеется, другие муравьи во многих случаях дают им отпор. Такие битвы могут оборачиваться большими потерями с обеих сторон. Войны между колониями КМ и их жертвами являются одними из самых впечатляющих и катастрофических сражений в природе. Чаще всего КМ одерживают верх, но и они могут понести огромные потери в процессе битвы.

КМ способны рекрутировать большое число своих собратьев по гнезду, когда находят какой-либо ценный ресурс. Существуют доказательства наличия у них специального вещества для использования в таких случаях — рекрутирующего феромона. Это область для новых исследований КМ и их химического инструментария. Было экспериментально обнаружено, что у них имеются функционально различные феромоны и химические сигналы для сообщения различной информации, но мы почти ничего не знаем об их конкретном химическом составе.

С точки зрения физических размеров, КМ не всегда очень уж большие. Существует множество других видов муравьев с намного более крупными размерами тела, чем КМ. Но успеха они достигают благодаря количеству. Их колонии огромны, а все действия совершаются в больших согласованных группах. Если вы сталкиваетесь с представителями колонии КМ, то речь идет не об одном разведчике, а сразу о значительной части колонии. Одновременно появляется множество отдельных особей, с которыми придется бороться, и, в отличие от других муравьев, им не приходится ждать до завершения рекрутирования. Они взаимодействуют со всеми элементами среды как отдельная социальная единица.

Кочевые муравьи против муравьев-листорезов

Одна из разновидностей КМ в тропических лесах Нового света регулярно предпринимает попытки вторгнуться на территорию развитых колоний муравьев-листорезов. КМ и муравьи-листорезы — венцы муравьиной эволюции: они способны создавать обширные колонии, достигать высокого уровня социализации и участвовать в многогранном разделении труда. Когда КМ нападают на высокоразвитые популяции муравьев-листорезов, солдаты обоих видов выстраиваются друг напротив друга и начинают катастрофические схватки, которые могут длиться днями, пока КМ не прорывают линию обороны, добираются до гнезд листорезов и начинают разграблять их запасы.

Муравьи-листорезы строят огромные муравейники и основывают обширные колонии с многомиллионным населением. Муравьи-солдаты этого вида отличаются внушительными размерами: грузоподъемность муравья-солдата в сотни раз превышает аналогичный показатель у муравья-работника. Впрочем, солдаты не могут выполнять большое количество работы для колонии: они слишком массивны, их содержание дорого обходится популяции, а точное предназначение до сих пор не до конца разгадано биологами.

Тем не менее, когда биологи, специализирующиеся на изучении КМ, начали наблюдать регулярные нападения КМ на колонии муравьев-листорезов, они заметили, как листорезы реагируют на эти вторжения. Тысячи огромных листорезов-солдат отправились на передовую, где они должны были попытаться отразить атаку КМ. В большинстве случаев их усилия были безуспешны, и в конечном счете КМ все равно прорывали линию обороны. Однако можно предположить, что именно защита от КМ является причиной существования листорезов-солдатов. Это наблюдение подкрепляет теорию о том, что войны или схватки с другими муравьями представляют собой важный аспект муравьиной эволюции.

Если пристально взглянуть на то, как остальные муравьи отвечают на атаки КМ, можно выделить широкий спектр реакций. Некоторые виды муравьев пытаются отбиться, другие начинают паниковать, едва завидев первых солдат КМ, и бросаются спасать гнездо. Обычно они эвакуируют потомство и пытаются отойти на как можно большее расстояние. Почувствовав себя в безопасности, они останавливаются и выжидают. После того, как насытившиеся КМ покидают разоренную колонию, жертвы нападения могут вернуться домой.

Современные исследования

В настоящее время биологические особенности инвазивных видов муравьев вызывают значительный интерес. Ученые начали понимать, что информация о том, ввязывается ли та или иная колония в столкновения, помогает нам узнать больше о биологических вторжениях и их возможных негативных последствиях. Некоторые виды инвазивных муравьев вызывают экологические проблемы глобального масштаба — не только для людей, но и для подорванных экосистем мест их вторжения. Учитывая, что они стирают с лица исчезающие виды и своим поведением способствуют изменению структуры места обитания, они могут оказывать ужасный по своему масштабу эффект на экологию.

Они также представляют собой проблему для людей: эти муравьи забираются в еду, некоторые виды источают неприятный запах, вызывают заболевания. Понимание муравьиных войн может оказаться ключом к обнаружению черты, присущей инвазивным видам муравьев и провоцирующей в них подобное поведение. Вероятно, это открытие поможет нам выработать реакцию на муравьиные демарши или даже предсказывать, когда нечто подобное случится вновь. Поэтому на сегодняшний день проводится огромное количество исследований муравьиной агрессии и муравьиных войн, которые, как ожидается, позволят дать ответ на вопрос о биологических вторжениях.

Неплохой идеей было бы внимательнее присмотреться к видам животных, непосредственно извлекающих выгоду из муравьиных войн. В колониях многих подвидов муравьев живут представители других видов, получившее название «мирмекофилов» (организмы, живущие в ассоциации с муравьями и какое-то время (временно или постоянно) зависящие от них — прим. Newочём). Эти представители животного мира добывают пропитание в основном за счет муравьиной колонии. Обычно речь идет о паразитах, но их негативное воздействие на жизнь колонии как правило минимально. Мирмекофилы развивают в себе способность прятаться от муравьев. Принятый в колонии механизм распознавания соплеменников не распространяется на них, однако они каким-то образом обходят его. И виды, чья судьба связана с судьбой муравьиной колонии в эволюционном плане, демонстрируют живую заинтересованность исходом муравьиных войн. Другими словами, если колония разорена, им тоже приходится несладко. Однако на настоящий момент ученые не располагают сведениями о непосредственном участии мирмекофилов в сражениях. Хотя идея-то неплохая.

В моей лаборатории мы сейчас работаем по двум направлениям. Во-первых, мы исследуем эволюцию муравьиного мозга в попытках понять, каким образом нервная система реагирует на различные экологические условия, предопределяет ли она социальные роли и размеры тела муравьев. Во-вторых, мы заинтересованы в понимании того, как можно использовать КМ для изучения колебаний температуры и, возможно, воздействия климатических изменений на генетику и психологию представителей животного мира. Мы считаем КМ отличной моделью для исследования, отчасти потому что представители подвидов КМ, распространенных в тропиках, могут выдерживать широкий диапазон температур: идентичные подвиды в ходе исследований были подвергнуты воздействию очень высоких температур в низинных местностях и очень низких — в горах.

Нерешенные вопросы

Из шквала научных статей, появившихся в 2015 году, мы узнали, что структура муравьиного мозга в последнее время претерпела значительные изменения, в частности, в аспекте превращения вида из энтомофага в социальных существ. Это изменение теоретически подтверждает предположение, что, став социальным существом, представитель вида не нуждается в прежнем высоком уровне развития своего мозга и познавательной активности, поскольку теперь он может делиться информацией и интегрироваться с другими представителями своего подвида. Почти так же, как если бы нейронные связи могли быть выведены на групповой уровень. Это открытие стало настоящим прорывом; необходимо проанализировать схожие тенденции у представителей других видов, чтобы понять, применима ли она для всех представителей фауны. Это важно, поскольку, если взглянуть на представителей класса позвоночных — млекопитающих, птиц, рыб — большинство из них в основном демонстрирует прямо противоположную тенденцию. Другими словами, если ваш вид становится более социализированным, мозговая деятельность также возрастает; насекомые же демонстрируют прямо противоположную зависимость. Это направление исследований может таить в себе много захватывающих открытий.

Открытыми остаются вопросы о мега-колониях, о которых мы уже разговаривали ранее. Насколько глубока существующая в них интеграция? Возможно, все ограничивается локальным уровнем и они обмениваются информацией только на небольших расстояниях. Интересно воображать глубоко интегрированные колонии, хотя маловероятно, что они способны обмениваться информацией на больших расстояниях. Впрочем, это неплохая идея для научно-фантастического романа.

Шон О’Доннелл — доктор наук; заместитель декана, профессор, факультет биоразнообразия, Земли и исследований окружающей среды Дрексельского университета.

Войны муравьев

Зоолог Шон О’Доннелл о кочевых муравьях, их химическом оружии и схватках между разными видами муравьев.

Войны муравьев — прямая агрессивная форма взаимодействия между муравьями из разных колоний. Муравьи вовлечены в конкуренцию друг с другом. К примеру, если одна из колоний присваивает себе источник еды, этот источник уже недоступен для других муравьев. Это — косвенная конкуренция. В контексте конкуренции муравьиные войны — форма конфликта, при которой муравьи напрямую вступают в схватки друг с другом. Интересно, что такие конфликты могут происходить как внутри одного вида, так и между видами.

Если рассматривать муравьев как общество, то есть два варианта вступления в так называемые войны. Один из них довольно близок к привычному для людей пониманию «войны», а именно схватки между колониями одного вида. Другой подразумевает взаимодействия между муравьями разных видов. И оба типа конфликтов интересны для биологии муравьев.

История исследований

О существовании муравьиных войн люди знали даже до того, как биологи всерьез заинтересовались этим феноменом. Например, о конфликтах между муравьями писал Чарльз Дарвин. Отсылки к успеху сообществ муравьев есть в Библии, так как люди интересовались наблюдениями этого феномена на протяжении тысяч лет. Отчасти муравьиные войны привлекали такое внимание, потому что столкновения между муравьями были драматичными и очевидными, но также потому, что муравьи — это такие же социальные существа, как и люди, поэтому сложно удержаться от проведения параллелей между нашими обществами. Интересно рассматривать историю этих сравнений как диалог: с одной стороны, интерес вызывал вопрос, может ли борьба между муравьями подкрепить уже существовавшие идеи или открыть новую сторону людских конфликтов; с другой — возможность применения по отношению к муравьям тех учений, которые мы разработали для понимания природы конфликтов среди муравьев.

Методы исследования

Муравьи — социальные насекомые. Как правило, в обществах насекомых колония действует как единое целое и в определенной степени сохраняет генетическую целостность. Другими словами, колонию скрепляет родственная структура, которая иногда бывает довольно запутанной. Внутри колонии вырабатывается способность выделять и узнавать каждого из ее членов. Муравьи склонны довольно просто делить мир на два класса: члены колонии и все остальные. Внутри колонии вырабатываются очень яркие отличительные черты, призванные объединять ее, по крайней мере, у большинства видов и при большинстве обстоятельств.

Муравьи часто сталкиваются с другими муравьями, особенно в тропиках. Недавнее исследование, проведенное в горах Аппалачи в США, показало, как плотно могут селиться муравьи. Исследователи собирали мертвых насекомых в лесу, оставляли их на земле и наблюдали за тем, сколько времени пройдет, прежде чем на пищу наткнется потенциальный хищник или консумент. Большинство этих кусочков еды находили муравьи, и им ни разу не потребовалось больше пары минут. В тех местах, где муравейники расположены ближе всего к земле, муравьи постоянно просматривают и патрулируют почву, практически не оставляя не тронутых в течение долгого времени участков.

Муравьи с большой вероятностью сталкиваются с членами других колоний и даже других видов. В местах обитания, занимаемых сразу многими видами, вероятность межвидового столкновения колоний крайне высока. Подобное взаимодействие происходит регулярно. Если колония понимает, что существует угроза потери ресурсов или территории со стороны как муравьев другого вида, так и муравьев из других колоний того же вида, за этой угрозой следует организованный агрессивный ответ, который иногда может вылиться в настоящее сражение.

Эволюция оружия муравьев

Муравьи — древние насекомые. Они существовали задолго до раскола суперконтинента Гондваны. Он произошел более ста миллионов лет назад, а муравьи появились задолго до этого. Разумеется, муравьи вступали в войны на протяжении многих десятков, если не сотен, миллионов лет. У муравьев есть ряд приспособлений, которые они могут применить во время схватки в качестве оружия. Можно предположить, что войны сыграли важную роль в их эволюции. Ученые, изучающие процесс их эволюции, рассказывают об изменении объекта агрессии по мере их развития. В далеком прошлом главными врагами ранних муравьев были позвоночные, такие крупные сухопутные животные, как динозавры, птицы и млекопитающие. Многие виды муравьев были оснащены очень мощным жалом. Они были хорошо приспособлены к нападению на человека, но их «оружие» не было очень эффективно в борьбе с другими насекомыми.

По мере того как муравьи эволюционировали и их виды становились более разнообразными, воздействие этих видов друг на друга становилось все более существенным. Это стало причиной того, что место главных врагов муравьев заняли другие муравьи. Казалось бы, это противоречит здравому смыслу, но некоторые виды муравьев утратили жало. Во многих случаях жало трансформировалось в систему подачи химических средств нападения, которые можно было с успехом использовать в борьбе против других муравьев. Это выглядит так, как будто муравьи намеренно отказались от возможности борьбы с позвоночными вроде нас в пользу способности нападать, отбиваться и выигрывать в противостоянии с другими муравьями.

Сейчас многие виды муравьев обладают особым арсеналом вооружения, который не очень эффективен в борьбе против млекопитающих, но хорошо работает против других муравьев. Источники и особенности этих химикатов — в какой части организма они образуются и какие химикаты используются — различаются у всех типов. У разных видов муравьев можно найти железы, которые используются во время муравьиных боев и располагаются буквально в любой части тела. Химические соединения тоже крайне разнообразны. Существовали эволюционно независимые источники этого оружия, которые развивались у разных видов муравьев. При этом можно понять, как по-разному они подходили к решению общей проблемы.

У муравьев есть множество видов вооружений. Обычно применяются укусы. Зачастую муравьи действуют слаженно: члены нападающей колонии могут удерживать членов другой колонии или же самостоятельно разрывать муравьев на кусочки, в то время как их сородичи задерживают врага. На самом деле муравьи очень гадкие. Существует по крайней мере один вид, в котором у рабочих муравьев в теле есть очень крупная железа. Когда эти муравьи сильно нервничают, они могут усилить давление на нее и буквально взорваться, забрызгивая все вокруг клейкой субстанцией. Другие муравьи также обладают разнообразными железами, расположенными иногда в голове, а иногда в брюшке и выделяющими токсичные вещества, которые сбивают их врагов. Таким образом, их конфликты включают методы, начинающиеся со схваток и заканчивающиеся химическим оружием, и это роднит их с людьми.

Make Love Not War

Есть интересный феномен, который почти наверняка связан с производимыми человеком изменениями естественной среды. Вторжения инвазивных видов неоднократно происходили по всему миру. Когда завезенный человеком вид получает возможность освоить новую среду, он может расплодиться до немыслимых масштабов, достигая беспрецедентной для его родной среды обитания плотности. Ареал распространения инвазивных видов муравьев можешь достигать огромных площадей — тысяч квадратных километров.

Почему эти вторжения достигают такого успеха? Преимущества биологии этих видов связаны с униколониальностью. Данный феномен заключается в потере у некоторых видов по тем или иным причинам способности различать границы колоний. В нормальных условиях каждая колония имеет свою химическую подпись, с помощью которой муравьи различают своих и чужих. Но многие инвазивные виды ее утратили. Внутри своего вида они ведут себя с другими особями так, словно те являются членами их собственной колонии.

Возможность избежать муравьиных войн внутри вида и стремление принимать членов других колоний в свою собственную позволили снизить количество затрат. Поэтому они смогли увеличить размер популяции и стать более успешными в конкурентной борьбе. Они сохраняют способность рассматривать представителей других видов как врагов или чужаков, но не проявляют внутривидовой агрессии. В результате практически одна колония муравьев распространяется на тысячи километров. Муравьи с одного ее края могут без всякой агрессии взаимодействовать с муравьями с другого. Этот эффект наблюдался неоднократно и является весьма удивительным. Виды, добившиеся успехов во вторжениях, не связаны близким родством, а происходят из разных подсемейств муравьев, что делает их очень разнообразными.

Когда дело доходит до ведения войны, у муравьев и людей много общего | Наука

Большие колонии муравьев, насчитывающие десятки или сотни тысяч особей, ведут тотальную войну с другими колониями, борясь за ресурсы.
Марк В. Моффет / Minden Pictures.

Присмотритесь повнимательнее, и вы обнаружите, что современные общества гораздо больше напоминают общества некоторых муравьев, чем наших ближайших родственников, шимпанзе и бонобо. Шимпанзе не нужно создавать дороги, правила дорожного движения и инфраструктуру; участвовать в сборочных линиях и сложной командной работе; или выделить рабочую силу для эффективного разделения труда — список можно продолжить.

Причина в том, что общества всех видов имеют организационные императивы, зависящие от размера, и только люди и некоторые социальные насекомые имеют популяции, которые могут достигать миллионов. Сообщество шимпанзе, насчитывающее сотню человек, например, не занимается вопросами общественного здравоохранения, но в некоторых муравьиных мегаполисах есть санитарные отряды. Независимо от того, собраны ли они в основном разумным мышлением (у людей) или генетической наследственностью (у муравьев), необходимы определенные черты, прежде чем многие люди смогут жить вместе в гармонии в течение длительного времени.

Обратной стороной является то, что чем больше группа, тем разнообразнее и экстремальнее могут быть агрессивные реакции на посторонних. При рассмотрении поразительного сходства между людьми и общественными насекомыми одна захватывающая параллель заключается в наличии войны у обоих.

Слово война было использовано, я думаю, неосмотрительно, для описания всех видов конфликтов между животными и ранними людьми. Это могут быть рейды или другие небольшие или односторонние атаки, но больше всего меня интересует возникновение конфликтов, которые мы обычно имеем в виду, когда думаем о войне, которую я определил в статье 2011 года для журнала Scientific American как «концентрированное столкновение». группы против группы, в которой обе стороны рискуют полным уничтожением». Как возникают такие войны?

Группа шимпанзе, прокрадывающаяся на чужую территорию, чтобы убить одного шимпанзе — их обычный образ действий при нападении на чужаков — на самом деле не война. Точно так же маленькие сообщества муравьев редко идут на большой риск. Коста-риканский муравей-ловушка Acanthogonathus , например, имеет колонии всего из нескольких десятков особей, которые гнездятся на сгнившей ветке посередине. В доме, содержание которого требует так мало усилий, конфликты с соседями разрешаются бегством, а не насилием: колония, состоящая всего из нескольких муравьев, может в любой момент поднять колья и перейти к следующей ветке.

То же самое было и с охотниками-собирателями, живущими, как это обычно делали наши предки, небольшими группами. У них было мало имущества и не было постоянных построек, которые нужно было защищать; хотя массовые убийства не были за их пределами, проведение одного из них мало что дало бы и было безрассудным. Когда отношения с соседними группами ухудшались, обычно было легче переселиться или, если требовалось возмездие, прокрасться на территорию соперника, убить одного-двух человек и улизнуть — рейд в стиле шимпанзе.

Человеческий рой: как возникают, процветают и рушатся наши общества

Эпическая история и в конечном итоге большая история о том, как человеческое общество превратилось из тесных сообществ шимпанзе в обширные цивилизации вида, господствующего над миром.

По мере роста человеческих обществ росли и формы агрессии, открывавшиеся перед ними, их масштабы и интенсивность. На острове Новая Гвинея племена численностью в несколько сотен человек традиционно время от времени вступали в бой. Путешествуя по высокогорью 25 лет назад, я едва не пропустил такое событие. На начальном этапе войны стороны должны были сойтись на расстоянии, чтобы метать копья или стрелять из лука и стрел в сторону вражеских позиций, при этом цели в значительной степени были защищены деревянными щитами. Бои были скорее символическими, чем опасными, и смертей было мало. Хотя такие события иногда сменялись более тесными боями, они также могли закончиться без дальнейшей эскалации.

Биологи Берт Хёльдоблер и Эдвард О. Уилсон сравнили эти новогвинейские драки, которые племя маринг назвало «ничто не дерется», с не менее ритуализированными столкновениями между колониями скромных размеров муравьиных горшочков, чьи гнезда достигают нескольких тысяч лица.

Муравьи-медоносы питаются термитами. Если две колонии сталкиваются с одним и тем же скоплением этой пухлой добычи, муравьи собираются на турнирной площадке, где рабочие из каждой колонии кружат друг вокруг друга, стоя высоко на ногах. Как правило, более крупные рабочие появляются из более крупных гнезд, и разница в размерах является показателем того, какая команда победит, если колонии будут сражаться друг с другом. Как только одна группа кажется слишком большой, ее рабочие отступают, и быстро: противостояние становится смертельным только в том случае, если большие муравьи могут выследить маленьких до дома.

Есть и другие стратегии, позволяющие избежать полномасштабной войны. Муравей, которого я наблюдал в Эквадоре с колониями такого же среднего размера, реагировал на нападения более сильных врагов, перекатывая гальку над входом в гнездо, чтобы закрыть его от нападений, — метод, используемый древними каппадокийцами в Турции. Когда рабочий муравей некоторых видов Борнео вступает в контакт с врагом, он взрывается, сжимая свое тело так сильно, что кутикула разрывается, извергая токсичный желтый клей из внутренней железы. Злоумышленник погибает, не успев сбежать домой и сообщить о местонахождении гнезда террориста-смертника.

В некоторых случаях, однако, ничего не ссорится, и небольшие рейды могут привести к уничтожению всего общества, если столкновения будут продолжаться год за годом, пока одна из сторон не будет уничтожена. Это относится и к шимпанзе: в 1970-х годах Джейн Гудолл, работая в Национальном парке Гомбе-Стрим в Танзании, наблюдала, как одно сообщество постепенно, но жестоко уничтожало другое.

Тотальные войны почти всегда ведутся большими обществами — в нашем случае с использованием методов, отработанных веками, еще до Римской империи. Никакие другие позвоночные регулярно не проводят агрессивных операций, которые могут подвергнуть опасности их общество таким образом, но это делают некоторые общественные насекомые. Размер популяции, при котором и муравьиное, и человеческое общества переходят от набегов с низким уровнем риска и ритуальных сражений к полномасштабной войне, по моим оценкам, составляет где-то от 10 000 до нескольких десятков тысяч.

В большинстве случаев агрессия достигает невероятных высот в обществах с населением в сотни тысяч и более человек. Войны между колониями аргентинского муравья, инвазивного вида, контролирующего целые регионы в южной Калифорнии и других частях мира, приводят к миллионам жертв каждую неделю вдоль границ, простирающихся на многие мили возле Сан-Диего. Не имея оружия и бомб, муравьи используют свою численность и силу мышц, чтобы сокрушить своих соперников, собираясь вокруг каждого врага и разрывая его на части.

Одной из вероятных причин возможности военных действий в больших сообществах, как среди муравьев, так и среди людей, является простая экономика. Большие сообщества более продуктивны на душу населения: требуется меньше ресурсов, чтобы прокормить и разместить каждого человека. Результатом является резервная рабочая сила, которую можно быстро задействовать по мере необходимости — в виде муравьев, обычно в качестве солдат. К счастью, наши страны могут делать выбор, не доступный насекомым, вкладывая избыточный труд не только в армию, но и во множество других областей, включая развлечения, искусство и науку.

Вместо того, чтобы прятаться за камнями, подобно эквадорским муравьям, люди могут создавать союзы между сообществами своего вида, что муравьи считают невозможным. Именно в стремлении к миру умственные способности людей проявляют себя наиболее впечатляюще.

**********

WHAT I LEFT OUT — это повторяющаяся функция, в которой авторам книг предлагается поделиться анекдотами и рассказами, которые по какой-то причине не вошли в их окончательные рукописи. В этом выпуске автор Марк В. Моффетт рассказывает историю, которая не вошла в его последнюю книгу 9.0012 « Человеческий рой: как возникают, процветают и рушатся наши общества », (основные книги).

Марк В. Моффетт — биолог и научный сотрудник Смитсоновского института, а также приглашенный научный сотрудник кафедры эволюционной биологии человека Гарвардского университета. Он является автором четырех книг, последней из которых является «Человеческий рой». Его можно найти на http://www.doctorbugs.com.

Эта статья изначально была опубликована на Undark. Прочитайте оригинальную статью.

Рекомендуемые видео

Муравьиные войны — Серьезная наука

Если вы посмотрите на муравьев как на сообщества, то увидите, что они могут участвовать в том, что мы называем «войнами», двумя способами. Один из них больше похож на то, как люди думают о войнах — сражениях между колониями одного вида. Другой тип включает взаимодействие между разными видами муравьев. Оба эти вида конфликтов важны для биологии муравьев.

Муравьиные войны — это прямое агрессивное взаимодействие между муравьями из разных колоний. Муравьи участвуют в соревновании с другими муравьями. Например, если одна колония монополизирует поставку пищи, этот источник недоступен для других муравьев — это косвенная форма конкуренции. Муравьиные войны в контексте конкуренции — это конфликт, когда муравьи физически вступают в прямые сражения друг с другом. На самом деле одна из вещей, которая делает муравьев интересными, заключается в том, что у них есть конфликты как внутри вида, так и между видами.

История исследований

Муравьиные войны были известны еще до того, как современные биологи заинтересовались этим явлением. Например, еще Чарльз Дарвин писал о конфликтах между муравьями. Упоминания об успехах муравьиных обществ есть в Библии, потому что люди интересовались и наблюдали за этим явлением на протяжении тысячелетий. Отчасти муравьиные войны привлекают внимание, потому что сражения между муравьиными колониями могут быть очень яркими, очень очевидными, очень драматичными, но также и потому, что муравьи являются социальными видами, такими как люди, и есть большой соблазн сравнить и провести параллели между двумя обществами. Интересно рассматривать эту историю сравнений как перекрёстный диалог: есть интерес к тому, как муравьиная война может подтвердить существующие идеи или сообщить нам что-то новое о человеческих конфликтах, а также интерес к теории, которая была разработана для человеческих конфликтов и спрашивая, может ли это помочь нам понять конфликты муравьев.

Методы исследования

Муравьи являются общественными насекомыми, и обычная ситуация в сообществах насекомых такова, что колония является сплоченной единицей и имеет определенный уровень генетической целостности. Другими словами, существует семейная структура, которая удерживает колонию вместе, хотя эта структура может быть несколько сложной. Колония развивает способность различать и узнавать всех членов своей колонии. Муравьи склонны делить мир довольно просто на два класса: члены колонии и все остальные. Существует очень сильная внутригрупповая идентичность, которая развивает и объединяет колонию, по крайней мере, для большинства видов и при большинстве обстоятельств.

Муравьи очень часто сталкиваются с другими муравьями, особенно в тропиках. Недавнее исследование в Аппалачейских горах в США показало, насколько плотными могут быть муравьи. Исследователи отправились в лес, взяли мертвых насекомых и бросили их на лесную подстилку, наблюдая, сколько времени потребуется, чтобы этот пищевой продукт встретился с потенциальными хищниками или потребителями. Почти все эти продукты питания были впервые обнаружены муравьями, и ни один из них не был обнаружен более чем за несколько минут. В большинстве наземных местообитаний муравьи постоянно патрулируют и покрывают землю, и не так много земли, которую муравьи не исследовали или не посещали в течение очень долгого времени.

Таким образом, муравьи могут столкнуться с членами других колоний или даже представителей других видов. В среде обитания, которая содержит много видов муравьев, шансы столкновения колоний между видами очень высоки. Такого рода взаимодействия очень часты. Если колония понимает, что существует угроза потери ресурсов или территории со стороны другого вида муравьев или другой колонии того же вида, то эта угроза развивает организованную агрессивную реакцию, которая иногда может привести к настоящей битве.

Эволюция оружия

Муравьи — древние насекомые, они существовали задолго до распада суперконтинента Гондваны. Этому уже более 100 миллионов лет, и муравьи существовали довольно давно, прежде чем это произошло. Конечно, муравьи вели войны на протяжении многих десятков миллионов лет, если даже не порядка сотен миллионов лет.

У муравьев есть оружие, которое они могут использовать в Ant Wars. Это говорит о том, что эти агрессивные конфликты были очень важны для их эволюции. Ученые, изучающие эволюцию муравьев, говорят о смене объекта муравьиной агрессии, произошедшем по мере их эволюции. Давным-давно в ранних эволюционных линиях муравьев главными врагами были позвоночные (крупные наземные животные, такие как динозавры, птицы и млекопитающие). Многие из этих муравьев были оснащены очень мощным жалом — эти муравьи очень хорошо атакуют врагов, таких как люди, но их укусы обычно не так эффективны против других насекомых.

По мере того, как муравьи развивались и становились более экологически многочисленными, их давление друг на друга становилось все более важным. Это привело к тому, что роль злейшего врага муравьев перешла от позвоночных к другим муравьям. Это кажется нелогичным, но некоторые линии муравьев фактически потеряли свое жало. У многих из этих линий жало превратилось в систему доставки химического оружия, которую можно использовать против других муравьев. Это как если бы муравьи отказались от своей способности сражаться с позвоночными врагами, такими как мы, в пользу способности атаковать, отбиваться и побеждать в битвах с другими муравьями.

На самом деле у многих муравьев есть особое оружие, которое не очень эффективно против млекопитающих, но очень хорошо работает против других муравьев. Источники и детали этих химических веществ — где именно в организме они производятся, какие химические вещества используются — различаются у разных видов муравьев. У разных видов муравьев вы можете найти железы, которые используются в «Войнах муравьев», практически на каждой части тела. Химическая продукция также чрезвычайно разнообразна. У этого оружия были независимые эволюционные истоки, которые развивались в разных линиях муравьев, которые придумали разные решения этой общей проблемы.

Муравьи владеют разнообразным оружием. Обычно речь идет о укусах. Часто муравьи будут сотрудничать — члены агрессивной колонии будут делать такие вещи, как прижимать членов других колоний или резать их на куски, пока враг удерживается. Муравьи действительно очень противны. Есть по крайней мере один вид, у рабочих которого есть очень большая железа в теле, и когда они достаточно расстроены, они могут оказать на нее давление и буквально взорваться, извергая клееобразную субстанцию на окружающее пространство. У других муравьев есть различные виды желез, иногда в голове, иногда в животе, которые выделяют ядовитые химические вещества, сбивающие с толку их врагов. Таким образом, их конфликт варьируется от физической борьбы до химической войны, как это происходит у людей.

Занимайтесь любовью, а не войной

Существует интересное явление, на которое почти наверняка повлияло изменение среды обитания человека. То, что мы наблюдаем сейчас, неоднократно случалось по всему миру — нашествия инвазивных муравьев. Когда насекомое-захватчик попадает в новую среду обитания людьми, оно может массово распространяться и достигать плотности, совершенно беспрецедентной для его естественной среды обитания. Ареалы инвазионных муравьев могут охватывать совершенно чудовищные площади – тысячи квадратных километров.

Почему эти вторжения успешны? Особенностью биологии этих видов, связанной с их успехом, является моноколониальность. Идея моноколониальности состоит в том, что эти виды по какой-то причине утратили или отказались от своей способности распознавать границы колоний. Нормальная ситуация была бы, когда колония имеет химическую сигнатуру, чтобы муравьи могли отличить своих товарищей по колонии от муравьев, не входящих в колонию. У многих инвазивных видов муравьев эта способность утрачена. Внутри вида они в основном приветствуют всех других муравьев, с которыми они контактируют, как членов своей собственной колонии.

Одна из возможностей состоит в том, что отказ от Войн Муравьев, сражений внутри вида и развитие готовности принять членов других колоний в свое собственное гнездо уменьшили затраты, которые несут эти муравьи. Это позволило им увеличить численность населения, добиться успеха и стать превосходными конкурентами. Что они по-прежнему делают, так это относятся к другим видам как к врагам или как к чужакам, но они не проявляют агрессии в пределах своего собственного вида. В результате получается одна колония муравьев, раскинувшаяся на тысячи километров или тысячи миль. Муравьи с одного конца ареала могут быть представлены на другом конце ареала, и они не будут агрессивно взаимодействовать. Это происходит неоднократно и весьма удивительно. Эти муравьи, ставшие успешными захватчиками, не имеют близкого родства друг с другом, они происходят из разных подсемейств муравьев и очень разнообразны.

Это говорит о том, что сотрудничество — это путь к успеху. Конечно, это вопрос уровня, на котором выражается сотрудничество. Мы можем снова сослаться на сравнение между муравьиным и человеческим обществами. Люди — социальные животные, и мы действительно сотрудничаем, мы формируем союзы. Колонии муравьев имеют такой уровень сотрудничества и интеграции, которого почти невозможно достичь людям. Но то, чем люди почти всегда отличаются от муравьев, заключается в том, что мы сохраняем, даже в контексте родственной группы или социальной единицы, большую часть индивидуальной идентичности.

Мы, люди, очень взволнованы самоотверженным поведением и щедростью, и, в конце концов, то, что люди делают, представляет собой тонкий танец между эгоизмом и сотрудничеством. В этом смысле муравьи отличаются от нас. Внутри колониальной группы эгоизм и индивидуальные побуждения в значительной степени утрачены или исчезли. Муравьи все еще участвуют в боях между группами колоний, но убедительно и интересно, что инвазивные виды, которые отказались от этих барьеров колонии, похоже, добились большего экологического успеха.

Солдаты против армейских муравьев

Солдаты — особый тип муравьев в колониях некоторых видов муравьев. Солдаты являются частью рабочей силы, которая специализируется на обороне. Не у всех видов муравьев есть солдаты. У большинства муравьев есть только один тип рабочих. У видов, производящих специализированных солдат с большими телами, поведение этих солдат отличается от поведения остальных рабочих. Если на колонию нападут, солдаты выйдут на передний план и защитят колонию.

Армейские муравьи (AA) — это подсемейство муравьев, которое имеет несколько уникальных особенностей поведения. Что особенного в АА, так это то, что они продвинули социальность дальше и развили ее лучше, чем, вероятно, любой другой вид социальных животных, которых мы знаем, и определенно лучше, чем любой другой тип социальных насекомых. Одна из особенностей АА, которая делает их такими интересными, заключается в том, что они все делают в обществе. Вся их деятельность осуществляется тесно взаимодействующей огромной группой людей. Нет индивидуальной самостоятельной деятельности, и отдельные работники никогда не уходят сами по себе.

Единственными членами колонии АА, которые уходят в одиночку, являются самцы. Колония иногда производит самцов, у них есть крылья, и они покидают колонию, чтобы искать молодых самок из других колоний для спаривания. Все остальные действия в колониях АА выполняются в компании одногруппников или соседей по гнезду. Нет разведчиков, нет индивидуального поиска пищи. Все делается в рое массовых действий. Вы можете думать о колонии АА как о непрерывной единице, почти как об организме, как о псевдоноге амебы. Это похоже на то, как если бы рейд кормления АА был рукой или ногой, которые никогда не прерывают своего контакта с телом. И все, что они делают, очень интерактивно и хорошо скоординировано.

AA дают отличные примеры для размышлений и изучения Ant Wars. Они также немного отличаются от большинства других видов муравьев. Похоже, что АА делят мир на 3 категории: другие колонии того же вида, другие виды АА и другие животные (включая другие виды муравьев). И у них совершенно разные реакции на эти три категории. По сути, АА не вступают в Муравьиные Войны с другими АА. Тем не менее, любимой добычей АА являются другие виды муравьев.

Армейские муравьи с личинками разоренного осиного гнезда

В семействе видов АА существует два разных типа реакции: игнорировать или избегать. Представьте, что АА добывают пищу — они посылают огромную рейдовую группу, ковер рабочих АА, которые проносятся по лесу. Иногда такой роевой рейд приближается к роевому рейду другого вида АА. В этой ситуации можно было бы ожидать зрелищную битву между двумя массами АА. Но чаще всего они просто игнорируют друг друга: две огромные группы роя проходят друг через друга почти так, как будто другого не существует. Это довольно удивительно видеть.

Взаимодействие другого типа происходит очень редко. Когда две колонии одного и того же вида АА встречаются и контактируют друг с другом, они очень быстро узнают, что встретились с представителями другой группы. Вместо того, чтобы сражаться, обе колонии отступают в противоположных направлениях, подальше друг от друга. Кажется, что они идут на многое, чтобы уйти как можно дальше друг от друга, что может включать перемещение всей колонии еще дальше в середине дня. Таким образом, внутри видов АА демонстрируют массовое избегание, а между видами они просто игнорируют друг друга.

С другой стороны, когда АА сталкиваются с другими видами муравьев, они почти всегда атакуют и пытаются убить каждого муравья в этой колонии. АА вторгаются и атакуют очень большие колонии других видов муравьев в качестве добычи. Конечно, во многих случаях другие муравьи сопротивляются. Эти сражения могут привести к огромным человеческим жертвам с обеих сторон. Война между колонией АА и колонией-жертвой, которую они атакуют, является одним из самых впечатляющих и катастрофических сражений в природе. Как правило, АА побеждают, но при этом они могут понести большие потери.

Члены АА имеют возможность вербовать огромное количество товарищей по гнезду, когда обнаруживают ценный ресурс. Есть свидетельства того, что у них есть специальное химическое вещество, которое можно использовать специально в этом контексте — рекрутинговый феромон. Одной из новых областей исследования АА является набор их химических инструментов. Экспериментально, функционально, мы знаем, что у них есть разные феромоны, разные химические сигналы, которые они используют для отправки разных сообщений, но мы почти ничего не знаем о реальном химическом составе этих сигналов.

С точки зрения физического размера АА обычно не очень велики. Есть много других муравьев, которые имеют гораздо больший размер тела, чем АА. Но способ, которым АА добиваются успеха, — это сила чисел. У них огромные колонии, и все, что они делают, они делают большими координированными группами. Если колония АА встречает вас, вас находит не только один разведчик, вас, по сути, находит большая часть колонии одновременно. Автоматически у вас есть много людей, с которыми можно сражаться или противостоять и использовать все, что они найдут, и, в отличие от большинства муравьев, им не нужно ждать, пока произойдет вербовка. Они реагируют на все в окружающей среде как социальная единица.

Армейские муравьи против листорезов

Один из видов АА в тропиках Нового Света с определенной регулярностью вторгается в зрелые колонии муравьев-листорезов. АА и муравьи-листорезы в тропиках Нового Света — две вершины эволюции муравьев в том смысле, что у них очень большие колонии, они очень развиты в социальном плане, у них широкое разделение труда. Когда АА нападает на зрелые колонии муравьев-листорезов, солдаты обоих видов выстраиваются лицом друг к другу — солдаты-листорезы против солдат АА — и вступают в совершенно катастрофические сражения, которые могут продолжаться днями, прежде чем АА наконец прорвут оборону и исчезнут. спуститься к гнезду листорезов и грабить выводок.

Муравьи-листорезы имеют гигантские гнезда, большие колонии и миллионы рабочих в одной колонии. У них огромные массовые камеры, большая часть которых находится под землей. Они производят солдат с очень крупным телом: солдат может весить в сотни раз больше, чем весит маленький рабочий. Солдаты на самом деле не могут сделать много работы для колонии — они огромны, очень дороги, а их предназначение было загадкой для муравьиных биологов.

Однако, когда биологи АА начали наблюдать набеги видов АА на колонии муравьев-листорезов, они увидели, как листорезы реагируют на вторжения. Большое количество огромных солдат-листорезов — тысячи — были призваны на передовую, чтобы попытаться защититься от АА. Почти во всех случаях, в конце концов, они не увенчались успехом, АА в конечном итоге прорвались. Но, видимо, именно для этого и нужны солдаты-листорезы: для защиты от АА. Это еще одно свидетельство идеи о том, что войны или сражения с другими муравьями являются важным фактором в эволюции муравьев.

Если вы посмотрите, как муравьи-жертвы реагируют на рейды АА, вы обнаружите широкий спектр ответов. Некоторые виды сопротивляются, для других первые несколько рабочих АА, которые появляются, вызывают немедленную паническую реакцию, когда вся колония муравьев-жертв эвакуирует гнездо. Что они обычно делают, так это хватают младенцев, потомство, убегают и уносятся на расстояние. Там они стоят и ждут. После ухода AA муравьи-жертвы могут вернуться в гнездо.

Текущие исследования

Существует большой интерес к биологии инвазивных муравьев. Исследователи начали признавать, что изучение того, как колонии вступают или не вступают в конфликты, может помочь нам понять биологические вторжения и негативные последствия, которые они могут иметь. Некоторые из этих инвазивных муравьев создают огромные экологические проблемы не только для людей, но и для нарушенной экологии мест, куда они вторгаются. Уничтожая вымирающие виды и изменяя структуру среды обитания, они могут оказать совершенно чудовищное воздействие на экологию.

Они представляют опасность и для человека: попадают в продукты питания, некоторые из них жалят, вызывают проблемы со здоровьем. В некотором смысле это почти то же самое, что говорить о новых болезнях. Понимание муравьиных войн может привести к разгадке характеристик видов муравьев, которые делают их агрессивными. Мы надеемся, что это поможет нам реагировать на эти вторжения и может даже предсказать, когда они, вероятно, повторятся. Поэтому проводится множество исследований муравьиной агрессии и муравьиных войн, чтобы помочь понять биологические вторжения.

Другая идея состоит в том, чтобы посмотреть на виды животных, напрямую использующих Муравьиные Войны. У многих муравьев есть другие виды, которые фактически живут внутри их колоний. Их называют мирмекофилами или любителями муравьев. Это животные, которые зарабатывают на жизнь, в основном, вторгаясь в муравьиную колонию. Обычно они паразитируют, но их влияние очень мало. Эти животные развивают способность прятаться от муравьев, как если бы их можно было принять в муравьиную колонию. Механизм распознавания колонии не работает, как-то обходят. И те животные, которые связаны с муравьиной колонией в эволюционном смысле, будут очень заинтересованы в исходе Муравьиных войн. Другими словами, им плохо, если их колонии причиняют вред. Однако свидетельств непосредственного участия этих видов в боях нет, хотя это интересное предположение.

Муравей получает медвяную росу от тли (мирмекофила)

Сейчас мы занимаемся двумя вещами в моей лаборатории. Один из них исследует эволюцию мозга, пытаясь понять, как нервная система реагирует на различные экологические факторы, сопоставляется ли нервная система с социальными ролями и размерами тела муравьев. Другое направление, которое нас интересует, — это использование АА для изучения колебаний температуры и, возможно, влияния изменения климата на генетику и физиологию животных. Мы считаем, что АА является отличной моделью для этого, отчасти потому, что виды АА в тропиках могут выдерживать очень широкий диапазон высот: одни и те же виды подвергаются воздействию очень высоких температур в низинах и очень низких температур в горах.

Открытые вопросы

Изучая бумажных ос в 2015 году, мы узнали, что при переходе от одиночных видов к социальным происходит большой сдвиг в структуре мозга, в его инвестициях. Это потенциально поддерживает представление о том, что, когда вы становитесь общительными, ваши требования к индивидуальной мощности мозга и познанию снижаются, потому что вы можете делиться информацией и интегрироваться с другими членами группы. Это похоже на то, как нейронная обработка может быть извлечена на групповом уровне. Это было очень захватывающее открытие, и такой анализ необходимо воспроизвести на других группах социальных организмов, чтобы увидеть, сохраняется ли та же закономерность. Причина, по которой это важно, заключается в том, что если мы посмотрим на сообщества позвоночных, млекопитающих, птиц, рыб, большинство из них покажет противоположную картину. Другими словами, если вы повышаете социальность, инвестиции в мозг также увеличиваются, в то время как у насекомых все может быть с точностью до наоборот. Это потенциально очень захватывающая область.

Также есть ряд вопросов о мегаколониях, о которых мы говорили ранее, которые мы могли бы задать. Насколько далеко заходит интеграция внутри них? Это, вероятно, довольно локально, информация может быть передана только на короткое расстояние.