Муравьи просыпаются от запаха

Сейчас зима, и муравьи затихли под землей. Они оживятся только весной, когда дни станут длиннее. Вопрос о том, как узнают об изменении светового дня муравьиные ли­чинки и царицы, постоянно живущие в полной темноте, решили ученые Санкт-Петербургского государственного университета.

Красные муравьи — маленькие и кусачие. Их жизнь подчинена длине дня. Если солнце светит только 12-13 часов в сутки, их личинки перестают расти и окукливаться, а царицы прекращают откладывать яйца. Муравьиная колония постепенно затихает до тех пор, пока день снова не начнет удлиняться. И личинки, и царицы постоянно живут в гнездах, построенных в почве, моховых кочках или мертвой древесине, куда свет не проникает, однако же и они узнают, что пора вставать. Об этом им сообщают рабочие муравьи-фуражиры, которые регулярно покидают гнездо, но как именно они это делают? Петербургский энтомолог В.Е. Кипятков, много лет посвятивший изучению красных муравьев, установил, что для побудки рабочие муравьи используют какое-то летучее вещество, действующее на расстоянии. Ничего подобного ни о муравьях, ни о других общественных насекомых ученые раньше не знали.

Для исследований В.Е.Кипятков использовал специально сконструированные формикарии (муравьиные жилища), каждый из которых состоит из темной гнездовой камеры, освещенной арены и камеры с кормушками. Формикарии объединены попарно, их разделяет только стенка с отверстиями, такими маленькими, что муравьи сквозь них пролезть не могут. Оба гнезда заселили личинками и царицами, пребывающими во сне, в одну группу добавили надлежащее количество неактивных рабочих муравьев, а в другую поместили активных. Насекомых содержали в условиях короткого дня, однако активные рабочие муравьи, прежде чем угомониться, успели пробудить не только свою колонию, но и соседнюю: в обеих появились яйца и куколки. Как же они это сделали? Пищей муравьи обменяться не могли, поскольку дырочки между двумя отсеками формикария были слишком маленькие. Муравьиная голова сквозь них не пролезет, но, может быть, они совали лапы? Чтобы исключить этот вариант, конструкцию формикария усложнили: его половинки разделили двумя перегородками, которые находились на расстоянии 8-10 мм друг от друга. Использовали и сплошную перегородку: в этом случае воздух попадал из одного отсека в другой через специальные пазы. Меняли и условия опыта, оставляя одну группу муравьев в полной темноте и освещая только соседей, но результат всегда был один — активные рабочие муравьи передают информацию об удлинении светового дня сначала своим царицам, а затем она доходит и до соседей. Правда, они начинают шевелиться несколько позже, яиц и куколок у них меньше. Пробуждение колонии вообще происходит постепенно, на это нужно не меньше недели, а успокаиваются муравьи еще дольше.

Сигнал, передаваемый на расстоянии, не обязательно имеет химическую природу. Он может быть и звуковым. Чтобы уточнить способ передачи информации, В.Е. Кипятков поставил еще несколько опытов, в том числе дважды в день помещал в покоящуюся колонию по 30-40 активных рабочих муравьев, растертых в ступке (опыты продолжались 2-3 недели). Очевидно, что в этом случае ни о каких звуках не может быть и речи, однако через 6-8 дней появились первые яйца.

Сигнал подъема безусловно имеет химическую природу, но что это за вещество и в какой части муравьиного тела оно образуется, пока неясно. Неизвестно также, существует ли другой агент, повергающий муравьев в спячку, или они затихают при недостатке либо отсутствии активатора. Чтобы все это выяснить, необходимы специальные исследования.

(Химия и жизнь, 2002, № 1)