Муравьи могут быть не только посетителями цветков и падалицы. Некоторые тропические растения снабжают их пищей или жильём, а взамен получают патрульную охрану: насекомые атакуют гусениц, счищают чужие растения и иногда способны отпугнуть крупных травоядных. Такой обмен называют взаимовыгодным симбиозом, хотя степень зависимости у разных пар неодинакова.
Ниже – пять примеров, где защитная роль муравьёв подтверждена наблюдениями или экспериментами. Одни растения выращивают внутри себя специализированную колонию, другие привлекают муравьёв нектаром на поверхности. Именно способ размещения гнезда и тип вознаграждения сильнее всего отличают участников.
| Место | Растение | Что получает муравей |
|---|---|---|
| 5 | Майета гвианская | Полые участки у листьев и питание; муравьи патрулируют растение |
| 4 | Бартерия | Гнездовые полости в ветвях для специализированных муравьёв |
| 3 | Макаранга | Полые стебли и пищевые тела для колонии |
| 2 | Цекропия | Полый ствол и специальные питательные тельца |
| 1 | Рогатая акация | Пустотелые шипы, нектар и белковые пищевые тела |
5. Майета гвианская
У кустарника Maieta guianensis у основания листьев есть полости, в которых живут муравьи. В полевом исследовании возле Манауса учёные проверяли, действительно ли муравьи защищают растение от насекомых. Они патрулировали молодые и зрелые листья; через год после удаления муравьёв плодоношение оказалось намного ниже, чем у растений с сохранившимися колониями.
Майета показывает, что защита может влиять не только на количество следов от гусениц, но и на итоговое размножение растения. Муравьи не просто случайно бегают по листьям: их присутствие связано с измеримым результатом для хозяина. По сравнению с акацией система менее заметна с первого взгляда, потому что гнездовые полости небольшие и скрыты у листовой основы.
4. Бартерия
Центральноафриканские деревья рода Barteria дают убежище муравьям в полостях ветвей. Для Barteria fistulosa и близкого вида B. dewevrei описаны пары со специализированными муравьями рода Tetraponera. Исследователи проверяли, как быстро муравьи реагируют на повреждённые листья хозяина и насколько хорошо они защищают растение от травоядных.
Бартерия отличается от растений, которые лишь выделяют нектар: здесь полость в ветви служит постоянным домом колонии. Повреждение листа может вызвать ответ муравьёв, и эта реакция связана с конкретным видом растения-хозяина. Такая специализация делает отношения уязвимыми к изменениям состава муравьёв в лесу.
3. Макаранга
В Юго-Восточной Азии многие виды Macaranga образуют полые стебли и дают пищевые тельца муравьям. В полевых наблюдениях за несколькими видами рода занятые муравьями растения получали меньше повреждений от травоядных и меньше страдали от конкурирующих растений. Для колонии древесные стебли становятся одновременно жильём и источником питания.
У макаранги есть важное отличие: род включает несколько видов с разной степенью зависимости от муравьёв. Поэтому нельзя переносить одну и ту же схему на каждую макарангу. В одних случаях связь тесная, в других защита зависит от того, какие муравьи поселились в стеблях и насколько активно они патрулируют побеги.
2. Цекропия
Американские деревья Cecropia предоставляют муравьям полые стволы и питательные тельца, известные как тельца Мюллера. Колонии Azteca занимают внутренние пространства и реагируют на повреждения листьев. Исследования цекропий показывают, что муравьи способны защищать дерево от травоядных и конкурирующих лиан, а отходы колонии могут возвращать растению питательные вещества.
В отличие от макаранги, где разные виды рода образуют широкий спектр связей, цекропия стала классическим примером пары «растение-дом плюс муравьиная охрана». При этом защиту обеспечивают не только укусы: муравьи могут обрезать лианы, которые затеняют хозяина, и тем самым освобождать ему пространство.
1. Рогатая акация
У рогатой акации Vachellia cornigera полые шипы служат убежищем для муравьёв Pseudomyrmex ferrugineus. Дерево также выделяет внекветковый нектар и формирует белковые пищевые тела. Взамен колония реагирует на гусениц, объедание листьев, лианы и даже прикосновения крупных животных.
Акация занимает первое место за особенно наглядный набор обмена: полые «квартиры», сладкое питание и белковый корм. Рабочие муравьи выходят из шипов и атакуют источник тревоги, а хозяин получает защиту на разных этапах роста. Это не универсальный закон для всех акаций: конкретные пары различаются по регионам, но рогатая акация – один из наиболее изученных примеров специализированной охраны.
Во всех пяти случаях растение оплачивает защиту ресурсом, который само производит или формирует: пищей, пустотелым стеблем либо полым шипом. Муравьи отвечают быстрым патрулём, но надёжность союза зависит от того, насколько подходящая колония поселилась на хозяине.