О нападении на свою акацию муравьи узнали через вибрацию.
Муравьи, живущие на акации, защищают ее от травоядных, ориентируясь на вибрацию, которую они чувствуют, когда животное подходит очень близко или начинает есть ветки. Муравьи не только переходят в боевую готовность, но и бегут по направлению к источнику вибраци со всего дерева. При этом на колебания веток от ветра они не реагируют. Исследование опубликовано в Current Biology.
Отношения акаций и муравьев — классический пример симбиоза. В саванне есть немало травоядных, позвоночных и беспозвоночных, диких и домашних, желающих полакомиться листьями и ветками акации. Муравьи, живущие на дереве, охраняют свой дом от нападений травоядных, акация же предоставляет им питательный нектар и убежище в полых шипах. Как только муравьи замечают травоядное животное, они выбегают из укрытий, агрессивно нападают на него и кусают пока оно не отступит, однако до сих пор было неясно, как муравьи понимают, куда нужно бежать на защиту. Некоторые травоядные активны ночью, а муравьи часто прячутся в полых шипах, поэтому визуальные сигналы не могут быть надежны. Считалось, что муравьи ориентируются на запах сока от поврежденных листьев растения, однако химические сигналы распространяются довольно медленно и сильно зависят от направления ветра.
Немецкие исследователи Феликс Хагер (Felix A. Hager) и Катрин Крауса (Kathrin Krausa) из Рурского университет в Бохуме(Германия) во время работы в кенийской саванне заметили, что когда они задевали ветки акации, на них тут же нападали агрессивные муравьи. Ученые заподозрили, что муравьи могут реагировать на вибрацию. Они решили проверить это предположение на муравьях Crematogaster mimosae, живущих на акации Acacia zanzibarica.
Для начала авторы пронаблюдали за активностью муравьев в зависимости от силы ветра, и оказалось, что с усилением ветра активность патрулирования ветвей снижается. С помощью акселерометра исследователи измерили и сравнили вибрации акации, вызванные ветром и козой, поедающей листья. Вибрации от порывов ветра более четырех метров в секунду характеризовалась низкими частотами, в основном ниже двух килогерц. В момент, когда коза отрывала лист с акации частота колебаний на ветвях акации достигала шести килогерц, амплитуда увеличивалась при измерениях ближе к верхушке дерева. Для имитации воздействия травоядного животного авторы использовали прибор, создающий вибрации заданной интенсивности, сходной с интенсивностью вибраций, вызванных козой.
- Вибрации от ветра заставляют муравьев скрываться в убежище в шипах акации. Вибрации от сорванной слоном ветки заставляют муравьев активизироваться и бежать к источнику вибраций
Авторы наблюдали за активностью муравьев в течение минуты каждые 20 минут днем и ночью. Они заметили, что «имитация травоядного» на 30 секунде наблюдения вызывала усиление активности муравьев по сравнению с первой половиной минуты (р <0,001). Причем активность муравьев выросла не только вблизи источника вибраций, но и за два метра от него. Муравьи становились заметно активнее уже через четыре с половиной секунды, такая быстрая реакция была бы невозможна на химический сигнал, или по крайней мере только при определенных направлениях ветра. Муравьи активизировались и двигались в 97 процентах случаев по направлению к источнику вибраций, в то время как в контрольных наблюдениях без вибростимуляции муравьи перемещались во все стороны с одинаковой вероятностью. Муравьи не только чувствовали вибрации, но и реагировали на них, перемещаясь в сторону их источника.