Валерий Балаян - Химический язык насекомых

У термитов существуют и кастовые феромоны, которые определяют «профессию» особи. Если, например, в термитнике пропал «солдат», то для защиты городка срочно выкармливают нового «воина». Для передачи информации термиты в отличие от пчел-работниц выделяют феромоны вместе с экскрементами. При пропаже самки «объявляется тревога», и рабочие особи начинают откладывать яйца для замены «царицы».

Ученые обнаружили, что в фекальной выстилке крытых галерей, отходящих от жилища термитов, присутствует длительно действующий компонент следового феромона этих насекомых. Он довольно долго сохраняет свою активность, и даже по истечении 4 лет термиты реагируют на его запах.

В теле рабочей особи медоносной пчелы ученые обнаружили 8 летучих соединений: н-бутилацетат, изоамилацетат, изоамиловый спирт, Н-гексилацетат, 2-нонакол, н-децилацетат, бензилацетат, бензиловый спирт. Биологическая активность этой смеси была значительно выше, чем чистого раствора изоамилацетата — вещества, которое содержится в большом количестве в феромоне жала пчелы.

Специальные опыты показали, что передача феромона от неполовозрелой матки у медоносных пчел осуществляется «антеннами» рабочих пчел, которые передают его при контакте. При наличии запаха матки, адсорбированного на теле рабочих особей и трутней, ученые наблюдали враждебные отношения между пчелами в семье. Это, как правило, наблюдается поздним летом, когда в пчелиной семье присутствует большое количество пчел и сокращается расплод. Насекомые — источники высоких концентраций маточных феромонов воспринимаются остальными как «замещающие» матку и зажаливаются.

Удивительна способность пчел различать своих и чужих особей. Оказывается, соседи из других ульев или географических местностей имеют свою запаховую «визитную карточку». Такие же «визитки» есть и у муравьев. Тело обитателей муравейника покрыто веществами, которые служат им пропуском в дом. Если этим специфическим феромоном подземного городка смазать жителя другой колонии, то последний будет с позором изгнан сородичами. Даже если муравей мертв, его «соплеменники» продолжают заботиться о нем как о живом. Однако со временем запах меняется, и муравьи удаляют мертвеца из муравейника. Любопытно, что если живого муравья пометить трупным веществом, члены колонии устроят «вынос тела» и сбросят его в какую-нибудь ближайшую кучу мусора. И не так-то легко будет этому «покойнику» вернуться в родной дом. Если запах, который сыграл с ним такую злую шутку, не улетучится, то бедняге придется туго и он может погибнуть.

Проводя лабораторные эксперименты с 18 колониями муравьев S. geminata, энтомологи заметили, что при появлении на освоенной этими насекомыми территории чужих особей хозяева немедленно нападали на непрошеных гостей.

Как было обнаружено в дальнейшем, насекомые знают свою территорию и отличают ее от чужой при помощи мечения секретом метаплевральных желез. Запах этого вещества — территориального феромона сохраняется на протяжении 6 ч и специфичен для каждой колонии муравьев. У неоплодотворенных самок огненного муравья сбрасывание крыльев ингибируется (тормозится) феромоном плодовитой царицы, причем они быстрее сбрасывают крылья в присутствии рабочих муравьев. Интересно, что в группах насекомых наблюдается более медленное сбрасывание крыльев, чем у одиночных особей. Кроме того, самки, которые уже сбросили крылья, оказывают тормозящее влияние на сбрасывание крыльев у других самок. Феромон «царицы» препятствует также расслаблению тканей мышц и быстрому образованию половых клеток.

Рабочие особи австралийского муравья прокладывают след при помощи пахучего секрета ректальной железы. Для мобилизации сородичей муравей-разведчик выделяет феромон при помощи другой железы — клоакальной.

В тропических лесах на бразильском острове Марака ученые наблюдали за поведением крупного муравья Pachycondyla commutata, который питается термитами. Используя феромонный след, насекомые переселяются из одного гнезда в другое на расстояние 10 м в течение 13 ч. Муравьи переносят расплод и самцов, двигаясь гуськом по 10...25 особей. Население одного гнезда составляет около 1800 яиц, 900 личинок, 700 куколок, 75 самцов и более 400 рабочих особей.

Энтомологи изучали реакцию рабочих муравьев Solenopsis invicta на запахи соплеменников. Как оказалось, феромоны личинок, рабочих особей и крылатых самок менее привлекательны, чем запах «царицы». Муравьи также хорошо реагировали и на муляжи, пропитанные экстрактом из царицы. Кроме того, отсутствие «царицы» в гнезде более 30 мин приводит к потере ее привлекательности для рабочих особей, и лишь возвращение в гнездо восстанавливает ее статус. Ученые объясняют это тем, что «царица» выделяет феромон в ответ на присутствие рабочих муравьев.

Известны случаи, когда «царица» одного вида муравьев оказывает влияние на рабочих особей другого подземного городка. Как правило, это можно наблюдать в «осиротевшем» муравейнике, когда рабочие муравьи готовы принять чужую самку, чтобы наладить жизнь колонии. Это обстоятельство использует «царица» кровавых «муравьев-рабовладельцев». Она нападает на муравейник и истребляет все взрослое «население» подземного жилища бурого лесного муравья. Молодые особи, не подозревая о случившейся трагедии в родной колонии, принимают самку кровавого муравья и начинают заботиться о ней.

Колонии муравьев Leptogenys chinensis, обитающих в Шри-Ланке, в основном питаются рабочими и крылатыми термитами. Разведчики, обнаруживающие термитов, спешат сообщить об этом своим соплеменникам, оставляя пахучий след с помощью тергальной (железа Жане) и ядовитой желез, волоча брюшко с обнаженным жалом по почве. Затем разведчик возглавляет цепочку рабочих муравьев, которые готовы к нападению на соседей. Если же случится непредвиденное и он не сможет быть проводником группы, то после некоторой растерянности муравьи сами смогут найти жертву по оставленному им следу. Исследования ученых показали, что секрет железы Жане служит насекомым для мобилизации особей, а секрет ядовитой железы, состоящий из 2 компонентов, — это феромон следа. Муравьи используют пахучие следы для нахождения гнезд своего вида, при спаривании с самками, а также для переселения из гнезда в гнездо. Эти насекомые метят запахом следы даже в том случае, если переносят личинок или куколок.

Наблюдения энтомологов показали, что взрослые «солдаты» муравьев P. bicarinata ингибируют развитие новых «солдат». Установлено, что интенсивность такого ингибирования зависит от численности «солдат» в колонии и близости контактов их с личинками. Предполагается, что феромон повышает минимальную концентрацию ювенильного гормона насекомых, влияющего на возникновение специфических органов у «муравьев-солдат». Разработана модель эндокринной регуляции кастовой принадлежности у данного вида муравьев с учетом ингибирования развития «солдат».