Ученые выяснили, как муравьи отличают друга от врага

Для муравьев жизненно важно быстро отличать своих от чужих, поскольку посторонние особи могут угрожать колонии. Новое исследование показало, что механизм такого распознавания гораздо более гибкий, чем считалось раньше. Работа, опубликованная в журнале Current Biology, продемонстрировала, что клональные муравьи-рейдеры способны в течение всей жизни обновлять свое "представление" о том, кто относится к их колонии. Это происходит благодаря повторяющемуся контакту с другими особями. При этом у них сохраняется врожденная способность узнавать "своих". Эти результаты помогают понять, как формируется терпимость к чужакам и как насекомые учатся распознавать социальные сигналы, что важно для дальнейших исследований работы их мозга.

Муравьиные колонии – это пример сложных кооперативных систем, где тысячи особей действуют как единое целое. Подобные механизмы различения "своего" и "чужого" существуют и в других биологических системах – например, в организме человека, где иммунные клетки должны атаковать патогены, не повреждая собственные ткани. Муравьи различают друг друга по химическим веществам на поверхности тела. Хотя набор этих соединений у всех колоний похож, их пропорции различаются, создавая уникальный "запах" каждой колонии, который муравьи запоминают с раннего возраста.

Чтобы проверить, насколько гибка эта система, ученые изучали вид Ooceraea biroi, который размножается без полового процесса. Это позволило создавать генетически идентичных муравьев из разных линий и формировать смешанные колонии. Эксперименты показали, что муравьи обычно агрессивно реагируют на особей с другим генотипом.

Однако правила можно изменить. Если молодых муравьев с еще не сформировавшимся химическим профилем помещали в чужую колонию, со временем они перенимали ее запах и начинали восприниматься как "свои". Через месяц такие особи уже не вызывали агрессии. Тем не менее полностью "переписать" идентичность не удается: даже изолированные с ранней стадии муравьи сохраняют способность распознавать особей своего генотипа. Приобретенная терпимость оказалась нестойкой. Если контакт с колонией прекращался, агрессия возвращалась примерно через неделю, а химический профиль насекомых постепенно возвращался к исходному. При этом даже редкие встречи помогали поддерживать толерантность, что указывает на роль более длительной обонятельной памяти.

Этот механизм напоминает работу иммунной системы: при регулярном воздействии малых доз "чужеродного" сигнала реакция на него ослабевает. Похожим образом муравьи постепенно перестают воспринимать чужой запах как угрозу. В целом исследование показывает, что способность муравьев различать "своих" и "чужих" поддается изменению, хотя и имеет пределы. Они могут корректировать свои социальные "настройки" на протяжении жизни, сохраняя при этом базовое понимание собственной принадлежности. Эти данные создают основу для дальнейших исследований того, какие нейронные механизмы лежат в основе такого поведения.