Чудесный симбиоз: муравьи и растения

Перейти в оглавление раздела: Симбиоз и мутуализм
Читать: Семейство: Муравьи настоящие
Симбиоз муравьев и насекомоядных растений

Тельца Бельта на кончиках листьев рогатой акации

Представители двух видов отличаются высокой агрессивностью и обычно яростно воюют между собой за убежища и «зоны влияния» на дереве. Два других вида муравьев менее воинственны, и поэтому их обычно изгоняют с дерева в первую очередь.

Представители одного из этих «миролюбивых» видов – Creamatogaster nigriceps – выработали, однако, интересную тактику, позволяющую им все-таки с успехом селиться на акациях. Выбрав еще не заселенное дерево, они начинают «подрезать» его не хуже садовников-декораторов, объедая молодые побеги там, где они могли бы переплестись с ветками других муравьиных деревьев. Особенно интенсивно «обрезка» производится со стороны деревьев, населенных воинственными видами муравьев – об их присутствии обитатели акации, возможно, узнают по запаху летучих веществ – феромонов, которые агрессивные соседи выделяют во время стычек между собой. В результате действий Creamatogaster nigriceps крона ряда акаций приобретает причудливую асимметричную форму, но зато их обитатели могут чувствовать себя в безопасности, лишив противников доступа к своему дереву.

Убежищами для муравьев могут служить не только колючки. Например, на острове Шри-Ланка и на юге Индии растут муравьиные деревья Humboldtia laurifolia из семейства бобовых, у которых специальные воздушные полости возникают в цветущих побегах. Есть и другие растения, «позволяющие» муравьям селиться в осевых частях их крупных соцветий.

Очень забавные убежища предоставляют муравьям растения из семейства мареновых – мирмекодии (Myrmecodia) и гиднофитум (Hydnophytum). Стебли этих полукустарников, произрастающих в тропических лесах Юго-Восточной Азии, образуют крупные клубни, часто усаженные устрашающими шипами. И эти клубни целиком пронизаны галереями и извилистыми ходами, в которых и поселяются муравьи.

А многие деревья из семейства гречишных (Polygonaceae) позволяют муравьям поселяться во всем своем стволе, от корней до верхушечных веточек. Изначально насекомые селятся в молодом побеге дерева, а затем прокладывают все новые и новые ходы внутри растущего растения, так что в конечном счете вся сердцевина дерева оказывается тщательно выскобленной. Муравьи свободно перемещаются по всему стволу, охраняя его от других охотников за листьями, плодами и корой своего дерева-дома.

Муравьи выгрызают себе гнезда и в рыхлой сердцевине тропического растения Старого Света Endospermum formicarum, которое образует специальные нектарники, снабжающие муравьев пищей. Пищу своим сожителям-муравьям предоставляют и муравьиные деревья из рода макаранга (Macaranga, семейство молочайных – Euphorbiaceae). Около 280 видов растений этого рода произрастает на Малайском архипелаге. Крылатые самки муравьев проникают в совсем молодые макаранги и поселяются в полых набухших междоузлиях. В дальнейшем размножившиеся насекомые защищают деревья от нападения гусениц и участвуют в опылении. В свою очередь растение предоставляет муравьям пищу в виде богатых маслами железок, расположенных в основании прилистников или на нижней стороне молодых листочков.

Отверстия, проделанные муравьями в утолщениях на ветвях терновника, на ветру издают свистящие звуки

Но особенно ярко симбиоз между муравьями и растением проявляется у деревьев из семейства цекропиевых (Cecropiaceae) – южноамериканских цекропий (Cecropia) и африканских мусанг (Musanga).

И цекропии, и мусанги – исключительно быстро растущие деревья, которые за 4–5 лет достигают высоты

10–12 м. Правда, долгожителями эти растения не назовешь, цекропии живут всего 8–12, а мусанги – 15–20 лет. Селятся они на вырубках и своим внешним видом напоминают гладкоствольные пальмы с негустой зонтиковидной кроной, образованной крупными округлыми пальчато-рассеченными листьями, сидящими на длинных черешках. Интересно, что у цекропии щитовидной и мусанги цекропиевидной листья с возрастом меняют свою форму. У всходов они цельные, у молодой поросли трехлопастные, а у взрослых растений пальчато-рассеченные (состоящие из 7–16 долей).

Деревья цекропии дают убежище агрессивным муравьям-ацтекам (Azteca mulleri). Ствол и ветви цекропий внутри полые и разделены перегородками на отдельные камеры, в которых и селятся муравьи. Заселение дерева начинается с того, что самка муравья проникает внутрь ствола, пробуравливая побег в верхней части междоузлия, где он наиболее тонок, и начинает откладывать яички. Вылупившиеся личинки, да и сама самка сначала питаются паренхимной тканью молодых побегов, но затем их основным кормом становятся уникальные для растительного мира образования – так назывемые мюллеровские тельца. Они образуются в основании листовых черешков и представляют собой беловатые округлые включения величиной около 3 мм. Но самое интересное, что внутри этих телец секретируется не крахмал – полисахарид, характерный для растительного мира, а гликоген, который является запасающимся углеводом у животных и грибов. Помимо мюллеровских телец гликоген у цекропий образуется еще в жемчужных железках, иногда возникающих на черешках и нижней поверхности листьев, но больше нигде. Как показали исследования с помощью электронного микроскопа, на ранних стадиях развития мюллеровских телец в них еще нет гликогена. Только в процессе формирования тельца его хлоропласты преобразуются в специфические пропласты, которые затем превращаются в гликогеновые пластиды.

Мюллеровские тельца и жемчужные железки становятся основным кормом для заселяющих дерево муравьев. После того как одно из телец съедено, рядом тут же начинает формироваться другое. За один день цекропия может синтезировать в этих образованиях до 100 мг питательной ткани.

Как подобные удивительные органы возникли в процессе эволюции, сказать трудно, но факт остается фактом – в угоду насекомым растение вырабатывает совершенно не свойственное ему органическое вещество.

Интересно, что населены муравьями и образуют мюллеровские тельца не все цекропии, а в основном те, которые растут на влажных или заболоченных почвах. Растения, произрастающие на более сухих местах, например в горах или на некоторых островах, как правило, не заселены муравьями и мюллеровские тельца у них не образуются..

Читать дальше: Симбиоз в природе

Читать дальше: Симбиоз: муравьи и растения