У огненных муравьёв меньшая часть рабочих может феромонами уговорить остальных принять в семью дополнительных королев.

О муравьиной матке (или царице, или королеве – как кому угодно) обычно говорят в единственном числе. У большинства видов муравьёв в одном гнезде действительно не бывает больше одной матки. Однако есть достаточное число видов с «многоматочными» семьями, в которых цариц может быть две, три, четыре и больше. Причём у некоторых муравьёв бывают и «одноматочные», и «многоматочные» гнёзда, то есть у одного и того же вида под влиянием каких-то условий семьи складываются то так, то эдак.

Красные огненные муравьи. (Фото: stevenw12339 / Flickr.com) 

Выбор тут может зависеть от генов. В частности, у огненных муравьёв есть некий суперген, от которого зависит число маток в колонии. Супергенами называют большие участки в ДНК, объединяющие несколько генов – они тесно сцеплены друг с другом и наследуются обычно как одно целое. «Маточный» суперген огненных муравьёв может быть в двух вариантах, B и b. Если у рабочих муравьёв в геноме оба варианта – B (напомним, что рабочие особи развиваются из оплодотворённых яиц, откладываемый маткой, и набор хромосом у них двойной, поэтому и суперген будет в двух экземплярах), то такие BB-рабочие будут настроены против дополнительных цариц; если ещё одна царица появится в гнезде BB-рабочих, они от неё избавятся. Если же в геноме встретились разные варианты, B и b, то гнездо будет «многоматочным».

Какое-то время назад обнаружилось, что если ВВ-муравьи встречаются с Bb-муравьями, то первые обретают толерантность к дополнительным царицам. Более того, Bb-особей может быть очень мало – достаточно, чтобы их было не менее 10% от общей численности колонии, чтобы перевести её из «одноматочного» режима в «многоматочный». То есть комбинация супергенов Bb у одних влияет на поведение других, которых их собственный набор супергенов должен был бы подталкивать к совсем другим действиям.

В статье в PNAS сотрудники Университета Джорджии описывают эксперимент, который помог отчасти понять, как именно происходит влияние одних муравьёв на других. Эксперимент ставили с красными огненными муравьями, среди которых триста были «одноматочными», а сто – «многоматочными». Их смешивали друг с другом после предварительного знакомства, после чего наблюдали, как они взаимодействуют друг с другом и как это взаимодействие сказывается на отношении к новым царицам. 

Как и ожидалось, BB-муравьи, то есть «одноматочные», со временем перестали кусать и жалить дополнительных цариц, чему предшествовали непосредственные, телесные контакты ВВ- и Bb-муравьёв друг с другом. На поведение муравьёв и вообще насекомых влияют феромоны, но феромоны бывают разные. В случае с муравьями они действовали при непосредственном контакте, то есть они не были летучими веществами, оставаясь на поверхности тела «многоматочного» муравья. Установили это, экспериментируя с мёртвыми «многоматочными» особями, с которых смывали то, что было у них на кутикуле, после чего подкладывали их к «одноматочным» муравьям.

Однако тех феромонов, которые Bb-муравьи синтезировали, так сказать, по умолчанию, было недостаточно. Ещё какие-то химические вещества они начинали выделять, когда чувствовали рядом новую царицу, причём эта царица должна была быть с «многоматочной» комбинацией супергенов (то есть Bb). И вот когда рабочие Bb-особи в присутствии Bb-царицы начинали выделять ещё какие-то дополнительные феромоны, «одноматочные» муравьи меняли поведение и начинали относиться к новой царице как к своей. По отдельности ни первые, ни вторые феромоны на «одноматочных» особей не действовали. 

Среди животных не редкость, когда гены одного влияют на поведение другого, но расшифровать механизм такого влияния не всегда просто. У насекомых всегда можно подозревать феромоны, но их у них много, а поведенческие феномены могут быть довольно сложные – особенно, когда меняется поведение целой группы, и когда это происходит с подачи меньшинства, как в случае с красными огненными муравьями.