Бархатные муравьи обладают ядом, сравнимым со швейцарским армейским ножом

Мало какие существа способны справиться с бархатным муравьём и остаться невредимыми. Эти насекомые, обитающие на земле, на самом деле не муравьи, а паразитические осы, известные своими невероятно болезненными укусами.

Фото: commons.wikimedia.org by Phiteros, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Orange Velvet Ant

Недавние исследования показали, что осиный яд воздействует на разные виды по-разному. В зависимости от жертвы, разные компоненты «коктейля» яда активируются, чтобы нанести максимальный ущерб. Эти результаты опубликованы 6 января в журнале Current Biology.

Многогранная защита бархатных муравьёв

Бархатные муравьи — одни из самых защищённых насекомых в природе. Их арсенал включает не только мощный яд, но и яркую окраску, предупреждающий запах, чрезвычайно прочный экзоскелет, длинное жало и способность «кричать» при угрозе. Энтомолог Джастин Шмидт описал в 2016 году укус бархатного муравья как «чувство, будто горячее масло из фритюрницы пролилось на вашу руку».

Учёные выяснили, что яд ос влияет не только на позвоночных, включая млекопитающих, рептилий, амфибий и птиц, но и на насекомых. Некоторые другие виды, например, многоножки, также обладают ядом широкого спектра действия, который адаптируется в зависимости от роли насекомого как хищника или жертвы. Однако способность одного организма эффективно защищаться от столь разных групп животных остаётся редкостью.

Исследование уникального яда

Группа исследователей из Университета Индианы под руководством Лидии Борхон начала изучение яда бархатных муравьёв, предполагая, что он воздействует на древние молекулярные цели, общие для многих видов. Однако результаты оказались неожиданными.

Команда выделила яд бархатных муравьёв Dasymutilla occidentalis и синтезировала 24 его пептида, которые являются основными компонентами яда, вызывающими боль и разрушение клеток. При тестировании на нейронах личинок дрозофил исследователи обнаружили, что основной пептид Do6a вызывает специфическую реакцию у насекомых, воздействуя на нейроны, чувствительные к раздражающим стимулам.

При тестировании на мышах боль также вызывалась ядом, но не за счёт Do6a. Вместо этого реакцию вызывали два других пептида — Do10a и Do13a, которые активировали несколько типов сенсорных нейронов, вызывая общую болевую реакцию.

Эволюционная загадка

Исследование показало, что яд бархатных муравьёв действует на млекопитающих через универсальные механизмы, а на насекомых — через более специфические. Это одно из первых доказательств наличия нескольких механизмов действия в одном яде.

Несмотря на уникальность открытия, токсиколог Сэм Робинсон из Университета Квинсленда считает, что такие явления могут быть более распространены, чем кажется. Просто изучение воздействия ядов на разные виды редко входит в приоритеты научных исследований.

Почему у бархатных муравьёв такой арсенал?

Остаётся загадкой, зачем бархатным муравьям столько защитных механизмов. Их никто регулярно не ест, и сами они не являются агрессивными хищниками. Эволюционный эколог Джозеф Уилсон предполагает, что яд мог развиться для защиты от неизвестного хищника, возможно, существовавшего в прошлом, или это просто случайное «удачное совпадение» эволюции.

«Как эволюционные биологи, мы стараемся найти смысл в адаптациях, но иногда эволюция работает загадочными путями», — говорит Уилсон.

Уточнения

Муравьи́ (лат. Formicidae) — семейство насекомых из надсемейства муравьиных, отряда перепончатокрылых.