Муравьи рода формика » 8. Распределение пищи в гнезде

Белковая пища у Formica распределяется между личинками муравьев. Муравьи кормят личинок главным образом расчлененными насекомыми, которых кладут в камеры и мягкие части которых личинки выедают самостоятельно, концентрируясь вокруг пищи. Личинки настолько тщательно выедают все мягкие ткани, что от добычи, как правило, остается один хитин, который выбрасывается рабочими из гнезда.

Углеводная пища распределяется между рабочими. Этот обмен носит названия трофаллаксиса. Каждый муравей, принесший пищу в гнездо, не использует ее для себя, а распределяет между другими особями внутри гнезда (рис:85). Впервые роль трофаллаксиса в жизни муравьев была показана Васманом (обзор — Wasmann, 1923). Роль трофаллаксиса в семье общественных насекомых можно сравнить с ролью кровообращения в организме позвоночных (Wheeler, 1911). При обмене пищей происходит не только распределение питательных веществ: с током пищи в семье распределяются и феромоны, аналогичные гормонам в организме, регулирующие поведение особей в семье (Wilson, 1963а).

Исследования с радиоактивным фосфором (P³²), проведенные в последние годы независимо друг от друга Эйзнером и Вильсоном (Eisner, Wilson, 1958; Wilson, Eisner, 1957) в США и Гессвальдом и Клофтом (Gosswald, Kloft, 1956b, 1957, 1958) в ФРГ позволяют представить количественные закономерности этого распределения. Один рабочий F. polyctena и других видов Formica может непосредственно накормить 8—10 рабочих. Через 20 час. содержимое зоба этого рабочего распределяется уже между 100 и более особями, в соответствии с законом нормального распределения Гаусса. Скорость передачи зависит от температуры и быстрее всего обмен у F. polyctena происходит при 24—26°. У видов, питающихся пре-имущественно жидкой пищей (например, F. pratensis), обмен протекает быстрее.

Уже в результате первых исследований стало ясно, что, вопреки представлениям прежних авторов (Wasmann, 1923), личинки и «царицы» либо совсем ничего не получают при трофаллаксисе, либо получают лишь ничтожное количество пищи. Но более поздние исследования (Gosswald, Kloft, 1957, 1958) показали, что они получают в пищу секрет лабиальных (слюнных) желез рабочих. В организме рабочих P³² проникает в железы лишь спустя 24 часа после того, как попадает в желудок.

Большую роль при трофаллаксисе имеет строение провентрикулюса (см. главу I), который не позволяет пище проходить из зоба в желудок. Эксперименты с P³² подтвердили, что лишь незначительное количество добытой пищи рабочие поедают сами (Gosswald, Kloft, 1956b).

Этими же опытами было показано, что личинки также передают какое-то вещество ухаживающим за ними рабочим. Но природа этого вещества неизвестна (Gosswald, Kloft, 1957, 1958).

Изучены и некоторые причины, влияющие на скорость и направление трофаллаксиса. О роли тактильных стимулов мы уже говорили. Ланге (Lange, 1958b) показал, что у F. polyctena наблюдается ориентированная передача пищи. В первую очередь обмен происходит между рабочими, взятыми из наружных частей гнезда и находящимися в гнезде. Если рабочие, взятые извне гнезда, смешаны с двумя группами из внутренних частей, в одной из которых имеется самка (даже мертвая), то обмен прежде всего осуществляется с последней группой.

Обмен пищей, как показали исследования с P³², может происходить не только в пределах одной семьи, но и между разными гнездами одного вида, находящимися на расстоянии до 200 — 300 м друг от друга (Kloft, 1962).

Группа французских исследователей (Chauvin etc., 1961) кормила сахарным сиропом с Au198 рабочих из гнезда F. polyctena. Через некоторое время было отмечено небольшое, но отчетливое повышение радиоактивности в соседних гнездах  F. rufa, причем чем ближе находилось гнездо, тем скорее в нем появлялась радиоактивность (табл.13).

 

ТАБЛИЦА 13

Повышение радиоактивности в гнездах F. rufа, соседних с гнездом F. polyctena, рабочие которого были накормлены сахарным сиропом с радиоактивным золотом
(Chauvin etc., 1961)

Гнезда	Расстояние от гнезда, м	Количество щелчков счетчика в минуту минус фон
		время после внесения Au198 в гнездо, часы
		13 ч. 30 мин.	16 ч. 30 мин.	20 ч. 30 мин.	37 ч. 5 мин.	40 ч.	43 ч. 30 мин.	45 ч. 30 мин.
J	25	0	1	17	7	10	7	10
H	28	0	0	17	5	10	7	10
I	40	0	0	0	10	0	7	5

---

Гнездам далее 50 м радиоактивность не передалась. Авторы высказали предположение, что на границе происходит обмен пищи между особями разных видов. Однако нам кажется более разумным другое объяснение: на границе гнезд рабочие одного вида, как известно, часто убивают рабочих другого вида и используют их в пищу. Возможно, именно таким путем и происходит передача радиоактивного изотопа.