Термиты используют микробов для защиты своих посевов от нежелательных грибков

Фото из открытых источников

Более чем за 50 миллионов лет до того, как люди вспахали своё первое поле, многие виды термитов начали выращивать грибы в своих гнёздах для пропитания. И, как и люди-фермеры, термиты вынуждены бороться с «сорняками» – нежелательными грибками, которые могут испортить их урожай. Сегодня в журнале Science исследователи сообщают об одном способе, которым термиты поддерживают свой урожай в хорошем состоянии: закапывая вредоносные грибки в почву, содержащую противогрибковые микробы.

Майкл Поульсен, биолог-эволюционист из Копенгагенского университета, не принимавший участия в исследовании, говорит, что результаты показывают, насколько «невероятно эффективно» термиты могут поддерживать чистоту в своих подземных фермах. Он отмечает, что этот навык помогает термитам играть важнейшую роль в переработке растительного материала в почву.

Термиты, описываемые в новом исследовании, относятся к юго-западноазиатскому виду Odontotermes obesus и готовят свои «поля», принося в гнездо кусочки листьев. Затем рабочие термиты пережевывают листья на мелкие кусочки и запихивают их в специальные полости, где поддерживается оптимальная температура и влажность для размножения гриба Termitomyces. По мере того, как белый грибок разрастается на сотах листьев, термиты постоянно собирают и поедают их.

Как и любые фермеры, термиты вынуждены бороться с вредителями — в данном случае с другими видами грибов, конкурирующими с Termitomyces. Ритобан Райчоудхури, биолог-эволюционист из Индийского института естественнонаучного образования и исследований Мохали (IISER Mohali), и его коллеги заинтересовались, как термиты справляются с этими нежелательными грибками. Поэтому они выкопали термитов и их соты из термитников на территории кампуса и принесли их в лабораторию.

В первом лабораторном эксперименте команда дала термитам как здоровые соты, так и соты, на которые они поместили распространённый сорный гриб Pseudoxylaria. Термиты закопали заражённые соты, но не здоровые. Исследователи предположили, что термиты, возможно, рассчитывают на микробы в почве для борьбы с грибком.

Чтобы проверить эту идею, Аанчал Панчал, также из IISER Mohali, закопала соты, заражённые Pseudoxylaria  в стерилизованную почву. Это не помешало росту грибка. Затем она взяла почву, в которой термиты закопали Pseudoxylaria, извлекла из неё микробы и добавила этот экстракт к образцам Pseudoxylaria в чашках Петри. Экстракты остановили развитие грибка. В этот момент «мы поняли, что нам есть что рассказать», — говорит Райчоудхури.

В ходе дальнейших экспериментов Райчоудхури и его коллеги обнаружили, что термиты адаптировали свою реакцию к степени заражения. Если на соте присутствовало лишь небольшое количество псевдоксилярий , термиты удаляли их и очищали соты. Однако при обширном заражении они закапывали соты целиком.

Термиты также пытались спасти свой урожай. Когда исследователи приклеили зараженный соты к сотам, зараженным Termitomyces, термиты отломили зараженный кусочек и закопали его, оставив свой урожай Termitomyces продолжать расти на другом кусочке. «Мы были удивлены, что эти крошечные насекомые способны демонстрировать столь сложный набор действий в зависимости от степени заражения сорняков», — говорит Райчоудхури.

Сейчас команда изучает, как термиты принимают эти решения и как почвенные микробы специфически подавляют грибки. Попутно они также надеются вызвать немного больше уважения к термитам в обществе. «Поскольку термиты, выращивающие грибы, остаются под землёй и, как известно, с ними трудно работать, об их уникальной биологии известно очень мало», — отмечает Райчоудхури. «Мы надеемся, что люди поймут, что эти невидимые насекомые также ведут очень интересный образ жизни».