Муравьи спасают африканскую саванну от слонов

Среди биологов бытует призказка: «На ваших глазах животное из Красной книги поедает растение из Красной книги. Что Вы будете делать?» Шутка эта вполне жизненна: в дикой природе столкновение интересов — не редкость. Один размножившийся вид наносит ущерб другому виду и всей экосистеме.

Для жителей средней полосы самый болезненный пример – бобры, которые, если их чересчур много, не только валят отдельные деревья, но и заболачивают лес и полностью меняют ландшафт. В африканской саванне свои проблемы: ландшафты страдают от африканских слонов, которые благодаря охране сильно расплодились.

Африканский слон – самое большое наземное млекопитающее, для пропитания каждой особи требуется растительность с площади около 5 км². Они объедают с деревьев ветки и листья, сдирают кору, вытаптывают траву и уничтожают кустарники. В прошлом слоны имели возможность мигрировать на дальние расстояния, и за время их отсутствия поврежденная растительность успевала восстановиться. Теперь эти животные сосредоточены в национальных парках на ограниченной территории. Поэтому они сильно меняют ландшафт саванны, местами превращая ее в безлесную равнину.

За «стол и дом» муравьи работают на охране

Впрочем, у африканских деревьев нашлись защитники — маленькие муравьи четырех видов (Crematogaster mimosae, C. nigriceps, C. sjostedti,и Tetraponera penzigi). Они вступают в симбиоз с деревьями – в основном, с акацией Acacia drepanolobium. Насекомые получают от дерева пищу (нектар) и убежище в виде вздутий у основания шипов. А польза насекомых для деревьев выясняется постепенно. Как установили в полевых и лабораторных экспериментах Тодд Палмер (Todd Palmer) из Исследовательского центра Мпала (Mpala Research Centre) в Кении и Якоб Гоин (Jacob Goheen) из Университета Флориды (University of Florida), муравьи не дают поедать деревья слонам и тем самым сохраняют местную экосистему. Так что симбиоз акаций с муравьями можно отнести к мутуализму — взаимовыгодным отношениям.

«Это похоже на историю Давида и Голиафа, — комментирует Тодд Палмер. – Крошечные муравьи весом около 5 мг противостоят огромным животным в миллиард раз больше себя, защищают деревья и оказывают большое влияние на экосистему, в которой живут».

В районе Лайкипии, на территории Кении, где работали биологи, они заметили, что слоны поедают все виды деревьев в саванне, кроме тех, что живут в симбиозе с муравьями. Акация A. drepanolobium доминирует на участках с глинистой почвой, в то время как на участках с песчаной чередуются деревья разных видов. Ученые поставили долговременный эксперимент: они огородили высокими заборами участки саванны на тех и других почвах, перекрыв доступ к ним крупным животным.

За шесть лет плотность популяции слонов в Лайкипии увеличилась в 2,5 раза. Биологи оценили изменения в древесном покрове саванны на всей территории и на огороженных участках. На песчаной почве в зоне, свободной от слонов, древесное покрытие увеличилось на 6%, а на контрольных участках оно уменьшилось на 8,8%. На глинистой же почве, где доминировала «муравьиная» акация, огороженные и контрольные участки не различались — слоны не трогали ни те, ни другие.

Слоны муравьев не едят

Биологи настригли веток с акации A. drepanolobium, с которой сожительствовали муравьи С. nigriceps, и с акации другого вида A. mellifera, живущей без муравьев. Затем они удалили муравьев с части веток A. drepanolobium и переселили их на ветки A. mellifera. Шести слонам предложили на выбор два вида акации с муравьями и без них. Оказалось, что слоны охотно поедают акацию любого вида без насекомых, а приправа из муравьев делает для них любой вид несъедобным.

Эксперимент повторили в природе. Муравьев выкуривали из их пристанищ дымом горящей травы, после чего освобожденные деревья огородили от ползающих насекомых. И посмотрели на состояние участков через 6 и 12 месяцев. Лишенные защитников деревья стали объедать слоны. Некоторые деревья лишили муравьев не до конца, а на 30% и на 60%, и степень их обгрызенности оказалась пропорциональна количеству оставшихся симбионтов. Количество муравьев на дереве оценивали по числу насекомых, карабкающихся по стволу за минуту.

Муравьи в хоботе – очень неприятно

Оказалось, что «ахиллесова пята» слона – его хобот, который делает гиганта уязвивым перед насекомыми. Хотя снаружи хобот покрыт грубой кожей, внутри он очень нежный и чувствительный, его внутренняя поверхность имеет массу нервных окончаний. Муравьи заползают в хобот и кусаются, и слону это очень неприятно и больно.

В отличие от слонов жирафы более терпимы к муравьям – они слизывают насекомых с морды длинным языком. Поэтому жирафы спокойно объедают «муравьиные акации». Но поскольку жирафы не сопоставимы по размерам со слонами, они не наносят такой ущерб саванне.

Муравьи стабилизируют ландшафт

Деятельность муравьев сказывается на всей экосистеме. Саванна представляет собой устойчивое сообщество трав и деревьев, но обитающие в ней животные смещают равновесие либо в одну, либо в другую сторону. Уменьшение численности слонов может трансформировать саванну в сплошной лес.

И наоборот, увеличение численности слонов превращает саванну в открытую степь. Муравьи в данном случае служат стабилизатором, смягчая влияние крупных животных на растительность. И преобладание на большей части кенийской саванны почти исключительно акациевых лесов – их заслуга.

Статья о войне муравьев со слонами опубликована в журнале Current Biology.