Німецькі біологи в трирічному спостереженні за мурахами з'ясували, що робочі мурахи, заражені стрічковим хробаком живуть довшесвоїх незаражених побратимів. Дослідники припускають, що паразити можуть продовжити мурахам життя до тривалості життя королеви. У роботі, опублікованій в журналі, вчені показали, що інфіковані мурахи мають певний склад феромонів, мабуть, змушує інших робочих мурахів доглядати за ними.
Давно відомий розподіл обов'язків у мурашиних колоніях: королева відповідальна за розмноження, а робочі мурахи виконують інші завдання, включаючи догляд за маткою і потомством, захист, будівництво і видобуток їжі. Королеви демонструють надзвичайно довгу тривалість життя - до кількох десятиліть. Вони залишаються плодовитими протягом усього життя і майже весь час проводять у гнізді. А робочі мурахи живуть від декількох тижнів до декількох років.
Така згуртованість мурахів забезпечує сприятливі умови для поширення різних паразитів. Зазвичай паразити вкорачують життя своїх комах-господарів, користуючись їхніми ресурсами. Однак дослідження німецьких біологів під керівництвом Сари Берос (Sara Beros) з Майнцського університету імені Йоганна Гутенберга показало, що стрічковий хробак навпаки, збільшує тривалість життя робочих мурахів (як показали кілька тижнів спостережень).
Молоді робочі мурахи доглядають за королевою і яйцями (в цей період їх називають няньками), а коли вони виростають, то залишають гніздо в пошуках їжі (тоді їх називають фуражирами), при цьому їх забарвлення змінюється з жовтою на коричневату з характерною темною смугою на черевці. Кутикула заражених мурахів залишається жовтою навіть у дорослому віці.
Мурахи - це проміжні господарі стрічкових хробаків, а кінцева мета цих паразитів - дятли. Поширені в Західній Європі робочі мурахи заражаються хробаками ще будучи личинками, і паразити розвиваються всередині комах до личиночної стадії - цистицеркоїдів. Один мураха може бути заражений 70 цистицеркоїдами, що мешкають в їх черевній порожнині. А вже в кишечнику дятлів, які харчуються мурахами, цистицеркоїди перетворюються на дорослих стрічкових хробаків.
Тепер ця ж команда біологів вирішила довше поспостерігати за зараженими мурахами. Вчені стежили за інфікованими і неінфікованими колоніями мурашок протягом 3 років, поки не померло понад 95 відсотків незаражених мурашок.
Біологи спостерігали за 58 мурашиними колоніями - зараженими і ні. У паразитованих колоніях вчені позначили 98 інфікованих робочих мурахів, а в незаражених колоніях - 285 неінфікованих робочих мурахів. Колонії містилися в скляних боксах, поміщених у кліматичні камери з контрольованим температурним режимом і освітленістю. Кожні 10 днів мурахів годували цвіркунами і медом, вода була доступна весь час. Колонії для дослідження біологи збирали в лісі недалеко від Майнца. Дослідники реєстрували смерті всіх зазначених мурахів з 10-денними інтервалами. Також вчені спостерігали за взаємодіями заражених і здорових мурахів.
Крім спостережень за поведінкою мурашок, біологи виміряли швидкість метаболізму і рівень ліпідів у заражених і незаражених особин. Для цього дослідники зібрали ще 14 паразитованих і 14 звичайних колоній. Для визначення швидкості метаболізму вимірювали рівні споживання кисню. Для цього мурахів окремо поміщали на 10 хвилин у скляну камеру об'ємом менше півмілілітра, запечатану парафіном і занурену у водяну лазню з постійною температурою 23 градуса за Цельсієм. Тонкий капіляр у кришці камери служив кисневим мікродатчиком. Для вимірювання кількості жиру в організмі комах заморожували при мінус двадцяти градусах за Цельсієм і екстрагували ліпіди.
У мурашок вуглеводні, що входять до складу кутикули (cuticular hydrocarbons, CHCs), відіграють важливу роль при розрізненні особин свого і чужого гнізда, розпізнаванні касти, а також для контролю королевою робітників і репродуктивних стежок. Біологи зібрали 12 заражених і 12 незаражених колоній і з кожної колонії заморозили п'ятьох інфікованих і п'ятьох неінфікованих робочих мурахів, щоб екстрагувати вуглеводні. Екстракти були зібрані і нанесені на скляні кульки. Потім вчені посадили здорових мурахів у дві чашки Петрі. В одній чаші знаходилася скляна кулька, покрита 10 мікролітрами екстракту, отриманого від заражених мурахів, а в іншій - кулька, покрита екстрактом незаражених комах. Реакцію мурахів на кульки знімали на відео, щоб потім проаналізувати кількість взаємодій, спрямованих на кожну кульку.
У результаті 3 років спостережень жоден з 285 неінфікованих робочих мурахів у заражених колоніях не дожив до кінця експерименту, тоді як 52 з 98 (близько 53 відсотків) інфікованих робочих мурахів залишилися живими. Зокрема, фуражири із заражених колоній помирали швидше, ніж фуражири з незаражених колоній.
Дорослі робітники мурахи з паразитами демонстрували швидкість метаболізму і вміст жирів аналогічні молодим робочим мурахам (нянькам). Заражені мурахи отримували більше допомоги та уваги, ніж неінфіковані робочі мурахи. На думку біологів, підвищена увага може бути пов'язана з певним зі складом і концентрацією CHCs, що викликає більший інтерес у неінфікованих товаришів. Залишається неясним, чи відповідальні паразити за зміну хімічної сигналізації мурашок і яким чином.
Загалом заражені мурахи були менш активними і практично не покидали гнізда, тоді як їхні здорові побратими годували їх, доглядали за ними і навіть носили з собою. Схоже, що через додаткове навантаження незаражені мурахи в інфікованих колоніях відчували більший стрес і вмирали раніше. Біологи вважають, що паразити сприяють збільшенню тривалості життя господарів, щоб дятли встигли з'їсти їх. До того ж птахам зручніше атакувати мурашник, де сидять спокійні заражені мурахи, ніж шукати фуражерів у траві.
Багато паразитів майстерно маніпулюють поведінкою господаря, щоб підвищити свої шанси на виживання і продовження роду. Наприклад, деякі види грибів кордицепсів з роду змушують заражених мурашок залишати колонію, підійматися на рослину і повисати на ній, утримуючись щелепами. Після смерті комахи з неї проростає плодове тіло гриба. По суті, кордіцепс перетворює господаря на транспортний засіб для переміщення в місце, ідеальне з точки зору дозрівання і поширення суперечок.