Для получения пищи термиты применяют замысловатую систему защиты своего урожая от сорняков. Они изолируют зараженные области и накрывают их слоем почвы, в состав которой входят вещества, препятствующие развитию нежелательных грибов.
Существуют виды термитов, которые, как и люди, ведут сельскохозяйственную деятельность. К примеру Odontotermes obesus культивирует в своих гнездах съедобный гриб Termitomyces. Этот вид является основным источником питания для всей колонии. Однако урожаю грозит заражение сорным грибом Pseudoxylaria, этот вид насекомых характеризуется стремительным ростом и способностью уничтожать сельскохозяйственные угодья. В течение длительного времени механизм защиты урожая от термитов оставался невыясненным.
Изначально биологи выдвигали предположение, что термиты используют симбиотические микроорганизмы для подавления роста «сорняков». Эти микробы синтезируют фунгистатические вещества, способные остановить развитие грибковых заболеваний. Однако механизм, с помощью которого насекомые используют такое биологическое средство, не повреждая при этом собственные посевы, оставался неясным.
Международная группа ученых установила, каким образом термиты оберегают свои грибные фермы. Результаты опубликованы в журнале Science.
Специалисты изучали реакцию термитов на обнаружение инвазивного гриба Pseudoxylaria на их питательных грибных «сотах» из пережеванной древесины. Они провели серию экспериментов. Сначала помещали небольшое количество сорного гриба на грибной «сотовый» и следили за реакцией термитов.
Насекомые проявляли выработанную стратегию. В 29,82% ситуаций они первоначально удаляли пораженный грибком участок, после чего засыпали его небольшими комками земли. Затем они аккуратно очищали всю поверхность. Данный подход оказался весьма действенным: в 94,12% случаев он полностью предотвращал дальнейшее распространение инфекции. Альтернативные методы, такие как простое удаление сорняка, были менее результативными.
После этого ученые проследили за тем, как термиты реагируют на сильно пораженную грибком часть питательного субстрата. В данной ситуации поведение насекомых отличалось. Они прекратили удалять сам субстрат, а вместо этого полностью отделили зараженный участок, «герметично упаковывая» его в комья земли.
В 57 из 101 зафиксированного случая наблюдалось полное «запечатывание», продемонстрировавшее эффективность в 89,47%. Применение термитами частичной изоляции, отмеченное в 32 случаях, оказалось менее результативным: оно предотвращало распространение гриба лишь в 56,25% ситуаций.
В ходе анализа был определен состав почвенных капсул. Выяснилось, что эти комочки сами по себе проявляют фунгистатический эффект. Использование стерильной почвы, не подвергавшейся воздействию термитов, не препятствовало росту сорняка. Это свидетельствует о том, что именно термиты переносят в почву микроорганизмы, способствующие подавлению развития грибковых патогенов.
Термиты использовали многоступенчатую систему для охраны своих грибных плантаций, включающую удаление вредителей вручную, карантинные меры и применение биологических средств. Изоляция только поражённых участков позволила сохранить урожай не только от сорняка, но и от воздействия фунгистатиков, способных негативно повлиять на него.