Жизнь у городского муравья не из лёгких. Найти подходящие для обитания и размножения места непросто: яйца и личинки у этих насекомых очень нежные и выживают только при определённой влажности. Но в городских ландшафтах преобладают сухие луга и газоны, траву на которых к тому же стригут и вытаптывают. Как муравьи приспосабливаются к таким экстремальным условиям?
На правом берегу Москвы-реки рядом с заказником «Воробьёвы горы» расположены сухие луга протяжённостью 5,4 км. Именно эту территорию и выбрали сотрудники кафедры биологической эволюции биофака МГУ для наблюдений за муравьиной жизнью.
На сухих лугах заказника обитают шесть видов муравьёв трёх родов: формика, лязиус и мирмика.
Формика представлена прытким муравьём (Formica cunicularia). Это самый крупный муравей лугов — его длина около 5—7 мм. Муравьи этого вида надстраивают над подземным гнездом невысокие земляные холмики. Питаются они преимущественно живыми насекомыми.
Род лязиус представлен двумя видами. Один из них, жёлтый земляной муравей (Lasius flavus), ведёт подземный образ жизни и показывается на поверхности лишь во время брачного лёта. Гнёзда этих муравьёв снаружи выглядят как плотные земляные кочки. Их бледно-жёлтые обитатели размером около 4 мм роют подземные ходы и кормятся найденными в них многоножками, паукообразными и насекомыми. Они также разводят тлей на корнях травянистых растений.
Прыткий и жёлтый земляной муравьи не выживают при вытаптывании и выкашивании лугов. Более устойчивы несколько видов рода мирмика (Myrmica) и чёрный садовый муравей (Lasius niger). Они имеют размеры около 4—5 мм и живут в подземных гнёздах. Чёрный садовый муравей — наиболее массовый вид не только в городах, но и в природных условиях европейской части России и Сибири. Этих муравьёв можно найти в лесах, на лугах, в садах, на полях и даже в домах. Они приспособлены к обитанию в широком диапазоне температур и влажности.
Мирмики более требовательны к условиям обитания. На сухих лугах Москвы живут луговая мирмика (Myrmica rugulosa) и мирмика Гальени (Myrmica gallienii). Семьи у этих двух видов менее многочисленны, чем у морщинистой мирмики (Myrmica ruginodis), которая почти единолично царствует в московских влажных парках, или у рыжей мирмики (Myrmica rubra) — королевы бурьянов. Все мирмики — рыжего цвета и имеют между грудным и брюшным отделами по два «шарика», называемых узелками.
Если луг вытаптывать, то численность муравьёв мирмики и лязиуса будет постоянно снижаться. Однако если траву при этом ещё и косить, мирмики вымирают, и уже на следующий год после кошений и вытаптываний на лугу остаётся только чёрный садовый муравей — лязиус, которого можно назвать самым выносливым среди его московских собратьев. Внимательно изучив поведение муравьёв, мирмекологи МГУ поняли, почему так происходит.
Обитая на одном лугу, мирмики и лязиусы обычно не конкурируют за пищу. Рыжие муравьи собирают корм в трёх-четырёхсантиметровом слое подстилки, образующейся из перегнивающих травинок, упавших листьев и мха. Мирмики сухих лугов охотятся на небольших беспозвоночных (например, коллембол), собирают погибших членистоногих, иногда пьют нектар и едят семена. А основная кормовая база лязиусов в Москве — тли, живущие на соцветиях подорожника, клевера и других растений. Они собирает сладкую падь, производимую тлями, и поедают их малоудойных особей. Рабочие муравьи создают новые колонии тлей, перенося их с растения на растение. Чёрный садовый муравей также поедает живых и мёртвых членистоногих и пьёт нектар цветов.
Однако при скашивании травы ситуация резко меняется. Все семьи лязиусов и мирмик оказываются в условиях резкого недостатка корма. Ведь колонии тлей, обитающих на растениях, сгребают и увозят вместе с сеном. Подстилка при скашивании тоже частично разрушается, и корма для мирмики становится меньше.
В поисках корма из гнёзд выходит большое количество разведчиков. Лязиусы поднимают с земли тлей и рассаживают их на чудом уцелевшие травинки. Однако основным кормом становятся членистоногие, сохранившиеся в подстилке. Это означает, что оба вида, и мирмики и лязиусы, попадают в условия прямой конкуренции за корм.
Биологи расставили около ста кормушек с углеводным и белковым кормом. Чёрный и рыжий муравьи очень редко борются между собой за территорию и пищу, но отсутствие привычного корма после кошения травы заставило муравьёв вести себя необычным образом. Мирмики и лязиусы мгновенно устремлялись к кормушкам, и тут начиналась борьба.
Чёрные садовые муравьи вели себя более агрессивно. Они оттаскивали рыжих от кормушки, хватая соперников за конечности и другие части тела. Мирмики при этом отпора не давали и лишь пытались цепляться за корм, травинки и материал подстилки. «Силовые категории» у этих видов равные (они близки по размеру и весу), и в их арсенале нет каких-либо ранящих приспособлений. Однако, если мирмика вовремя не убегала, лязиус даже мог откусить ей жвалами конечность.
Для исхода борьбы очень важно, кто первым приведёт на кормушку много фуражиров — муравьёв, занимающихся доставкой корма в гнездо. Если первыми оказывались лязиусы, у мирмик не было шансов, потому что садовые муравьи выставляли вокруг кормушки охрану. Мирмикам удавалось взять верх, только когда нашедший кормушку разведчик первым успевал привести большое число фуражиров из своей семьи: в этом случае запоздавшие лязиусы уже не могли пробиться к корму через плотную массу рыжих тел.
При озеленении городских территорий всё чаще используют искусственные газоны. Перед расстиланием полотна с газонной травой дёрн с верхним слоем почвы снимают, уничтожая естественный биотоп. Как правило, газоны подстригают несколько раз в год и сгребают листву под деревьями. В таких условиях подстилка, служащая местом обитания многих членистоногих, не образуется. Через несколько лет к газонной траве прибавляются сорные растения: мокрица, подорожник, одуванчик. Живут ли в таких условиях муравьи?
Искусственные газоны на Мичуринском проспекте лежат уже более двух лет. С одной стороны от них, через дорогу с интенсивным движением, расположены бульвары с естественным травостоем, населённые двумя видами мирмики и двумя видами лязиусов. С другой стороны, через пешеходную дорогу шириной 1,5 м, простирается влажный и тёмный парк. Там живёт только морщинистая мирмика. За несколько лет существования искусственных газонов муравьи с соседних территорий могли бы легко заселить их. Однако этого не происходит. На искусственных газонах трёх-четырёхлетней давности формируется двухвидовое сообщество муравьёв, состоящее из Lasius niger и Myrmica rugulosa.
Единичные семьи луговой мирмики появляются на газонах лишь через несколько лет. Они насчитывают не более 500 особей, хотя в природе численность муравьиной семьи достигает нескольких тысяч. Гнёзда располагаются на границе участка и проезжей части дороги.
Чёрный садовый муравей к новым условиям обитания подстраивается виртуозно. Поскольку из-за частых стрижек газонов траве не дают вырасти, чёрный садовый муравей содержит тлей в почве на корнях растений. Для связывания в единую систему многочисленных гнёзд и соединения их с колониями тлей он строит крытые тоннели. Их стенки образованы из склеенных слюной частичек почвы. Такая система поселений спасает муравьёв от палящего солнца и позволяет нарастить большую численность особей.
Интересно, что чёрные муравьи ищут корм не только на газоне. Разведчики почти на полметра заходят на проезжую часть, прячась от колёс в неровностях асфальта.
Один из критических периодов в жизни семьи муравьёв — выход из зимовки. Долгую в наших широтах зиму они переживают в камерах, вырытых глубоко в земле, впадая в оцепенение. По весне, пока корма в природе ещё мало, разогрев гнезда и питание происходят за счёт запасов жира, накопленных в летне-осенний период. Удаётся это не всем.
Муравьиной семье важно быстро вырастить расплод. Заметим, что муравьи — насекомые с полным превращением: из яйца вылупляется личинка, которая затем превращается в куколку, а из куколки выходит на свет взрослый муравей. Яйца муравьёв белого цвета и очень маленькие — размером с маковое зерно. Увидеть их можно, лишь внимательно присмотревшись. А вот то, что обычно называют муравьиными «яйцами» и по размерам сходно со взрослым насекомым, является личинкой или следующей стадией развития — куколкой. Чем лучше условия для расплода, тем быстрее семья нарастит особей, а значит, будет кому приносить корм и защищать гнездо от врагов.
Удивительно, что для ускорения развития чёрный садовый муравей научился использовать городские коммуникации! В весенний денёк мы наблюдали бодрые шеренги муравьёв с расплодом около люка теплотрассы. Чёрные садовые муравьи заносили под крышку люка личинок и куколок. Муравьи-рабочие раскладывали их на бортики люков теплотрассы. А когда расплод прогревался до нужной температуры, его меняли на следующую партию!
Озеленительные службы города невольно обедняют состав сообществ муравьёв да и других насекомых на городских газонах, превращая луга в зелёные пустыни, внешне аккуратные, но практически безжизненные. «А что в этом плохого? И кому вообще нужен муравей в заасфальтированном мегаполисе?» — спросите вы. На самом деле муравьи очень важны и нужны для экологии большого города. Во-первых, ими питаются животные и птицы. Во-вторых, строя в грунте гнёзда и прокладывая подземные тоннели, муравьи рыхлят и перемешивают землю. Это значит, что они делают два чрезвычайно важных и полезных дела — закапывают в землю городскую пыль и формируют плодородный слой почвы. В последнем городские муравьи, пожалуй, преуспели больше дождевых червей.
