Долгое время мы считали, что у муравьёв-плотников всё предельно просто. Как минимум, с химической точки зрения. Они не жалят: у них нет жала, способного нанести болезненный укол.
Вместо этого они впрыскивают муравьиную кислоту из железы в задней части брюшка.
Подсемейство Formicinae — одна из самых успешных групп муравьёв в природе — по сути превратило использование кислотного спрея в искусство. Кислота может составлять до 70% от всего объёма вещества, выделяемого через анальное отверстие.
Этот механизм отлично работает для защиты. В этом сомнений нет. Но он выполняет и другие функции. Муравьи смазывают этой кислой субстанцией своё потомство, чтобы защитить его от плесени. Они сами употребляют её, чтобы регулировать pH в кишечнике. Кислота служит сигналом тревоги и призывает на помощь другие особи.
Учёные полагали, что муравьина кислота справляется со всеми этими задачами. Один ингредиент. Один приём.
Это предположение оказалось ошибочным.
Скрытое арсенал
Ранее уже ходили слухи. Появлялись разрозненные научные статьи. В сноске одного из исследований десятилетней давности, которое почти никто не читал, упоминались пептиды — небольшие белковые молекулы. Но никто не стал углубляться в эту тему.
Профессор Тимо Нидермайер из Свободного университета Берлина решил вернуться к этому вопросу.
Он обнаружил старую публикацию. «В статье упоминалось, что этот яд также содержит пептидные соединения, — рассказал он. — Большинство людей забыли об этом. Но не он».
Его команда выбрала восемь видов муравьёв-плотников. Они не были близкими родственниками; эти виды обитают в разных частях света. Каков был результат?
Учёные обнаружили тридцать пять новых ядовитых пептидов.
Они назвали их формикотоксинами.
Их оказалось тридцать пять.
Это меняет всё, что мы думали о том, как работают эти насекомые. Это доказывает, что яд муравьёв-плотников — это не просто миниатюрная «кислотная дождь». Это сложная химическая библиотека. Точный состав варьируется в зависимости от вида. Причём сами пептиды широко распространены среди всего подсемейства Formicinae.
Пептиды для защиты
Итак, какую функцию они выполняют?
Исследователи объединили методы биологии, химии и фармацевтики. Они использовали протеотранскриптомный подход. Звучит сложно, но по сути это означает одновременный анализ данных РНК и белков. Учёные отслеживали генетические последовательности, а затем синтезировали полученные вещества в лаборатории.
Затем они провели тесты на биологическую активность.
Ответ оказался неожиданным: речь идёт о гигиене.
Муравьи покрывают ими своё потомство и опрыскивают пол в муравейнике. «Скорее всего, формикотоксины усиливают внешнюю иммунную защиту, — заключила команда. — Они вступают в действие, когда первоначальный антимикробный эффект муравьиной кислоты ослабевает».
Задумайтесь об этом на мгновение. Муравьиная кислота действует быстро, но недолго. Она испаряется и выветривается.
Эти пептиды остаются. Они продолжают уничтожать грибки долго после того, как кислота исчезнет.
Доктор Саймон Трагуст из Галле-Виттенбергского университета им. Мартина Лютера отметил, что противогрибковые эффекты оказались впечатляющими. Это серьёзное преимущество. Муравьи живут во влажной почве и обитают плотными скоплениями. В колонии болезни распространяются стремительно, а патогены присутствуют повсюду.
Почему это важно для нас?
Проблема устойчивости микроорганизмов к лекарствам у человека становится всё острее. Нам не хватает средств борьбы с устойчивыми бактериями и грибками. Природа же миллионы лет оттачивала свои решения. Видов муравьёв подсемейства Formicinae более 3700.
Каждый из них может скрывать уникальный биоактивный ключ.
Мы лишь прикоснулись к поверхности. Изучено всего восемь видов. Осталось найти так много нового. Статья Лукаса Коха и его коллег, опубликованная в журнале Science Advances, — это только начало. Истинная история, возможно, ещё ждёт своего часа в муравейнике следующего вида, который попадёт под прицел учёных.
Lukas Koch et al. «Beyond formic acid: Peptides in carpenter ant venoms aid in disease protection» [За пределами муравьиной кислоты: пептиды в яде муравьёв-плотников помогают защищаться от болезней]. Science Advances 12 (20), 2026; doi: 10.112/sciadv.aed478.
