На Земле сегодня живут около 20 квадриллионов муравьев — это примерно 2,5 миллиона особей на каждого человека. Почему именно эти насекомые добились такого численного доминирования, ученые обсуждали десятилетиями. Авторы нового международного исследования, опубликованного в журнале Science Advances, пришли к выводу: ключевую роль сыграла эволюционная «экономия» на индивидуальной защите ради массовости.
Муравьи — одни из важнейших обитателей наземных экосистем. Они аэрируют почву, ускоряют разложение органики и участвуют в распространении семян. По данным на 2025 год, ученые описали около 15,7 тысячи видов муравьев, однако реальное разнообразие может быть значительно выше. При этом большинство видов образуют колонии численностью от тысяч до миллионов особей и действуют как единый организм.
Исследователи давно пытались понять, как небольшие и недолговечные насекомые смогли добиться такого успеха. Ответ кроется в строении их экзоскелета — кутикулы. Это защитная оболочка из хитина и белков, синтез которой требует азота — дефицитного ресурса в природе. Чем толще кутикула, тем «дороже» колонии обходится каждая особь.
Еще в 2017 году мирмекологи под руководством Кристиана Питтерса выдвинули гипотезу: виды с тонкой кутикулой могут выращивать больше рабочих, поскольку тратят меньше ресурсов на каждую особь. Теперь международная группа ученых во главе с Артуром Матте из Кембриджского университета смогла это подтвердить на большом массиве данных.
С помощью алгоритмов компьютерного зрения исследователи проанализировали микротомографические изображения 880 образцов 507 видов муравьев из базы Antscan. Анализ показал четкую закономерность: виды с самыми крупными колониями имеют значительно более тонкую кутикулу. При этом размер самих муравьев может оставаться большим — «экономия» достигается именно за счет облегченной «брони».
Ученые также выяснили, что климат и диета влияют на толщину кутикулы, но играют второстепенную роль. Куда важнее оказалось другое: виды с тонкой кутикулой не только формируют гигантские колонии, но и эволюционируют быстрее, чаще давая начало новым видам. Эта стратегия «дешево и много» стала мощным эволюционным двигателем, позволив муравьям быстро осваивать новые экологические ниши.
Таким образом, секрет успеха муравьев оказался не в силе или яде, а в рациональном распределении ресурсов. Сократив «инвестиции» в защиту каждой отдельной особи, колонии получили численное превосходство — и в итоге заняли доминирующее положение среди наземных животных.
