Морской бамбук и водяные муравьи

Морской бамбук

Тропический климат термоцена принёс пользу бангровым лесам — солеустойчивым колониальным бамбуковым деревьям, которые произрастают вдоль морских берегов. Ранее ограниченные берегами небольшой полосы тёплых мелководий вблизи экватора, теперь они распространены по всему миру. Спустя эоны некоторые из них ещё сильнее приспособились к жизни в море и полностью утратили привязанность к берегу. Способность образовывать ствол уменьшилась, поскольку в этом больше нет необходимости для выживания растения, и корневище вернулось к более примитивной форме, которая стелется по мелководному морскому дну и пускает корни, чтобы закрепиться в песке или иле. Из этого троса образуются многочисленные тонкие и гибкие побеги, которые густыми клубками растут вверх, к поверхности. Побеги растут неопределённо, в конечном счёте достигая длины в три метра и более, верхние части образуют плавающий клубок стеблей вдоль поверхности воды, которые обеспечивают чрезвычайно важное убежище для многих мелких водных животных, включая рыб и ракообразных. Стебли тонкие, — не толще карандаша — но они очень гибкие, и их трудно сразу сломать даже в самых неспокойных условиях, поскольку в них очень мало лигнина, который придаёт прочность и жёсткость стеблям большинства их сородичей.

Этой вышедший в море бамбук полностью водный; он дышит под водой с помощью длинных, похожих на ремни, но тонких, как бумага, листьев, которые поглощают углекислый газ прямо из толщи воды и взамен производят пузырьки чистого кислорода. Несмотря на то, что большая часть бамбука в настоящее время вегетативна, он всё ещё цветёт. Цветки у данного растения мелкие и не очень заметные, рождаются возле стебля на стыке, где лист прикрепляется к стеблю. Они самоопыляющиеся, способны производить семена без опыления от другого растения (это необходимо, так как многие колонии могут почти целиком состоять из одной генетически идентичной особи), но также опыляются течениями, которые распространяют их генетический материал по морю, и в некоторой степени действиями мелких креветок и веслоногих рачков, которые питаются их пыльцой. При этом они непреднамеренно переносят некоторые из них на другие цветочные метёлки, почти как подводные медоносные пч`лы. Как и их предки, растущие на берегу, водный бамбук прячет свои крупные семена поодиночке в очень длинных стручках, иногда весящих несколько килограмм и вырастающих длиной с бейсбольную биту. Эти массивные плоды, во много раз крупнее, чем цветы, которые их породили, развиваются в течение года, прежде чем будут пролиты в воду и, как и их предки, начнут прорастать ещё до того, как покинут родительское растение. Они обладают достаточной плавучестью, чтобы оставаться плавающими в море в течение года, в течение которого саженец может полагаться на большой запас энергии в своем стручке и производить плотный клубок корней, которые растут вниз в толщу воды. В конце концов, если повезёт, саженец вымоет на мелководье и тот сможет закрепиться на семенном ложе корневищем. Однако, если этого не произойдет, то это небольшая проблема. Корневище морского бамбука больше не служит никакой цели, кроме как в качестве якоря, и именно стебли поглощают большую часть питательных веществ из толщи воды. Таким образом, саженец может выжить и вырастить плотную колонию листовых стеблей и корней, полностью взвешенных в открытой воде, образуя изолированную плавающую микросреду обитания, пока он, в конечном счете, не смоет на мелководье и не сможет закрепиться на морском дне. Такие маленькие, полностью свободно плавающие колонии часто можно увидеть за сотни миль в море, где они снова обеспечивают жизненно важное убежище для молодых рыб и мелких водных животных. Хотя большинство колоний в конечном итоге бросают якорь, когда их выбрасывает в прибрежную среду, некоторые из них могут провести много лет на плаву и стать довольно большими, почти похожими на плавучий риф, полный жизни в кажущейся бесплодной пелагической зоне.

Морской бамбук важен не только для выживания мелких морских животных; Многие крупные морские животные питаются их листвой, такие как пелеканарейки и гигаутки, а большие семенные коробочки растений богаты сахаром и жиром, привлекая многих оппортунистических животных, которые в противном случае считались бы плотоядными. Даже буртукланы, облигатные хищники, по возможности поедают эти фрукты, варьируя свой рацион так, как это время от времени делают многие хищные наземные животные, но что до недавнего времени просто не было возможным для океанических - так было, конечно, до появления первых в мире по-настоящему водных фруктов. Но поскольку морской бамбук не получает никакой пользы от того, что животные потребляют его семена, большинство видов пытаются отпугнуть хищников, покрывая съедобную мякоть плода толстой кожурой с горьким вкусом.

Морские муравьи

Группа муравьёв последовала за морским бамбуком в океан. Происходящие от бангровых муравьёв, которые укрывались от приливов в полых клубеньках, образованных растениями-хозяевами, они тоже полностью водные, хотя и не утратили потребности в атмосферном кислороде, как их растения-хозяева. Однако они решили эту потребность самым новым способом, который может позволить насекомым оставаться под водой в течение нескольких недель. Их грудь и брюшко покрыты плотным слоем волосообразных щетинок, которые используются для улавливания тонкого слоя воздуха над телом насекомого и вокруг его дыхальца, который способен служить внешним лёгким, поглощая растворённый кислород из воды и рассеивая отходящие газы. После этого муравей способен добывать пищу под водой почти бесконечно, не боясь утонуть. Чтобы вырастить своих личинок, муравьи жуют и сшивают бамбуковый лист в полузакрытую конструкцию, похожую на палатку, открытую только снизу, которую они затем заполняют воздухом, переносимым с поверхности в своих волосах. Чтобы выпустить пузырь воздуха, эти насекомые совершают резкое, быстрое встряхивание, а затем должны вернуться на поверхность всего через несколько секунд, иначе они рискуют утонуть. Хотя морские муравьи обычно проводят своё время, ползая по затопленным растениям, они способны плавать в такие моменты и передвигаться с помощью ударов задними лапами, которые сплющены по всей длине в вёсла. 

После постройки гнезда рабочие муравьи раскрывают о себе кое-что, что отличает их от большинства других колониальных муравьёв; в этой колонии нет ни одной матки, за которой ухаживают стерильные рабочие. Напротив, каждая рабочая особь сама по себе является фертильной королевой, и их сотрудничество в воспитании детёнышей является функцией удобства и взаимной выгоды — они социальны, но не эусоциальны. Закончив гнездо, муравьи начинают вылезать из воды на любые небольшие участки растительности, до которых они могут добраться, плавающие по поверхности воды. Оттуда они рекламируют свое присутствие феромонами и, если повезёт, вскоре привлекают самца. Самец этих видов сильно отличается от своей партнёрши; самка наиболее крупная среди муравьёв, всего около сантиметра в длину, в зависимости от вида. Её партнер, однако, исключительно массивен — иногда почти семь сантиметров в длину, с очень длинными крыльями, похожими на стрекозиные (самка полностью бескрылая), короткими и коренастыми ногами и очень длинными перистыми усиками, предназначенными для обнаружения феромоны самок. После вылупления он сразу же взбирается на бамбуковую соломину, выходящую из воды, сушит крылья и поднимается в воздух, приземляясь только для того, чтобы спариться со всеми восприимчивыми самками, которых он встречает в своих путешествиях по морю. Из-за того, что он очень сильный летун и живёт несколько месяцев, он может пролететь сотни километров, прежде чем, наконец, исчерпает силы и упадёт в море в первый и последний раз, гарантируя, что даже самые изолированные колонии муравьёв останутся генетически разнообразными. После спаривания самки возвращаются в свое защищённое гнездо под водой и откладывают яйца на стенки заполненной воздухом листовой камеры. Когда личинки вылупляются, самки работают вместе, чтобы кормить их любой мелкой добычей, которую они могут поймать, включая мальков рыб, веслоногих рачков, креветок и мелких моллюсков.

Как самец, так и самка морского муравья хищны и обладают сильными хватательными лапами, усеянными шипами для ловли добычи, и большими жвалами, предназначенными для её усмирения, при этом самка охотится на мелких водных животных, иногда тяжелее её самой, либо на листве бамбука, либо даже на тех, за кем она может гоняться на короткие расстояния в открытой воде, приводимая в движение задними лапами. Самец охотится в основном в полёте, питаясь в основном взрослыми особями дальнего родственника, известного как соляная муха, которая была одним из первых насекомых, эволюционировавших, чтобы использовать богатства моря за много миллионов лет до морского муравья. Эти маленькие крылатые насекомые технически также являются муравьями, хотя их происхождение кардинально отличается, а их внешний вид больше похож на мошку или маленькую муху. Их личинки больше не являются колониальными, они ведут полностью водный образ жизни и развиваются в воде, подобно земным комарам, дышат через трубку на задних концах и сидят вниз головой в воде, где они хватают любые проходящие органические частицы, с которыми сталкиваются. Предки соляных мух эволюционировали в пресных водах, как и комары, но переселились в океаны около пятидесяти миллионов лет назад и в настоящее время встречаются по всему миру, а их личинки на данный момент составляют значительный процент планктона. Взрослые соляные мухи живут всего несколько дней и не питаются, но благодаря широко распространенному тропическому климату термоцена не имеют установленного сезона размножения, и поэтому некоторые размножающиеся взрослые особи могут быть найдены летающими над морем в любое время года во многих регионах, обеспечивая богатый запас пищи для голодных самцов морских муравьев, которым необходимо восстановить свои запасы энергии, прежде чем вернуться к делу распространения своих генов. Ловя добычу своими короткими, но острыми когтями, он питается крылом.

Тем временем, вернувшись в гнездо, спарившиеся самки муравьёв уже отложили яйца и вскоре будут нести добычу обратно в гнездо, чтобы накормить прожорливых личинок. В большом гнезде может откладываться до пятидесяти яиц, хотя обычно нормой является двадцать. Из них большинство вылупляется в самок, а небольшое число образующихся личинок-самцов сразу же распознаётся из-за различия в их запахе. Первоначально самки будут кормить каждого, но по мере роста бросают всех, кроме самых энергичных, и позволяют остальным голодать по причинам, которые станут ясны позже. С избранным самцом, однако, обращаются как с королевской особой, отдавая ему предпочтение во время кормления даже перед его сёстрами, потому что он должен вырасти намного крупнее, чем они, которые могут обойтись гораздо меньшими порциями. Личинки самок окукливаются и появляются как взрослые муравьи, в то время как их брат всё ещё является не более чем постоянно голодной личинкой, которой его мать и тётки непрерывно приносят пищу в течение многих недель, пока он не перевешивает их более чем в двадцать раз и не занимает почти все пространство в гнезде, теперь демонстрируя, почему самки должны прореживать стадо до одного самого энергичного детёныша, чтобы гнездо не было переполнено. Возможно, они будут разорваны на части, утопив всё потомство. Чтобы его водолазный колокол был насыщен кислородом, когда он становится больше, матери и тётушки, а также его взрослые сёстры теперь должны возобновить поездки на поверхность, чтобы подышать свежим воздухом и забрать насыщенные углекислым газом пузырьки  В конце концов, через несколько месяцев, гигантский детёныш формирует куколку и вскоре после этого появляется в виде взрослого муравья, который быстро выползает на поверхность, чтобы обсохнуть и позволить своим крыльям затвердеть. Он улетает в течение дня, бросив без оглядки нянек, которые посвятили всю свою энергию его воспитанию, и с этого момента сразу же становится способным охотиться и размножаться самостоятельно. Самки, вырастившие его, теперь будут настолько истощены, что вскоре умрут, но его и сёстры продолжат либо ремонтировать свое родовое гнездо, либо строить новое и начнут цикл заново. Таким образом, колонии морских муравьёв намного меньше, чем у большинства других видов, редко более пятидесяти и часто меньше, но все же они образованы сёстрами, возможно, не все от одной и той же матери и отца, но выращенными вместе в одном гнезде группой самок, которые также воспитывались вместе. Если две группы самок вступают в контакт, они начинают энергично сражаться, причём одна из них либо отступает, либо ее настигает другая. В случае, если одна колония обгоняет другую, муравьи-победители убивают все яйца или личинки самок в гнезде проигравших. Однако, если колония строит гнездо без личинок самцов, они могут начать войну с соседней группой, пытаясь разорить их гнездо и доставить личинку в свою колонию для выращивания, хотя при этом они, скорее всего, истощат себя. Похоже, что, как и в некоторых человеческих культурах, у этих насекомых существует сильное стремление вырастить сына, который будет носить фамилию рода, или, в данном случае, гены.

Хотя многие водные животные время от времени питаются морскими муравьями, небольшой размер колонии океанических видов означает, что нет ни одного животного, приспособленного специально для того, чтобы питаться муравьями в море, как это происходит на суше.