В середине XIX века известный итальянский ботаник, сегодня абсолютно забытый, Федерико Дельпино (1833–1905) и великий Чарлз Дарвин вели оживленную переписку, обсуждая цветочный нектар. Нектар интересовал обоих, но ученые придерживались диаметрально противоположных мнений. Многие виды растений способны производить нектар и не только в цветах, обычно полагаемых местом его хранения, но и на стеблях, ветвях и даже оборотной стороне листьев. Функция нектара в цветах понятна – им питаются те, кто их опыляет. Однако зачем нужен экстрафлоральный – долгое время оставалось загадкой. Дарвин полагал, что жидкости, выделяемые вне цветка, служат растениям для вывода отходов. Таким образом, он предлагал рассматривать места выхода экстрафлоральных нектаров чем-то вроде органов выделения, предназначенных для вывода ненужных веществ. Дарвин вдобавок полагал, что цветочный нектар сформировался в процессе эволюции этих выделительных органов.

Выводы Дарвина не удовлетворили Дельпино. Зачем растениям нужно было бы выводить отходы в концентрированном растворе сахара, ведь это требует дополнительных затрат энергии. Это казалось биологу маловероятным. Вещество, содержащее такое количество сахара, никак нельзя было назвать «отходами». По мнению Дельпино, использование столь драгоценных ресурсов должно было приносить растению некие дополнительные выгоды. Он полагал, что экстрафлоральные нектары играли ту же роль, что и нектары в цветах – привлекать насекомых. Непонятным было только, зачем растению нужны были эти насекомые. Присутствие их в цветах было оправдано, но какую пользу могли растению принести насекомые на ветках и стебле? И Дельпино нашел ответ, открыв явление мирмекофилии (от двух греческих слов: múrmex – муравей и phílos – друг).

О чем же шла речь? О растениях, – Дельпино опубликовал в 1886 году монографию о более чем 3 тысячах видов мирмекофилов, – которые использовали экстрафлоральные нектары для привлечения муравьев, получая таким образом защиту от других насекомых и хищников. Это еще одна из областей, в которых растения взаимодействуют с животными. Нектар оказался средством приобретения надежной защиты.

Трудно представить, сколь тонких и изысканных высот достигает сотрудничество растений и муравьев. Существует, к примеру, настоящая ассоциация, объединяющая муравьев и многие виды древовидных растений рода Акация, происходящих из Африки или Латинской Америки. Акации производят особые плоды, служащие пищей для муравьев, и предоставляют им жилище внутри ствола, в котором муравьи могут выращивать личинок. И это не все блага: в точности, как продавцы товаров из телемагазина, «в нагрузку» к питанию и проживанию, акации предоставляют муравьям бесплатное питательное питье в форме экстрафлорального нектара. В благодарность муравьи заботятся о безопасности акации. Они защищают ее от агрессоров из животного и растительного мира, которые тем или иным способом угрожают дереву, на котором они живут. И делают это с высокой степенью надежности. Не только насекомые держатся подальше от акации, но и многие животные во много раз крупнее муравьев, приди им в голову легкомысленная идея приблизиться к акации, получат от муравьев в полной мере. Муравьи будут отчаянно кусать, пока те не отстанут, даже таких крупных животных, как слон или жираф.

Защита муравьев не ограничивается отпугиванием животных любого размера. Любое растение, которое осмелится занять место на расстоянии нескольких метров от растения-покровителя, будет уничтожено без всякой жалости. Подобные явления вовсе не редки в таких местах, как амазонские леса – там можно встретить идеально круглые поляны, лишенные всякой растительности, вокруг акации. Это явление вызывает ужас у жителей амазонских лесов, они называют такие поляны «садами дьявола». Это взаимодействие между растениями и муравьями, казалось бы, являет собой великолепный образец сотрудничества; на первый взгляд – классический пример симбиоза. Однако все обстоит не столь просто, как кажется: недавние многочисленные исследования выявили ряд скорее тревожных подробностей. Под маской идиллии и взаимной выгоды скрывается подловатая история обмана и манипуляции, выставляющая акацию в самом неприглядном виде.

Экстрафлоральный нектар, который производит растение, представляет собой высокоэнергетический сладкий напиток; и все знают, что ничто так не привлекает насекомых, как сахар, и поэтому долгие годы биологи считали, что именно в нем и заключается особая привлекательность нектара. Однако, как выяснилось, нектар содержит не только сахара: в нем были обнаружены еще сотни других химических компонентов, в том числе множество алкалоидов и небелковых аминокислот – таких, как, например, γ-Аминомасляная кислота (сокр. ГАМК, GABA), таурин и β-аланин. Эти вещества играют важные функции в работе нервной системы животных, регулируют возбуждение и, соответственно, поведение. ГАМК, например, – главный нейротрансмиттер, отвечающий за торможение как у позвоночных, так и у беспозвоночных, в том числе у муравьев. Таким образом, изменение ее концентрации из-за питья нектара может заметно изменить поведение насекомого. Кроме того, в нектаре содержатся и алкалоиды, такие как кофеин, никотин и многие другие. Они влияют на когнитивные способности муравьев (так же, как и других насекомых, участвующих в процессах опыления), вызывая при этом привыкание.

Это поразительное свойство растений было открыто при исследовании акации и многих других мирмекофилов. Оказалось, что они способны не только производить подобные вещества, но и регулировать их концентрации в нектаре, управляя таким образом поведением муравьев. Как опытные наркодилеры, акации завлекают муравьев, подсаживают их на сладкий нектар с алкалоидами и, сделав зависимыми, контролируют их поведение. Они могут легко повышать уровень агрессии насекомых или собирать их вокруг дерева, просто изменяя количество и состав нейроактивных веществ в нектаре.

Неплохо для существ, которые делают вид, что совершенно пассивны и безразличны к происходящему вокруг, только потому, что они укоренены в почве. Их способность манипулировать животными, тонко и ловко используя могущество химии, достигла уровня настоящего искусства.