Vachellia drepanolobium , более известная как Acacia drepanolobium или свистящий шип , [1] — акация с раздутыми шипами,произрастающая в Восточной Африке. Свистящий шип вырастает до 6 метров в высоту. Он производит пару прямых шипов на каждом узле, некоторые из которых имеют большие луковичные основания. Эти раздутые шипы от природы полые и заняты любым из нескольких симбиотических видов муравьев. Общее название растения происходит от наблюдения, что когда ветер дует над луковичными шипами, в которых муравьи проделали входные и выходные отверстия, они производят свистящий звук. [3]
Свистящий терн является доминирующим деревом в некоторых районах горной Восточной Африки, иногда образуя почти монокультурные леса, особенно на почвах « черного хлопка » с затрудненным дренажем и высоким содержанием глины. [4] [5] Его поедают жирафы и другие крупные травоядные. Он, по-видимому, адаптирован к огню, легко порослев после «топового поражения» огнем. [6]
Свистящий шип используется в качестве ограждения, рукояток инструментов и других орудий. Древесина свистящего шипа, хотя обычно и небольшого диаметра, твердая и устойчива к термитам. [7] Ветви также можно использовать для растопки, а его смолу иногда собирают и используют в качестве клея. Способность давать поросль после рубки делает его возможным устойчивым источником топливной древесины и древесного угля. [8] С другой стороны, свистящий шип также считался сорняком пастбищных угодий и видом древесных растений, заносящих леса . [9] [10]
Как и другие акации, свистящие колючки имеют листья, содержащие танины, которые, как полагают, служат отпугивающими факторами для травоядных. Как и все африканские акации, они защищены шипами. [11] Кроме того, свистящие колючки акации являются мирмекофитами , которые сформировали мутуалистические отношения с некоторыми видами акациевых муравьев . В обмен на укрытие в луковичных шипах ( доматиях ) и выделениях нектара эти муравьи, по-видимому, защищают дерево от травоядных животных , таких как слоны и жирафы, [12] [13], а также от травоядных насекомых.
На участке в Кении три вида муравьев Crematogaster и один вид муравьев Tetraponera конкурируют за исключительное владение отдельными деревьями со свистящими колючками: Crematogaster mimosae , C. sjostedti , C. nigriceps и Tetraponera penzigi . [4] [5] Виды муравьев различаются по уровню мутуализма с деревьями со свистящими колючками. Самый распространенный симбионт муравьев (~ 50% деревьев), C. mimosae , имеет самые сильные мутуалистические отношения, агрессивно защищая деревья от травоядных животных, полагаясь на раздутые шипы для укрытия и питаясь нектаром, вырабатываемым железами у основания листьев. (См. также: Crematogaster peringueyi .)
3-октанон и 3-октанол были идентифицированы как феромоны тревоги Crematogaster negricepts и C. mimosa, используемые для защиты своего дерева. Эти химические вещества являются компонентами секреции нижнечелюстной железы муравья. [14] Более поздний анализ секреции нижнечелюстной железы этих муравьев и C. sjostedti показал явные различия в 28 летучих соединениях, которые были идентифицированы. [15]
Поскольку муравьи конкурируют за исключительное использование данного дерева, некоторые виды используют тактику, чтобы уменьшить вероятность вторжения враждебных муравьев. Муравьи Crematogaster nigriceps обрезают почки деревьев, чтобы уменьшить их боковой рост, тем самым уменьшая вероятность контакта с соседним деревом, занятым конкурирующей колонией. Tetraponera penzigi , единственный вид, который не использует нектар, вырабатываемый деревьями, вместо этого уничтожает нектарные железы, чтобы сделать дерево менее привлекательным для других видов.
Симбиотические отношения между деревьями и муравьями, по-видимому, поддерживаются эффектами ощипывания крупными травоядными. На участке в Кении, когда крупные травоядные были экспериментально исключены, деревья сократили количество нектарных желез и раздутых шипов, которые они предоставляли муравьям. В ответ на это обычно доминирующие C. mimosae увеличили уход за паразитическими сокососущими насекомыми в качестве заменяющего источника пищи. Кроме того, количество деревьев, занятых C. mimosae, сократилось, в то время как вдвое больше стало занято C. sjostedti , гораздо менее агрессивным защитником деревьев. Поскольку C. sjostedti извлекает выгоду из отверстий, проделанных личинками жуков-сверлильщиков, этот вид способствует паразитированию деревьев жуками. В результате мутуалистические отношения между деревьями с свистящими колючками и местными муравьями разрушаются при отсутствии крупных травоядных, и деревья в результате становятся парадоксальным образом менее здоровыми [5] и становятся гораздо более уязвимыми, если травоядные будут вновь завезены. [16]
