Супермухи. Удивительные истории из жизни самых успешных в мире насекомых - Джонатан Бэлкомб

Чаще всего растения манипулируют насекомыми. Цветы, не дающие насекомым пыльцы, так наловчились обманывать насекомых-опылителей, что эти черты развились почти у всех основных групп цветковых растений, включая около трети всех орхидей, а это около 10 000 видов.

Возможно, вы слышали об орхидеях, округлой формы цветы которых напоминают брюшко самок пчел, что делает их привлекательными для самцов. Подобная растительная порнография притягивает пчел, и самцы стараются спариться с цветком, иногда оставляя на нем даже немного спермы. В процессе его припечатывают (и мы скоро увидим, что иногда это довольно жестоко) запасом цветочной пыльцы. Вам, наверняка, интересно, почему естественный отбор не избавляется от самцов, тратящих свою сперму впустую, однако производство спермы относительно дешево, и ее потери не особенно редки в природе.

Некоторые орхидеи используют тактику соблазнения по отношению к мухам. У одной южноамериканской орхидеи цветы удивительно похожи на самку тахины, или ежемухи. Среди визуальных уловок – рыльце пестика, расположенное рядом с кончиком «ложного брюшка», которое отражает солнечный свет так же, как генитальное отверстие самки мухи. Самцы мух опыляют цветы во время безуспешных попыток совокупиться с цветком[302]. Другие цветы за равноправие: темные пятна на лепестках южноафриканского кустарника привлекают мух-жужжал обоих полов[303].

Одну крупную подтрибу орхидей[304], насчитывающую более 5100 видов, опыляют в основном мухи. Род Trichosalpinx насчитывает около 110 видов[305], произрастающих от Мексики и Центральной Америки до северной части Южной Америки. Одной из наиболее заметных особенностей этих цветов стала темно-фиолетовая губа с тонкой каймой[306], «настроенная» так, чтобы двигаться только под действием веса и инерции крылатых опылителей. Однако эта структура обладает и другим типом подвижности: она вибрирует от воздушных потоков из-за соединения основания губы с тонкой гибкой связкой.

Исследовательская группа из Коста-Рики обнаружила, что самки определенной кусачей мошки садятся исключительно на цветки Trichosalpinx. Мошки подлетали к цветкам зигзагами и садились на боковые чашелистики. Они сразу же подходили к краю, осматривали окаймленную поверхность от кончика до основания, и, найдя нужное место, высасывали экссудат с поверхности цветка при помощи мясистых ротовых аппаратов. Когда крошечная мошка приближалась к точке равновесия цветка, под ее весом губа резко двигалась, поднималась примерно на 35° вверх, ударяя насекомое о колонку, или гиностемий. Если в этой точке одновременно оказывались несколько мошек, из-за лишнего веса рычажный механизм не срабатывал.

Далее следовала борьба за освобождение, и мошка спиной задевала вершину гиностемия, либо удалив с него поллинарий (мешочек с пыльцой), либо, если он уже был на мухе, оставляла его на рыльце пестика. Миссия выполнена, губа цветка возвращается в исходное положение, а мошка либо перелетает на другой цветок, либо остается.

Не всегда мошка выполняет свою миссию без осложнений. Иногда у насекомого не получалось получить поллинарий и освободиться; попав в ловушку, оно просто умирало в цветке. Этого достаточно, чтобы заставить нас задуматься о том, может ли бывалая мошка испугаться такого грубого обращения и начать избегать данных орхидей? Однако успешным опыление можно считать только в том случае, если насекомое возвращается к цветку того же вида. Возможно, для них это развлечение, своего рода катание на американских горках с напитками за счет заведения.

Сталкиваемые мошки, похоже, не полностью экологически зависят от цветов. Когда цветы рассмотрели под электронным микроскопом, не было обнаружено никаких признаков того, что мошки отложили яйца или личинки. И это, возможно, пример взаимовыгоды для обоих организмов.

Напомним, эти мошки питаются кровью, поэтому орхидеи заманивают их отнюдь не сладким нектаром. Скорее, они имитируют сенсорные сигналы, которые мухи используют для поисков позвоночных в качестве добычи. На эту мысль наводит тот факт, что выделения, которые мошки собирают с губы цветка, представляют собой белки, а не сахара, а именно за белками охотятся самки, ищущие кровь. Еще одна подсказка в том, что цветы привлекают только самок, а не самцов, которым кровь не нужна.

Однако здесь может быть более изящная форма мимикрии. Некоторым мошкам из тех, о которых мы говорили, свойственен клептопаразитизм, то есть они крадут пищу, пойманную другим хищником. Можно встретить подобных мошек, дерзко орудующих в паутине. Растения, поощряющие такое поведение, называются клептомиофилами, «любителями мух-воров». Орхидеи привлекают мошек, подавая сигналы, имитирующие их добычу. Окаймленная бахромой губа, которая движется из-за вибрации или ветра, может создавать визуальный эффект, подобный эффекту добычи, пойманной в ловушку и обездвиженной в паутине. Эти вибрационные движения[307] также помогают распространить привлекательные цветочные ароматы, как это свойственно другим орхидеям. Сначала цветы привлекают мошек издалека, имитируя аромат беспозвоночного хозяина. Как только мошка приближается, срабатывают сигналы на коротком расстоянии, тактильные (волосистые поверхности губ), визуальные (фиолетовый цвет) и механические (движение губы), напоминающие поверхность тела гусениц или, возможно, пауков. Небольшое количество белка, которое производится такими цветами, позволяет предположить, что они создают пищевые обманки. Белок служит сигналом[308], поддразниванием, чтобы заманить самок кусачих мошек в цветок и направить их к месту опыления.

Однако коэволюционный подход свойствен не только двум видам. У миртовых мух[309], например, очень специфические отношения с червями-нематодами и растениями-хозяевами семейства миртовых. Эти связи характеризуются одновременно как паразитические и мутуалистические. Каждый из примерно 30 видов мух – хозяин одного вида нематоды, весь жизненный цикл которой вращается вокруг мухи. Спаривающиеся нематоды проникают в личинок самок мух, питающихся внутри мирта, и откладывают яйца в гемолимфу личинки. После созревания из яиц вылупляются молодые нематоды, которые передаются растению-хозяину, когда взрослая муха откладывает яйца в бутоны или стебли мирта. Пока это выглядит так, как будто черви паразитируют на мухах. Но есть и другой аспект. Оказавшись внутри мирта[310], черви заставляют растение формировать галл, который служит защитной камерой и источником пищи для следующей вылупившейся партии личинок мух. И эти ресурсы приносят пользу и нематодам. Таким образом, дав приют крошечным червям, которые, похоже, не представляют собой угрозы жизни для своего хозяина, мухи получают роскошный гостиничный номер с обслуживанием. И они не спешат выезжать: в то время как взрослые особи могут прожить всего несколько часов, личинки некоторых галлиц живут в своих удобных помещениях до трех лет.

Вонючая мухоловка

Яркие краски и сладкие ароматы цветов издавна вдохновляли поэтов, например Шекспира и Гёте. Конечно, цветы существуют совсем не ради нашего блага, хотя флористы могут с этим поспорить. Если смотреть исключительно с точки зрения биологии, цветы появились и эволюционировали, чтобы облегчить передачу гамет между индивидами для