Палочники размножаются семенами

Наталья Резник

Наталья Резник

Многие насекомые, чтобы спрятаться от хищников, маскируются, стараясь слиться с фоном. Палочники (отряд Phasmatodea) — чемпионы камуфляжа. Они так похожи на листок или веточку, что их с трудом можно разглядеть на дереве. Более того, яйца многих палочников размерами, формой, цветом и текстурой напоминают семена растений. Их внешняя оболочка очень твердая, рельефная и покрыта плотным слоем оксалата кальция, который растворяется только в сильной кислоте (рН = 2).

На это сходство обратили внимание японские исследователи из университетов Кобе, Коти и Токийского университета сельского хозяйства и технологий [1]. Они предположили, что яйца палочников, подобно семенам, могут распространяться с экскрементами птиц. Как бы палочники ни маскировались, птицы всё равно их видят и едят. Когда хищник глотает самку палочника, чреватую яйцами, они, благодаря плотной, кислотоустойчивой оболочке, благополучно проходят по пищеварительному тракту и падают далеко от родного дерева.

С большинством насекомых такой номер не пройдет, поскольку они яйца не вынашивают, а откладывают сразу после оплодотворения. Однако самки некоторых видов палочников размножаются партеногенезом. В оплодотворении они не нуждаются и в период размножения имеют в теле некоторый запас яиц, напоминая плоды с семенами. В таком случае поедание беременной самки могло бы способствовать расселению ее потомков.

(А). Рыжеухий бульбульHypsipetes amaurotis кормит палочником Ramulus irregulariter dentatus своего птенца. (В) Яйца палочника Ramulus irregulariter dentatus, прошедшие неповрежденными через кишечник птицы. (С) А вот и нимфа, вылупившаяся из такого яйца (Suetsugu et al., 2018)

( А ) Рыжеухий бульбуль Hypsipetes amaurotis кормит палочником Ramulus irregulariter dentatus своего птенца.
( В ) Яйца палочника Ramulus irregulariter dentatus, прошедшие неповрежденными через кишечник птицы.
( С ) А вот и нимфа, вылупившаяся из такого яйца (Suetsugu et al., 2018)

Прежде всего исследователи проверили, сохраняют ли яйца палочника жизнеспособность, пройдя через птичий кишечник. Ученые взяли яйца трех видов с партеногенетическим размножением: Ramulus irregulariter dentatus, Neohirasea japonica и Micadina phluctaenoides (45, 40 и 60 штук соответственно), смешали их с птичьим кормом и скармливали рыжеухому бульбулю, он же короткопалый бюльбюль, Hypsipetes amaurotis — одному из основных поедателей палочников в Японии (см. рисунок).

Ученые собирали все фекалии этих насекомых, тщательно изучая их под микроскопом. Оказалось, что несколько яиц каждого вида, пройдя через кишечник, не получили механических повреждений, и можно было надеяться, что они сохранили жизнеспособность. Однако за два года, с ноября 2015-го по ноябрь 2017-го, ни одна личинка не вывелась.

В октябре 2017 года эксперимент повторили и скормили птицам 70 яиц R. irregulariter dentatus. В этом случае пятая часть яиц выглядела неповрежденной, и в конце февраля 2018 года два из 14 яиц проклюнулись. Эффективность размножения невелика, но у палочников низкая вылупляемость даже в нормальных условиях, что уж говорить о такой экстремальной ситуации. Принципиальную способность яиц палочника расселяться в птичьем кишечнике исследователи сочли доказанной.

Рыжеухие бульбули летают со скоростью до 40–60 км/ч, кишечник опорожняют раз в три часа, так что могут унести яйца на десятки километров. Более того, сезон размножения палочников, сентябрь — ноябрь, совпадает с миграцией японских рыжеухих бульбулей, они в это время собираются в большие стаи. Так что хищничество может играть важную роль в расселении палочников на большие расстояния.

Однако такое расселение трудно назвать эффективным. Взрослые самки палочников содержат мало полностью развившихся яиц, лишь десятая часть из них сохраняет жизнеспособность, пройдя через кишечник, и далеко не из всех потом выводятся личинки. Тем не менее палочники перемещаются медленно, а летать зачастую не умеют, так что расселяться им трудно, и выгоды внутрикишечных перелетов не следует недооценивать.

У яиц-путешественников есть еще одна проблема: неизвестно, где их сбросят. Но ведь и самки палочника роняют яйца с листьев на землю, так что молодые нимфы, вылупившись, в любом случае вынуждены сами искать себе растение для прокорма.

Остается неясным, почему у яиц палочников такая плотная оболочка. Возможно, она возникла в ходе естественного отбора специально для того, чтобы палочники могли использовать пищеварительный тракт птиц для расселения. В конце концов, если насекомое так похоже на растение, то почему бы ему и не размножаться соответствующим образом? Однако плотная оболочка могла изначально выполнять другие задачи, например защищать яйца от паразитических ос. В этом случае распространение птицами — побочный эффект этой уникальной структуры.

Как бы то ни было, как показали эксперименты, орнитохория (т. е. распространение птицами) яиц палочника возможна. Вопрос в том, происходит ли она на самом деле. Распространение яиц на большие расстояния должно повлиять на пространственное распределение генов. В этом случае генетическая структура популяции партеногенетических видов палочника и видов, которые размножаются традиционным путем, будет различаться. Японские ученые собираются проверить, существуют ли эти отличия.

Принято считать, что у насекомых, съеденных птицами, нет шансов выжить. Но они, оказывается, могут воскреснуть в своих потомках. Если гипотеза японских ученых подтвердится, нам останется лишь удивляться, к каким неожиданным последствиям может привести партеногенез.

Наталья Резник

1. Suetsugu K., Funaki Sh., Takahashi A., Ito K., Yokoyama T. Potential role of bird predation in the dispersal of flightless // Ecology. 2018. 99. 1504–1506. DOI: 10.1002/ecy.2230

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (2 оценок, среднее: 4,00 из 5)
Загрузка...
 
 

Метки: , , , , , , , , , , , , , ,

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *