Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты - Александр Храмов

Древнейшие галлы, образованные насекомыми, были найдены на каменноугольных семенных папоротниках, а древнейшие следы минирования – на триасовых вольциевых хвойных. Но вплоть до того момента, когда по Земле распространились цветковые растения, такие повреждения встречались очень редко. Эндофаги не спешили заселять листья и побеги голосеменных – кому понравится купаться в смоле? А вот в кайнозое листья, испещренные галлами и следами минирования, – обычное дело[116] (рис. 6.8). При этом эндофаги демонстрировали удивительную видоспецифичность и консервативность. Например, мины, проеденные на листьях миоценовых дубов молями-малютками (Nepticulidae), не отличить от современных[117]. На западе США галлы орехотворок можно найти на листьях только двух видов ископаемых дубов, причем на одном из этих видов, судя по форме галлов, одни и те же орехотворки жили около 30 млн лет, с начала олигоцена, пока не вымерли вместе с ним[118]. В такую эволюционную ловушку попадает каждый манипулятор: чем лучше ты умеешь управлять своим хозяином, чем лучше ты знаешь все закоулочки его организма, тем сложнее тебе в случае невзгод перейти на питание кем-то еще – остается только погрузиться вместе со своим «тонущим кораблем» в темную пучину небытия.

Несколько упрощая, можно сказать, что структура разнообразия насекомых напоминает перевернутую пирамиду. В ее основании лежат растения. На следующем уровне находятся растительноядные насекомые. По числу известных видов (около 500 000) они почти в два раза превосходят всю наземную растительность, которая служит им пищей. А еще этажом выше располагаются насекомые-паразитоиды, и есть все основания полагать, что по числу видов они опять же намного обгоняют своих жертв. Подсчитано, что в среднем каждый вид растительноядных насекомых является мишенью для 5–10 различных видов паразитоидов[119]. То есть на каждом уровне происходит эскалация видового разнообразия: одна бездна рождает другую бездну, еще обширнее предыдущей. Причем во всех случаях движущей силой этой эскалации является узкоспециальный паразитизм. Фитофаг подлаживается к защитным механизмам конкретного растения, а паразитоид подлаживается к иммунитету конкретного фитофага. Порой возникает несколько специализированных видов, которые конкурируют за одного и того же хозяина и, в свою очередь, становятся хозяевами для еще более разнообразных паразитов следующего уровня.

Три четверти из более чем 80 000 описанных видов паразитоидных насекомых приходится на наездников из отряда перепончатокрылых, почти все остальные – это мухи, хотя изредка паразитоиды попадаются и среди других отрядов, таких как жуки или сетчатокрылые[120] (рис. 7.1). Паразитоидов не следует смешивать с обычными паразитами вроде глистов или вшей. Паразиты, хотя и доставляют неприятности своим хозяевам, стараются не убивать их (иначе погибнут сами). Паразитоид – совсем другое дело. Это, по сути, хищник замедленного действия: вместо того чтобы убить сразу, он лишает жизни постепенно, кусочек за кусочком выедая тело хозяина изнутри или снаружи. Тело жертвы для личинки наездника – не дом на всю жизнь, а лишь живые консервы, за счет которых надо закончить развитие, превратиться во взрослую особь и улететь восвояси. Такая безжалостность приводила в ужас еще Чарльза Дарвина. «Я не могу убедить себя в том, что благодетельный и всемогущий Бог преднамеренно сотворил наездников-ихневмонид с нарочитой целью, чтобы они питались живым телом гусениц»[121], – восклицал он в письме к американскому ботанику Азе Грею, который пытался совместить теорию эволюции с верой в Бога.

* Данные по Hymenoptera, Diptera и Coleoptera взяты из: Heraty J. Parasitoid Biodiversity and Insect Pest Management // Insect Biodiversity: Science and Society / Foottit R. G., Adler P. H. (eds). Vol. 1. Chichester: Blackwell Publishing, 2009. P. 445–462.

В последние годы для изучения паразитоидов энтомологи все активнее применяют молекулярно-генетические методы. Благодаря этому нередко выясняется, что под именем какого-нибудь давно известного и широко распространенного вида на самом деле таятся несколько криптических (скрытых) видов-двойников. Они репродуктивно изолированы друг от друга, демонстрируют некоторые различия в поведении, но при этом часто паразитируют на одних и тех же жертвах и почти никак не различаются по строению тела. О масштабах этого скрытого разнообразия можно судить по результатам многолетнего исследования, проводившегося в тропиках Коста-Рики. В течение 30 лет его участники поймали около 400 000 (!) гусениц, относящихся к 3500 различным видам. Примерно 1 % гусениц нес в себе яйца наездников-браконид. Исследователям удалось вывести из них 313 различных видов этих паразитоидов, и 90 % из них оказались узкими специалистами, т. е. были встречены только в гусеницах одного или максимум двух видов. Лишь шесть из 313 изученных видов браконид были настоящими универсалами и могли развиваться в гусеницах, относящихся не только к разным видам, но даже к разным семействам бабочек. Самое интересное, что 95 % из 313 видов браконид, обнаруженных в ходе исследования, оказались новыми для науки![122]

Иногда криптические виды паразитоидов летают буквально у нас под носом. За ними не надо ехать в тропики – достаточно внимательно поискать в собственной квартире. Именно так поступил Александр Тимохов, сотрудник кафедры энтомологии МГУ. В старой крупе у Тимохова завелись хлебные точильщики – мелкие буроватые жучки, которые привлекли крошечных хальцидоидных наездников. Тимохов отнес их на кафедру вместе с жучками и стал культивировать в лабораторных условиях. Сначала он был уверен, что перед ним представители широко распространенного вида Anisopteromalus calandrae, паразитирующего на амбарных вредителях, но затем оказалось, что у этих наездников совсем другой набор хромосом. Спустя какое-то время наездники с таким же хромосомным числом нашлись и в других местах, включая США, и тогда окончательно стало ясно, что они относятся к ранее неизвестному виду. В 2014 г. отечественный энтомолог Владимир Гохман дал ему видовое название Anisopteromalus quinarius[123], которое происходит от латинского quinque (пять), что указывает на число хромосом в гаплоидном наборе. Про Джеймса Уатта любят рассказывать, что он изобрел паровой двигатель, глядя на кипящий чайник. Однако это только красивая легенда, а вот история с наездниками Тимохова и Гохмана – реальный пример открытия, сделанного на кухне…