Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты - Александр Храмов

С одной стороны, термиты – это вечные дети, но с другой – детства у них нет вовсе, если под детством понимать блаженный период ничегонеделания, когда тебя обслуживают другие. Поскольку термиты – насекомые с неполным превращением, их нимфы ничем принципиально не отличаются от взрослых: у них есть ноги и челюсти, и, значит, они могут работать и работают начиная с момента вылупления. Напротив, общественные перепончатокрылые относятся к насекомым с полным превращением, так что личинка муравья или осы – это беспомощный червячок, который нуждается в постоянном уходе и не вносит почти никакого вклада в жизнь семьи, ну прямо как человеческий младенец. В лучшем случае личинки участвуют в функционировании «общественного желудка», переваривая скормленную им пищу и отрыгивая ее обратно рабочим. У тропических муравьев-портных (Oecophylla) личинки также выделяют шелк для постройки гнезда. Но в целом перепончатокрылые включаются в трудовую деятельность только после достижения взрослого возраста. Еще один важный нюанс: у перепончатокрылых каста рабочих состоит только из самок. Муравейник или улей – это настоящая фем-коммуна (ну или женский монастырь, кому как больше нравится), крылатые самцы появляются там только на короткий срок и не принимают участия в работах по хозяйству. Напротив, у термитов среди рабочих есть как самки, так и самцы.

Как и у перепончатокрылых, у тараканов переходу к эусоциальности предшествовало укрупнение мозга. Для тараканов Cryptocercidae и Blattidae, которые близки к предкам термитов, характерны очень крупные грибовидные тела. Например, у американского таракана (Periplaneta americana) в каждом из них находится в среднем по 175 000 клеток Кеньона – это лишь немногим меньше, чем у медоносной пчелы. В ходе экспериментов он демонстрирует неплохие способности к обучению и запоминанию. Об умственных способностях американского таракана свидетельствуют также имеющиеся у него особые лопастевидные выросты на грибовидных телах. Как и складки головной коры человека, они создают дополнительное место для размещения нейронов. Подобные лопасти есть и у криптоцеркусов. У самых примитивных термитов лопасти на грибовидных телах устроены примерно так же, как у предковых тараканов, а у высших термитов они получают дальнейшее развитие, разрастаясь и образуя петли[370]. Так что возникновение эусоциальности у тараканов стоит расценивать не как случайность, а скорее как заранее предрешенный итог их эволюции, которая шла по пути усложнения родительского поведения.

* * *

Недавно СМИ обошла новость об индонезийской девушке, у которой термиты съели в шкафу банкноты на сумму 10 млн рупий. Вот так на собственном опыте она убедилась, что термиты унаследовали от своих тараканьих предков не только крупный мозг, но и способность переваривать целлюлозу. Термиты усваивают до 99 % потребляемой целлюлозы и до 87 % – гемицеллюлозы[371]. В теплых странах любой целлюлозосодержащий предмет, от туалетной бумаги до деревянных балок крыши, может стать добычей термитов. Согласно статистике, в США они ежегодно повреждают около 600 000 домов, в Австралии ими заражен каждый третий дом. С детства в моей памяти отпечатались рассказы о термитах, которые могут тайком изнутри съесть стол или кресло, оставив нетронутыми только тончайшие внешние стенки. При малейшем прикосновении такая мебель рассыпается в пыль. Прожорливость термитов поражает воображение. В конце XIX в. шотландский натуралист, путешественник и проповедник Генри Драммонд писал, что человек с деревянной ногой, устроившийся на ночлег недалеко от их гнезда, утром может обнаружить вместо своего протеза кучку опилок.

Жителям России, которые имеют шанс встретить термитов только на Дальнем Востоке и Северном Кавказе, сложно представить, насколько велико значение этих насекомых в более теплых широтах – в Австралии, Африке и Южной Америке. Если леса Северного полушария часто завалены валежником и буреломом до состояния непролазности (вспомните хотя бы шишкинское «Утро в сосновом лесу» с конфетных оберток), то африканский сухой лес поражает наблюдателя своей прибранностью. Даже небольшая ветка, лежащая на земле, здесь большая редкость, как если бы под пологом леса ежедневную уборку проводили какие-то невидимые эльфы. Эти невидимые эльфы – термиты. Особенно важна их роль в прериях и саваннах, где слишком сухо для грибов и дождевых червей, которые занимаются утилизацией отмирающих растительных остатков в более дождливых местах. Было подсчитано, что в саваннах на юге Нигерии термиты в среднем расщепляют около 60 % мертвой древесины, или же 24 % всего объема растительного мусора[372].

Если мы заглянем в кишечник низшего термита, то обнаружим там настоящий зоопарк, населенный множеством жгутиковых простейших (рис. 14.2). Эти микроскопические волосатые зверюшки постоянно снуют туда-сюда, сталкиваясь друг с другом, как слэмеры на рок-концерте. Палеонтологам удалось разглядеть жгутиконосцев даже в кишечнике термита из доминиканского янтаря возрастом 15–20 млн лет – для этого пришлось распилить янтарь с инклюзом на множество тонких поперечных срезов[373]. К настоящему моменту из кишечника термитов и древоядных тараканов описано более 450 видов различных жгутиконосцев. Они относятся к двум группам – Oxymonadida и Parabasalia, вторая из которых делится на трихомонад и гипермастигид. Люди, ведущие беспорядочную половую жизнь, имеют шанс познакомиться с трихомонадами на собственном опыте, изгнать этих паразитов из мочеполовой системы не так-то просто. Но в большинстве случаев жгутиконосцы из групп Oxymonadida и Parabasalia – безвредные обитатели кишечников позвоночных и членистоногих, которые не переносят присутствия кислорода и почти никогда не проникают в другие полости тела. Поскольку жгутиконосцы, населяющие термитов и тараканов, представлены уникальным набором родов, то их происхождение до сих пор остается неясным.

Странных волосатиков в кишечнике термитов ученые обнаружили еще в середине XIX в., но долгое время их считали паразитами. Однако в 1920-е гг. американский энтомолог Лемуил Кливленд экспериментально доказал, что на самом деле жгутиконосцы – это никакие не паразиты, а, напротив, симбионты, жизненно необходимые термитам. Желая прояснить значение жгутиконосцев, Кливленд искусственно уничтожал их нагреванием. Критическая температура, которую могут переносить термиты, на 3–4° выше, чем аналогичный показатель для жгутиконосцев. Поэтому, чтобы вывести из термита всех простейших, достаточно сутки продержать его в термостате при температуре 36 ℃. Выяснилось, что прогретые термиты, продолжая исправно питаться, быстро чахнут, но здоровье к ним возвращается, если снова инфицировать их жгутиконосцами. Из этого Кливленд заключил, что жгутиконосцы помогают термитам в переваривании целлюлозы, и упоминания об этом удивительном симбиозе быстро вошли во все учебники.