«Краткая история насекомых: Шестиногие хозяева планеты». Палеоэнтомолог рассказывает об их становлении и развитии

Насекомые живут на Земле уже более 400 миллионов лет. Они в числе первых освоили сушу и оказали гигантское влияние на другие организмы, в частности, на позвоночных животных — например, без насекомых мы могли остаться такими же волосатыми, как шимпанзе. В книге «Краткая история насекомых: Шестиногие хозяева планеты» (издательство «Альпина нон-фикшн») палеоэнтомолог Александр Храмов рассказывает, какими были древние насекомые, как они эволюционировали и насколько тесно связаны с остальной природой. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, посвященным появлению насекомых, ведущих паразитический образ жизни.

Лес всегда был главным природным богатством Тасмании. В XIX в. из голубого эвкалипта здесь строили трансокеанские суда для перевозки эмигрантов, заготовляли пиломатериалы для быстрорастущих городов соседней Австралии. Когда местных деревьев стало не хватать, на месте выруб ленных лесов тасманийцы принялись высаживать североамериканскую лучистую сосну. Все было хорошо, пока в 1950-е гг. в Тасманию не попал рогохвост Sirex noctilio. В Европе и Азии этот вид крупных пилильщиков, чьи личинки живут в стволах хвойных деревьев, не причиняет особого вреда, но его занос в леса Южного полушария обернулся настоящим бедствием. От рогохвостов, которые распространялись со скоростью лесного пожара, усыхали тысячи гектаров лучистой сосны. Лесозаготовительная индустрия Тасмании оказалась на грани коллапса. Австралийские власти в срочном порядке создали правительственную комиссию для противодействия этому вредителю…

Особая вредоносность рогохвостов объясняется тем, что они нашпиговывают сосны не только своими прожорливыми личинками, но и белой гнилью. Эта разновидность грибов-базидиомицетов необходима личинкам для усвоения живой древесины. Без белой гнили они просто не могут развиваться. Поэтому у каждой самки Sirex noctilio в основании мощного яйцеклада, которым они пропиливают кору, есть два микангия — специальных мешочка для транспортировки грибного мицелия. Когда насекомое откладывает яйцо в пропиленное отверстие, туда же отправляется и порция грибницы. Однако так происходит не у всех рогохвостов. Самки из рода Xeris, лишенные микангиев, решили немного схитрить. Вместо того чтобы самим снабжать потомство грибницей, они подкладывают свои яйца в ходы других пилильщиков, которые позаботились о ее наличии. Отсюда уже лежит прямая дорожка к паразитоидному образу жизни.

Как мы уже знаем, насекомое, поедающее растение, особенно если оно делает это изнутри, по сути, является паразитом. Если ты научился выживать внутри другого живого существа, то по большому счету какая разница — растение это или животное? Граница между насекомыми, которые паразитируют на тех и на других, не столь уж непроницаема, как может показаться на первый взгляд. Например, орехотворки произошли от нормальных наездников, которые — может быть, испытывая затруднения с поиском жертв, — стали откладывать яйца непосредственно в листья, а не в прячущихся там насекомых. Затем некоторые из орехотворок вернулись к паразитизму: вместо того чтобы строить собственные галлы, они принялись откладывать яйца в галлы других видов. Считается, что такой же тип поведения, направленного на экспроприацию чужих ресурсов, и привел к возникновению самых первых паразитоидных перепончатокрылых в начале юрского периода.

Предками паразитоидов считаются пилильщики, которые, подобно рогохвостам Xeris, сначала воровали еду у других растительноядных эндофагов, а затем стали их убивать. Действительно, зачем глотать чужие опилки пополам с плесенью, если можно сразу съесть их владельца? Пилильщикам ничего не стоило переключиться на поедание обитателей древесины, как только они научились находить их ходы под корой. Именно так поступают пилильщики, относящиеся к современному семейству оруссид (Orussidae; рис. 7.3). Их самки легонько постукивают антеннами по поверхности ствола, а создающиеся вибрации воспринимают лапками. Это помогает им выискивать полости, проеденные личинками рогохвостов и жуков-златок, и откладывать туда яйца. После вылупления личинки оруссид начинают заживо поедать владельца хода с заднего конца тела. Жертва не может оказать никакого сопротивления, ведь просвет хода настолько узок, что не дает ей развернуться головой к обидчику.

Оруссиды — это самое настоящее переходное звено, призванное посрамить противников теории эволюции. С одной стороны, они выглядят как типичные растительноядные пилильщики, у которых брюшко соединяется с грудью без узкой перетяжки у основания. Руководствуясь этим признаком, энтомологи объединяют оруссид вместе с другими пилильщиками в подотряд сидячебрюхих (Symphyta). С другой стороны, наличие паразитоидных личинок сближает оруссид с подотрядом стебельчатобрюхих (Apocrita), включающим около 95 процентов видов перепончатокрылых. Этот подотряд носит такое название, поскольку у его представителей имеется стебелек, образованный сужением брюшка, — та самая хорошо известная всем «осиная талия». Стебелек понадобился паразитоидам для увеличения подвижности брюшка. Благодаря стебельку наездники могут выгибать брюшко вверх под прямым углом и направлять длинный яйцеклад отвесно вниз, втыкая его в жертву, подобно тому как Георгий Победоносец, зажав копье в поднятой руке, поражает змея. Оруссиды, вынужденные обходиться без стебелька, — это недоделанные наездники, незавершенный эскиз, автор которого бросил работу на полпути. Что еще надо, чтобы убедиться в существовании эволюции?

Переход к паразитическому образу жизни стал для перепончатокрылых настоящим эволюционным прорывом. Растительная биомасса, как мы помним, — это не самое удобоваримое кушанье. Требуется уйма времени, чтобы извлечь из нее пита тельные вещества. Паразитоиды ждут, когда эту работу за них выполнят другие, и приходят (вернее, прилетают) на все готовенькое. Развитие личинок рогохвостов, питающихся древесиной, занимает от одного года до трех лет, тогда как у личинок паразитоидов на это уходит всего несколько недель. Благодаря этому смена поколений у паразитоидов происходит быстрее, и, следовательно, их эволюция тоже ускоряется. В начале юрского периода, когда наездники только появились, их разнообразие ограничивалось всего четырьмя семействами, но к началу мелового периода общее число семейств паразитоидных перепончатокрылых перевалило уже за 20. Некоторые ученые называют этот скачок разнообразия мезозойской паразитоидной революцией.

Паразитоидная революция пришлась как нельзя кстати, чтобы сдержать численность все новых групп фитофагов, возникавших в мезозое. Если бы не паразитоиды, первые цветковые растения, появившиеся в меловом периоде, были бы съедены на корню. Сделав ставку на высокую скорость роста (о чем мы еще поговорим), цветковые отказались от жесткой, насыщенной лигнином листвы, характерной для голосеменных, которые лучше защищены от фитофагов, но медленнее растут. Эта стратегия цветковых, позволившая им выйти в лидеры, оказалась выигрышной лишь потому, что растительноядных насекомых в дополнение к хищникам жестко контролировали паразитоиды. Об их эффективности говорит хотя бы тот факт, что две трети успешных примеров применения биологических способов борьбы с насекомыми-вредителями связаны с использованием паразитоидных перепончатокрылых. Можно сколько угодно охать и ахать над коварством и безжалостностью паразитоидов, но, если бы не они, цветковые никогда не заняли бы доминирующего положения в растительном мире — их просто растерзала бы ненасытная орава гусениц и жуков.

Подробнее читайте:
Храмов, А. Краткая история насекомых: Шестиногие хозяева планеты / Александр Храмов. — М.: Альпина нон-фикшн, 2022. — 454 с. : ил..