Японские биологи изучили поведение наземных гусениц при попадании в воду. Оказалось, что все исследованные гусеницы не тонули за счет поверхностного натяжения, а представители семейств совок и эребид могли передвигаться по поверхности воды при помощи активных движений тела. Исследование опубликовано в журнале PeerJ.
Для многих наземных насекомых попадание в водоем ведет к гибели: они не могут покинуть воду и тонут или становятся жертвой хищников. Лишь некоторые наземные насекомые способны передвигаться в водной среде. Такой способностью обладают, к примеру, тараканы, богомолы, саранча и муравьи. В научной литературе содержатся сведения о передвижении в воде взрослых особей, о личинках же практически нет информации.
Личинки чешуекрылых (Lepidoptera) в основном ведут наземный образ жизни, и лишь у некоторых видов гусеницы приспособились к жизни в пресных водоемах. При этом наземные гусеницы, обитающие на околоводных растениях, могут случайно попадать в воду, однако мало что известно о том, как они ведут себя в таких ситуациях.
Масакадзу Хаяси (Masakazu Hayashi) из организации Hoshizaki Green Foundation и Синдзи Сугиура (Shinji Sugiura) из Университета Кобе решили изучить поведение наземных гусениц при попадании в воду. На это исследование их натолкнуло наблюдение за гусеницей совки Dinumma deponens, которая передвигалась по поверхности пруда и благополучно добралась до берега.
Для эксперимента ученые летом 2019 года в префектуре Симане и летом 2020 года в префектуре Хиого собрали 52 гусеницы 13 видов бабочек (включая D. deponens) из четырех семейств: пядениц (Geometridae), бражников (Sphingidae), совок (Noctuidae) и эребид (Erebidae).
Биологи помещали каждую из 49 гусениц на поверхность воды в небольшом пластиковом сосуде, а трех гусениц (Hypopyra vespertilio, Acosmetia biguttula и Theretra oldenlandiae) — на поверхность прудов в префектуре Симане. За каждой гусеницей ученые наблюдали в течение двух минут и следили за тем, оставались ли насекомые на поверхности воды и могли ли по ней передвигаться.
Оказалось, что все исследуемые гусеницы держались на поверхности воды, но только личинки семи видов (все пять видов эребид и два из пяти видов совок) смогли по ней перемещаться. Ученые зарегистрировали два типа движения гусениц. Один из них — быстрое сгибание брюшка вверх-вниз — демонстрировали гусеницы совки A. biguttula. Для остальных видов были характерны волнообразные движения тела в горизонтальной плоскости.
Для того чтобы проверить, как размер тела влияет на перемещение по воде, ученые провели эксперимент с 70 разновозрастными гусеницами эребиды Spirama retorta, которых вырастили в лаборатории. Оказалось, что гусеницы с более длинным телом были лучше приспособлены к передвижению по воде.
Биологи отметили, что шесть из семи видов гусениц, способных к перемещению по воде, были собраны с околоводных растений. Также исследователи выяснили, что активное передвижение по поверхности воды помогло гусеницам, помещенным на поверхность прудов, спастись от водных хищников — водомерок и гладышей.
Ученые считают, что необходимы дальнейшие исследования передвижения наземных гусениц в водной среде. В работе было изучено только четыре семейства чешуекрылых (всего их больше сотни), поэтому, по словам авторов, есть большая вероятность того, что подобное поведение могут проявлять гусеницы и из других семейств.
Недавно мы писали об австралийском жуке, который в процессе эволюции приспособился передвигаться по нижней стороне поверхностной пленки воды.
Семён Морозов
Ей не хватало самоорганизации
Израильские исследователи выяснили, что геометрические задачи, которые успешно решает группа муравьев, не может так же легко решить простая физическая модель, и чтобы она приблизилась к муравьям, понадобилось добавить в нее ряд правил, вдохновленных муравьиной механикой. Однако решить наиболее сложную задачу модель смогла только при ручной настройке. Это указывает на то, что муравьи справляются с задачей не только за счет физики, но и за счет самоорганизации, которую авторы назвали коллективной когницией. Работа опубликована в Journal of The Royal Society Interface.