Самцы ос отбились от лягушек генитальными шипами

Японские зоологи обнаружили, что самцы одиночных ос Anterhynchium gibbifrons используют для защиты от хищников шипы, растущие около гениталий. Несмотря на то, что эти структуры не выделяют яда, ими можно очень больно уколоть. В экспериментах осы-самцы примерно в тридцати пяти процентах случаев успешно отбивались генитальными шипами от лягушек, которые пытались их проглотить. Впрочем, как отмечается в статье для журнала Current Biology, защита вооруженных жалами самок все же намного эффективнее.

Самки ос, пчел и шмелей в процессе эволюции обзавелись грозным оружием. Яйцеклады этих насекомых превратились в жала, с помощью которых они наносят врагам болезненные уколы и вводят в их тела яд. А яркая предупреждающая окраска жалящих перепончатокрылых сообщает хищникам, что с ними лучше не связываться. Многие безобидные насекомые, например, мухи-журчалки (Syrphidae), даже успешно подражают ей, чтобы защититься от врагов.

Самцы ос и пчел лишены жала и не могут постоять за себя, а чтобы избежать встреч с хищниками, имитируют самок окраской и поведением. Тем не менее, японские зоологи Синдзи Сугиура (Shinji Sugiura) и Мисаки Цудзии (Misaki Tsujii) из Университета Кобе на личном опыте убедились, что некоторые из них все-таки способны защититься от врагов. Когда исследователи изучали жизненный цикл одиночных ос Anterhynchium gibbifrons, самцы этих насекомых болезненно жалили их, но не вводили яда. Оказалось, что осы-самцы наносят уколы с помощью парных генитальных шипов, расположенных около эдеагуса — аналога пениса. Их поза при этом напоминает позу жалящих самок. Дополнительные наблюдения показали, что самцы никогда не используют это оружие против самок.

Сугиура и Цудзии предположили, что шипы около эдеагуса служат самцам Anterhynchium gibbifrons для защиты от хищников. Чтобы проверить данную идею, исследователи подсаживали этих насекомых в террариумы к японским квакшам (Hyla japonica), которые могут охотиться на них в природе. В общей сложности в экспериментах участвовали семнадцать лягушек и семнадцать насекомых.

Все квакши пытались проглотить предложенных им ос. Однако насекомые в ответ наносили лягушкам уколы генитальными шипами и кусали их челюстями. В результате 35,3 процента квакш выплюнули схваченных ос, причем размер хищника и потенциальной жертвы не влияли на это решение. Затем авторы предложили лягушкам самцов, у которых предварительно удалили гениталии вместе с шипами. Квакши проглотили всех обезоруженных особей, даже несмотря на то, что те кусались. Таким образом, генитальные шипы действительно играют важную роль в защите ос-самцов от хищников.

На следующем этапе авторы повторили эксперимент с самками A, gibbifrons. 52,9 процента квакш, которым предложили ос-самок, проигнорировали их. А те лягушки, что все-таки попытались схватить этих насекомых, выплюнули их в 87,5 процента случаев. Таким образом, у самок данного вида защита намного эффективнее, чем у самцов. Кроме того, чем крупнее самка осы, тем выше шансы, что квакша откажется на нее нападать (или выплюнет, если все таки схватила).

Впрочем, защита A. gibbifrons эффективна не против любого хищника. Когда исследователи повторили эксперимент с чернопятнистыми лягушками Pelophylax nigromaculatus, те съели всех предложенных им самцов и самок ос. Вероятно, причина в том, что эти амфибии устойчивее к уколам и яду ос.

Генитальные шипы на эдеагусе или около него есть у многих самцов ос из семейств Tiphiidae, Sphecidae, Mutillidae, Scoliidae, and Vespidae. Энтомологи давно подозревали, что эти насекомые могут использовать генитальные шипы для защиты. Некоторые из них даже наблюдали такое поведение. Однако Сугиура и Цудзии первыми сумели подтвердить гипотезу о защитных функциях генитальных шипов экспериментально. По их словам, шипы и другие структуры на гениталиях самцов обычно рассматривают в контексте полового отбора. Однако в действительности они могут выполнять и другие функции, например, защиты от хищников.

Ранее Синдзи Сугиура выяснил, что жуки-водолюбы Regimbartia attuata могут выбраться из пищеварительного тракта лягушек, которые их проглотили. Они активно продвигаются к клоаке с помощью лапок и стимулируют дефекацию. Кроме того, Сугиура и его коллега Масакадзу Хаяси (Masakazu Hayashi) обнаружили, что наземные гусеницы при попадании в воду не тонут за счет поверхностного натяжения, а представители семейств совок и эребид даже передвигаются по поверхности воды при помощи активных движений тела.