Тайны осиного гнезда. Причудливый мир самых недооцененных насекомых - Сейриан Самнер

Ultracoelostoma assimile из отряда полужесткокрылых выделяют из зада богатую сахаром медвяную росу, которая привлекает всевозможных беспозвоночных и позвоночных, желающих полакомиться капельками сахара; они, в свою очередь, защищают сахароносных червецов от хищников[280]. Фактически сахар производит растение: насекомое втыкает свои ротовые органы в дерево и сосет богатый сахаром сок.

Этот раствор сахара всасывается в тело насекомого под таким высоким давлением, что его избыток (весьма обильный) капает из заднего прохода и свисает оттуда сверкающей аппетитной капелькой на кончике длинной трубочки. Стволы бука покрыты такими белыми трубочками, словно застывшими в воздухе росинками; на самом деле это чрезвычайно длинные анальные отверстия – анальные трубки насекомых. Прекрасные, напитанные сахаром трубки, длина которых помогает удерживать охотников за сахаром – летучих мышей, птиц, муравьев, пчел – на безопасном расстоянии от самого насекомого.

Та медвяная роса, которую не съели любители сладкого, капает на кору букового дерева, где создает идеальную среду для размножения черного сажистого грибка – отсюда и название, которое получил Ultracoelostoma assimile в английском, буквально означающее «сажистый буковый червец»[281]. Грибок поддерживает существование другой цепочки этой замечательной биоты: они и его секретный микробиом микроорганизмов служат пищей жукам и ночным бабочкам. Те, в свою очередь, привлекают птиц и ящериц, многие из которых водятся только в этих буковых лесах. Это прекрасно сбалансированная трофическая сеть, в центре которой находится эндемичная букашка с длинной сладкой попкой.

Но тут появляется чужеродная оса Vespula: она обожает сахар до безумия и не упускает случая полакомиться им, поэтому она пирует, словно голодный подросток в суши-баре, который знает, что не ему платить по счету. Она поглощает медвяную росу, а заодно и белковые закуски – других насекомых, у которых (в отличие от нее) есть эволюционное право питаться на дереве, увешанном сахарными нитями. Эта чудесная, уникальная экосистема эволюционировала не для того, чтобы удовлетворять потребности жадного чужака. Популяции ос в этих местах могут достигать плотности около 10 000 рабочих особей на гектар, что составляет биомассу около 3,8 килограмма ос! В разгар основного «осиного сезона», который длится пять месяцев в году, они изводят на корню свыше 90 % урожая медвяной росы.

Экологическое доминирование ос оказало каскадное воздействие на пищевую сеть: они вытесняют других насекомых вроде медоносных пчел[282], которые питаются медвяной росой; они так жадно охотятся на других беспозвоночных, что шансы выжить в осиный сезон у тех практически нулевые; они собирают так много медвяной росы, что местным птицам мало что достается – это делает медвяную росу невыгодным ресурсом для птиц, и получается, что осы вынуждают птиц изменить пищедобывающее поведение, а в некоторых случаях и вовсе переселиться из леса[283][284].

В начале этой главы я упоминала о том, что при определении ценности природы важно учитывать и темную, и светлую стороны ее участия в жизни людей. Если не считать того, что осы несут незначительную угрозу нашим летним пикникам, существенное пагубное воздействие на людей и экосистемы они оказывают только тогда, когда они становятся инвазивными видами, как это случилось в буковых лесах Новой Зеландии. В их защиту можно сказать, что виноваты в подобных вещах не только осы. В масштабах всего мира ущерб от инвазивных насекомых составляет как минимум 70 миллиардов долларов в год[285]. Существует даже официальный список «100 самых опасных инвазивных видов в мире», который составляет и отслеживает Международный союз охраны природы. Среди видов, входящих в этот список, – европейские кролики, жаба ага, комары, водяной гиацинт, домашние кошки, гигантские улитки ахатины, обыкновенный скворец и огненные муравьи. В него включена лишь одна оса[286] (это всего 2 % от числа самых вредных инвазивных видов в мире), как раз та самая, которая обходится Новой Зеландии более чем в 90 миллионов долларов ежегодно. Но в общем и целом осы не так сильно вредят людям, как вы могли бы подумать.

У проблемы с инвазивными осами был один плюс для Новой Зеландии – страна стала форпостом исследований ос. В частности, именно там удалось раскрыть некоторые секреты, связанные с питанием ос.

Начало окукливания ос отмечает изрядная кучка испражнений. Фекалии засыхают на дне гнездовой ячейки в виде твердого черного слоя под названием меконий. Общественные осы обычно используют ячейки сот повторно, так что это не индивидуальная уборная: меконий представляет собой слои экскрементов нескольких разных личинок. Подобно тому как слои горных пород способны поведать о геологическом прошлом, слои мекония на дне осиной выводковой ячеи могут послужить хроникой рациона личинки в этом сезоне. Однако секвенировать слои извергнутого переваренного содержимого кишечника, которое в течение многих недель разлагалось в осином гнезде, – это задача не из легких. ДНК разрушается – причем еще сильнее, чем находящаяся в кишках личинок, которую секвенировали мы с Джорджией. Секвенирование «древней» ДНК или дДнк (aDNA, от ancient DNA), которая сильно деградировала и часто присутствует лишь в небольших количествах, в настоящее время довольно распространено: если ученые способны секвенировать ДНК из останков гоминид возрастом 450 000 лет[287], то осиный помет месячной давности должен быть рядовой задачей.

Исследователи из Новой Зеландии секвенировали осиные экскременты из гнезд четырех видов, которые все являются инвазивными – двух ос-веспин (Vespula vulgaris и Vespula germanica) и двух бумажных ос (Polistes chinensis и Polistes humilis), – чтобы изучить, как общественные осы делят между собой ресурсы. Гипотезу, которую они хотели проверить, впервые выдвинул не кто иной, как сам Чарльз Дарвин. Логически рассудив, что близкородственные виды в отличие от более дальних родственников, вероятно, будут сходны по экологии, поскольку обладают общими средой обитания и пищевыми пристрастиями, Дарвин пришел к выводу, что близкие родственники должны конкурировать друг с другом интенсивнее, чем более дальние. Таким образом, можно было бы ожидать, что в паре родственных видов один окажется пространственно перемещенным (прямо говоря, вытесненным физически) или перестроит свой рацион таким образом, чтобы эти виды занимали различные экологические ниши. Знание о том, как осы делят ресурсы между собой, имеет действительно важное значение для определения их роли в регулировании популяций насекомых, особенно при выяснении, насколько успешно они могут выступать в роли истребителей вредителей, оказавшись в компании своих близких (и дальних) родичей.

Никто не пожелал бы вторжения четырех чужеродных видов сразу, но неудачная ситуация в Новой Зеландии предоставила редкую возможность провести естественный эксперимент для проверки давней гипотезы Дарвина. Если пищевые ниши родственных видов перекрываются, либо должно наблюдаться конкурентное перемещение в пространстве одного из видов в каждой паре одного и того же рода (то есть в любом конкретном месте