Чужі проти хижаків

Чужі проти хижаків

Жук сонечко нагадує чепурну бронемашинку — лита краплина в камуфляжних плямах. До того ж він отруйний. Але навіть його вдається підколоти. Прилітає оса і відкладає яйце прямо в тіло жука. Не бійтесь! Пожирання живцем та інших страхіть не буде. У сонечок все інакше. Або майже все.

Оса-паразитоїд Dinocampus coccinellae названа так тому, що спеціалізується на жуках родини Coccinellidae, тобто на сонечках, хоча іноді зазіхає і на довгоносиків. У списку її жертв 61 вид сонечок, причому оса віддає перевагу тим, хто побільше, дарма що сама крихітка — не довше 4 мм. Люди використовують сонечок для біологічної боротьби зі шкідниками і розсилають по всьому світу. Оси їдуть з ними і заселили всі континенти за винятком Антарктиди, хоча найдужче полюбляють помірну зону Північної півкулі.

Коли йдеться про сонечок, важко залишитись непоміченим, і D. coccinellae потрапили в поле зору вчених ще на початку минулого століття, так що спостережень за ними не бракує.

На відміну від багатьох паразитоїдів, ці оси віддають перевагу не личинкам, а дорослим комахам. Лише за повної їх відсутності оса від безвиході відкладає яйце в личинку або лялечку. Однак все одно яйця чекають, поки личинка хазяїна перетвориться на дорослого жука, і лише потім починають розвиток. Але жука ще потрібно знайти. Повзуче сонечко помітне здалеку і при цьому найбільш вразливе. Під час руху голова комахи витягнута вперед, а надкрила підняті, відкриваючи м'які тканини. Нерухомого жука, хоч він і яскравий, оса бачить лише зблизька, і наткнувшись на нього, постукує антенами, спонукаючи зрушити з місця.

У пошуках хазяїна своєї майбутньої личинки D. coccinellae крім зору використовують ще й нюх. Їх приваблюють запахи токсичних алкалоїдів, які сонечка виділяють, щоб відлякувати хижаків. Особливо їм подобаються специфічні сполуки, властиві переважно жукам родини Coccinellidae. Очевидно, оса до цих токсинів стійка.

Паразитоїди намагаються відкладати яйця не в самців, а в самок, причому молодих, а не тих що перезимували, тому що вони більші і активно харчуються і, отже, виступають найкращим резервуаром для яйця. Але не думайте, що, поки оса обнюхує сонечко і стукає по ньому вусиками, жук спокійно чекає своєї долі. Сонечка уколів не люблять і намагаються втекти, вкусити нахабу, відіпхнути яйцеклад ногою, і це їм вдається: одним видам частіше, іншим рідше. Успіх залежить від активності захисної поведінки.

Та ось справу зроблено, яйце відкладено. Оса не паралізує сонечко, і жук веде колишній спосіб життя, а з яйця через тиждень, не більше, виходить личинка з міцними щелепами. Вона використовує їх для того, щоб пожирати... інших личинок. Одна оса відкладає одне яйце, але жука можуть вколоти кілька паразитоїдів. Всередині сонечка буває декілька десятків личинок, зафіксований рекорд — 47, але до другого етапу доживе тільки одна. Покінчивши з конкурентами, личинка-переможець харчується жировим тілом жука. Однак після першої линьки вона втрачає щелепи і переходить на власний провіант.

Одна з внутрішніх оболонок яйця розпадається на окремі клітини тератоцити, які виходять в порожнину тіла жука. Ними личинка і годується. Спочатку цих клітин близько 500, але на той час, коли личинка залишає тіло, їх практично не лишається. Тератоцити синтезують білки і ростуть разом з личинкою; ті з них, які доживають до кінця, сягають півміліметра в діаметрі. Якщо вони ростуть погано, розвиток личинки сповільнюється. Тератоцити — приклад ідеально збалансованого і практично безвідходного харчування, можливо, їх вивчення принесло б велику практичну користь.

А як себе почуває сонечко, всередині якого киплять такі пристрасті? Напевно, непогано. Принаймні, рухається і полює як зазвичай, тільки гонади перестають розвиватись і жирове тіло істотно зменшується. На останній стадії розвитку паразитоїда, коли личинка вже досить велика, заражений жук ходить з розтягнутим черевцем і повислими крилами, проте, позбувшись тягаря, набуває колишнього вигляду. Швидкість розвитку залежить від різних умов, в середньому на все йде близько трьох тижнів. Личинка вибирається назовні між сегментами черевця хазяїна, якому при цьому практично не шкодить. Здавалося б, можна мирно розійтись, але ні, саме тут і починається найгірше. Сонечко паралізоване!

Личинка, користуючись нерухомістю жука, сплітає у нього під черевом кокон, в якому і розвивається. Через 7-10 днів з кокона виходить доросла оса. Найчастіше це самка, тому що яйця партеногенетичні. Самці з'являються рідко.

Весь цей час сонечко нерухомо стоїть на варті кокона, відлякуючи хижаків своїм яскравим попереджуючим забарвленням і захисною рідиною, яку продовжує виділяти.

Щоб паралізувати хазяїна і придушити його імунну систему, оси-паразитоїди зазвичай використовують токсичні білки і поліднавіруси, які вводять разом з яйцями. Однак D. coccinellae поліднавірусів не має, принаймні, їх не знайшли, зате виявили інший вірус, іменований DcPV (D. coccinellae paralysis virus). На відміну від поліднавірусів, у DcPV не ДНК-, а РНК-геном. Вірус знаходиться в яйцепроводі оси, звідки потрапляє в яйця. В дорослих осах DcPV не розмножується, тільки зберігається. Його реплікація відбувається в личинках. В кінці личинкової стадії вірус виходить в порожнину тіла сонечка, заражає його нервові клітини і викликає нейропатію. Ураження нервової системи паралізує жука в момент виходу личинки, змушуючи виконувати обов'язки охоронця. Французькі та канадські вчені, що проводили це дослідження, кидали сонечок в чашку з водою або клали на спинку. Здорові жуки легко пробігають по воді і миттєво перевертаються, а «охоронці» зробити цього не можуть, хоч і намагаються — тільки лапки у них здригаються.

Від вірусної інфекції жук може померти, а може і одужати. На той час, коли з лялечки з'являється оса, кількість вірусів в організмі сонечка істотно знижується, до нього повертається рухливість, і комаха вирушає у своїх справах. Деякі навіть розмножуються. Жуки знову плавають і перевертаються на ноги, хоч і не так швидко та плавно, як раніше, але цілком задовільно.

Наслідки хвороби багато в чому залежать від стану імунної системи сонечка. Здоровий жук успішно справляється з вірусом. Більше того, гемоцити — клітини, що визначають імунну відповідь хазяїна на паразитоїдів, — інкапсулюють або руйнують яйця, і ті гинуть. В цьому випадку сонечко не захворіє: вірус розмножується лише тоді, коли розвивається личинка. Якщо яйце все-таки встояло, розвитку личинки може перешкодити мала кількість або неправильний ріст тератоцитів.

Доля оси залежить від того, в кого з кількох десятків потенційних хазяїнів потрапить її яйце, тому що різні види мають різну сприйнятливість до паразитоїда. В Європі, Західному Сибіру і Японії один з найпривабливіших для оси хазяїнів — семикрапкове сонечко Coccinella septempunctata. Але навіть воно іноді переживає вихід личинки і відкладає власні яйця. А дев'ятнадцятикрапкове сонечко-арлекін Harmonia axyridis — об'єкт для D. coccinellae недосяжний. Його імунна система хвацько знищує осині яйця і успішно справляється з вірусом, так що з арлекіна виходить поганий охоронець. Вчені спостерігали, як H. axyridis з'їла личинку оси, яка зібралась перетворитись на лялечку у неї під черевом.

Порівняно зі звичайною атакою оси-паразитоїда напад D. coccinellae на сонечко має щасливий кінець. Жертва не страждає, часто виживає і навіть може стати пасткою для оси. Однак паразитоїди все-таки знижують чисельність цих корисних хижаків. І вчені шукають засоби захисту від ос. Наприклад, їх можна приманювати пахучими алкалоїдами сонечок.

X

Вхід

Завантажую...