Під час вивчення “барабанних перетинок” у самок японського клопа біологи з Японії зробили несподіване відкриття. Виявилося, що цей орган зовсім не призначений для слуху, як вважали вчені. Комахи використовують його для зовсім іншої мети.
На гомілці самок Megymenum gracilicorne команда Нішино знайшла невелике пористе заглиблення, повне ниткоподібних структур під назвою “гіфа” / © Young Swee Ming
Деякі комахи, такі як цвіркуни, метелики, цикади, мають тимпанальні органи, що нагадують барабанні перетинки, розташовані на передніх лапах, грудній клітці та черевці відповідно. За допомогою цього органу вони можуть чути: наприклад, сприймати шлюбні пісні і розпізнавати ворогів, що наближаються.
Тривалий час біологи вважали, що подібна структура має бути і в клопів сімейства Dinidoridae, які в шлюбній поведінці використовують або звуки, або вібрації. Під час морфологічних досліджень учені з’ясували, що у самок деяких видів цього сімейства, як правило, на задніх гомілках розвивається помітна “барабанна перетинка”. Передбачалося, що під час залицяння з її допомогою відбувається “статеве спілкування”. Однак досі жодних детальних досліджень представників цих видів фахівці не проводили.
Група біологів під керівництвом Таканорі Нішино (Takanori Nishino) з Національного інституту передових промислових наук і технологій (Японія) спробувала дізнатися, як самки Dinidoridae слухають шлюбні пісні або сприймають танець самця за допомогою своїх гомілок, де повинна розташовуватися “барабанна перетинка”. Як випробовуваних учені обрали японського клопа-щитника Megymenum gracilicorne.
Коли вчені почали вивчати задні лапки Megymenum gracilicorne, вони зробили несподіване відкриття. Виявилося, там немає ніякого “органу слуху” – замість цього дослідники виявили новий орган, який комахи використовують для вирощування паразитичних грибів, щоб захистити свої яйця від ос-паразитів. Про це Нішино та його колеги розповіли в статті, опублікованій на сайті електронного архіву препринтів з біології bioRxiv.
На гомілці самок Megymenum gracilicorne команда Нішино знайшла невелике пористе заглиблення, повне ниткоподібних структур під назвою “гіфа”. Кожна самка вирощувала в цьому органі кілька видів грибів Cordycipitaceae, що вирізняються дивовижною різноманітністю.
Клоп Megymenum gracilicorne та їхні симбіонти. a), b) самка; c) гіфи; d), g), j) гомілки самця, молодої та дорослої самиць; e), h), k) знімок, на якому закарбовані гомілки самця, молодої та дорослої самиць; f), i), l) мікроструктура гомілки самця, молодої та дорослої самок; m), n), o) самка відкладає яйця і покриває їх гіфами; p), q), r) кладка, що поступово заростає міцелієм / © Takanori Nishino, biorxiv
Коли самки відкладали яйця, вони “роздряпували” вільними лапами, заповнені грибами, пористе поглиблення, а потім обвалювали яйця в грибах. Протягом кількох днів волосоподібна гіфа повністю покривала яйце, після чого воно заростало міцелієм. Коли з яєць вилуплювалися німфи (личинки), вони зберігали “грибковий захист” аж до линяння: гіфи прикріплювалися до поверхні їхнього тіла.
Спершу Нішино і його колеги припустили, що ці гриби служать чимось на кшталт токсичного бар’єра для хижаків. Але подальший аналіз показав, що практично всі вони нешкідливі. Для чого ж потрібен “грибковий бронежилет”?
Біологи не могли розгадати цю головоломку доти, доки не вивчили яйця Megymenum gracilicorne в дикій природі і не виявили, що на них часто паразитує раніше неописаний вид ос, який тепер називають Trissolcus brevinotaulus. Як з’ясували фахівці, оса-паразит відкладає свої яйця всередині яєць японських клопів, але з цим у неї виникають труднощі, коли міцелій, що огортає яйця, стають занадто товстим.
Утім, за словами авторів наукової роботи, у ос є хитрість, що дозволяє обходити захист. У самок Trissolcus brevinotaulus товстіші, ніж у самців, вусики, тому за їхньою допомогою вони можуть, нехай і з великими труднощами, пробитися крізь “зарості” міцелію, а потім відкласти всередині яєць клопів свої яйця.
Судячи з усього, це рідкісний, якщо не єдиний, випадок систематичного використання грибів у протипаразитарних цілях серед комах і диких тварин загалом. Незрозуміло, як саме сформувався такий складний ланцюжок поведінки самок японських клопів, однак, судячи зі стійкої відтворюваності, він порівняно ефективний.