Перспективы отбора. От зелёных пеночек и бессмысленного усложнения до голых землекопов и мутирующего человечества

Примерно в трети собранных цветков обнаружились коконы (всего 1478 штук). Таким образом, мухам удается заразить не каждый цветок. Ведь растения — тоже не беспомощные жертвы, они защищаются от насекомых при помощи разнообразных химических веществ. Но ученых больше интересовали взаимоотношения мух и наездников. Они вывели из 1085 коконов взрослых насекомых — муху или наездника. Видовую принадлежность насекомых определяли по ДНК (это относилось и к мухам, убитым наездниками: в этом случае вид мухи определяли по мушиной ДНК, оставшейся в опустевшем коконе, из которого вылупился наездник). Остальные 393 кокона были заспиртованы и использованы для анализа ДНК, чтобы выявить спектр видов мух, заражаемых каждым видом наездников, независимо от того, кто в итоге победит — паразит или жертва.

Виды мух рода Blepharoneura, развивающиеся в цветках гураний, — это в основном «близнецовые» виды, практически неразличимые по своему строению, но достаточно четко различающиеся по ДНК. Классификация этих видов на основе митохондриальной и ядерной ДНК была разработана ранее.

К удивлению ученых, в выборке обнаружилось целых 14 видов мух Blepharoneura

. На каждом из четырех типов цветков встречается по несколько видов мух: на мужских цветках G. acuminata — 11 видов, на женских — 3, на мужских цветках G. spinulosa — 9, на женских — 4. На первый взгляд кажется необъяснимым, как такое количество близкородственных видов насекомых может сосуществовать в одной и той же нише (то есть на одном типе цветков), не вытесняя друг друга.

Наездники, паразитирующие на личинках мух, оказались еще разнообразнее: целых 18 видов! Большинство из них (14) принадлежат к роду Bellopius.

Ученые проанализировали распределение 14 видов мух по четырем типам цветков, а наездников — по тем же четырем типам цветков и по 14 видам мух. Тут-то и выявилось самое интересное — высочайшая степень экологической специализации. Так, 11 из 14 видов мух развиваются преимущественно (более чем в 90 % случаев) лишь на одном из четырех типов цветков. Наездники Bellopius

оказались еще более узкими специалистами: все виды, кроме одного, оказались строго приверженными к единственному типу цветков. Более того, почти все виды Bellopius вылетали из коконов лишь какого-то одного вида мух!

Причем анализ ДНК из заспиртованных коконов показал, что многие наездники, способные развиваться в личинках только одного вида мух, иногда пытаются заразить и 1–2 других вида, живущих в цветках того же типа. Однако эти попытки неизменно заканчиваются гибелью личинки паразита.

Представители других родов наездников (Thiemanastrepha

и Tropideucoila), напротив, оказались специалистами широкого профиля: они успешно развиваются во многих видах мух на всех четырех типах цветков. Правда, уровень зараженности мух личинками этих наездников невысок (это называют «платой за генерализацию»: трудно быть хорошим мастером сразу многих ремесел).

Причины такого разнообразия насекомых на цветках всего двух видов растений заслуживают детального изучения, но это дело будущего. Пока приходится ограничиваться общими соображениями.

Ясно, что аномально высокое видовое разнообразие связано с узкой экологической специализацией и мух, и наездников. Исследование показало, что разные виды мух, как и разные виды наездников, в действительности не сосуществуют в одной и той же нише, а необычайно тонко и дробно делят экологическое пространство, тем самым минимизируя конкуренцию. Каждый вид наездников может развиваться, как правило, лишь в одном виде мух. Скорее всего, это связано с особенностями иммунной защиты у мух и средств преодоления этой защиты у наездников. Известно, что у наездников и их жертв в ходе эволюционной гонки вооружений развиваются крайне изощренные средства нападения и защиты, связанные, например, с использованием «одомашненных» вирусов (мы рассказывали об этом в книгах «Рождение сложности» и «Эволюция. Классические идеи в свете новых открытий»). Мы пока не знаем, как устроены средства защиты и нападения в данном случае, но можно предположить, что первые весьма эффективны и разнообразны — и поэтому каждому наезднику удается выработать средства для преодоления защиты только одного вида жертв. В такой ситуации наезднику становится выгодно очень тщательно выбирать жертву и не откладывать яйца в другие виды мух — ведь такие «ошибки» будут приводить к гибели потомства.