Тайны осиного гнезда. Причудливый мир самых недооцененных насекомых

Она только что начала работу над магистерским исследованием в моей лаборатории в Университетском колледже Лондона, где ей предстояло провести следующие восемь месяцев за изучением содержимого кишечника личинок ос-веспин. За день до этого она, упакованная в защитный костюм пчеловода, дополнительно укрепленный липкой лентой (осы проникают в такие места, куда пчеле никогда не придет в голову залезть), выкапывала гнезда общественных ос в лондонском парке. Сегодня она училась извлекать кишки у личинок из гнезд, которые она выкопала, а затем ей предстояло препарировать кишки для секвенирования ДНК, чтобы выяснить, чем именно питались эти осы.

Мне кажется, в тот момент она готова была передумать: сравнивая кишку с носком, я, пожалуй, перегнула. Но должна сказать, что наблюдать, как кишка с такой легкостью выскальзывает из святая святых личинки, очень

приятно. Если ее удается извлечь целиком и без потерь, вы получаете тонкую трубку осиной кишки, ящик Пандоры, полный частично переваренной добычи. В этих кишках ключ к разгадке: чем (точнее, кем) обедала оса.

Невозможно дать оценку общественным осам как природным регуляторам численности вредителей, будь то агенты биоконтроля в сельхозугодьях или регуляторы их численности в природных экосистемах, если не знать, на кого они охотятся. Напомню, что на самом деле взрослые общественные осы не поедают добычу сами. Они убивают ее, а затем уносят в гнездо на корм потомству.

Наиболее очевидный источник ДНК жертв – это трупы, которые притащили через парадную дверь. Осы – это не самые осторожные убийцы, и они, конечно же, не пытаются заметать следы своих деяний. Но их добыча бывает жестоко изуродована – настолько сильно, что ее не опознать ни по каким отличительным признакам. Часто добыча оказывается слишком большой, чтобы тащить ее целиком. Муравьи решают эту проблему, объединяясь, чтобы унести в гнездо крупногабаритный трофей. Осы не овладели искусством полета строем, поэтому перемещением добычи вынуждены заниматься поодиночке.

Мелкую добычу можно унести целиком, но даже ее охотник немного пожует, подготавливая для скармливания голодным младшим братьям и сестрам. Если жертва крупная, ее придется разгрызать на части; однако и отдельные части тела все равно могут быть тяжелее, чем сама оса, и охотнику, возможно, придется совершить несколько рейсов, чтобы перенести всю добычу по кусочкам. Дополнительный стимул разделать добычу перед транспортировкой – сочная гемолимфа (аналог крови у насекомых), которой охотник может перекусить, прежде чем накрыть стол для выводка в гнезде.

До недавнего времени единственным способом идентифицировать жертв было анатомирование пережеванных останков. Приходилось забирать у сборщиц корма пищевые комки из добычи, перехватывая их у входа в гнездо, а затем нарезать украденную добычу под микроскопом. Этот метод утомителен, но он отчасти помог ученым определить типы жертв общественных ос. Были обнаружены останки мух, дневных и ночных бабочек, пауков, пчел и муравьев; это позволяет предположить, что общественные осы обладают широкими, разноплановыми предпочтениями в охоте. Более мясистые и крупные жертвы (например, жирные гусеницы или длинноногие пауки) чаще расчленялись и разделывались перед доставкой в гнездо, что затрудняло их идентификацию, поэтому данные методы в основном способствовали идентификации более мелкой добычи (например, мух, мелких пчел и муравьев), которая чаще попадает в гнездо целиком.

В настоящее время у ученых есть возможность исследовать природу осиной добычи значительно глубже при помощи исследования ДНК. Точно так же, как место преступления прочесывают в поисках ДНК преступника, пережеванный комок добычи можно изучить на предмет образцов ДНК несчастной жертвы. Этот метод называется эДНК (eDNA), сокращенно от «экологическая ДНК» (environmental DNA), и криминалисты регулярно используют его для выявления следовых количеств улик на местах преступлений. Он позволяет выявлять генетический материал, выделенный из слюны, кожи, мочи, испражнений (практически из всего, что мог оставить визитер) в почве, воде, крови, снеге или даже в воздухе.

Используя метод баркодирования ДНК, при котором секвенируются фрагменты (баркоды, англ. barcodes) ДНК, ученые могут быстро установить, кто присутствовал в том или ином месте. Методы эДНК расширяют этот подход до «метабаркодирования», при использовании которого можно обнаруживать и секвенировать «баркоды» для целого ряда различных организмов. Подход оказался невероятно успешным. Например, секвенирование речной воды демонстрирует сообщество рыб, бактерий, птиц и ракообразных, которые передвигались в ней; секвенирование крови, высосанной пиявками или комарами, позволяет определить, какие виды млекопитающих присутствуют в данном районе; а сейчас ученые секвенируют пыль[275] (Филип Пулман[276] порадовался бы) и даже воздух, чтобы определить, какие животные в нем передвигались.