Тайны осиного гнезда. Причудливый мир самых недооцененных насекомых

Задержка диапаузы у расплода, появившегося в начале сезона, распространена среди насекомых, обитающих в умеренном климате, и наша вересковая пилюльная оса – не исключение. Но что здесь довольно необычно, так это то, что одна и та же самка пилюльной осы может в течение одной недели выращивать «яровое» поколение, а на следующей неделе незаметно переключиться на «озимое». На первый взгляд в этом нет ничего особенного, но лишь до тех пор, пока вы не осознаете фундаментальные различия между «яровым» выводком и выводком, впадающим в диапаузу: «яровое» потомство должно быстро превращаться во взрослых особей, чтобы успеть найти брачного партнера и до наступления осени построить и снабдить запасом корма два десятка горшков. И напротив, впадающий в диапаузу выводок должен приостановить свое развитие на стадии окукливания, затормаживая обменные процессы и рост до весны. Сигналом о необходимости впадать в диапаузу для пилюльной осы может быть продолжительность светового дня, потому что в горшочках, слепленных позднее последней недели июня, почти всегда находится потомство, впадающее в диапаузу, тогда как внутри гнезд, сделанных до этого, как правило, находится «яровой» выводок. В равной степени вероятно, что решение может быть принято в зависимости от типа имеющегося корма, поскольку разновидности гусениц, доступных пилюльной осе, будут меняться на протяжении сезона. Этот вопрос еще никто пока не удосужился изучить.

Но что бы ни служило ей сигналом, пилюльная оса, подобно многим одиночным насекомым, у которых наблюдается диапауза, производит отпрысков двух типов («яровых» и «озимых»): они находятся в двух очень различных физиологических состояниях и запрограммированы в соответствии с особыми механистическими схемами, которые запускаются специфическими сигналами из окружающей среды[145]

.

Джим Хант предположил, что предковая схема диапаузы могла быть перепрофилирована при зарождении общественного образа жизни для создания каст матки и рабочих особей. Управляющие схемы, дающие начало выводку первого поколения у одиночной осы-эвмениды, могут использоваться для создания рабочей особи («ярового» выводка), тогда как схемы получения выводка второго поколения («озимого») могут быть приспособлены для выращивания матки. На его идеи повлияли именно осы Polistes, в частности те из них, что живут в областях с умеренным климатом. Разумеется, между одиночными насекомыми, впадающими в диапаузу, и расплодом ос Polistes

, которому суждено стать матками на следующий год, есть несомненное сходство: ускоренное развитие личинок, более растянутое время окукливания и высокое содержание запасающих белков (известных как гексамерины), которые встречаются у особей, не впадающих в диапаузу.

Поведение ос Polistes, впадающих и не впадающих в диапаузу, также различается: самки, не впадающие в спячку, способны к размножению, но вместо этого проявляют склонность заготавливать белковую пищу, заботиться о выводке, участвовать в постройке гнезда и обладают небольшой продолжительностью жизни – это очень похоже на рабочих. И напротив, самки, которым судьбой уготовано впасть в диапаузу, не добывают белок, не участвуют в строительстве гнезда или в уходе за потомством, и продолжительность их жизни больше – это очень похоже на матку.

Исследования показывают, что по крайней мере у ос рода Polistes

пусковым моментом для двух разных типов развития может быть питание: то, чем питаются эти осы в личиночном состоянии, определяет, будут ли они впадать в диапаузу или нет. Выкармливайте потомство высокопитательной пищей[146] – и оно с большой вероятностью вырастет склонным впадать в диапаузу; выкармливайте его низкокалорийной пищей, и у взрослой особи, скорее всего, не будет диапаузы. Различный рацион у личинок Polistes

, по-видимому, влияет на экспрессию генов, для которых известна связь с диапаузой у таких одиночных насекомых, как гороховая тля и паразитоидные наездники. Это гены, связанные с выработкой запасающих белков (гексамерин) и реакцией на стресс (белки теплового шока): их экспрессия различается[147] у ранних (чья судьба – стать рабочими особями) и поздних (предназначенных стать матками) выводков живущей в умеренном климате осы Polistes metricus, а также у взрослых особей этого вида из каст маток и рабочих.