Тайны осиного гнезда. Причудливый мир самых недооцененных насекомых

То, что в основе развития общественного образа жизни может лежать механизм диапаузы, также вызвало интерес у исследователей пчел. Шмели встречаются исключительно в регионах с умеренным климатом, и все они впадают в диапаузу. Осенью матки будущего года впадают в спячку и выходят из нее весной, чтобы в одиночку основать собственное гнездо и выкармливать потомство до тех пор, пока не выведутся первые рабочие особи. В диапаузе у шмелей, по-видимому, задействован тот же самый механизм, что и у других насекомых, в том числе у гороховой тли, паразитоидных наездников и ос-полистов. Эти черты сходства включают изменения в физиологии, транскрипции генов и выработке белков, связанных с накоплением питательных веществ, устойчивостью к стрессу и обменом веществ[148]. И, как и в случае с осами-полистами умеренного климата, некоторые гены, участвующие у шмелей в регуляции спячки, также экспрессируются различным образом у взрослых маток и рабочих шмелей. Это может служить еще одним доказательством, что для эволюции каст был приспособлен набор адаптаций, связанных с диапаузой

[149]. В отношении материальной составляющей процесса это, безусловно, справедливо.

Однако не всегда достаточно одного лишь наличия нужных инструментов. Необходимо также знать, как и когда ими пользоваться. Чтобы комплекс приспособлений, связанных с диапаузой, можно было использовать для создания каст, должна измениться стадия жизненного цикла, на которой происходит диапауза: у одиночных предков общественных насекомых диапауза, вероятно, имела место на личиночной стадии (как у нашей пилюльной осы), однако общественные насекомые впадают в диапаузу, будучи оплодотворенными взрослыми особями (как наши осы-полисты и шмели). Если спячка на стадии взрослой особи играет важную роль в эволюции каст, мы могли бы ожидать, что зарождение общественного образа жизни и появление диапаузы на стадии взрослой особи совпали по времени. Именно это и было выявлено в ходе анализа 155 видов пчел во всех семи семействах пчел, представляющих шесть независимых случаев возникновения общественного образа жизни.

Среди одиночных видов более 70 % впадали в диапаузу на личиночной стадии, тогда как среди общественных видов личиночной диапаузы не было ни у одного, зато у 80 % общественных видов наблюдалась в той или иной форме спячка на стадии взрослого насекомого (у остальных 20 % видов диапаузы не было).

Даже если принять во внимание филогенетические связи и общую эволюционную историю, факт оставался фактом: у самого последнего общего предка всех пчел (осы, которая стала пчелой) была диапауза на личиночной стадии. Переход от диапаузы на стадии личинки к диапаузе во взрослой стадии явно совпал с эволюцией каст в той или иной форме[150]. Диапауза действительно может быть предпосылкой для эволюции общественного образа жизни у пчел.

В пользу идеи о диапаузе свидетельствует все больше данных. Но остаются и вопросы, на которые ответы пока не найдены, особенно в отношении ос. Все имеющиеся на сегодняшний день данные относительны и проверялись только на осах Polistes

, обитающих в условиях умеренного климата. С этим связаны две проблемы. Во-первых, осы из выводков, которые появились в гнезде Polistes из умеренного климата в конце сезона и которым суждено стать матками, могут демонстрировать признаки диапаузы просто потому, что эти качества нужны им, чтобы пережить зиму, и закрепились в ходе жесткого эволюционного отбора. Таким образом, разница между выводками, появившимися в начале сезона (чья судьба – стать рабочими) и в конце (которым суждено стать матками), может не иметь ничего общего с использованием механизма диапаузы для создания каст. Возможно, это просто естественный отбор закрепил способность впадать в спячку (или отсутствие таковой) у организмов в зависимости от времени их появления на свет.

Во-вторых, преобладает мнение, что род Polistes возник в тропиках, где зимняя диапауза отсутствует и не наблюдается никаких различий между выводками на ранней или поздней стадии существования колонии. Конечно же, в тропиках существует определенная сезонность, и даже те виды с циклами существования колонии, которые строят гнезда, выводят потомство и спариваются круглый год, безусловно, переживают периоды покоя, чаще всего в продолжительный сухой сезон или в чуть более прохладное время года. Этих сезонных изменений недостаточно, чтобы колония перестала функционировать совсем, однако ее активность снижается. Возможно, эти сезонные изменения оказались достаточными для создания своеобразного, неявно выраженного подобия диапаузы, послужившего основой для эволюции каст.