Зима. Секреты выживания растений и животных в самое суровое время года

Мы находили зимующих самок наездников в трех местах. Некоторые виды было лучше всего искать в разлагающейся древесине старых, покрытых мхом пней. Другие встречались только подо мхом, а третьи мы обнаруживали, разворачивая кочки с осокой или травой. Вооруженные топориком и ножами, мы иногда безрезультатно обращали в труху не меньше дюжины пней. После долгой работы и ожидания мы приходили в восторг, найдя хотя бы одно маленькое насекомое красивой расцветки, в коматозном состоянии пристроившееся подо мхом или в гнилой древесине. Бывало, мы срывали джекпот и обнаруживали дюжину и больше особей в одном пне вместе с целой компанией пауков, губоногих и двупарных многоножек, жужелиц, личинок жуков, а иногда даже с зимующей маткой осы или шмеля. Найденные насекомые на холоде двигались очень медленно, но, если согреть их руками, к ним быстро возвращалась бодрость.

Наездник подсемейства Ichneumoninae

Несмотря на то что мы часто и подолгу искали наездников в мэнских лесах зимой, многие образцы из коллекции моего отца в гибернации нам ни разу не встречались. Может быть, эти виды зимуют в особых местах, о которых мы не знали. Нам случалось находить зимующих насекомых, которых мы никогда не видели летом, так что такие зимние экспедиции помогали расширить разнообразие исследованных нами видов.

Тогда почти ничего не было известно о физиологических и поведенческих механизмах, которые позволяют насекомым пережить зиму. Но благодаря множеству ученых и огромной работе, проведенной в последние десятилетия, теперь мы знаем, что даже в пределах отдельной территории разные виды насекомых демонстрируют разную тактику выживания зимой. Как уже было сказано, зимующие личинки некоторых видов мотыльков, которыми питаются корольки, выработали удивительную способность переживать заморозку, иногда до температуры, смертельной для устойчивой к замерзанию лягушки. Отдельные виды ищут особые укрытия. Совсем немногие мигрируют. Многие избегают заморозки с помощью физиологических механизмов, понижающих температуру замерзания тканей. Идеальной стратегии нет, потому что каждая из них возникла в условиях особого набора ограничений и возможностей. Наиболее разнообразные способы перенести зиму демонстрируют чешуекрылые (мотыльки и бабочки), и я проведу сравнительный обзор разных возможностей на их примере. К тому же на данный момент это наиболее изученный отряд.

Одно из насекомых, которые остаются и зимуют в виде взрослой формы на территории от севера Новой Англии и по всей Канаде, Европе и Аляске, – это бабочка-траурница (Nymphalis antiopa). Летом можно увидеть, как большие скопления ее черно-красных колючих гусениц кормятся на иве. Как правило, в год нарождается два поколения насекомых, и гусеницы второго поколения, которых я выращиваю осенью, всегда окукливаются и переходят во взрослую форму до наступления зимы. У траурниц, как и у многих других бабочек семейства нимфалид (Nymphalidae), зимует только взрослая форма. Траурницы переживают зиму в пустых стволах деревьев, причем эти долгожительницы (живущие более десяти месяцев) питаются забродившим древесным соком, таким же, как тот, что высасывает дятел-сосун. Не было весны, в начале которой я не увидел бы траурницу, – в это время, обычно задолго до того, как стает весь снег, бабочки греются на солнце, расправив крылышки.

Пожалуй, моя любимая из ранних весенних бабочек – голубянка Celastrina ladon. Эти яркие голубые малютки, как крылатые сокровища, после долгой зимы порхают над только обнажившейся коричневой землей. Вылупившись, в первый день самки спариваются с самцами, на второй откладывают яйца и редко живут дольше трех дней. За личинками ухаживают муравьи, а куколки проводят бо́льшую часть лета и затем зиму в состоянии диапаузы.

У всех зимующих насекомых только одна стадия приспособлена к тому, чтобы пережить зиму. У американского коконопряда (Malacosoma americanum) это стадия яйца. Бабочка откладывает кучку яиц в виде колечка вокруг черешка вишни или яблока и покрывает ее затвердевающей пеной, так что яйца оказываются прочно прикреплены к черешку. Зимой они испытывают чрезвычайно низкую температуру, но от холода их защищает глицерин, вещество-криопротектор, которое раньше осенью часто наливали в автомобильные радиаторы. В начале весны глицерина в яйцах становится меньше, и вылупляются личинки. Группа личинок из одной кучки яиц прядет шелковую паутину в развилке между несколькими ветками, и получается знакомый многим «шатер», с которым связано английское название вида – tent caterpillar moth («мотылек с гусеницами-палаточницами»). В начале июня, когда личинки вырастут, они покидают свои шатры и расползаются в поисках места, где окуклиться. Их светлые желтоватые коконы располагаются в щелях под корой, и их часто можно увидеть на внешних стенах и углах зданий. К концу лета появляются мотыльки, которые к зиме откладывают яйца и умирают. Гусеницы коконопряда, как почти и любые гусеницы, не могут перенести зимний мороз.