Международная команда энтомологов обнаружила на юге Марокко личинок мух, обитающих в термитниках и выдающих себя за термитов. Мухи копируют внешний вид, движения и запах насекомых-термитов и получают от них пищу. Это первый известный случай такой сложной мимикрии у мух.
В мире насекомых мимикрия Это часто используемая стратегия для выживания. Некоторые мухи напоминают пчёл, а пауки маскируются как муравьи. Но раньше неизвестно было, чтобы мухи подделывали документы. термитов — одними из наиболее структурированных и тайных сообществ.
Термиты – насекомые с чётко разграниченной социальной структурой. Колонии охраняют солдаты, а каждое сообщество имеет неповторимый химический состав. Считалось, что проникнуть в такие «крепости» могут лишь немногие виды – например, горбатки ( PhoridaeМухи, чьи взрослые особи подражают запаху термит, относятся к новому виду мух семейства… Calliphoridae Пошли дальше: личинки подделывают не только химические «паспорта», но и внешний вид, поведение, а также тактильные сигналы.
Несколько лет тому назад группа исследователей-энтомологов во главе с Роджером Вилом… Roger VilaУченые из Института эволюционной биологии (Испания), отправившиеся в южный Марокко изучать бабочек и муравьев, столкнулись с неожиданно сильными дождями. Из-за непогоды бабочки не покидали убежища, поэтому исследователи обратили внимание на термитники под камнями. Под одним из них обнаружили термитник с тремя личинками. Возможно, вода затопила их камеры, и они вышли на поверхность.
Исследователям сначала было трудно определить владельца личинок, но анализ показал, что это мухи.
В последующих экспедициях вид сохранил свою редкость: учёным в десятках термитников удалось обнаружить всего две личинки. В общей сложности выявлено пять особей, все из которых жили в колониях термитов. Anacanthotermes ochraceusХранители леса, питающиеся сухой травой и гниющей древесиной.
Группа Вила представила новое существо в своей работе. опубликованной в журнале Current BiologyИ поделилась информацией о том, что эти личинки способны на сложную мимикрию, помогающую им проникать в термитники. Раньше подобного уровня маскировки у мух не обнаруживали.
Изучение с помощью сканирующей электронной микроскопии и 3D-моделирования выявило три уровня подражания, названные учеными «термитным камуфляжем».
Визуальный камуфляж. На задней части тела личинок находится ложная голова — хитиновый нарост, похожий на голову рабочего термита. Включает «антенны» и «челюсти», такие же по размеру, как у термитов (примерно 0,3 миллиметра). Реальные ротовые органы находятся на брюшке. Даже дыхальца (дыхательные отверстия) напоминают фасеточные глаза термитов, действующие при слабом освещении.
Почти все термит живут в темноте на глубине нескольких метров, у них слабое зрение. Но Anacanthotermes ochraceus В сумерках выходят на поверхность для сбора травы, поэтому обладают фасеточными глазами, которые личинки копируют своими дыхательными отверстиями. пояснил Вила.
Тактильная мимикрия: Вокруг тела личинки находятся 12 пар подвижных «щупалец», покрытых микроскопическими волосками. Строение и положение соответствуют усикам термитов, что дает возможность личинке контактировать с тремя-четырьмя хозяевами одновременно.
Химическая маскировка. Ученые с помощью газовой хроматографии и масс-спектрометрии сравнили гидрокарбонаты на кутикуле личинок и термитов. Полученные результаты поразили: составы совпали практически полностью, даже специфичные химические маркеры идентичны.
Внутри термитника всегда темно, поэтому термиты узнают друг друга с помощью усиков. Благодаря этому чувству они определяют запах собратьев. Все члены сообщества имеют общий запах: если он отличается, термиты-солдаты мгновенно атакуют и убивают нарушителя. Однако личинкам мух семейства Calliphoridae Можно воспроизвести узнаваемый аромат, чтобы термиты принимали их за собственные.
Команда Вила обнаружила личинок мух в Марокко в центральных камерах термитников, где хранится пища — высушенная трава. В лаборатории ученые заметили, что личинки обычно селятся в самых густонаселенных местах, где им постоянно уделяют внимание термиты, ухаживающие за ними с помощью своих ротовых аппаратов.
Термиты чистили личинок, перебирая щупальца мандибулами. Исследователи также наблюдали поведение, напоминающее трофаллаксис — процесс, обычно свойственный кормлению термитов: термиты передавали личинкам полупереваренную целлюлозу с помощью ротового аппарата.
Анализ ДНК установил родственное отношение личинок мух к определенному роду. RhyncomyaВид, представители которого обычно питаются падалью, имеет близких родственников, не связанных с термитами. Ученые считают, что у нового вида мимикрия сформировалась сравнительно быстро, за несколько миллионов лет — короткий срок в эволюционном масштабе.
В настоящее время ученые стремятся разрешить ряд загадок, связанных с личинками. Например, как им удается попасть в термитники? Исследователи считают, что взрослые мухи откладывают яйца у входа, а личинки проникают внутрь, подделывая запах колонии.
Не совсем ясно, чем питаются личинки в «гнездах». Предполагают, что возможно слизывают выделения термитов, поедают их яйца или грибы, произрастающие на целлюлозе.
Важный вопрос: куда пропадают взрослые мухи? В лаборатории личинки погибли без превращения, так что, возможно, есть симбиоз между мухами и термитами, который не воспроизвести в лаборатории. Возможно, для окукливания им нужны особые условия, например, определенная влажность или вибрации термитника.
Открытие команды Вила показало возможность существования личинок мух, которые не только копируют термитов, но и интегрируются в их колонии, применяя многоуровневую мимикрию (химическую, тактильную и визуальную). В дальнейших исследованиях энтомологи планируют использовать тепловизоры и микрокамеры для отслеживания взрослых мух в естественных условиях. По мнению исследователей, это даст возможность изучить взрослую стадию развития и раскрыть секреты их жизненного цикла.