Предсмертная песня «зомби»
Погибшая от патогенного грибка гомфоцерина из семейства саранчовых на соцветии полыниМножество опасностей и болезней подстерегает насекомых в их короткой жизни, и только огромная численность позволяет им не исчезнуть с лица Земли. Наиболее коварны эпизоотии, вызванные грибком, и паразиты, которые меняют поведение насекомого, подчиняя себе и превращая его в «зомби». Подобные случаи отражены в очерках известного ученого-энтомолога и талантливого писателя П. И. Мариковского [1, 2]. Вот как он описывает изменение поведения тли (Acyrthosiphon sp.) после заражения ее наездником-афелинусом (Aphelinus malt): «Тля, пораженная наездником, становится вялой, ей нездоровится. Она слегка светлеет, чуть вздувается, и, как бы чувствуя неладное, спешит уединиться. Любительница тени, она теперь ищет яркое солнце, находит листочек молочая, освещенный лучами, забирается на его вершину и устраивается в небольшом углублении на срединной жилке. Затем она выделяет капельку клейкой жидкости и, прикрепив себя надежно, замирает. Жизнь покидает ее тело, она еще больше вздувается, светлеет. Проходит несколько дней. На конце брюшка тли появляется окошечко, через него выбирается наездник-афелинус, отчаянный враг тлей».
И еще одно любопытнейшее наблюдение Мариковского: личинки червя-волосатика (Gordiacea), паразитируя в жуке-чернотелке (Tenebrionidae), никак не связанном с водой, «направляют» свою жертву на дно ручья, в свою среду обитания, где и покидают хозяина. Жук после этого погибает.
Необычно ведут себя и муравьи, пораженные грибком, - забираются на высокие стебли злаков над оживленным местом муравейника (у края гнезда, над тропинкой), где и гибнут, намертво прикрепившись к стеблю ротовым аппаратом. После из их тел прорастает грибок. Мариковский считает, что именно грибок толкает насекомых на то, чтобы они как можно выше над землей нашли свою смерть. Это необходимо для того, чтобы споры грибка могли успешно покрыть с высоты большее пространство и заразить еще здоровых муравьев. Похожая «вершинная болезнь» свирепствует среди гусениц бабочки-монашенки (Lymantria monacha) в период ее массового размножения. Гусеницы также забираются высоко на деревья, где погибают в характерных позах. Связывают столь странное поведение гусениц также с грибковым заболеванием. Мне же лично приходилось сталкиваться с эпизоотиями, вызванными энтомофильными грибками у мух-журчалок (Syrphidae) и некоторых саранчовых (Acrididae).
Всё это может показаться фантазией, и некоторые ученые пытаются иначе объяснить поведение насекомых, страдающих «вершинной болезнью», считая, что те стремятся навстречу солнечным лучам, чтобы излечиться от патогенной микрофлоры. Чернотелка же сама лезет в воду, чтобы избавиться от паразита. Однако факты благополучного самолечения насекомых от грибковых заболеваний или паразитов достоверно неизвестны: все больные насекомые гибнут, а паразиты и грибки успешно развиваются. Недавно я сам стал свидетелем интереснейшего случая, нигде ранее не описанного, который заставил меня скептически отнестись к версии «самолечения» насекомых.
В жаркий августовский вечер прошлого года я шел по накатанной автомобилями лесной дороге возле пос. Назарьево, к северу от железнодорожной платформы Жаворонки. В это время температура на солнце превышала 30°С, а здесь, под пологом леса, стояла прохлада. Глинистая почва не очень глубокой колеи была сухой, немного растрескавшейся, а ее отдельные комки лежали повсеместно вперемешку с опавшей листвой. Целью моей экскурсии была запись звуков насекомых, поэтому я внимательно слушал любой звук, любой шорох. И тут прямо у меня под ногами раздалось неизвестное мне жужжание, причем чем-то напоминающее сигналы некоторых прямокрылых - непродолжительные серии, следующие с небольшими паузами. Звуки исходили из разных мест и были рассредоточены на площади нескольких квадратных метров. Это говорило о том, что здесь поет не одно, а несколько насекомых. Я насчитал не менее четырех точек, откуда доносились эти непонятные сигналы. Оставалось только выяснить, кто же их издает?
Достав и включив звукозаписывающую технику, с микрофоном в руке я стал отыскивать наиболее близко поющее насекомое и обнаружил... крупную самку мясной мухи из семейства саркофагид (Parasarcophaga sp.)*. Она сидела в земляной нише, можно сказать, в норке, прикрытая сверху сухим листиком березы, на котором был плотный слой грязи, и только задняя часть брюшка вместе с кончиками крыльев высовывались наружу. Муха периодически жужжала, работая крыльями, и старалась протиснуться еще глубже под землю.
Я аккуратно разобрал пинцетом верх ее убежища, и моему взору предстало его глинистое дно, до блеска отшлифованное головой мухи. Это насекомое, по принципу отбойного молотка, вибрациями своего тела пыталось расширить узкую трещину в земле, чтобы зарыться еще глубже! Я извлек саркофагиду и поместил в небольшую пластиковую баночку. На очереди была следующая муха, однако найти ее оказалось намного сложнее, поскольку она, как выяснилось, сделала свою норку довольно глубоко под землей. Переворошив все листья и веточки и ничего не обнаружив, я с досады отвернул кусок глины и увидел небольшую щель, где, уткнувшись головой в похожую отшлифованную нишу, жужжала такая же самка саркофагиды.
К тому моменту, когда была поймана вторая муха, звуки на дороге стихли. Вероятно, остальные мухи зарылись на нужную глубину и затихли. Как все оказалось просто: работа крыльев создает вибрацию тела, помогая ему, как по маслу, проникать в узкие трещины в плотной земле, а звук - только побочный продукт работы крылового аппарата. Но если бы не он, вряд ли я смог обратить внимание и обнаружить этих насекомых.
В пластиковых баночках пойманные мухи беспокойно ползали по дну, однако улетать никуда не собирались. Тогда я насыпал в каждую из них слой той самой глины и пустил сверху своих пленниц. Саркофагиды тут же стали протискиваться между отдельными ее кусочками, издавая при этом уже слышимые мной ранее звуки. Зарывшись в землю, мухи затихли.
Все это время меня одолевал один вопрос: для чего мухи зарываются в почву? Откладывать личинок под землю им не положено, поскольку их развитие происходит на гнилом мясе. Уходить на зимовку еще рано: большинство их собратьев, как ни в чем не бывало, летали тут же и никуда зарываться не спешили. Что же ими движет? Неужели как раз тот случай зомбирования паразитом или грибком? Оставалось только ждать.
Спустя двое суток я не удержался и извлек мух из земли. Они были мертвы, а их брюшко вздулось и стало снизу неестественного кирпичного цвета. Кое-где его мягкие мембраны стали разрушаться, и в этих местах проступила оранжево-красная масса, заполнявшая полость брюшка. Под микроскопом эта масса предстала огромным количеством шарообразных спор с короткими выростами на поверхности. Каждая такая спора напоминала Солнце с многочисленными спикулами. Не одна тысяча этих смертоносных шариков заключалась в теле погибшей мухи! Сомнений быть не могло: насекомые поражены грибковой болезнью. Вот так, заразив мух, может быть, где-то за несколько километров от того места, патогенный грибок заставил саркофагид не влезать высоко на растение ближе к ультрафиолету, а наоборот, зарыться в землю, в темноту, для завершения цикла своего развития. Грибок этот принадлежал к роду зоофтора (Zoophthora sp.)**.
Хотя в этой истории еще есть нерешенные вопросы (например, как происходит заражение мух зоофторой и как грибок меняет поведение насекомого), сами случаи «зомбирования» насекомых для меня перестали быть пустой выдумкой.
Вверху: осциллограмма звука, который муха издавала крыльями, закапываясь в почву (Московская обл., Одинцовский р-н, окрестности пос. Назарьево, 15.VIII 2007, 21-22°). Развертка осциллограмм: 1 - 3 мин, 2 - 10 с, 3 - 500 мс. Внизу: микрофотография спор грибка, извлеченных из тела мухи спустя 16 дней после закапывания.
Когда эта статья уже была в редакции, вышла публикация израильских ученых из Университета им. Давида Бен-Гуриона, раскрывших секрет изумрудной осы (Ampulex compressa) - обитательницы тропической Африки, Индии и тихоокеанских островов [3]. Ужалив таракана, который, к слову, много крупнее осы, она превращает его в покорного раба - ухватив за антенны, ведет (именно ведет, а не тащит) в свое гнездо, где откладывает в брюшко жертвы яйца. Вылупившиеся из них личинки развиваются в теле безвольного таракана. Это наблюдение описано давно, однако неясно было, что именно превращает таракана в «зомби». Теперь выяснилось, что яд осы содержит смесь токсинов, которые блокируют синтез нейромедиатора октопамина, влияющего на поведение и двигательную активность насекомого. Чтобы окончательно убедиться в своей правоте, ученые ввели таракану антидот (синтетический аналог октопамина), что вывело его из заторможенного состояния.
А. А. Бенедиктов,
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
«Природа» №3, 2008