Энтомологи выяснили, что самки пустынной саранчи из популяций, переходных между одиночными и стайными, предпочитают жить отдельно от самцов. Так они избегают нежеланного внимания мужских особей. Лишь готовые к оплодотворению самки посещают самцов на токовищах, чтобы спариться с ними и отложить яйца. Как отмечается в статье для журнала Proceedings of the National Academy of Sciences, новые данные об особенностях размножения пустынной саранчи помогут разработать более эффективные методы борьбы с этим опасным вредителем.
Самцы многих видов животных заинтересованы в том, чтобы оплодотворить как можно больше самок. В результате конкуренция между мужскими особями растет, при этом они нередко агрессивнее ведут себя и по отношению к самкам, что отрицательно сказывается на их физическом состоянии и снижает шансы на выживание. Чтобы избежать нежеланного внимания самцов, самки могут вступать с ними в эволюционную гонку вооружений и вырабатывать различные адаптации против домогательств.
Альтернативная стратегия — держаться от мужских особей подальше. Например, предполагается, что по этой причине у некоторых социальных видов самки живут отдельно от самцов и присоединяются к ним лишь в период, когда готовы к спариванию. При этом самцы, чтобы привлечь потенциальных партнерш, могут на это время формировать токовища и устраивать брачные демонстрации.
Команда энтомологов, которую возглавил Коутаро Оулд Маэно (Koutaro Ould Maeno) из Японского международного исследовательского центра сельскохозяйственных наук, решила выяснить, как защищаются от назойливых ухажеров самки пустынной саранчи (Schistocerca gregaria), которая обитает в Африке, Индии и на Ближнем Востоке. Представители данного вида первое время ведут одиночный и оседлый образ жизни, однако затем собираются в стаи, меняют цвет с коричневатого на желтый и начинают мигрировать на значительные расстояния. Переход от одной стадии к другой происходит, когда плотность саранчи преодолевает определенный порог, и занимает всего несколько часов. Впрочем, порой этот процесс идет нетипичным образом: например, если насекомые стали стайными на стадии имаго, а не нимфы, они могут приобрести цвет и поведенческие особенности кочевой фазы, но сохранить анатомические особенности одиночной фазы. Такую саранчу относят к переходной фазе.
В 2012-2019 годах Маэно и его коллеги с сентября по декабрь собирали данные о поведении пустынной саранчи в Мавритании, стране на северо-западе Африки. В центре их внимания оказались четырнадцать популяций: три, состоящие из одиночных особей, и одиннадцать — из переходных. Кроме того, авторы оценили морфометрические характеристики саранчи из пяти кочевых популяций — это позволило подтвердить, что переходные группы включают насекомых, которые на стадии нимф росли в среде с низкой плотностью сородичей и перешли к стайной жизни уже будучи имаго.
Исследователи сравнили соотношение полов в разных популяциях саранчи на разных этапах жизни насекомых. Оказалось, что в переходных популяциях на стадии только что вылупившихся из яиц нимф доля самок составляет 48,1 процента, а перед превращением в имаго — 49,9 процента. В одиночных популяциях доля самок на стадии вылупившихся из яиц нимф составляет 48,3 процента, а на стадии неполовозрелых имаго — 40 процентов. Кроме того, среди половозрелых одиночных особей самок и самцов тоже примерно поровну.
В переходных популяциях, состоящих из половозрелых особей, соотношение полов заметно варьирует. Семь из одиннадцати таких групп оказались скоплениями на токах, где преобладали самцы. Здесь Маэно с соавторами отметили значительное количество спаривающихся пар. В остальных четырех группах преобладали самки — и спариваний в них практически не происходило. Исследователи предположили, что такое распределение может указывать на попытку самок избежать сексуальных домогательств. Проанализировав строение яичников у самок насекомых, авторы пришли к выводу, что на токовища прилетают лишь самки, которые готовы спариться и отложить яйца. А благодаря дополнительным экспериментам исследователи выяснили, что, если бы самки жили совместно с самцами, то не смогли бы дать отпор их нежеланному вниманию, даже не будучи готовы к оплодотворению.
Наблюдения на токовищах показали, что ожидающие самок самцы рассаживаются на земле и проводят так целые дни. Когда температура поверхности доходит до пятидесяти градусов, они садятся параллельно солнечным лучам и немного приподнимаются над землей — а некоторые особи прячутся в тени. Когда на токовище прилетает готовая к спариванию самка, самцы немедленно собираются возле нее и устраивают потасовку. В конце концов один из них оплодотворяет ее.
После совокупления самец продолжает сидеть на самке, отгоняя конкурентов задними лапами, пока та после захода солнца не отложит яйца. Присутствие самца-седока не позволяет самке улететь при появлении хищника: она может лишь отпрыгнуть от опасности. После откладки яиц пара расстается, а партнеры покидают токовище, разлетаясь в разные стороны. Интересно, что с приходом вечера на току появляется больше самок, а часть самцов, наоборот, покидает его; в результате соотношение полов почти выравнивается.
Результаты исследования подтверждают, что самки саранчи из переходных и, вероятно, кочевых популяций живут отдельно от самцов и встречаются с ними лишь в моменты, когда готовы спариться. Так они избавляют себя от ненужного внимания особей мужского пола и проблем, которыми оно чревато. Такая стратегия выгодна и для самцов, так как они могут не тратить время на поиски партнерш, а дожидаться их на одном месте. В то же время в одиночных популяциях самки в любом случае редко встречаются с самцам, так что им не нужно держаться отдельно от них.
Авторы исследования предполагают, что полученные ими результаты могут лечь в основу новых методов борьбы со вспышками численности пустынной саранчи, которые угрожают продовольственной безопасности многих регионов. Например, вместо того, чтобы обрабатывать пестицидами значительные площади, можно сосредоточиться на токовищах саранчи.
Несколько лет назад специалисты из Европейского Космического Агентства (ESA) и Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO UN) научились по спутниковым данным прогнозировать места с наиболее благоприятными для нашествия саранчи условиями гораздо раньше, чем с помощью традиционных методов.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение