Саранча спасается бегством от себя самой

Недавно международная группа зоологов, похоже, разгадала еще одну загадку живой природы, над которой ученые ломали головы в течение двухсот лет. Исследователям удалось определить причины, которые заставляют саранчу сбиваться в стаю и передвигаться с огромной скоростью: недостаток белка в пище и страх быть съеденными своими сородичами.

Ни для кого не секрет, что саранча (этим словом неспециалисты называют всех представителей семейства Acrididae из отряда прямокрылых Orthoptera) — насекомое весьма загадочное.

Все акриды имеют две жизненные формы — кобылку и саранчу. Первая является весьма мирным существом, ведет одиночный образ жизни и никаких полей, а также садов и огородов не опустошает. Так что претензий у человечества к кобылкам нет.

Однако время от времени мирные кобылки вдруг ни с того ни с сего собираются в огромные стаи и превращаются в агрессивную саранчу. При этом внешне насекомые не особенно изменяются (иногда просто становятся крупнее или меняют окраску на более светлую). Стаи саранчи постепенно увеличиваются и в какой-то момент, уничтожив всю растительность в "месте сбора", отправляются далее на поиски пищи. В стае может насчитываться более 100 миллионов особей, и за день такое полчище иногда преодолевает свыше 120 километров. Озверевшая саранча поедает всю растительность на своем пути, а при ее отсутствии способна приняться даже за кору деревьев.

Вот как описывает нашествие саранчи на Ближнем Востоке английский натуралист А. Шоу: "Тот род саранчи, который я наблюдал, был гораздо крупнее наших обыкновенных кузнечиков. Она имела крылья пятнисто-коричневого цвета, ноги и туловище были светло-желтого цвета. Появилась она в конце марта с южным ветром. К середине апреля ее нагнало так много, что в полдень она собиралась большими тучами, летала по воздуху подобно темным облакам и, как говорит пророк Иоиль, "помрачала солнце". Когда начинал дуть ветер, эти тучи уносились, сменяясь другими.

В мае месяце саранча постепенно удалилась в соседние равнины, где положила яйца. В июне, как только вывелся молодняк, каждый выводок соединялся в тесную прямоугольную колонну и шел прямым путем к морю, преодолевая все препятствия и не оставляя ничего на пути: саранча истребляла не только зелень, но даже объедала гранатовые деревья, пальмы, яблони и вообще все деревья. При этом она неотступно двигалась вперед, перелезая через все, что служило ей преградой на пути: стены или деревья, залезая в дома и спальни.

Чтобы воспрепятствовать ее движению, копали ямы и канавы, наполняли их водой или же накладывали в них вереск, сучья и другой горючий материал, который зажигали при приближении насекомых. Но напрасно, поскольку канавы скоро переполнялись, и огонь тушился мириадами саранчи, вплотную следовавшей одна за другой. Через день или два появлялись новые полчища и в свою очередь пожирали то, что предыдущие оставили: например, кору деревьев и обглоданные веточки. Пророк справедливо сравнивает саранчу с войском и землю до ее появления с прекрасным садом, а после ее ухода — с пустыней".

Читайте также: Как насекомые ищут себе пару

Ученых уже давно волновал вопрос: почему мирная и, в общем, не очень-то заметная кобылка вдруг иногда сходит с ума и превращается в опасную саранчу? Прежде предполагали, что все дело в количестве еды. Считалось, что в форме кобылки насекомое существует, когда для сохранения популяции достаточно пищи. А вот если ее вдруг становится очень мало, тогда наступает "время саранчи".

Однако в последнее время появилось множество фактов, опровергающих данное утверждение. Так, например, часто, когда во время засушливого лета вся растительность выгорает и пищи становится очень мало, тем не менее превращения кобылок в саранчу не происходит. Пример тому — прошлое аномально жаркое лето. Как мы помним, в большинстве регионов Европейской России подобного превращения не наблюдалось, хотя есть акридам, как и другим насекомым, было практически нечего.

В то же время наблюдались возникновения стай саранчи и при обилии пищи. Это случилось, например, во время сильнейшего за всю историю человечества нашествия этих насекомых в США в 1875 году. Тогда полчища саранчи возникли в штате Техас, где в то время не было проблем с растительной пищей, и распространились на запад, где произвел колоссальные опустошения. Любопытно, что эта орда в дальнейшем исчезла так же стремительно, как и появилась. Кстати, это был единственный зарегистрированный случай появления саранчи на территории Северной Америки.

Чтоещелюбопытно: когда саранча откладывает яйца, из них выходят не кобылки, а такая же саранча. Но ведь это вообще противоречит всякой логике! В яйцах этих насекомых всегда много питательных веществ, поэтому "молодежь" вроде бы не должна испытывать муки голода, которые превращают кобылок в саранчу (если бы саранча не смогла накопить пищи для будущего зародыша, она бы просто не отложила яйца). Тем не менее данных о том, что из яиц саранчи рождались кобылки, нет.

И вот недавно международная группа зоологов наконец-то определила причины, по которым саранча сбивается в стаи и передвигается с огромной скоростью. Выяснилось: все дело в каннибализме, который процветает среди саранчи, если в еде недостаточно белка. О результатах данного исследования сообщается в статье, опубликованной в Proceedings of the Royal Society.

Эксперимент ученых под руководством доктора Сепидеха Бабази из Оксфордского университета был весьма прост и показателен. Подопытных акрид, принадлежащих к виду саранча перелетная (Locusta migratoria), разделили на несколько групп по 20 особей в каждой и посадили в разные контейнеры. Также несколько особей поселили по отдельности. В течение 48 часов их кормили, придерживаясь трех разных диет: в первом случае белки преобладали над углеводами, второй рацион был богат углеводами и имел недостаток белков, в третьем случае пища содержала равное количество белков и углеводов.

Когда по истечении двух суток измерили скорость перемещения одиночек, то выяснилось, что независимо от рациона их скорость в среднем составляла 3 см/с. Примерно такой же была скорость у сытых особей, как тех, что получали сбалансированное питание, так и тех, что сидели на белковой диете. В то же время скорость перемещения второй группы, особи которой не получали белка в достаточном количестве, была на 40 процентов выше, чем у всех остальных подопытных. Да и поведение этих насекомых было намного более агрессивным.

Несмотря на первоначальную очевидность выводов о том, что голодную саранчу заставляет быстрее двигаться желание побыстрее добраться до еды, ученые акцентируют внимание на том, что подобная тенденция с ускорением в таком случае прослеживалась бы и в опытах с акридами-одиночками, чего не было. Получается, часть саранчи убегает от своих более кровожадных сородичей, а те, в свою очередь, пытаются догнать их, чтобы съесть.

Таким образом, превращением кобылок в саранчу руководит не голод, а недостаток белка. Давно известно, что эти насекомые, будучи фитофагами, тем не менее получают значительное количество животных белков вместе с пищей, проглатывая засевших в листьях личинок и поедая тела умерших на растениях насекомых. Однако когда по различным причинам это становится невозможным, у части кобылок происходят изменения в поведении — они становятся агрессивными и устраивают загонную охоту на своих сородичей, для чего и собираются в стаю (так проще охотится).

Менее агрессивные акриды, видя, что у родственников "поехала крыша", начинают спасаться бегством, для чего тоже стараются держаться стаей (ибо в группе шанс выжить при нападении хищника у каждого отдельного члена в десятки раз выше, чем если бы он спасался в одиночку). В итоге миграция саранчи идет как бы двумя потоками: впереди несется толпа "беженцев", а за ней — орда "преследователей". Однако и те и другие не перестают при этом оставаться фитофагами и, чтобы компенсировать потерянную во время этой гонки энергию, старательно уничтожают всю растительность на своем пути.

Данное исследование объясняет и то, почему из яиц саранчи вылупляется именно саранча. Дело в том, что в питательных запасах данных яиц также не хватает белка (а откуда ему там взяться, если его и у взрослых-то мало?). Кроме того, становится понятным, куда в конце концов исчезают полчища этих ужасных насекомых: те, кто выжил во время переселения и смог запасти в себе достаточное количество белка, опять превращаются в мирных кобылок и расходятся по домам.

Читайте также: Зачем гусеницы свистят?

Благодаря этому открытию зоологов у человечества наконец-то появилась реальная возможность предотвращать нашествия саранчи, от которых до сих пор страдают жители Африки и Юго-Восточной Азии, а также Ближнего Востока. Для этого нужно лишь разработать специальную белковую подкормку, которую следует распылить на той территории, где будет замечено начало превращения кобылок в саранчу. Тогда, как говорится, и акриды будут сыты, и посевы целы…

Читайте также в рубрике "Наука и техника