Эти личинки проходят через один из самых невероятных процессов перевоплощения в мире дикой природы, общаются при помощи самых неожиданных частей тела и способны источать никотиновые пары!
В нашем списке вас также ждут подробности о том, как гусеницам удается подчинять себе муравьев, перемещаться в пространстве и увидите личинку, которую копирует сам Дональд Трамп (Donald Trump, 45-ый президент США).
10. Портативный бронежилет
Совсем недавно в Перу ученые открыли новый вид гусениц, которых они прозвали раками-отшельниками за их повадки, очень напоминающие поведение этих членистоногих созданий. Ранее никто и никогда не видел, чтобы простые гусеницы вели себя именно так. Новый вид имеет привычку делать себе своеобразный защитный костюм, напоминающий портативную клетку или бронежилет. Укрепление свивается прямо из листьев, которые это существо научилось скручивать в крошечный рулон. Гусеница забирается в свой кокон из листьев и передвигается по лесу с помощью рта и передних конечностей, всюду таская за собой свой защитный костюм. Пока личинка добывает себе пищу, ее тельце остается под защитой листового кокона. Умное создание предусмотрело даже специальную выемку по центру своего бронежилета, что позволяет ему проворно разворачиваться внутри этой защитной конструкции, если гусенице вдруг понадобится срочно выбраться из скрученного листа через «черный ход».
9. Удивительный камуфляж
К каким только видам маскировки не прибегают гусеницы, чтобы защитить свои мягкие тельца от животных и насекомых, которые не прочь полакомиться этими маленькими созданиями. Некоторые гусеницы внешне напоминают птичий помет, другие обзавелись яркими пятнами, которые выглядят совсем как змеиные глаза, а есть и такие личинки, которые научились подражать окраске своих ядовитых сородичей, из-за чего хищники предпочитают обходить их стороной.
Однако есть среди всей этой мягкотелой братии один вид гусениц, обладающий абсолютно уникальными способностями. Личинка моли вида Synchlora aerata маскируется довольно изобретательным образом – для камуфляжа она использует кусочки лепестков и других частей растений, которыми она питается. Листьями эта гусеница украшает свою спинку с помощью липкой слюны, а когда ее красочный костюм ветшает, животное срывает старую маскировку и начинает все заново.
8. Прыгающая гусеница
В лесах Южного Вьетнама, чтобы приступить к процессу окукливания, гусеницы оборачиваются в листья, как в спальный мешок. А вид под названием Calindoea trifascialis даже научился прыгать по земле прямо в таком вот лиственном коконе, и делает он это, чтобы прятаться от солнечных лучей. Для прыжка эта личинка упирается своими брюшными парами ног в дно своего «спального мешка» и отталкивает себя назад, прыгая в обратном от ее головы направлении.
Гусеница может прыгать так почти 3 дня, пока не найдет себе подходящее место для того, чтобы преступить к окончательной трансформации в бабочку. Когда в 1998 году профессор Крис Дарлинг (Chris Darling) начал изучать этих маленьких желтых личинок, он и его ученики заметили, что прыгающее создание выделяет странную жидкость. Не всякий здравомыслящий человек догадался бы облизнуть такую гусеницу, а Крис это сделал! Он не почувствовал какого-то особенного вкуса, но вскоре его язык онемел, что по мнению профессора стало последствием защитной системы личинки, применившей против него свое химическое оружие.
В лаборатории ученый выяснил, что за жидкость он облизнул, и ей оказалась неприятно пахнущая смесь углеводородов и синильной кислоты, вырабатываемая туловищем насекомого. Запах этой ядовитой жидкости наполняет самодельный кокон гусеницы и отпугивает муравьев и других прожорливых хищников, которые в противном случае не преминули бы впиться своими зубами в богатое белком тельце личинки.
7. Гусеница со шляпой
А эта личинка – будущая моль вида Uraba lugens, но до своей легендарной фазы перевоплощения в крылатое создание она проживает не менее удивительную жизнь. На ее голове легко заметить отросток в виде чудаковатого рожка. Такая странная часть тельца гусеницы – это на самом деле «шляпа» из ее старых головных капсул, которые она скидывает во время каждой новой линьки. Каждый раз, когда гусеничка сбрасывает старую кожу, она смещает свою старую оболочку головы на самую макушку новой и теперь уже более крупной головы, создавая так раз за разом новый уровень удивительной короны.
За свою жизнь личинка Uraba lugens линяет примерно 13 раз до финального окукливания, так что иногда на голове такой гусеницы может выстроиться настоящая башня из старых частей тела, которая бывает даже больше, чем сама личинка. Зачем именно она так делает, пока неизвестно, но какое-то время исследователи предполагали, что уникальный головной убор этого создания представляет собой своеобразную систему безопасности. Возможно, рог отвлекает хищников, и они нападают на пустые головные капсулы, а настоящая гусеница в это время как раз успевает сбежать.
Такая теория некоторое время звучало вполне правдоподобно, пока ученые не провели ряд экспериментов, показавших, что как гусеницы без шляп, так и личинки с рожками, попавшие в чашу Петри вместе с питающимися ими насекомыми, справлялись с задачей самозащиты практически одинаково. Наверное, им просто нравится собирать собственные головы…
6. Музыкальные маэстро в мире насекомых
Оказывается, существует такой вид гусениц, который развил высокоорганизованный метод общения. Например, некоторые личинки научились разговаривать друг с другом с помощью задней части тела. Ученые из Университета Карлтона (Carlton University, Канада) обнаружили, что у гусениц березовых шелкопрядов есть специальные анальные отростки, которыми они скребут по листьям, чтобы подать сигнал своим сородичам.
Это не единственный способ общения, который практикуют эти личинки. Березовые шелкопряды также научились трясти своими телами и барабанить своими ротовыми органами (мандибулами) по поверхности листа, благодаря чему они воспроизводят целый ряд различных звуков и сигналов для других гусениц из своего сообщества. Как только одна гусеница начинает царапать и трясти листья, другие ее собратья воспринимают это как сигнал к всеобщему сбору и ползут в направлении сигнала, пока не соберутся все вместе в одну общую группу.
Исследователи пока не выяснили, что означает каждый вид сигнала по отдельности, а некоторые из ученых и вовсе считают, что эти гусеницы на самом деле не общаются друг с другом. Но биолог-эволюционист Джейн Як (Jayne Yack) придерживается другого мнения: «Я изучала звуки насекомых более 30 лет, и я никогда не видела, чтобы насекомое производило так много разнообразных сигналов». Вероятно, гусеницы используют все эти звуки и вибрации для образования социальных групп.
5. Ядовитое никотиновое дыхание
Одна из любимых закусок гусеницы бражника табачного – это крайне токсичные листья табака. Это растение содержит ядовитое вещество (никотин), которое оно использует в качестве защиты от травоядных животных, иначе зверьки давно бы уничтожили этот вид. Но бражник табачный не просто с удовольствием лакомится этими токсичными и даже смертельными для некоторых животных листьями, а еще и научился использовать яд табака в качестве личного оружия против других хищников. Гусеница перенаправляет никотин из своей пищеварительной системы в гемолимфу (аналог кровотока в мире насекомых). Затем личинка бражника открывает маленькие поры в своей коже (дыхальца) и испускает из них токсичные пары. Биологи назвали этот процесс защитным халитозом (медицинский термин, дурной запах изо рта). Когда ядовитые испарения направлены на таких хищников, как пауки-волки, они спасают гусеницу от нападения и участи стать чьим-то лакомым кусочком.
4. Гавайские плотоядные гусеницы
На Гавайских островах живут плотоядные гусеницы, которые целыми днями лежат в своих укрытиях и ждут ничего не подозревающую жертву, чтобы угоститься ее мясом. Например, гусеницы вида Hyposmocoma molluscivora не станут питаться растительной едой, даже умирая от голода. Эта маленькая личинка вырастает всего лишь до 8 миллиметров в длину, но вопреки своим крошечным размерам она умудряется живьем поедать целых змей, нападая на них из своей укромной засады. Чтобы змея не избежала своей участи, Hyposmocoma molluscivora приковывает свою жертву к листьям с помощью шелковой нити, прямо как пауки, прядущие вокруг мелких насекомых настоящий кокон из паутины. Затем гусеница забирается в шелковый капкан с плененной змеей и медленно поедает жертву прямо живьем, оставляя в итоге только пустую оболочку змеи.
Hyposmocoma molluscivora – единственный вид гусениц, питающийся змеями, но на этом его уникальность не заканчивается. Оказывается, эта личинка – пока что единственно известная в своем роде полноценная амфибия. Она способна выживать как на суше, так и под водой, хотя исследователи до сих пор не понимают, как именно ей удается дышать в водной среде. Дэниел Рубинофф (Daniel Rubinoff), профессор Гавайского Университета (University of Hawaii), полагает, что у этой гусеницы есть специальный дыхательный орган, который ученые все еще не заметили, или что она дышит с помощью кожных пор, приспособленных к переработке кислорода под водой.
На Гавайях живет еще один вид плотоядных гусениц, и это личинки цветочных пядениц (Eupithecia), выглядящие совсем как маленькая когтистая рука, выжидающая свой шанс наброситься на ничего не подозревающую жертву. Эти мастера камуфляжа растягивают свои тела вдоль листьев, прикидываясь безобидными стебельками, и замирают до приближения к ним несчастной жертвы. Но когда приходит ее черед, в мгновение ока цветочная пяденица захлопывает свое тельце и хватает своими когтистыми ножками удивленную добычу.
Это всего лишь 2 примера из целых 18 видов плотоядных гусениц, обитающих на Гавайских островах. Дикая природа в этом регионе поистине восхитительна!
3. Гусеницы-повелители и рабовладельцы
Гусеница японской бабочки-голубянки вида Arhopala amantes обладает невероятной и даже почти зловещей системой безопасности от пауков, ос и других хищных насекомых из ее ареала. Эти личинки научились брать в настоящее рабство невинных муравьев, вынуждая их становиться своими воинственно настроенными телохранителями. Удается им это при помощи химического вещества, которое гусеницы выделяют в виде сахарных капелек через свою кожу на поверхность травы. Муравьев привлекает сладкий запах этой жидкости, и как только они пробуют ее на вкус, они больше никогда не возвращаются в свой родной муравейник, забывают о еде и не смеют покинуть свою новую хозяйку, зловещую гусеницу-повелительницу Arhopala amantes.
Личинка этой бабочки даже научилась давать приказы о нападении – когда она разворачивает свои маленькие усики, ее подчиненные муравьи становятся особенно агрессивными и нападают на любое приближающееся к ним насекомое. Профессор Университета Кобе (Kobe University, Япония), Масуру Ходжо (Masuru Hojo), считает, что железистые клетки в районе усиков гусеницы выделяют особенный химикат, который и воспринимается порабощенными муравьями в качестве сигнала атаковать чужаков. «Возможно, что и визуальный, и химический сигнал стимулируют муравьиную агрессию», - предполагает Ходжо. Муравьи, которые не попробовали сладкие выделения гусеницы, никак не реагируют на помахивание ее усиков. Японский профессор склонен верить, что власть личинок вида Arhopala amantes полностью зависит от их секретного химического оружия, с помощью которого они манипулируют муравьями, попробовавшими их «зелье».
2. Парящие внутренности и мягкотелые роботы
Вы наверняка заметили, как необычно двигаются гусеницы. В движении они напоминают крошечные волны. Однако происходящее внутри них во время этого причудливого ползания заслуживает отдельного разговора. Вы знали, например, что потроха личинки на шаг опережают остальные ее части тела? Биологи из Университета Тафтса при Школе искусств и науки (Tufts University of Arts and Sciences) пришли к такому выводу, когда сделали рентген гусеницы бражника табачного, чтобы лучше понять, как они двигаются.
Сделать рентген ползущей гусеницы – это довольно непростая задача, хотя бы потому что у этих существ нет костей. Именно поэтому биолог Майкл Саймон (Michael Simon) и его команда поместили подопытные образцы на крошечную самодельную беговую дорожку для гусениц и просветили их внутренности специальным ускорителем частиц из Национальной лаборатории Аргонн штата Иллинойс (Argonne National Laboratory in Illinois). Исследователи обнаружили, что внутренние органы гусеницы двигаются независимо от ее внешней оболочки и даже опережают ее конечности. «Перемещение внутренних тканей, вызванное общей локомоцией (научный термин, передвижение с места на место), отмечается у многих организмов, но похоже, что гусеницы двигаются с помощью двусоставной системы, включающей в себя внешнюю оболочку и заключенные в нее внутренности. Такой механизм объясняет удивительную свободу движений этих мягкотелых ползунков», - рассказывает Майкл Саймон, первый автор исследования на эту тему, опубликовавший свою работу в британском научном журнале Current Biology. Уникальная форма гусеничной локомоции получила название «visceral locomotive pistoning» (висцеральный или внутренний локомотивный поршень).
Вам может показаться странным, почему ученым было так важно узнать, что происходит с внутренностями личинок бабочек, когда они перемещаются с места на место. Оказывается, исследования механизма ползания гусениц могут быть очень полезными для разработок роботов с мягким корпусом, которые впоследствии могут стать очень востребованными в транспортной индустрии. В июле 2010 года профессор Саймон пояснил для журнала LiveScience, что «одно из главных преимуществ робота с мягкой оболочкой состоит в его способности перемещать такие деликатные грузы, как электронные приборы, хрупкие инструменты и химические вещества». Робот с жестким каркасом отличается твердой оболочкой, а мягкотелый транспортный аппарат может подвергаться деформации во всех направлениях без ущерба для своего содержимого.
Ссылаясь на исследования своей команды, изучившей удивительную двигательную систему гусениц, Майкл Саймон напомнил всем нам, что «в мире все еще полно возможностей для новых открытий даже в самых простых и обыденных вещах и местах».
1. Суп из гусеницы и имагинальные диски
Все мы знаем, что гусеницы плетут коконы, чтобы защитить свою куколку от воздействия внешнего мира, пока она проходит через чудесный процесс перевоплощения в бабочку или моль. Куколка – это по сути затвердевшая оболочка, внутри которой гусеница готовится к важнейшим в ее жизни переменам. Изначально эта оболочка растет прямо под верхним слоем кожи личинки. Когда эта внешняя кожица отпадает, на свет появляется хризалида (куколка). Первое время эта хризалида вполне мягкая на ощупь, но затем она затвердевает, чтобы защитить личинку, пока та находится в процессе окукливания. И вот с этого момента начинается самое интересное и необыкновенное: оказавшись в достаточно твердом защитном коконе, гусеница выделяет специальные пищеварительные энзимы, которые разрушают ее тело до состояния настоящего супчика. Личинка в буквальном смысле растворяет и переваривает саму себя, но некоторые ее крайне важные ткани остаются нетронутыми. Они называются имагинальными дисками.
Что это вообще такое, спросите вы? Чтобы ответить на этот вопрос нам придется вернуться к самым истокам – к тому времени, когда гусеница была еще маленьким яйцом. По мере своего развития невылупившаяся личинка выращивает внутри своего тельца особенные скопления клеток (те самые имагинальные диски). Каждый такой диск представляет собой различную часть тела, в которую он в результате превратится, когда гусеница станет бабочкой или молью. Для каждого крыла, глаза, усика и ножки предусмотрен свой отдельный имагинальный диск.
Когда окуклившаяся гусеница переварила и превратила большую часть своего тела в жидкий суп из органов, оставив плавать в этой смеси только свои имагинальные диски, эти кластеры клеток используют окружающую их жидкую среду в качестве подпитки для быстрого формирования органов будущей взрослой бабочки или моли. Весь процесс трансформации от стадии яйца, личинки и до появления взрослой особи называется голометаболией.
Казалось бы, после всего описанного, что еще более необыкновенное может произойти в жизни этих созданий? Однако недавно исследователи обнаружили, что по крайней мере некоторые виды моли сохраняют воспоминания о лабораторных экспериментах, в которых они принимали участие, будучи гусеницами.
Так эколог-эволюционист Марта Вайсс (Martha Weiss) поместила личинку бражника табачного в небольшую трубку в форме буквы «Y». Одна из секций этой трубки вела в сторону зоны, пахнущей этилацетатом (резкий запах), а другая – к чистому воздуху. Гусениц, выбиравших ход, от которого веяло этилацетатом, били электрическим током, после чего 78% процентов из них предпочитало впредь избегать области с запахом этого химического вещества. Через месяц, когда гусеницы превращались во взрослых молей, их ставили перед точно таким же выбором. 77% молей уверенно избегали трубки, от которых пахло этилацетатом. По мнению Марты Вайсс это доказывает, что во время самой значительной перестройки организма, которой является переход от куколки до стадии взрослого насекомого, у этих животных каким-то образом сохраняются участки мозга, отвечающие за воспоминания гусеницы.
Бонус! Самый жуткий кошмар каждой гусеницы
Осы рода Glyptapanteles – это самый жуткий кошмар любой гусеницы! Именно так называются паразитарные осы из Бразилии, которые виновны в самых страшных мучениях личинок будущих бабочек. Самка этого вида осы откладывает в тело гусеницы свои яйца, напоминающие по форме маленькие пули или жала. Ее жертвой обычно становятся гусеницы Thyrinteina leucocerae, самые безобидные травоядные создания. Оса «заражает» гусеницу десятками крошечных яиц, из которых впоследствии появляются маленькие личинки. Эти твари будут питаться внутренностями несчастной жертвы, пока в ней будет достаточно питательных веществ. После появления в ней личинок Glyptapanteles гусеница-носитель еще живет какое-то время, ест, линяет раза 3 - 4, но в итоге паразиты медленно и верно выедают ее изнутри.
Когда личинки осы съедают практически все внутренности гусеницы, они выгрызают путь наружу и вьют себе маленькие коконы, в которых они будут перевоплощаться во взрослую осу. Вы, наверное, думаете, что к этому времени гусеница уже обычно погибает? Однако вопреки всякой логике еле живая жертва из последних сил защищает маленьких паразитов и не покидает их коконы до самого конца. Гусеница больше не ест и никуда не уползает, она просто стережет маленькие осиные куколки, иногда сворачиваясь вокруг них, если ей покажется, что им нужна ее защита. Если по близости покажется какое-нибудь постороннее насекомое, полуживая гусеница Thyrinteina leucocerae начинает дергаться и отгонять чужаков от коконов Glyptapanteles. Когда куколки осы наконец-то превращаются во взрослых особей, гусеница со спокойной совестью погибает.
Ученые пока не в состоянии объяснить причину столь значительных перемен в поведении гусеницы, после того как маленькие паразиты покидают ее изъеденное тело. Хотя они обнаружили, что во время всего этого процесса пара осиных личинок всегда остается внутри жертвы, в то время как остальные их сородичи уже выбрались наружу и окуклились. Это наводит исследователей на мысль, что эти личинки каким-то образом управляют поведением гусеницы, жертвуя собой ради великой цели (защиты выбравшихся наружу ос). Хотя эта теория нуждается в более тщательном расследовании.
Бонус-2! Гусеница-Трамп
Этот забавный комочек желтых ворсинок – это гусеница бабочки семейства мегалопигид. С недавних пор шутливые исследователи, обнаружившие эту гусеницу в амазонских лесах Перу, стали называть лохматое существо «трампапилларом» (Trumpapillar) за его поразительное сходство с прической американского президента Дональда Трампа. Эти гусеницы на самом деле бывают довольно разных цветов, включая белый, розовый и красный.
Волоски, покрывающие тельце личинки, по своим свойствам очень напоминают шерстку тарантул. Вдобавок они покрыты крошечными ядовитыми шипами, контакт с которыми вызывает мучительную сыпь. Этот механизм самозащиты оказался настолько эффективным, что даже может послужить наглядным примером бейтсовской мимикрии в случае с птенцами амазонской птицы, серой аулии. Ее детеныши выглядят практически так же, как эта токсичная гусеница, что служит им добрую службу, когда речь заходит о маскировке от плотоядных обитателей Амазонии.
Когда птенцы аулии чувствуют опасность, они даже двигаться начинают, как личинки мегалопигиды, чтобы хищник (местные змеи и обезьяны) испугался нежелательного столкновения с ядовитой личинкой трампапиллара.
