Как голодные гусеницы сражаются за еду

Нейробиолог из Атлантического университета Флориды Алекс Кин описал поведение гусениц D. Plexippus, которые в условиях ограниченного доступа к своей излюбленной пище демонстрируют агрессивное поведение: бодаются головами, делают выпады в сторону соперников и отталкивают сородичей прочь от еды, чтобы выжить самим.

Кин специализируется на плодовых мушках, а также на изучении древних рыб. На исследование поведения гусениц его вдохновил собственный домашний сад бабочек, а также рассказ его жены, которая однажды обнаружила настоящую драку этих насекомых.

Зайдя на YouTube, Кин обнаружил ролики с агрессивным поведением гусениц, однако это были другие виды, и они демонстрировали агрессию в тных условиях. Кроме того, подобное поведение данаид ранее нигде не было описано.

«Я решил исследовать гусениц-монархов, потому что был заинтригован их боевым поведением, которое лично наблюдал в своем собственном саду. Они большие и легко узнаваемы по сравнению со многими другими насекомыми», — Алекс Кин.

Вместе с коллегами из Департамента биологических наук и программы по нейрогенетике Кин приступил к исследованию, но столкнулся с рядом проблем. При разведении гусениц в лаборатории исследователи обнаружили, что молочай — любимая и по сути единственная еда в рационе данаид — почти везде продается с пестицидами. В конечном итоге ученым пришлось вырастить собственный молочай, чтобы кормить участников эксперимента «здоровой пищей».

Затем исследователи разделили гусениц на группы с разным количеством молочая. Результаты были очевидны — чем меньше еды оказывалось у насекомых, тем более агрессивными они становились. Кроме того, было обнаружено, что гусеницы наиболее агрессивны перед завершающей стадией их метаморфозы. В дальнейшем исследователи выяснили, что недостаток питания на личиночных стадиях снижает размер тела взрослых бабочек, влияя на их репродуктивные способности и продолжительность жизни.

«Каждая из гусениц в какой-то момент своего цикла развития может столкнуться с ограниченными ресурсами, поскольку они могут полностью лишить растение листьев», — говорит Кин.

Жесткость конкуренции объясняется ограниченностью в выборе еды. По сути, гусеничка привязана к одному-единственному растению, потому что переезд на другое потребует неоправданно много энергии, и насекомое может не справиться с таким путешествием, если заранее не наберет достаточно массы. 

Что еще более усложняет задачу, гусеницам нужно огромное количество еды, чтобы превратиться в бабочку. «На стадиях от яйца до куколки они увеличивают свой вес в 3000 раз, и делают это примерно за две недели. Это как если бы человек за две недели набирал вес двух синих китов», — добавляет Яап де Руд, биолог из Университета Эмори в Атланте, который не принимал участия в исследовании. 

«Монархи похожи на машины для еды. Но одни из них были намного агрессивнее других. Так что следующим шагом может быть изучение того, вырастают ли более агрессивные гусеницы в агрессивных бабочек», — заключает Кин.