Голова-гарпун, хвост как хлыст: как личинки хищных комаров ловят добычу?

С помощью поразительных высокоскоростных видеокамер ученые впервые подробно описали, как хищные личинки комаров атакуют и захватывают добычу в водной среде обитания. Опубликованное сегодня в Annals of the Entomological Society of America исследование проливает свет на поведение, которое до сих пор считалось слишком маленьким и слишком быстрым для изучения.

Прежде чем улететь, комары проводят свою молодость в воде, где угодно, от поймы до цветочного горшка. В то время как большинство личинок комаров питаются водорослями, бактериями и другими микроорганизмами, некоторые из них являются хищниками, которые питаются другими водными насекомыми, включая других личинок комаров.

В отчете Хэнкока (доктор философии, профессор биологии Денверского государственного университета Метрополитен), опубликованном в Annals of the ESA , представлены 10 видеороликов о нападении личинок комаров, а также анализируются анатомические детали и последовательность связанных движений. В пяти видеороликах показан аналогичный метод, используемый двумя видами, Toxorhynchites amboinensis и Psorophora ciliata , которые являются облигатными хищниками (т. е. их диета требует поедания личинок других насекомых) и чья биология и поведение хорошо приспособлены для поимки добычи. В других пяти видео показан Sabethes cyaneus , вид, который одновременно питается микроорганизмами и иногда охотится на других личинок (т. е. факультативный хищник) и который выработал совершенно иной метод хищничества.

И у видов Toxorhynchites, и у видов Psorophora личинка поражает жертву внезапным вытягиванием шеи, чтобы отбросить голову от тела к жертве. Одновременно его мандибулы и несколько кистей, похожих на усы, раскрываются, а затем закрываются на добыче при ударе. Исследователи говорят, что уникальное движение головы, похожее на гарпун, создается за счет того, что личинка сначала создает давление в брюшных сегментах, а затем быстро отпускает его.

Хэнкок вспоминает свое изумление, когда его команда впервые успешно запечатлела охоту на камеру. «Когда я впервые это увидел, у меня отвисла челюсть, и так происходит каждый раз, когда я смотрю это и другие видеоматериалы», — говорит он.

У личинок комаров Sabethes отсутствует механизм выдвижения головы. Вместо этого личинка Sabethes ловит добычу, используя свой хвост, чтобы подбросить добычу к голове. Между тем, личинка раскрывает свои жвалы (ротовой аппарат, похожий на клешни) и захватывает добычу по мере ее поступления. Использование хвоста, называемого «сифоном» (он служит дыхательной трубкой для личинок комаров) — тоже было неожиданностью, говорит Хэнкок.

Оба стиля удара у всех трех видов в исследовании занимают около 15 миллисекунд. По словам Хэнкок, эта скорость указывает на высокоразвитое, почти рефлекторное поведение, называемое паттерном фиксированного действия. Он сравнил это с движением ласточки, которое включает в себя множество мелких отдельных мышечных движений. «Все эти вещи должны работать согласованно — мы все делаем это автоматически», — говорит он.

Комары Toxorhynchites и Psorophora хорошо известны своим статусом хищников. В частности, виды Toxorhynchites изучались как потенциальный инструмент для борьбы с комарами, переносящими болезнетворные микробы, поскольку одна личинка Toxorhynchites может съесть до 5000 личинок-жертв, прежде чем созреет. В результате такой личиночной диеты взрослые виды Toxorhynchites и Psorophora являются одними из крупнейших комаров в мире. Тем временем Sabethes cyaneus являются менее грозными хищниками, но они вырастают во взрослых особей с переливающейся синей окраской и широкими, похожими на перья веслами на ногах.

Источник (там же в конце статьи присутствуют другие видео-материалы исследования): https://academic.oup.com/aesa/advance-article/doi/10...