Голодные и злые: гусеницы монархи толкаются головами за еду

Исследование, вдохновленное домашним садом бабочек, показало, как гусеницы бабочки монарх (Danaus plexippus) ведут себя при нехватке пищи. Их поведение напоминает смесь бокса и игры в «автодром».

При ограниченном доступе к их основной пище — молочаю — гусеницы превращаются из спокойных в доминирующих. Они начинают агрессивно толкаться головами, делать выпады и отталкивать других гусениц, чтобы обеспечить собственное выживание. Наиболее агрессивными они становятся прямо перед финальными стадиями метаморфоза. Недостаток питания на личиночных стадиях, как известно, задерживает развитие и уменьшает размер взрослой особи, репродуктивные показатели и продолжительность жизни.

Методология исследования

Ученые из Флоридского Атлантического университета столкнулись с рядом сложностей при моделировании ограничения ресурсов. Для их преодоления команда во главе с Алексом Кином, Ph.D., разбила сад молочая за лабораторией, чтобы естественным образом собирать гусениц. В лаборатории гусениц помещали в группы с разным количеством молочая. Результат был очевиден: чем меньше еды, тем чаще гусеницы пытались оттолкнуть друг друга, чтобы насытиться.

Процесс был сопряжен с трудностями: разведение монархов в лаборатории оказалось сложным, а почти весь покупной молочай содержал пестициды, что заставило исследователей выращивать свои растения.

Наблюдения и выводы

Для оценки агрессии ученые количественно оценили наличие агрессивных выпадов в различных условиях и эффект атак на других особей. Гусеницы монарха в основном питаются молочаем и часто полностью объедают все листья растения за две недели. Во многих местах молочай доступен лишь часть года, что серьезно ограничивает развитие монархов. В самой прожорливой фазе одна гусеница может съесть целый лист молочая менее чем за пять минут.

Исследователи заметили, что во время стычек гусеницы не используют свои щупальца — крупные механосенсорные придатки. Это говорит о том, что агрессию запускают альтернативные сенсорные модальности, например, феромональные, обонятельные или тактильные сигналы, не зависящие от щупальцев.

Ученые полагают, что агрессия, вызванная нехваткой пищи у гусениц монарха, вероятно, присутствует у многих видов в животном мире. Монархи становятся новой моделью для изучения молекулярных механизмов, лежащих в основе поведения, и закладывают основу для будущих исследований нейроэтологии агрессии.