Самки клопов «выбирают» цвет своих яиц
Самки клопов-щитников откладывают более тёмные или светлые яйца в зависимости от количества света, отражающегося от поверхности. Эта недавно обнаруженная адаптация, вероятно, связана со способностью некоторых видов клопов откладывать яйца на верхней стороне листьев, поскольку тёмные яйца лучше защищены от УФ-излучения. Удивительно, но яйца темнеют не из-за меланина, а благодаря ранее неизвестному пигменту. Результаты, опубликованные 23 июля в Current Biology, стали следствием любопытства аспиранта Монреальского университета, использующего этих клопов в качестве хозяев для паразитических ос.
Изменчивость цвета яиц существует и у других видов животных, но то, как Podisus maculiventris (колючий щитник, часто встречающийся в полях и садах Северной Америки) избирательно контролирует пигментацию яиц на основе восприятия света, — это новый взгляд на данную черту. Некоторые птицы и насекомые откладывают яйца слегка разного цвета, но обычно в ответ на изменения возраста или диеты, а не на сенсорный сигнал из окружающей среды.
«Мы предполагаем, что у этих клопов есть какая-то физиологическая система, которая получает визуальный сигнал из окружающей среды и затем в реальном времени регулирует нанесение пигмента», — говорит ведущий автор Поль Абрам, работающий над докторской степенью по энтомологии. «Это первое животное, у которого обнаружена способность избирательно контролировать цвет яиц в ответ на условия окружающей среды, но мы очень сомневаемся, что оно единственное».
Абрама вдохновил на это исследование кроссворд в газете, выстилавшей дно клетки с клопами. Он заметил, что более тёмные яйца появлялись на чёрных квадратах кроссворда, а светлые — на светлых. Затем он воспроизвёл это наблюдение в лаборатории, используя чашки Петри, выкрашенные в чёрный или белый цвет. Это стало первым признаком связи между яркостью поверхности и цветом яиц клопа.
«Мы провели целый ряд экспериментов, чтобы определить, контролируют ли самки цвет яиц или яйца сами реагируют на свет», — говорит Абрам. «Мы показываем, что на цвет, вероятно, влияет то, как самка клопа воспринимает соотношение количества света, отражающегося от поверхности, к количеству света, падающего сверху».
Чтобы понять, зачем колючим щитникам эта способность, Абрам провёл эксперименты на растениях сои, чтобы определить, где откладываются яйца разного цвета. Он обнаружил, что более тёмные яйца откладываются на верхней стороне листьев, а светлые — на нижней. Поскольку листья являются очень хорошими фильтрами ультрафиолетового света, и зная, как пигментация используется у других видов, Абрам предположил, что адаптация цвета яиц, вероятно, является формой солнцезащитного крема для яиц, отложенных на верхней стороне листьев. Последующий эксперимент показал, что тёмный пигмент действительно защищает развивающиеся яйца от ультрафиолетового излучения.
Следующим и самым большим сюрпризом стал биохимический анализ яиц, проведённый в Школе медицинских наук Университета здоровья Фудзита (Япония). Абрам ожидал, что пигментом окажется меланин, отвечающий за цвет кожи и волос у людей и встречающийся у многих других семейств животных. Вместо этого анализ выявил потенциально новый, безымянный пигмент. Использование этого пигмента клопом может быть примером конвергентной эволюции, поскольку он поглощает разные длины световых волн способом, аналогичным меланину.
«Окраска яиц насекомых и её экологические функции — очень малоизученная тема», — говорит Абрам. «Один из интересных аспектов этой работы в том, что всё это было обнаружено у животного, которое было предметом множества исследований из-за его экономической важности. Это подчеркивает тот факт, что подобные адаптации, вероятно, скрываются у всех на виду, ожидая своего открытия».