Почему осы становятся такими назойливыми в конце лета

В конце лета начинается "сезон ос", когда эти нелюбимые насекомые начинают досаждать нам на пикниках и в летних кафе. Это происходит каждый год, и особенно неприятно, когда мы ценим последние дни для общения на открытом воздухе.

Рабочие осы

Осы беспокоят нашу жизнь на открытом воздухе только в конце лета. На самом деле, осы активны всё лето, но в этот период вы для них недостаточно интересны. Скорее всего, оса, от которой вы отмахивались на барбекю, всё лето удаляла гусениц с вашего огорода или тлю с помидоров.

Осы — часть природной команды по борьбе с вредителями: без них нам пришлось бы использовать гораздо больше пестицидов. Они — естественные враги других (ещё более назойливых) насекомых.

Для трудолюбивой осы середины лета ваши пикники были скучны, потому что ей нужен был белок. Она — охотник, рабочий. Её цель — обеспечить белком своих личинок-братьев и сестёр. Обычно эта добыча — другие насекомые (гусеницы или мухи). Она приносит добычу в колонию, где нужно кормить тысячи личинок.

Взамен за свою работу личинка даёт ей богатое углеводами сладкое выделение. Считается, что это основной источник питания для взрослых рабочих ос. Каждая колония производит несколько тысяч рабочих, и всё лето они заняты кормлением расплода; они "подсажены" на сладкие выделения своих личинок.

"Отпуск" в конце лета

Колония разрастается до цитадели с до 10 000 рабочих. Одновременно с этим личинки окукливаются. Когда личинка полностью накормлена (примерно в двухнедельном возрасте), она готова превратиться во взрослую осу. Ей больше не нужна забота взрослых особей.

Не все личинки окукливаются сразу, но соотношение рабочих к личинкам меняется. К концу лета и осени это соотношение сдвигается ещё больше, оставляя всё больше рабочих без работы и — что важно — без их "сахарной подпитки" от личинок. По сути, их отправили в неоплачиваемый отпуск. И, как и люди в таком отпуске, их поведение меняется.

Теперь они ищут сахар вне колонии — часто на ваших пикниках. В отсутствие этих лёгких сладких пиршеств они посещают цветы: опыляют, как пчёлы. Фактически, осы могут быть такими же эффективными опылителями, как и некоторые пчёлы. В эволюционном плане ваш пикник — относительно новое отвлечение.

Такие изменения в поведении возникают в ответ на потребности их общества; меняющиеся требования воспринимаются отдельными рабочими и приводят к изменениям в том, как гены экспрессируются в их мозге.

Внутри мозга ос

Моя команда исследует молекулярные механизмы, лежащие в основе поведения этих ос, чтобы понять, как и почему эволюционируют социальные черты. Рабочие осы, которых вы видите на пикнике, — часть одного из самых сложных биологических продуктов эволюции в природе: суперорганизменной колонии.

Как и улей медоносных пчёл, каждой колонией руководит одна матка-королева, которая откладывает все яйца; её потомство в начале сезона — это стерильные рабочие, которые помогают выращивать новый расплод и в конечном итоге выводят "половых особей" (самцов и будущих маток). Королева, рабочие и половые особи выглядят и ведут себя настолько по-разному, что их можно принять за разные виды. Они зависят друг от друга как разные компоненты "машины" суперорганизма. Удивительно то, что все они созданы из одних и тех же строительных блоков — у них общий геном. Это возможно, потому что гены экспрессируются по-разному.

Понимание того, как геномы эволюционируют для производства таких контрастных, но интегрированных компонентов суперорганизма, остаётся одним из больших нерешённых вопросов эволюционной биологии. Оса на вашем пикнике — это высоко отточенный продукт эволюции с важной ролью в обществе, которое превосходит наше по сложности и координации.

Никто не любит, когда пикник донимают осы, но, понимая биологию их поведения, каждый может адаптироваться, чтобы уважать их. Пандемия вынудила измениться наше собственное поведение, и мы адаптировались. Если в наших текущих проблемах есть какие-то положительные стороны, возможно, одна из них в том, что мы можем немного больше сопереживать этим неправильно понятым и важным насекомым.