Тля с самым длинным хоботком

Перед вами — тля Stomaphis с хоботком, который в 2–3 раза превышает длину тела насекомого. Это рекордсмен по относительной длине хоботка среди отряда полужесткокрылых, куда помимо тлей входят клопы и цикады. По меркам тлей стомафисы — весьма крупные создания: длина их тела 5–6 мм, а хоботок достигает сантиметра. Эти тли широко распространены в Европе — в Подмосковье их можно собрать, например, на стволе березы. Казалось бы, стомафисов уже давно должны были изучить вдоль и поперек. Тем не менее до сих пор оставалось неясно: как же эти крошки управляются со своим запредельно длинным хоботком?

Чтобы попить сок, та же цикадка, например, пристраивается на веточку, распрямляет передние и средние ножки и откидывает голову и грудь назад, чтобы хоботок мог под нужным углом войти в субстрат. Тли поступают похоже, причем у длиннохоботковых форм ноги, как правило, также удлинены — чтобы легче было привести хоботок в рабочее положение перед сосанием. Но стомафисам пришлось прибегнуть к другой тактике.

Как выяснил Роман Ракитов из Палеонтологического института РАН, перед тем как начать питаться, стомафисы дергают головой вверх, при этом раскачивая все тело взад и вперед. В результате хоботок, который в положении покоя смотрит назад, постепенно выправляется из-под нижней стороны тела, образует дугу и ложится концом вперед.

Стомафис управляется с хоботком

Стомафис раскладывает хоботок перед собой (ас); d — рабочее положение хоботка: первые два сегмента лабиума втянуты в тело, стилеты погружены в древесину; еf — отведение хоботка в положение покоя. Рисунок из статьи R. Rakitov et al., 2018. How Stomaphis aphids use their giant proboscides

Затем тля проделывает еще более интересный трюк — о нем стало известно в 2015 году благодаря польским энтомологам. Стомафис заякоривается концом хоботка на коре и постепенно начинает вдвигать в себя его внешнюю часть — лабиум (нижняя губа). У стомафиса лабиум состоит из пяти сегментов, похожих на сегменты телескопической удочки. Второй сегмент лабиума вдвигается в первый, а первый, в свою очередь, вдвигается в голову и затем полностью втягивается в брюшко, вклиниваясь между внутренних органов.

Благодаря этим манипуляциям длина лабиума сокращается почти в шесть раз по сравнению с состоянием покоя, и стомафис медленно подтягивается вперед к тому месту, где хоботок прикрепился к коре своей вершиной. Между тем две пары мандибулярных и максиллярных стилетов, вложенных в лабиум, как в ножны, по мере его сокращения свою длину не меняют и постепенно уходят под кору, пробиваясь к флоэме, по волокнам которой течет сладковатый древесный сок (о том, зачем деревьям сок, читайте в картинке дня «Любители кленового сока»).

Stomaphis

Хоботок стомафиса в состоянии покоя (слева) и в рабочем положении, когда два первых его сегмента втянуты в тело (справа). IVs — сегменты лабиума, Mds и Mxs — парные мандибулярные и максиллярные стилеты, вложенные в лабиум. Фото из статьи J. Brożek et al., 2015. The structure of extremely long mouthparts in the aphid genus Stomaphis Walker (Hemiptera: Sternorrhyncha: Aphididae)

Когда стомафис закончил питаться, он постепенно вытаскивает стилеты из ствола дерева и раздвигает лабиум, так что тот возвращается к прежней длине, закрывая колющие части снаружи. Затем тля поворачивается, перешагивает через свой хоботок и — вуаля — он снова оказывается у нее под брюхом концом назад.

Подготовка стомафиса к питанию чем-то напоминает установку буровой площадки, и, разумеется, этот процесс не может происходить быстро. Только на то, чтобы выправить хоботок вперед вдоль коры, у тли уходит почти минута. Процесс же вбуравливания может затянуться на 40 с лишним минут, а высвобождение хоботка из субстрата занимает еще несколько минут. Разумеется, всё это время нежная сочная тля совершенно беззащитна. Неудивительно, что стомафисы не могут выживать во внешней среде без поддержки со стороны муравьев Lasius, которые пасут их в обмен на сладковатые выделения. Муравьи уносят тлей и их яйца на зимовку в муравейники, а летом доставляют обратно на пастбища и охраняют от врагов. Считается даже, что муравьи могли повлиять на образование новых видов стомафисов.

Стомафис и муравьи, которые его охраняют

Стомафис и муравьи, которые его охраняют. Фото © Julian Hodgson с сайта flickr.com

Фото с сайта naturephoto-walter.blogspot.com.

Александр Храмов


31
Показать комментарии (31)
Свернуть комментарии (31)

  • Panzer  | 09.08.2018 | 08:50 Ответить
    Но зачем такой длинный хоботок, все равно не понятно. Ведь он не входит в дерево глубже, чем обычные хоботки других тлей.
    Ответить
    • Bedal > Panzer | 09.08.2018 | 09:16 Ответить
      В природе нет "зачем". Не гибнут - и ладно, значит, этот признак не исчезает (разве что в результате случайных мутаций). Почему не гибнут - потому, что муравьи.
      Ответить
      • Роман Пехов > Bedal | 09.08.2018 | 09:48 Ответить
        Тля с хоботком покороче экономит на его выращивании. Что за отбор мешает таким особям распространиться?
        Ответить
        • Alef > Роман Пехов | 09.08.2018 | 10:01 Ответить
          Недостают?
          Ответить
        • Bedal > Роман Пехов | 09.08.2018 | 10:21 Ответить
          Что значит - экономит? Если выращивание длинного хоботка расходует критический ресурс, и организм не выживает - то да, длиннохоботные вымирают, остальные "экономят". Если же подобный расход не критичен - эволюции пофиг.
          Кроме того - рассматривали ли вопрос влияния полового отбора? Что, если возможность опознать партнёра (партнёршу) по длинному хоботку способствовала?
          Ответить
          • Alef > Bedal | 09.08.2018 | 11:03 Ответить
            Половой отбор вряд ли. Да тли летом в основном размножаются бесполым путём. А просто чтоб достать до сочных частей коры. Кстати, та часть коры пища во время голода.
            Ответить
            • Bedal > Alef | 09.08.2018 | 11:26 Ответить
              С этим не спорю - я высказался в основном на тему "экономить на выращивании хобота", и с ходу накидал _общих_ причин для существования вроде бы не нужных органов.
              Ответить
          • Panzer > Bedal | 09.08.2018 | 11:40 Ответить
            Если расход не критичен, не значит, что его можно расходовать. Половой отбор тут не просматривается. А вот функциональность хоботка явно видна.
            Ответить
            • Bedal > Panzer | 09.08.2018 | 13:35 Ответить
              >Если расход не критичен, не значит, что его можно расходовать.

              Доказательства Вашего утверждения можете привести?

              >функциональность хоботка явно видна.

              "Явно видна" - очень скользкая опора. Можно очень сильно ошибиться.
              Ответить
      • Panzer > Bedal | 09.08.2018 | 11:38 Ответить
        В природе есть "зачем". Хоботок бы просто не развился такой, если б был не нужен. Так как к нему в комплекте идут приспособления для его использования, а не просто вырос, потому что не мешает. Чего ж глаза на стебельках не выросли или еще что, просто так?
        Ответить
        • Bedal > Panzer | 09.08.2018 | 13:09 Ответить
          неверно. Совсем неверно.
          Извините за банальности, конечно - но в Вашем замечании ошибка - банальная:
          Появляется всё случайным образом на возможном поле. То есть, скажем, хоботок из легированной стали появиться не может "по техническим причинам". А потом... с момента появления изменений начинается чистка смертью. Те, кто в конце-концов не умер, да ещё и передал ген дальше, объявляются "приспособившимися". Хотя они-то как раз не приспосабливались, просто так получилось.

          Если все остальные, кроме носителей этого гена, вымерли - мы объявляем мутацию полезной и начинаем думать: "вот, зачем оно выросло-то!" Либо, если выжили и те и другие, то: "охох, как же так, зачем же оно нужно?"
          :-)
          Ответить
    • Alef > Panzer | 09.08.2018 | 10:00 Ответить
      Наверное таки входит. Не много тли на коре. Там надо пробить толстый твердый слой на дереве.
      И возможно с хоботком сок быстрее попадает в желудок. Это как домашние животные. У них свой эволюционный отбор. Как коровы. Зачем корове такое большое вымя, в природе же мешает? Но муравьи их охранают и носят в пастбища как коров.

      Вообще удивительно. В муравейнике целая цивилизация. Эта цивилизация возможно только чут чуточку разумна, а тем более осознанна. Но многое прям как у нас.
      Ответить
      • Bedal > Alef | 09.08.2018 | 10:22 Ответить
        Хорошо подмечено - эусоциальность явно намекает на то, что многое в человеческом обществе не от большого ума, а от неизбежностей функционирования больших сообществ.
        Ответить
        • Alef > Bedal | 09.08.2018 | 11:01 Ответить
          Этот вопрос мало изучен, люди и муравьи. Но очень интересен. Навернека для создания больших сообществ пришлось прибегнуть к услугам узкоспециализированных животных, вырабатывающих много высокоэффективного корма - домашний скот. А потом его оберегать, вскладывать добытый корм, ну и пошло поехало - до империй. А на них по примеру муравьёв много ума и не надо. Даже мешает, начинают спрашивать, а зачем нам содержать армию;)
          Ответить
          • Bedal > Alef | 09.08.2018 | 11:30 Ответить
            Очень трудно изучать и описывать темы, на которые общество и особенно религиозная его часть тут же накинется зверем рыкающим. Так-то этология многое может о человеке порассказать - но делает это по необходимости скромно. То же с социальностью, да как бы ещё не хуже.
            Ответить
            • Alef > Bedal | 09.08.2018 | 12:03 Ответить
              Религия в этом вопросе вредит меньше всего. Главная проблема, что получается снять венец с "венца творение", лишая человечество короны разума. Хотя и может помоч понять многое про общество.

              А как еще иначе, без сравнение. На эту роль лучше всего подходят муравьи, пчёлы и термиты не так организованны.
              Ответить
              • Bedal > Alef | 09.08.2018 | 13:04 Ответить
                >Религия в этом вопросе вредит меньше всего.

                ну-ну... Религия здесь - не формальные церкви, а сформированная ей, религией, влиянием, культура.

                >Главная проблема, что получается снять венец с "венца творение", лишая человечество короны разума.

                Тут надо разделить. Венцом биологического развития человек, безусловно, не является. А вот корона разума всё же на месте. Хотя, строго говоря, разум есть у всех теплокровных (возможно, потому, что слишком дорого энергетически обходится). Но - в виде отдельных эпизодов. А у человека разум - это непрерывный процесс. Впрочем, у людей, выросших без языковых контактов с другими людьми - тоже нет такого разума. Из чего следует очевидный вывод: полноценный разум и язык - практически синонимы или, по крайней мере, неразделимые сущности. Именно языковое общение производит процесс из отдельных эпизодов.
                Мне очень нравится точностью аналогия с шариком, надуваемым гелием. Пусть их, шариков много - все лежат на полу. Но вот в один добавили самую малость гелия, подъёмная сила стала больше веса - и он пла-а-авненько взлетел - сразу к потолку. Хотя, если заняться измерениями - отличие мизерное. "Вот так и бабочки", в смысле, так и человек взлетел, потому и такой разительный отрыв от тех же обезьян.
                >На эту роль лучше всего подходят муравьи, пчёлы и термиты не так организованны.

                Наоборот, нужно именно всё в рассмотрение вовлекать, включая голых землекопов даже. Иначе будет видна разница, но не будет видно, что специфично, а что - неизбежное следствие "совместного проживания".
                Ответить
      • Panzer > Alef | 09.08.2018 | 11:44 Ответить
        Да, защита муравьями явно повлияла на такое вот "неадаптивное" приспособление. Но все же хоботок появился, думаю, не просто потому что можно.
        Ответить
    • khramov > Panzer | 09.08.2018 | 10:15 Ответить
      Зачем такой хоботок, как раз понятно - он позволяет пробивать кору. Соответственно, тогда как другие тли вынуждены сидеть на листиках и молодых побегах, стомафис сидит на стволах деревьев, обычно ниже того места, где начинаются первые ветви, т.е. занимает свою узкоспециализированную нишу.
      Ответить
      • Panzer > khramov | 09.08.2018 | 11:41 Ответить
        Позволял бы пробить кору и втрое меньший хоботок, просто бОльший, чем у других тлей, но не в три длины тела.
        Ответить
        • khramov > Panzer | 09.08.2018 | 12:16 Ответить
          ну просто тогда бы и саму тлю пришлось пропорционально увеличивать, что, как я понимаю, тоже связано с конструкционными ограничениями.
          Ответить
        • Alef > Panzer | 09.08.2018 | 12:17 Ответить
          Сколько кора? У берёзы сантиметра нет. Но по 5мм возможно. У дерева на последней картинке у старой коры возможно и сантиметр. Но проще, конечно, найти участок более тонкой коры.
          флоэма, 5. склеренхима, 6. перидерма, 7. эпидерма. Им надо просверлить до самого основание коры, там находится сок.
          Ответить
          • Bedal > Alef | 09.08.2018 | 16:14 Ответить
            Прокол идёт не по нормали ведь? Так что длина, дающая эффект, будет больше толщины коры.
            Ответить
  • Телепатель  | 09.08.2018 | 17:08 Ответить
    "Второй сегмент лабиума вдвигается в первый, а первый, в свою очередь, вдвигается в голову и затем полностью втягивается в брюшко, вклиниваясь между внутренних органов."
    А может имеет смысл изучить внутренние органы Тли? . . Как версия. Длинный хоботок нужен ей не для добывания сока а для например доставки этого сока в определенный орган для переваривания? то есть на время служит пищеводом и/или кишечником или просто частью пищеварительной системы (как вариант)
    И по вашему спору насчет эволюционного отбора. Если особи с длинным хоботком есть.. значит длинный хоботок как минимум должен быть не вреднее чем короткий, Но если нет особей с Коротким. значит короткий ВРЕДНЕЕ длинного. Если бы это было не так, то были бы особи с обоими вариантами и промежуточными. Выходит по всему Длинный полезнее. значит есть конкретная причина. например моя версия.
    Ответить
    • эцих_с_гвоздями > Телепатель | 10.08.2018 | 00:09 Ответить
      В ваших рассуждениях ошибка: на самом деле, длинный хоботок не вреднее короткого.
      Просто ВОЗМОЖНО имеет место быть гиперэкспрессия генов, ответственных за рост хоботка. Случайность. Игра регуляторных генов.
      А поскольку длинный хоботок не имеет негативного эффекта и потому не отбирается отбором...
      Ответить
  • эцих_с_гвоздями  | 10.08.2018 | 00:02 Ответить
    Какая отвратительная тварь!
    Ответить
  • Юрий Фёдоров  | 10.08.2018 | 01:42 Ответить
    Странно, что стилетами называются мягкие, по-видимому, волоски (трубочки?) . Я совсем другой смысл этому слову знал.
    А вообще конструкция, конечно, требующая от пользователя серьезных навыков, труда и тщательности. Ну опять прямо поразительно, чего вокруг только не бывает!)
    Ответить
    • khramov > Юрий Фёдоров | 10.08.2018 | 07:53 Ответить
      нет, стилеты - это довольно гибкие, но прочные структуры, ведь именно они выполняют функцию вбуравливания в растительную ткань. Я думаю, их надо сравнивать скорее с тросиком для прочистки засоров, чем с волоском :)
      Ответить
      • Юрий Фёдоров > khramov | 10.08.2018 | 09:32 Ответить
        На фото все остальные элементы бурильно-насосного агрегата выглядят более прямыми, жесткими. И оттого на название "стилет" в моем понимании слова этого больше имеющие право претендовать)
        Вообще зверь выглядит "профессионалом" в понимании человеческом: с собой громоздкий, требующий знаний, умений, и вызывающий уважение у прочих наблюдателей-зевак инструмент. Как, например, наши пожарные: приехал, принёс сложнейшее и большое оборудование, развернул и применил, потратив усилия, время, умения, достиг цели - решил с помощью этого всего важную и иным образом нерешаемую задачу, затем все разобрал и уехал восвояси))
        Оч забавно)
        Ответить
  • Kostja  | 13.08.2018 | 14:49 Ответить
    У тлей вид как будто они в свитерах ходят, одна голова наружу торчит.
    Ответить
  • Aab  | 18.08.2018 | 19:03 Ответить
    Никогда не видел этих милашек!
    Ответить
Написать комментарий
Элементы

© 2005–2025 «Элементы»