Глаза и усики на стебельках

Эта голова инопланетного облика, которая могла бы украсить кого-нибудь из причудливых обитателей Татуина в «Звездных войнах», принадлежит мухе-диопсиде. Чтобы встретить такого монстрика, необязательно отправляться в космическое путешествие — достаточно поехать в тропические леса Юго-Восточной Азии. Глаза на длинных стебельках, придающие этой мухе столь необычный вид, характерны для большинства представителей семейства Diopsidae, насчитывающего около 160 видов, живущих преимущественно в тропиках (в Европе встречается один-единственный вид мух-диопсид Sphyracephala europaea, но глазные стебельки у него гораздо короче). Подобно развесистым рогам у большерогого оленя (см. картинку дня Гигантский олень мегалоцерос) и пышному хвосту у павлина, стебельчатоглазость у мух-диопсид возникла в результате полового отбора — длинные стебельки с глазами делают их обладателя привлекательным в глазах партнерш и одновременно позволяют отпугивать самцов-конкурентов.

Самец мухи-диопсиды Teleopsis sp. Фото с сайта flickr.com

Мы привыкли, что глаза на стебельках можно встретить у улиток и крабов (см. картинку дня Незаменимые глазные стебельки), тогда как у «нормальных» насекомых глаза располагаются прямо по бокам головы. Мухи-диопсиды ломают этот стереотип — глаза у этих двукрылых сидят на длинных стебельчатых выростах головной капсулы. На концы этих стебельков вместе с глазами «переехали» и коротенькие антенны, которые у остальных насекомых крепятся непосредственно к голове.

Стебельчатоглазость типична как для самцов, так и для самок диопсид, однако по этому признаку наблюдается половой диморфизм: у самок глазные стебельки существенно короче, чем у противоположного пола. Это различие в длине стебельков нельзя объяснить разницей в размерах всего тела: при одинаковой длине туловища расстояние между глазами (и, следовательно, длина стебельков) у самцов может быть в 1,5–2 раза больше, чем у самок. Получается, стебельки с глазами у самцов мух-дипосид непропорционально удлинились, и причиной этому был половой отбор.

Чтобы понять, почему невидимая рука эволюции растянула глаза диопсид в разные стороны, надо присмотреться к особенностям их репродуктивного поведения. Жизнь диопсид подчиняется хорошо выраженному суточному ритму. Днем эти мухи летают поодиночке, слизывая грибной налет на опавших листьях, а вот вечером они «веселятся» в компании сородичей. В это время мухи собираются группами на тонких корнях прибрежной растительности, свешивающихся над ручьями и речками. Хотя почти на любом берегу таких корешков предостаточно, мухи по непонятным причинам «тусуются» только на некоторых из них, словно в модных ресторанах или ночных клубах — одни и те же корешки используются диопсидами как место встреч на протяжении многих месяцев, тогда как все остальные ими игнорируются. Именно за контроль над раскрученными «клубными площадками» и конкурируют самцы.

Слева — группа мух-диопсид Cyrtodiopsis whitei, собравшаяся на корешке, в центре виден самец с длинными глазными стебельками. Рисунок из статьи G. S. Wilkinson, G. N. Dodson, 1997. Function and evolution of antlers and eye stalks in flies. Справа — копуляция мух-диопсид на стебельке. Фото © Sam Cotton с сайта flickr.com, Малайзия, 11 августа 2008 года

Особи с самыми длинными глазными стебельками прогоняют других самцов и получают право спариться со всеми самками, которые в этот вечер прилетают «зависнуть» на том или ином корешке. Если различия в длине глазных стебельков слишком значительны, то никаких столкновений не происходит — короткостебельковые самцы сдаются без боя и просто улетают. Но если длина стебельков сопоставима, то самцы участвуют в ритуальных поединках — они встают напротив друг друга, приподнимаются на средних и задних ногах и растопыривают крылья вдоль стебельков. Через какое-то время один из противников не выдерживает и ретируется. Никаких увечий при этом самцы друг другу не наносят — как видите, доказать, что ты самый крутой парень на вечеринке, можно и без мордобоя.

У некоторых диопсид спаривание может происходить и на листьях, как у этих представителей рода Teleopsis. Фото © Anthony Kei C с сайта flickr.com, Малайзия, 26 сентября 2015 года

Личинки некоторых диопсид внедряются в стебли растений, но у большей части видов они питаются гниющей растительностью, поэтому диопсид несложно разводить в лаборатории. В отличие от знаменитых жуков-оленей (классический пример полового диморфизма насекомых; см. картинку дня Драка жуков-оленей), чьи личинки могут сидеть в древесине по 4–6 лет, срок развития личинок диопсид составляет от 10 дней до нескольких недель, в зависимости от температуры окружающей среды. Благодаря ускоренному жизненному циклу с этими мухами удобно проводить эксперименты по искусственному отбору, что сделало их излюбленным модельным объектом для изучения полового диморфизма насекомых. В одном из экспериментов ученые даже использовали усыпленных самцов с искусственно удлиненными глазными стебельками. Исследования показали, что самки достаются длинностебельковым самцам не просто по праву победителя, словно пассивная добыча, — нет, они сами активно предпочитают партнеров с более длинными глазными стебельками: чем сильнее выражен этот признак у самца, тем больше самок выберет контролируемую им площадку. Таким образом, стебельчатоглазость подвергается вдвойне интенсивному действию полового отбора. Интересно, что половой диморфизм прослеживается у диопсид уже в эоцене, как свидетельствуют находки этого семейства в балтийском и ровенском янтарях.

Муха-диопсида Prosphyracephala kerneggeri из балтийского янтаря. Фото из статьи E. E. Perkovsky, M. B. Mostovski, H. Henderickx, 2015. New Records Of The Dipteran Genera Triphleba (Phoridae) And Prosphyracephala (Diopsidae) In Rovno And Baltic Ambers

Помимо диопсид, стебельчатоглазые виды отмечены еще в семи семействах мух, правда, их поведение изучено гораздо хуже. Например, среди пестрокрылок (Tephritidae), небольших мушек весьма заурядного облика, есть два тропических рода, Pelmatops и Pseudopelmatops, которые зачем-то решили украсить себя стебельчатыми глазами. Но, в отличие от диопсид, антенны они оставили на голове — на концах стебельков у них размещены только глаза.

Самец мухи-пестрокрылки Pelmatops tangliangi. Фото © John Horstman с сайта entomologytoday.org

У Pelmatops и Pseudopelmatops, как и у диопсид, тоже наблюдается половой диморфизм по длине глазных стебельков, так что в их случае, вероятно, действовали похожие эволюционные механизмы.

Фото © Bui Trong Hieu с сайта flickr.com.

Александр Храмов