Личинка в колючем домике

На этом витраже вы видите лист шиповника и расположившийся на нем галл орехотворки, или галловой осы, Diplolepis polita из семейства цинипиды, в котором спокойно развивается личинка насекомого. В отличие от розанной орехотворки (см. картинку дня Бедегуар розанной орехотворки), образующей многокамерные галлы, галлы D. polita однокамерные, они развиваются на верхней стороне листьев растения-хозяина.

Этот витраж энтомолог Джозеф Шортхауз (Joseph Shorthouse) из Лаврентийского университета в Канаде получил в подарок от коллег в ознаменование выхода на пенсию. Джозеф изучал галлы насекомых в течение 30 лет. Одна из его коллег, физиолог позвоночных животных Мэри Мартинес-Гарсия (Mery Martinez-Garcia), по совместительству — художник по витражам. Вместе с коллегами и аспирантами она разработала дизайн на основе фотографий среза галлов орехотворки. Изображение максимально приближено к реальности: личинка имеет правильное количество сегментов, присутствует слой питательных клеток, выстилающих личиночную камеру, показано жилкование листа шиповника. На создание произведения искусства ушло более трех месяцев. Джозеф был, разумеется, впечатлен, и оказалось, что с орехотворкой его связывает не только наука: он познакомился со своей женой, когда собирал галлы на розах.

Процесс создания витража и команда с одаряемым. Фото из статьи M. Martinez-Garcia et al., 2014. Cynipid gall in stained glass as a retirement gift — where science meets the arts

Орехотворка D. polita преимущественно паразитирует на нескольких видах шиповника в Канаде и США (хотя замечена и на культурных розах), образуя характерные округлые галлы от светло-зеленого до ярко-красного цвета. Зрелые галлы покрыты шипами и имеют диаметр 3,4–4,5 мм.

Зеленые и покрасневшие галлы Diplolepis polita. Слева — фото © Dustin Snider с сайта inaturalist.org, Канада, 3 июня 2023 года; справа — фото © jellyfishww с сайта inaturalist.org, США, 25 мая 2021 года

С конца июня до конца июля галлы становятся коричневыми и деревянистыми, в этот момент их оболочка утончается. Листья с галлами могут преждевременно опадать обычно уже к концу июля. Именно в опавшей листве насекомое и зимует в стадии предкуколки. Стадия куколки проходит весной на протяжении 7–14 дней.

Коричневые галлы Diplolepis polita на высохшем листе. Фото © Nathan Earley с сайта inaturalist.org, Канада, 12 июля 2023 года

Взрослые особи D. polita появляются в середине мая. В основном это самки, размножающиеся партеногенезом. Они черные или оранжево-коричневые, длиной 2–4 мм. Живут примерно 7–10 дней и откладывают яйца в верхнюю часть листовых почек, прикрепляя их к одной или двум эпидермальным клеткам на развернутых листочках. После этого клетки, находящиеся под яйцом, лизируются (растворяются), а соседние увеличиваются в размере. Всё это нужно для обеспечения личинки свободным пространством и кормовой базой.

Развитие галла проходит три стадии — инициацию, рост и созревание. Первая начинается с откладки яиц и заканчивается образованием личиночной камеры. Во время роста происходит дифференциация тканей растения-хозяина и быстрое увеличение биомассы галла. При созревании рост галла замедляется, а личинка при этом растет быстро, ее усиленное питание приводит к утолщению слоя растительных клеток вокруг личиночной камеры.

Шипы на галлах могут служить для отпугивания мелких млекопитающих, у D. polita они опадают к середине августа, а у другого близкородственного вида — D. bicolor — шипы более плотные и зачастую остаются на галлах в течение всей зимы.

Не секрет, что в галлах многих видов из рода Diplolepis живут и другие насекомые: паразитоиды и инквилины — виды, которые могут не причинять прямого вреда личинке, но приводят ее к гибели, лишая пищевых ресурсов.

Разнообразие галлов насекомых из рода Diplolepis: 2A — D. polita; 2B — D. bicolor; 2C — D. nodulosa; 2D — D. triforma; 2E — D. spinosa; 2F — три личинки D. fusiformans (большая стрелка) и три личинки инквилин из рода Periclistus (маленькая стрелка). Фото из статьи J. D. Shorthouse et al., 2005. Has egg location influenced the radiation of Diplolepis (Hymenoptera: Cynipidae) gall wasps on wild roses?

Из-за инквилинов (например, насекомых из рода Periclistus) погибает до 90% личинок D. polita, а из-за паразитоидов — от 40 до 100%. Взаимодействие орехотворок из рода Diplolepis с инквилинами и паразитоидами очень сложное и до конца не изучено, в связи с чем привлекает немало внимания со стороны ученых-энтомологов.

Автор искренне благодарит Mery Martinez-Garcia и Joseph D. Shorthouse за предоставление фото витража.

Вера Шейкина