Рой комаров-звонцов

На фото — плотный рой хирономид, или комаров-звонцов, — двукрылых насекомых из подотряда длинноусых (Nematocera). Страшно даже представить, что будет, если попадешь в такое комариное облако, звон которого слышен издалека. Огромные рои хирономид забивают системы кондиционирования в домах и мешают дорожному движению. Но по крайней мере укусов бояться не стоит: ротовой аппарат имаго (взрослых насекомых) хирономид редуцирован, поэтому они не питаются, существуя за счет запасов энергии, накопленной во время личиночной жизни.

Личинки звонцов, хорошо известные рыболовам и аквариумистам под названием «мотыль», ведут водный образ жизни в толще иловых отложений, питаются детритом и микроорганизмами, но есть и хищники (например, подсемейство Tanypodinae, личинки которых способны есть мелких беспозвоночных, включая личинок других хиромонид). Таких насекомых, личинки которых живут в воде, а имаго — на суше, называют амфибиотическими. Личинки звонцов и некоторых других амфибиотических насекомых (например, подёнок и толстохоботных комаров) в одном водоеме способны окукливаться практически синхронно, и вылет имаго происходит одновременно. Это и приводит к образованию таких гигантских скоплений комаров вблизи водоемов. Кроме хирономид роиться могут и другие длинноусые двукрылые: толстохоботные комары, мокрецы и даже кровососущие комары и мошки (см. картинку дня Гнусная мошка), хотя их рои, к счастью для теплокровных млекопитающих, не достигают такого размера.

Места роения хиромонид видоспецифичны и не меняются из года в год. Роятся они над возвышающимися точками, контрастирующими с окружающим ландшафтом: высокими деревьями, столбами, кустами. Такие рои могут достигать высоты 30 метров! Роение обычно происходит в предвечерние часы, за несколько часов до заката, что, возможно, связано с повышением влажности воздуха. Роиться насекомые могут и днем, но при этом рои не достигают большого размера. В сухую погоду самцы малоподвижны и редко роятся, предпочитая сидеть в листве деревьев и кустарников и экономя таким образом влагу, зато в сырую погоду роение становится гораздо активнее. Чем холоднее воздух, тем большая освещенность требуется самцам, чтобы начать роиться (возможно, это связано с тем, что пониженная температура тормозит развитие органов зрения имаго).

Роение — уникальный механизм, помогающий встретиться особям противоположного пола для продолжения рода. Основную массу роя образуют самцы комаров, самки же не роятся, а находят скопление самцов и влетают в него, чтобы спариться. Вылупление и вылет самцов происходят немного раньше, чем самок (они более крупные и развиваются медленнее), самцы сразу же начинают роиться. Вылетевшие самки находят рой самцов с помощью зрения и также, вероятно, ориентируясь на звук. Самцы же узнают влетевших в рой самок скорее всего по звуку: самцы и самки хирономид машут крыльями с разной частотой (высота звучания полета самцов на октаву выше, чем у самок). Замечено, что самцы скапливаются около акустических стимулов, близких по тем или иным параметрам к звукам полета самок.

Самец комара-звонца из рода Glyptotendipes. Опушенные антенны служат приемником акустических волн: их вибрация, возникающая от звуковых колебаний, передается к органам слуха в основаниях антенн. Фото © Nikolai Vladimirov с сайта flickr.com

Спаривание происходит в воздухе и длится несколько секунд, после чего партнеры разлетаются: самец возвращается в рой, а самка покидает зону роения. У некоторых видов спаривание длится дольше (до шести минут) и часто заканчивается уже после приземления. Интересно, что частичное подавление роения в экспериментальных условиях ведет к снижению числа оплодотворенных самок. Например, самки Chironomus riparius в отсутствие роения вообще не оплодотворяются, даже если самцы находятся в непосредственной близости и могут беспрепятственно с ними контактировать.

Плотное скопление самцов хиромонид делает их более заметными не только для самок, но и для хищников, в первую очередь для птиц. Взрослые хирономиды составляют до 65% рациона насиживающих самок американской черной кряквы, а питание и сроки размножения древесной американской ласточки тесно связаны с вылетом амфибиотических насекомых, в частности хирономид. Роящимися хирономидами могут питаться и другие позвоночные (например, летучие мыши), а также беспозвоночные (стрекозы, пауки). Употребляют в пищу их и люди: на этом видео показано, как в африканских деревнях их ловят с помощью сковороды, раскатывают полученное «тесто» и готовят высокопитательные «бургеры»:

Образующийся рой — достаточно динамичная структура: скопление комаров может передвигаться из стороны в сторону, подниматься и опускаться над верхушкой дерева и менять места роения. Движение комаров внутри роя на первый взгляд выглядит хаотичным, однако, согласно некоторым исследованиям, движения отдельных особей внутри роя сильно скоррелированы друг с другом, что является признаком настоящего коллективного поведения. Такая согласованность движений позволяет комарам не сталкиваться друг с другом и не мешать соседям. Есть мнение, что наличие у комаров жужжалец (видоизмененной пары крыльев) как органов, стабилизирующих тело насекомого в полете, напрямую связано с развитием «роевого» поведения.

Жужжальца комара-долгоножки: булавовидные придатки за парой крыльев. Фото с сайта en.wikipedia.org

Что же объединяет комаров в столь плотные и согласованно движущиеся скопления? До недавних пор основной была теория «эффективных сил», предложенная в 1990-х годах. Согласно этой теории, все особи в рое, отдаляясь друг от друга, стремятся сблизиться, а при сближении стараются не столкнуться друг с другом. Эта схема прекрасно работала в компьютерном моделировании, однако при проверке на хирономидах с отслеживанием движений отдельных особей несколькими камерами теория не подтвердилась. Зато ученые обнаружили у роящихся самцов Chironomus riparius два типа движений: так называемые «исследовательские полеты» (случайные хаотические движения) и попарные зигзагообразные движения, при которых комары то приближаются друг к другу, то отдаляются, словно находясь на противоположных концах пружины. При этом пары образуются не всегда между ближайшими соседями по рою. Ученые предполагают, что попарные движения помогают комарам-самцам определить пол друг друга по звуку полета при сближении и своевременно обнаружить влетевшую в рой самку. Возможно, такие зигзагообразные движения как раз и способствуют формированию упорядоченного роя.

Фото © Arni Einarsson с сайта biodiverseperspectives.com.

Ира Демина