Как волосатые гусеницы могут предсказывать погоду, исследования ученых, видео

Как волосатые гусеницы могут предсказывать погоду

Легенда гласит: туловище волосатой гусеницы состоит из 13 отдельных сегментов коричневого с рыжим, либо черного цвета. Чем шире коричневые участки, тем мягче будет предстоящая зима. Если преобладают черные – значит зима будет суровой.

Как «медведица» получила свою известность

Карран собрал за день столько гусениц, сколько смог, определил среднее количество коричневых сегментов и предсказал, когда придет зимняя погода. Этот эксперимент был освещен в Нью-Йоркской прессе его другом-репортером.

Свои исследования доктор Карран продолжал в течение следующих 8 лет, пытаясь научно обосновать эту погодную примету, которая также стара, как и холмы вокруг «Медвежьей горы». В результате широкой огласки волосатая гусеница стала самой узнаваемой гусеницей в Северной Америке.

Немного теории

Гусеница, которую исследовал доктор Карран – это личиночная форма мотылька «Pyrrharctia isabella», или «Медведица Изабелла».

Это насекомое средних размеров с желто-оранжевыми крыльями с черными пятнами. Распространено в северной части Мексики, США и на юге Канады. В стадии мотылька оно ничем не отличается от других, однако, неразвитая личинка, называемая шерстяной медведицей, является одной из немногих гусениц, которых люди могут идентифицировать.

На самом деле, гусеницы покрыты не шерстью, а короткой щетиной жестких волос. Они зимуют в полостях внутри стволов деревьев и под корой, поэтому осенью можно часто наблюдать целый караван, пересекающий дороги и тротуары.

Весной медведицы заворачиваются в коконы и превращаются внутри них в мотыльков. Как правило, концы туловища гусеницы окрашены в черный цвет, а середина – в коричневый. Это и есть их отличительный окрас.

Могут ли волосатые гусеницы предсказывать зимнюю погоду?

С 1948 по 1956 год Карран установил, что среднее число коричневых сегментов колеблется от 5,3 до 5,6 от общего количества из 13-ти. Таким образом, коричневая полоса занимала более трети всей площади тела. Зимы, которые случились за этот период, были мягкими, и Карран пришел к выводу, что в древнем поверье есть логика, и оно может оказаться правдой.

Но исследователь не питал иллюзий на этот счет. Он знал, что его опыты были слишком незначительны. И, хотя многие поверили в его теорию, она оставалась лишь поводом для насмешек среди большинства. Карран с женой и группой друзей уезжали из города каждую осень, чтобы собрать новых гусениц. Они основали так называемое «Общество Друзей Мохнатого Червя».

Спустя 30 лет с последней встречи Общества, исследования были возобновлены музеем природы национального парка «Медвежья Гора». С тех пор отношение к подсчетам и прогнозам стало более серьезным, чем раньше.

В течение последних 10 лет в Баннер-Элк, Северная Каролина, проводится ежегодный осенний Фестиваль Мохнатых червей. Кульминацией события является гонка гусениц. Бывший мэр города осматривает победителя и делает прогноз на следующую зиму: чем больше коричневых сегментов – тем мягче зима. Если черные преобладают – зима будет суровой.

Большинство ученых недооценивают примету о шерстяной гусенице, считая ее всего лишь предрассудком. Они полагают, что совершенно бесперспективно смотреть на отвратительную массу гусениц в одном и том же месте годами, пытаясь доказать народные басни.

Читать еще: Намокающее оперение уток - профилактика и лечение заболевания, видео

Энтомолог Майк Питерс из Массачусетского университета не поддерживает всеобщее мнение. По его словам, действительно, существует связь между суровостью зимы и коричневой расцветкой медведицы. Есть свидетельства того, что количество коричневых полос говорит о возрасте гусеницы. Следовательно, можно судить о затяжной зиме, или же о ранней весне. Только вот относится это к прошедшему периоду, а не к предстоящему в следующем году.

Каждый год мохнатые черви выглядят по-разному. Это зависит от региона их обитания. Если вы вдруг встретите шерстяную гусеницу, осмотрите ее расцветку и сделайте собственный прогноз о предстоящей зиме.

Волосатые гусеницы

На фото — красотел Максимовича (Calosoma maximowiczi), хищный жук из семейства жужелиц, атакует гусеницу бабочки-медведицы Lemyra imparilis. Это не так просто: некоторым жукам гусеница не достается даже после 30 попыток нападения! Причина — в длинных волосках на теле гусениц.

Жуки рода Calosoma охотятся исключительно на гусениц и куколок чешуекрылых, добывая их на земле и на растительности с помощью острых мандибул. Гусеницы Lemyra обзавелись волосками длиной 4,9 мм: этого достаточно, чтобы жук не смог сомкнуть свои челюсти (их длина 2,3 мм у самцов и 2,6 мм у самок) на теле жертвы. Кроме того, по всей длине волосков имеются микроскопические зубцы, которые также могут мешать красотелам схватить гусеницу.

Волоски на спинной стороне тела гусениц Lemyra imparilis (a) и Lymantria dispar japonica (c). Длина масшатбных отрезков — 1 мм. b — спинные волоски гусениц Lemyra под микроскопом. Длина масштабного отрезка — 0,1 мм. Изображение из статьи S. Sugiura, K. Yamazaki, 2014. Caterpillar hair as a physical barrier against invertebrate predators

Чтобы выяснить, как волосатые гусеницы защищаются от красотелов, японские ученые провели оригинальный эксперимент. В нем участвовали гусеницы пяти видов чешуекрылых, для которых красотел Максимовича является естественным врагом: три вида безволосых гусениц — носатка листовидная (Libythea celtis) (семейство нимфалид), Wilemania nitobei (пяденицы) и Orthosia limbata (совки) и два вида волосатых гусениц из семейства эребиды — Lymantria dispar japonica и уже знакомая нам Lemyra imparilis. У безволосых гусениц O. limbata есть лишь несколько гибких и длинных волосков, которые чрезвычайно редко расположены. Гусеницы Lymantria и Lemyra (второго и более старшего возрастов) имеют густые и негибкие волоски на спинной и боковой поверхностях тела. При этом волоски Lymantria могут вызывать небольшую крапивницу на коже человека, а Lemyra не обладают никакой химической защитой.

На «арену» (в пластиковый контейнер диаметром 20 см) попарно выпускали голодного красотела и одну из подопытных гусениц, после чего фиксировали количество предпринятых хищником атак до того момента, как красотелу удавалось (если удавалось) одолеть жертву.

Красотел Максимовича атакует гусениц. a — красотел поедает «безволосую» гусеницу Amphipyra monolitha surnia (семейство совки) в полевых условиях. b — красотел атакует гусеницу Lemyra imparilis в эксперименте. Личинка в ответ на атаку сворачивается клубком, защищая от челюстей хищника «безволосое» брюшко. Длина масштабных отрезков — 5 мм. Изображение из статьи S. Sugiura, K. Yamazaki, 2014. Caterpillar hair as a physical barrier against invertebrate predators

Читать еще: Как утеплить загон для кур на зиму, советы опытного птицевода, видео

Безволосых гусениц красотелы легко хватали с первой (максимум со второй) попытки, а вот волоски более вооруженных личинок явно препятствовали успешной атаке. Волосатых гусениц Lymantria красотелы атаковали менее успешно, чем безволосых, но всё же волоски этих гусениц не мешали подавляющему большинству хищников справиться с жертвой за пару минут. А вот гусениц Lemyra поймали лишь 46,8% красотелов, остальные жуки отказались от попыток пообедать после десятков неудачных атак! Дело в том, что у волосатых Lymantria длина волосков относительно небольшая, 2,2 мм, что меньше длины челюстей жука. У Lemyra же, как мы помним, волоски длиннее челюстей хищника. Когда же гусеницам Lemyra сбривали волоски на спинной части тела до длины 1,5 мм, они сразу же становились легкой добычей хищников, и даже их излюбленный прием — сворачивание клубочком для защиты голого брюшка — не помогал.

Волоски гусениц могут защищать их не только от хищников, но и от паразитоидов. Исследования показали, что длины волосков L. dispar japonica достаточно, чтобы большинство самок наездников Meteorus pulchricornis не могут уколоть гусеницу яйцекладом и отложить в нее яйцо. При этом известно, что волосатых гусениц атакует больше видов паразитоидов, чем «гладких». Возможно, волосатые гусеницы, успешно защищающиеся от хищников, обеспечивают паразитоидам нишу, свободную от конкурентов.

У некоторых видов гусениц полые хитиновые волоски сообщаются полостью с ядовитыми кожными железами, секрет которых вызывает у хищников (в первую очередь, птиц и млекопитающих) сильное раздражение. В том числе и у людей: есть даже специальный термин — лепидоптеризм или гусеничный дерматит, — заболевание, проявляющееся от местной аллергической реакции до тяжелого системного нарушения. Впрочем, неядовитые волоски тоже могут вызывать раздражение. Например, попадание зазубренных волосков гусениц в глаза чревато сильнейшим кератоконъюктивитом.

Длинные волоски гусениц также могут играть роль своеобразных антенн, сообщающих об опасности. Так, волосатые гусеницы Orgyia leucostigma (семейство эребиды) в ответ на высокую скорость изгибания волосков падают с растения-хозяина, а при низкой скорости — уползают. Гусеницы Lymantria, принадлежащие к тому же семейству, также падают с растения в ответ на атаку красотела. У них есть несколько более длинных волосков (в среднем, 7,2 мм) на боковой поверхности тела, которые могут функционировать как антенны. В условиях эксперимента, когда челюсти красотелов касались волосков на теле гусениц Lemyra, последние сразу сворачивались. Всё это позволяет предположить, что волоски личинок Lemyra и Lymantria могут быть не только физическим барьером на пути хищника, но и сенсорным детектором, позволяющим быстро реагировать на его атаки.

Гусеница Lymantria dispar имеет более длинные (7,2 мм) волоски на боковой поверхности тела, которые не защищают от атак хищников непосредственно, но могут выполнять роль антенн, предупреждающих об опасности. Фото с сайта jungledragon.com

Волоски гусениц также могут принимать участие в терморегуляции. Есть сведения, что волоски на теле Lymantria dispar эффективно снижают потери тепла, при этом не препятствуя поглощению солнечной радиации.

Читать еще: Осенний сад - красивые, необычные деревья и кусты, видео

Таким образом, волоски — выгодное приобретение для личинок чешуекрылых, хотя их формирование достаточно энергозатратно для хозяев. Гусеницы вынуждены формировать их заново при каждой линьке. Как показали исследования, экзувий (экзоскелет, оставшийся после линьки) волосатой гусеницы составляет около 9% от остальной сухой массы тела, а у безволосых видов — лишь 1%.