Берндт Хайнрих - Зима: Секреты выживания растений и животных в самое суровое время года

Наездник подсемейства Ichneumoninae

Несмотря на то что мы часто и подолгу искали наездников в мэнских лесах зимой, многие образцы из коллекции моего отца в гибернации нам ни разу не встречались. Может быть, эти виды зимуют в особых местах, о которых мы не знали. Нам случалось находить зимующих насекомых, которых мы никогда не видели летом, так что такие зимние экспедиции помогали расширить разнообразие исследованных нами видов.

Тогда почти ничего не было известно о физиологических и поведенческих механизмах, которые позволяют насекомым пережить зиму. Но благодаря множеству ученых и огромной работе, проведенной в последние десятилетия, теперь мы знаем, что даже в пределах отдельной территории разные виды насекомых демонстрируют разную тактику выживания зимой. Как уже было сказано, зимующие личинки некоторых видов мотыльков, которыми питаются корольки, выработали удивительную способность переживать заморозку, иногда до температуры, смертельной для устойчивой к замерзанию лягушки. Отдельные виды ищут особые укрытия. Совсем немногие мигрируют. Многие избегают заморозки с помощью физиологических механизмов, понижающих температуру замерзания тканей. Идеальной стратегии нет, потому что каждая из них возникла в условиях особого набора ограничений и возможностей. Наиболее разнообразные способы перенести зиму демонстрируют чешуекрылые (мотыльки и бабочки), и я проведу сравнительный обзор разных возможностей на их примере. К тому же на данный момент это наиболее изученный отряд.

Одно из насекомых, которые остаются и зимуют в виде взрослой формы на территории от севера Новой Англии и по всей Канаде, Европе и Аляске, – это бабочка-траурница ( Nymphalis antiopa ). Летом можно увидеть, как большие скопления ее черно-красных колючих гусениц кормятся на иве. Как правило, в год нарождается два поколения насекомых, и гусеницы второго поколения, которых я выращиваю осенью, всегда окукливаются и переходят во взрослую форму до наступления зимы. У траурниц, как и у многих других бабочек семейства нимфалид (Nymphalidae), зимует только взрослая форма. Траурницы переживают зиму в пустых стволах деревьев, причем эти долгожительницы (живущие более десяти месяцев) питаются забродившим древесным соком, таким же, как тот, что высасывает дятел-сосун. Не было весны, в начале которой я не увидел бы траурницу, – в это время, обычно задолго до того, как стает весь снег, бабочки греются на солнце, расправив крылышки.

Пожалуй, моя любимая из ранних весенних бабочек – голубянка Celastrina ladon . Эти яркие голубые малютки, как крылатые сокровища, после долгой зимы порхают над только обнажившейся коричневой землей. Вылупившись, в первый день самки спариваются с самцами, на второй откладывают яйца и редко живут дольше трех дней. За личинками ухаживают муравьи, а куколки проводят бо́льшую часть лета и затем зиму в состоянии диапаузы.

У всех зимующих насекомых только одна стадия приспособлена к тому, чтобы пережить зиму. У американского коконопряда ( Malacosoma americanum ) это стадия яйца. Бабочка откладывает кучку яиц в виде колечка вокруг черешка вишни или яблока и покрывает ее затвердевающей пеной, так что яйца оказываются прочно прикреплены к черешку. Зимой они испытывают чрезвычайно низкую температуру, но от холода их защищает глицерин, вещество-криопротектор, которое раньше осенью часто наливали в автомобильные радиаторы. В начале весны глицерина в яйцах становится меньше, и вылупляются личинки. Группа личинок из одной кучки яиц прядет шелковую паутину в развилке между несколькими ветками, и получается знакомый многим «шатер», с которым связано английское название вида – tent caterpillar moth («мотылек с гусеницами-палаточницами»). В начале июня, когда личинки вырастут, они покидают свои шатры и расползаются в поисках места, где окуклиться. Их светлые желтоватые коконы располагаются в щелях под корой, и их часто можно увидеть на внешних стенах и углах зданий. К концу лета появляются мотыльки, которые к зиме откладывают яйца и умирают. Гусеницы коконопряда, как почти и любые гусеницы, не могут перенести зимний мороз.

Гусеницы коконопряда редко вызывают симпатию у людей, а вот черно-рыжие мохнатые гусеницы бабочек-медведиц Pyrrharctia isabella пользуются успехом. «Тигровая» бабочка Pyrrharctia isabella приспособилась к тому, чтобы зимовать в виде гусеницы (на стадии личинки). Этот вид, который ранее назывался Isis isabella, относится к семейству медведиц (Arctiidae) – у их взрослой формы, то есть бабочек, чаще всего красивая расцветка с приметным ярко-розовым, красным, черным, желтым, оранжевым, чисто-белым и синим узором. В отличие от большинства своих сородичей, Pyrrharctia isabella имеет однородную окраску, причем передние крылья у нее в основном грязно-желтые, а задние имеют розовато-желтый оттенок. Уильям Холланд в классической «Книге бабочек» (Moth Book; первое издание 1903 года) пишет: «И сама бабочка, и личинки привычны взгляду и знакомы любому американскому мальчишке, которому приходилось жить в сельской местности; а мальчишке, который в тот или иной период жизни не считал своим домом леса и поля, можно только посочувствовать».

Рад сообщить, что в сельской местности Вермонта и Мэна эти полосатые мохнатые гусеницы многим по-прежнему знакомы. Местное поверье гласит, что по длине средней рыжей полоски у гусеницы можно определить, насколько суровой будет зима. На самом деле гусеницы понемногу меняют цвет, периодически линяя на протяжении лета, и с возрастом, то есть по мере приближения зимы, черного у них становится меньше, а рыжего больше. Если личинку потрогать, она характерным образом сворачивается в защитную позу, выставляя во все стороны жесткие щетинки, почти как европейский еж. У этого вида, как и у других бабочек-медведиц, зимуют только гусеницы.

Гусеница Pyrrharctia isabella в защитной позе или позе гибернации. Бабочка того же вида в покое

Осенью 2001 года я подобрал трех таких гусениц и задумался о том, что они должны куда-то зарываться на зиму, как и три каймановые черепашки, которых я отловил, когда те выкапывались из гнезда в песчаной почве. Конечно, если бы я отпустил животных, не было бы никакой надежды найти их зимой. Вопрос был простой: закопаются ли они во влажную почву, спрячутся под мертвыми листьями или останутся на листьях сверху, укрытые снегом? Чтобы выяснить это, я положил черепах и гусениц в пластиковую емкость объемом 7,5 л, наполнил ее землей, сверху добавил старые листья, а затем закопал банку в лесу до уровня земли. Через месяц верхние слои почвы затвердели на морозе, а банка оказалась покрыта снегом.