Павел Мариковский - Чем питаются насекомые

Ухаживая за своими плантациями, муравьи широко используют и химическую прополку, то есть применяют что-то подобное нашим гербицидам. Как было доказано, выделения из кишечника муравьев-листорезов обладают разносторонним действием на грибки: сохраняют полезные грибки и убивают вредные.

Интересно, что муравьи культивируют низшие плесневые грибки родов Фузариум и Гипомицес, близких родственников которых лишь недавно человек научился использовать для приготовления антибиотиков — антибактериальных препаратов, нашедших столь широкое применение в современной медицине.

Культура грибков, используемая в муравьином хозяйстве, строго однообразна, и молодые самки муравьев, собираясь в брачный полет и покидая родительское гнездо, захватывают с собой в специальном углублении в ротовой полости небольшое количество спор. Обосновывая новый муравейник, такая самка прежде всего закладывает «огородную» плантацию, удобряя ее своими фекалиями.

Термиты — насекомые, не родственные муравьям, но сходные порядки общественной жизни привели к тому, что у некоторых из них тоже развилась высокая и сложная организация грибных плантаций. Термиты-грибководы найдены в Юго-Восточной Азии и Южной Америке. Флора воспитываемых термитами грибков гораздо богаче, чем у муравьев, и в семьях некоторых термитов найдено более 30 их видов. Наиболее обычны в гнездах термитов грибки родов Пенициллюм и Триходерма.

Термиты Макротермес из мелко пережеванной древесины готовят своеобразные брикеты и на них культивируют особый грибок — Термитомицесс. Этот грибок разрушает лигнин. Участки брикетов, разработанные грибком, поедаются, а на их место накладываются новые массы пережеванной древесины. Многие грибки, используемые термитами, строго специфичны, связали свою жизнь издавна со своими хозяевами и в свободном состоянии не встречаются.

Ученые долгое время считали, что грибки, используемые насекомыми, питающимися древесиной, расщепляют целлюлозу, превращая ее в сахар, уже легко усваиваемый насекомыми. Но, как доказали ученые Грассе и Нуаро, грибы, используемые термитами, оказались более искусными обогатителями древесины и перерабатывают не столько целлюлозу, сколько более стойкий и более прочный лигнин, превращая его в питательный материал.

Но термитов, разводящих грибные сады и питающихся исключительно грибками, немного. Их главная пища, как уже говорилось ранее, — древесина. Обработка древесины в кишечнике сложна и доведена до совершенства, с использованием многочисленных симбиотических бактерий, грибков и одноклеточных организмов, главным образом жгутиконосцев, инфузорий и некоторых других одноклеточных организмов.

В пустынях Средней Азии термиты немногочисленных видов (здесь проходит северная граница ареала этих в общем тропических насекомых) обгладывают только самые поверхностные слои веток саксаула, тронутые грибками и бактериями. Здоровую древесину они не едят. Тропические термиты способны усваивать любую древесину, но предпочитают мертвую.

У этих насекомых, в совершенстве овладевших переработкой такой, казалось бы, мало пригодной пищи, как древесина, в особых выпячиваниях кишечника, среди богатой флоры низших организмов, принимающих участие в первичной обработке пищи, были найдены совершенно особенные бактерии, способные поглощать газообразный азот из воздуха и готовить из него белки, т. е. фактически производить белковую пищу из... воздуха! Эта удивительнейшая способность, надо полагать, когда-нибудь будет использована и человеком, когда природных ресурсов нашей планеты не хватит для разросшегося населения земного шара. Впрочем, ныне уже готовят в широком масштабе питательные смеси для крупного рогатого скота, добавляя азот из древесины.

У симбиотических жгутиконосцев, обитающих в теле термитов, в свою очередь, находят собственные симбиотические бактерии кшисомицеты, своего рода симбионты второго порядка. Кто знает, быть может, будут обнаружены также симбионты третьего порядка или целая цепочка друг с другом связанных и друг от друга зависимых симбионтов!

Если убить этих симбионтов, то термиты, потеряв способность переваривать пищу, начнут катастрофически погибать. Им можно легко сохранить жизнь, заразив их снова сожителями.

Личинки термитов, вышедшие из яичка, по-видимому, стерильны и вначале питаются слюной своих взрослых воспитателей. Но вскоре они начинают поглощать их экскременты, пока не инфицируются всем набором низших организмов — своих неизменных помощников пищеварения. Впрочем, термиты, чтобы обогатить пищу ценными продуктами и как можно лучше ее переработать, пропускают экскременты через кишечник многократно: выделяемые колбаски-испражнения быстро подхватываются и жадно поедаются другими рабочими. Этот так называемый заднекишечный трофолаксис широко распространен у термитов. При помощи меченых атомов было установлено, например, что содержимое задней кишки, выбрасываемое перед линькой растущим термитом, используется остальными термитами как корм. Он очень богат жгутиконосцами. Кроме того, у линяющего термита содержимое заднего кишечника высасывается из анального отверстия в течение двух недель специально сопровождающей его свитой собратьев.

Прежде чем закончить повествование о насекомых-грибкоедах, приведем еще несколько примеров питания бактериями.

Личинка майского жука, обитающая в почве и поедающая корни растений, пропускает свою пищу через основной кишечник за два дня. Но в заднем отделе кишечника она задерживается почти на два месяца, чтобы неудобоваримую клетчатку переработали в сахара особые бактерии. Столь долгий путь, который проходит пища через кишечник личинки, сказывается на длительности ее развития. Растет она очень медленно.

Личинки мух, поедая разлагающиеся органические вещества, фактически питаются бактериями. Масса бактериальных тел составляет от половины до двух третей объема гниющего органического вещества. Личинок мух, питающихся патогенными микробами, даже использовали для лечения гнойных ран человека, особенно глубоких гнойных очагов, сообщающихся с поверхностью тела свищами. Поедая гной, такие личинки не трогали живые ткани и очищенные раны быстро заживали.

Личинки зеленой мухи содержат бактерии в специальных выростах кишечника. Перед окукливанием бактерии изгоняются, очевидно, из опасения погубить покоящуюся стадию насекомых, и только незначительная их часть сохраняется, попадая в специальный отсек слюнной железы. Здесь, в этом особом карантинном помещении, они и выжидают окончания формирования взрослой мухи. Как только муха выберется из кокона, бактерии тотчас освобождаются из заточения и пробираются к яйцекладу, заражая каждое откладываемое яичко.