Листяна личинка з підробленим термітом може проникнути в кургани та спілкуватися

Природа сповнена самозванців, і багато з них зустрічаються у світі комах. Деякі види, такі як бджолина муха або мурашник, є експертами з неправильного спрямування, і їх здатність плутати хижаків чи здобичів нарівні з Джоном Траволтою в Face/Off та Arya Stark у грі престолів. Однак ніколи раніше не спостерігається ударна муха, успішно живуть інкогніто серед термітів.

Now, for the first time ever, an international study led by the Institute of Evolutionary Biology (IBE), a joint center of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) (the Spanish National Research Council (CSIC)) and Pompeu Fabra University (UPF), in conjunction with the Botanical Institute of Barcelona (IBB, CSIC-CMCNB), has discovered a species of blow fly (Сімейні calliphoridae), личинки яких проникають у колонії комвестерів термітів.

Опубліковано в Сучасна біологія, Відкриття було зроблено в гірському хребті проти Атласу на півдні Марокко, і виявляє унікальні морфологічні та хімічні адаптації. Дослідження проливає світло на еволюцію мух та адаптації видів, пов’язаних з термітами.

“Це випадковий висновок. У нашій дослідницькій групі ми в основному вивчаємо метеликів і мурах. Коли вона багато дощів, а метелики не літали, ми шукали мурашок. Коли ми підняли камінь, ми знайшли термітський курган з трьома личинками мухи, яких ми ніколи не бачили. Вода, ймовірно, затопила глибші шари гнізда, і личинки, які були в Лінві, що лежав, що в Леджері, що займається.

“Це має бути надзвичайно рідкісним видом, тому що ми зробили ще три експедиції в цій області, і, незважаючи на підняття сотень каменів, ми знайшли ще два мухи, разом, в іншому кургані”.

“Термітова маска” на хвості сприяє проникненню

Команда описала морфологічні адаптації цього виду ударної мухи. Зокрема, личинки цього Calliphorid розробили унікальну маскування, яка допоможе їм проникнути в термітні кургани.

На задній частині тіла личинки демонструють “термітну маску”: нефункціональну “голову” з антенами і пальпами такого ж розміру, як у великого комвестерного терміту. У них також є два помилкові очі, які насправді є дихальними отворами личинок.

“Більшість термітів живуть глибиною декількох метрів і не мають зорового сприйняття. Однак, в сутінках виходять комбінезони, щоб зібрати траву, тому вони мають функціональні очі, що личинки здатні імітувати зі своїми спіраклами”, – каже Віла.

Крім того, личинки мають незвичні “щупальця” навколо своїх тіл, які дуже детально імітують антени, які команда змогла продемонструвати використання скануючої електронної мікроскопії. Численні щупальця, що оточують тіло личинок, полегшують одночасне спілкування з кількома термітами.

Личинки також маскують себе з запахом своїх гніздових товаришів

Всередині гнізда все темно, тому терміти розпізнають один одного, використовуючи свої антени, з якими вони виявляють форму і запах своїх братів і сестер. Усі члени гнізда поділяють цей аромат, а солдатські терміти нападають і розчленовують будь -яких зловмисників з інших колоній. Ці личинки, однак, також вдається імітувати виразний запах своїх господарів.

“Ми кількісно визначили хімічний склад цих личинок, і результат дивно: вони не відрізняються від термітів у колонії, де вони живуть; вони пахнуть точно однаковими. Крім того, личинки та терміти в певній колонії мають незначні відмінності в їх хімічному профілі, що відрізняють їх від інших термінів. Віла пояснює.

Терміти схильні і доглядають за вторгненням личинок

Коли команда знайшла личинки в Марокко, вони займали продовольчі палати Терміта Кургана. Опинившись у лабораторії, вони зауважили, що личинки мухи прагнули осідати в найбільш населених районах гнізда, де вони приділяли постійну увагу від термітів, які передували їх за допомогою рота.

Хоча команда не змогла розкрити свою дієту, вони змогли спостерігати за поведінкою, подібною до трофалаксису: терміти, схоже, передають їжу личинкам, використовуючи їхні рота. “Личинки переносяться не тільки, але вони постійно спілкуються з термітами через контакт зі своїми антенними щупальцями. Терміти навіть, здається, їх годують, хоча це ще не було однозначно продемонстровано”,-пояснює Віла.

Команда наголошує на труднощах щодо збереження цих комах у лабораторії, оскільки вона передбачає підтримку колоній пустельних термітів, які живуть у дуже особливих умовах. “Личинки, які ми вивчали, врешті -решт померли без метаморфозування, тому можуть бути елементи гнізда та симбіотичні залежності між термітами та мухами, які ми не змогли перенести в лабораторію. Їх раціон в даний час невідомий, і їх доросла форма залишається таємницею”, – додає Віла.

“Термітова маска” – це еволюційний стрибок для мух

Взаємозв’язок між личинками мухи та термітами, як видається, є формою соціального паразитизму чи симбіозу. Найбільш подібний випадок зустрічається у горбаків. Однак у горбаків мух саме дорослі, а не личинки, імітують терміти, що представляють випадок незалежної еволюції взаємозв’язку з термітами або термітофілією.

“Спільний предок мух мух і горбів сягає понад 150 мільйонів років, набагато далі, ніж те, що відокремлює людей від мишей. Тому ми впевнені, що ми виявили новий випадок еволюції соціальної інтеграції”, – пояснює Віла.

Команда використовувала філогенемічні дослідження, щоб довести, що муха, яку вони виявили, належить до роду Rhyncomya. Оскільки жоден із відомих видів цього роду не поділяє незвичайний спосіб життя або неймовірну морфологію нещодавно виявленої мухи, дослідження свідчить про те, що цей новий вид, мабуть, розвивався дуже швидко.

“Це відкриття пропонує нам переглянути межі та потенціал симбіотичних стосунків та соціального паразитизму в природі. Але, перш за все, ми повинні усвідомити, наскільки ми досі не знаємо про величезну різноманітність та спеціалізацію комах, які є важливими організмами в екосистемах”, – підсумовує Віла.

Це міжнародне дослідження є результатом спільних зусиль між Інститутом еволюційної біології (IBE) та ботанічним інститутом Барселони (IBB, CSIC-CMCNB) в Барселоні, а також Університет Флоренції в Італії, Університет Міннесота та Державного університету Північної Кароліни в Сполучених Штатах та Данічний музей природних історій.