Раскрыта природа творений новозеландских светлячков

Фауна Австралии и Новой Зеландии не перестаёт удивлять биологов. Новое исследование, проведённое новозеландскими учёными совместно с коллегами из Венского университета, помогло сделать удивительное открытие, касающееся так называемых грибных комариков.  

Большую часть жизни (от 6 до 12 месяцев, в зависимости от доступности пищи) эти насекомые проводят в личиночной фазе. Они известны также как новозеландские светлячки – редкий вид Arachnocampa luminosa обитает только в пещерах и гротах этих островов. В частности, главная достопримечательность Северного острова Новой Зеландии и любимое место для туристов – это пещеры Вайтомо, которые привлекают людей со всего мира именно своими мерцающими сводами.

Учёным было известно, что личинки грибных комариков плетут гнёзда из шёлка на потолке пещер, а затем свешивают вниз нити с капельками липкой жидкости и подсвечивают их собственным телом, привлекая мелких насекомых. Однако природа этих необычных паутинок ранее не была изучена.

Как оказалось, она отнюдь не так прекрасна, как внешний вид: новозеландские светлячки плетут нити длиной от нескольких сантиметров до полуметра из собственных фекалий и воды, а липкость им придают с помощью своей же концентрированной мочи (она играет роль клейковины). Более того, в создании светящихся нитей участвует и рвота: личинки постоянно пожирают свои выделения, а затем извергают их обратно.

Мягкое сине-зелёное свечение напоминает мерцание звёзд и приманивает многих насекомых, которые стремятся подняться как можно выше и в итоге прилипают к клейким нитям. Когда жертва поймана, светлячок оттаскивает её к своему гнезду – для этого он ртом захватывает паутинку и обматывает ею жертву, как катушку ниткой.

Когда жертва съедена (вместе с той самой нитью), личинка перерабатывает питательные вещества, выделяет не нужное и вновь смазывает нить-ловушку – такое вот "безотходное производство".

Янек фон Бирн (Janek Von Byern) и его коллеги энтомологи собрали около тысячи шёлковых нитей и, заморозив их в жидком азоте, доставили в лабораторию, чтобы узнать больше о жизни светлячков.

Оказалось, что липкие паутинки сохраняют свои свойства только в условиях повышенной влажности (в пещерах и гротах как раз протекает множество ручьёв и подземных рек). На свежем воздухе гигроскопические (то есть поглощающие влагу) нити быстро высыхают, однако если вернуть их во влажную среду, вещества в них вновь становятся активными.

Электронная микроскопия и рентгеновская спектроскопия показали, что продукты метаболизма насекомых (в том числе мочевина, гигроскопические соли, белки и липиды) составляют лишь 1% от общего "наполнения" нитей, а остальные 99% — это вода. Когда окружающий воздух имеет достаточную влажность, кристаллы мочевины смешиваются с водой и образуют клей.

По словам исследователей, это первый известный случай, когда мочевина становится частью биоадгезива (природного скрепляющего материала). Как правило, в роли клейковины у большинства насекомых выступают белки и сахара.

Впрочем, сам факт использования мочевины как основы клейкого вещества – не новшество: в производстве (например, при изготовлении фанеры) люди давно применяют мочевину для повышения адгезии. Однако уникальное вещество, обнаруженное в текущем исследовании, может стать основой для создания новых видов клея и липких материалов.

Ещё один интересный факт: в отличие от пауков, которые секретируют паутину из желёз на брюшке, светлячки используют для этого рот. Как нить покрывается мочевиной, которая вырабатывается с противоположной стороны тельца насекомого, пока остаётся загадкой.

Кстати, ранее предполагалась, что клейкие капли могут содержать щавелевую кислоту, которая отравляет жертв, однако подтверждений этой гипотезе анализы не выявили.