Экстремальные прыгуны (Ледничок)

Мы привыкли к тому, что жизнь в природе зимой «замирает», или, как иногда говорят в народе «природа засыпает». Образное, но биологически совершенно неверное, сравнение. Под снегом остаются зимнезелёные растения, в воде активно размножаются некоторые динофитовые водоросли, в декабрьские оттепели прыгают по снегу травяные лягушки и коллемболы, летают комары, а под корой зимуют молодые паучки…

Иногда в Подмосковье на снегу можно увидеть маленьких ледничников. Эти странные создания всего 2–7 мм длиной встречаются по всему Северному полушарию. Их насчитывают 27 видов из трёх родов. Долгое время ледничников относили к скорпионовым мухам (Mecoptera), но сейчас палеонтологи и генетики сближают их с блохами (Siphonaptera). Древние ледничники по облику действительно очень напоминали блох (Sikes, Stockbridge, 2013). Кроме того, так же как блохи, они передвигаются прыжками и летать не умеют: самки у них вообще бескрылы, а у самцов есть только загнутые сверху зачатки недоразвитых крыльев. Зато техника прыжка просто фантастична! Прыжок ледничника превышает длину его собственного тела раз в 50. Со скоростью более 1 м в минуту эти «легкоатлеты» способны «перебегать» озёра по льду!

Самец ледничника Boreus westwoodi обнаружен в 27.12.2016 г. на Звенигородской биостанции МГУ во время практики Кружка юных натуралистов Зоомузея МГУ. (Фото сделано при содействии В. А. Колеватова).

Механизм прыжка ледничника уникален (Burrows, 2011). В отличие от других животных-прыгунов эти насекомые отталкиваются не одной (задней) парой ног, а двумя (задними и средними). Больше так не передвигается ни одно насекомое на планете! Мгновенному сокращению мышц прыгающим насекомым помогает постепенная аккумуляция энергии в белке под названием резилин. Этот белок впервые обнаружил в 1960 г. датский зоолог Торкель Вайс-Фог (Torkel Weis-Fogh: 1922–1975 гг.) в крыле саранчи. В 2005 г. резилин попытались получить искусственно (путем «вживления» гена мухи, кодирующего этот белок, в бактерию Escherichia coli), предполагалось даже, что он найдет широкое применение в производстве спортивной обуви, микроэлектронике и медицине. Дело в том, что резилин очень упруг, эластичнее резины и обладает потрясающей способностью передавать 97% накопленной энергии в мышечное сокращение (оставшиеся 3% уходит на согревание). С падением температуры сокращение мышц ледничнику приходится производить чаще, но скорость прыжка от этого не изменяется.

Ледничники, которых не редко называют снежными блохами, активны всю зиму (Hagvar, 2001, 2010). В суровые морозы они прячутся среди мхов под снегом, где сохраняются оптимальные температура и влажность, а в оттепели они расселяются по разным местам. Именно в это время их чаще всего удаётся увидеть на поверхности снега. В выборе направления миграций ледничникам, видимо, помогает поляризованный свет пасмурных дней. И если на ночь это насекомое не успеет спрятаться под снег, то может попросту замёрзнуть. Не смотря на то, что антифриз-вещества гемолимфы ледничника способны снизить температуру замерзания до –5 °С. Справедливости ради необходимо отметить, что лето для этих насекомых - ещё более экстремальное время. Ледничники не выдерживают высоких температур и впадают в диапаузу (когда наступает физиологическое торможение обмена веществ).

Период размножения у ледничников приходится на начало зимы (Cooper, 1974; Квартальнов, 2014). Спаривание может длиться от нескольких часов до двух суток. Это очень не простой и энергоёмкий процесс. Самка долго уворачивается от настойчивых ухаживаний самца, и поддается ему только тогда, когда партнёру удаётся сжать основание усиков избранницы своими гоноподиями (совокупительными органами). После чего он ловким движением размещает самку на спине, и лишь тогда происходит спаривание. При этом партнеры свободно передвигаются по субстрату, иногда вообще расстаются на некоторое время, а потом опять соединяются. Самка откладывает порцию яиц (до 20) по одному или по два среди листьев мха. После того, как она поест, будет способна отложить ещё такую же порцию яиц. Личинка развивается девять месяцев и к концу лета превращается в куколку, из которой в октябре - ноябре появляется взрослое насекомое. Не редко период развития затягивается на два года.

Личинки питаются ризоидами (одноклеточными нитями для прикрепления и поглощения влаги) мхов и селагенелл (одна из групп плаунов). Не брезгуют они и останками мелких беспозвоночных животных. Взрослые ледничники грызут листья мхов на опушках лесных полян как в равнинных, так и в горных лесах.

Встреча с хищниками ледничников не пугает. Они выделяют отпугивающие вещества. Предполагают даже, что эти репеленты могут быть ядовиты. Тем не менее, численность популяции ледничников сокращается (причины достоверно не изучены). Поэтому ледничник Boreus westwoodi, например, внесён в Красные книги Украины и Ленинградской области.

Дунаев Е. А. Научный сотрудник Научно-исследовательского Зоологического музея МГУ