Саранча «минирует» почву яйцами, способными пережить даже сильную засуху

Провинции Северный Кейп и Восточный Кейп в Южной Африке несколько лет назад пережили самую длительную засуху за столетие. Семилетний дефицит осадков, начавшийся после отсутствия дождей в феврале 2013 года, нанес серьёзный урон сообществам овцеводов.

Когда в октябре 2020 года наконец пришли летние дожди, фермерам пришлось столкнуться с новой проблемой — обширными стаями саранчи. Бурая саранча, встречающаяся в этих местах, в основном поедает травянистую растительность, но не брезгует и другими зелёными культурами, включая кукурузные поля.

Обе провинции входят в состав Нама-Кару, большого открытого засушливого региона с низкорослой кустарниковой растительностью. Последний всплеск активности саранчи в этом районе фиксировался в 2012 году, поэтому возникает закономерный вопрос: как насекомые пережили столь продолжительную засуху и так быстро размножились после первых дождей?

Ключ в том, что яйца способны сохраняться в почве в течение нескольких лет, а скорость развития эмбрионов варьируется в зависимости от внешних условий.

Бурая саранча (Locustana pardalina) — вид, приспособленный к засушливому климату и эндемичный для Южной Африки. Он отличается от стайных видов, обитающих в других частях континента. В Нама-Кару периодические вспышки саранчи повторяются регулярно и иногда распространяются на южные районы соседних Намибии и Ботсваны.

Самки Locustana pardalina способны одновременно откладывать до нескольких сотен яиц. Как правило, кладки содержат от 200 до 400 яиц, однако это число может меняться в зависимости от условий среды и доступности корма.

В среднем одна самка за жизнь откладывает около 380 яиц, распределённых по 6–10 отдельным гнёздам. Яйца находятся в почве и прикрыты пористым колпачком, что обеспечивает им высокую стойкость к засухе: они сохраняются, пока не поступит достаточное количество влаги для вылупления. В каждом яйце заложен эмбрион, который со временем превратится во взрослую особь.

Недавние исследования показали, что развитие эмбрионов протекает сложным образом. В одних яйцах происходит задержка развития, независимо от того, доступна ли влага, тогда как в других эмбрион начинает расти сразу после увлажнения почвы.

Причём оба типа яиц могут находиться в одной и той же кладке. Эмбрионы в яйцах обоих типов способны замедлять развитие при неблагоприятных условиях окружающей среды. Это объясняет, почему яйца могут оставаться в почве несколько лет, дожидаясь подходящего уровня влажности для завершения онтогенеза.

В результате при обильных дождях происходит синхронное вылупление: множество эмбрионов оказывается на одинаковой стадии развития и одновременно завершает формирование. Одиночные самки обычно откладывают яйца в одних и тех же местах, поэтому в этих участках происходит накопление кладок.