Громадські оси побудували флуоресуючі гнізда

Ентомологи виявили, що гнізда чотирьох видів ос з В'єтнаму під впливом ультрафіолету випускають зеленувато-жовте сяйво. Крім того, флуоресцентні гнізда створюють два види ос з Південної Америки і Європи - правда, їх споруди світяться вже синім. Джерелом сяйва, швидше за все, є флуоресцентні білки в складі волокон шовку, з яких зроблені кришечки сот. На думку вчених, флуоресуючі кришки сот можуть захищати личинок, що розвиваються під ними, від ультрафіолету або служити маяком для ос-фуражирів, які повертаються в гніздо в сутінках. Результати дослідження опубліковані в статті для журналу.


Флуоресценція, тобто здатність поглинати світло з певною довжиною хвилі і випромінювати його на більшій довжині хвилі, але з меншою енергією, широко поширена в тваринному світі. Ця риса особливо характерна для безхребетних, від медуз до скорпіонів. Втім, в останні роки зоологи виявляють все більше прикладів флуоресценції серед хребетних: риб, рептилій, птахів і навіть ссавців. А нещодавно стало відомо, що флуоресціювати здатні практично всі види амфібій.


Команді ентомологів на чолі з Сержем Бертьє (Serge Berthier) із Сорбонни вдалося виявити ще один незвичайний приклад біофлуоресценції. Під час робіт у тропічних лісах на півночі В'єтнаму дослідники виявили, що гнізда чотирьох місцевих видів громадських ос з роду (, і ще одного невпізнаного виду) випускають сильне зеленувато-жовте сяйво, якщо вночі посвітити на них ультрафіолетовим ліхтариком. У природі це світіння помітно неозброєним оком з п'яти-двадцяти метрів. Гнізда двох інших видів ос, і, зібрані у Французькій Гвіані і на півдні Франції відповідно, також світяться у відповідь на вплив ультрафіолетом. Щоправда, випускають вони не зеленувато-жовте, а синє світло.

У всіх шести видів флуоресціюють не гнізда цілком, а лише напівпрозорі кришки, які закривають соти і складаються з виділених дорослими особинами волокон шовку і білків. Як показав лабораторний аналіз зібраних гнізд, саме ці волокна, точніше, якісь білки в їх складі, відповідають за сяйво в ультрафіолетовому світлі.

Для гнізд, побудованих, і, пік кривої збудження склав 380 нанометрів (для четвертого виду з В'єтнаму він припадає на 450 нанометрів). При цьому пік кривої випускання у всіх в'єтнамських видів знаходиться в районі 540 нанометрів. Таким чином, значення стоксову зрушення для них становить близько 160 нанометрів. Піки збудження гнізд і припадають на 372 і 390 нанометрів відповідно, що приблизно збігається зі значеннями, отриманими для азіатських видів. Однак піки випускання у південноамериканського і європейського видів лежать в синьому діапазоні і становлять 472 нанометрів і 440 нанометрів відповідно. У всіх видів більш товсті краї кришок флуоресціюють сильніше, ніж відносно тонкі центральні частини.

Інтенсивність флуоресценції, вимірена при впливі світлом з довжиною хвилі 380 нанометрів, виявилася максимальною у гнізд виду. Прийнявши це значення за 100 відсотків, Бертьє і його співавтори з'ясували, що у інших видів флуоресценція набагато слабша. Наприклад, вона становила 48 відсотків від рівня, зазначеного для, а у - 24 відсотки. Найменш інтенсивна флуоресценція характерна для - менше п'яти відсотків від рівня. Цікаво, що інтенсивність флуоресценції зібраних гнізд поступово знижувалася після декількох місяців зберігання при кімнатній температурі.

У ході додаткових експериментів дослідники оцінили квантовий вихід флуоресценії для гнізд і (ця величина розраховується як співвідношення кількості випускаються і поглинених фотонів). Для першого виду вона склала 35,6 відсотка, а для другого - 11 відсотків.

За словами авторів, поки неясно, яку функцію виконують флуоресцентні кришки сот. У бджіл і ос є три типи фоторецепторів - і пік чутливості одного з них припадає на 540 нанометрів, що відповідає піку випускання світла гніздами чотирьох азіатських видів. Це означає, що, і четвертий вид з В'єтнаму здатні бачити сяйво власних гнізд у відповідь на ультрафіолетову складову сонячного або місячного світла. Можливо, флуоресуючі кришки служать маяком для особин-фуражирів, які повертаються додому у вечірніх сутінках. Оскільки інтенсивність флуоресценції у різних видів розрізняється, це сигнал, можливо, дозволяє не переплутати гніздо власного виду з чужим.


Згідно з альтернативною гіпотезою, флуоресцентні кришки захищають личинок від небезпечного впливу ультрафіолету, до якого вони особливо вразливі під час метаморфозу. Крім того, флуоресценція може регулювати розвиток личинок. Сезон розмноження ос з роду у В'єтнамі припадає на дощові місяці з червня по серпень, коли до пологу лісу доходить трохи видимого світла. Ультрафіолетове випромінювання в цей період залишається приблизно таким же інтенсивним, як і завжди. Запускаючи флуоресценцію в кришках сот, воно збільшує кількість видимого світла, що проходить через них, що може служити сигналом для личинок, що розвиваються.

Можливо, флуоресуючі гнізда характерні і для інших ос з роду, в першу чергу для видів з підрода, який має азіатське походження і включає три в'єтнамських види, включених в дослідження. Цю особливість можна використовувати, щоб шукати і знищувати гнізда інвазивних представників цієї групи. Крім того, з'ясувавши, які саме білки змушують кришки сотень сяяти у відповідь на ультрафіолетове випромінювання, вчені зможуть отримати нові види флуоресцентних молекул, які стануть в нагоді в біології та медицині.

Вивчення осиних гнізд може бути корисним і для археологів. Наприклад, нещодавно вчені за допомогою радіовуглецевого методу датували залишки стародавнього осиного гнізда на стіні печери і з'ясували, що малюнок кенгуру був зроблений 17300 років тому. Це робить його найдавнішим зразком наскального живопису в Австралії.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND