Стеклянный червь

Это удивительное прозрачное существо, похожее на червя, легко найти в любом стоячем водоеме, от крошечного пруда до огромного озера. На самом деле это хищная личинка комара рода Chaoborus (C. crystallinus) из семейства Chaoboridae. Личинки Chaoboridae длиной до 12 мм обитают в толще воды и иногда двигаются, резко сгибая и разгибая тело в латеральной плоскости.

Посмотрите на фото. Снизу на 9-м сегменте брюшка — веер щетинок (на фото справа). Предполагается, что при перемещении личинки изгибом веер служит килем (кстати, этот веер есть не у всех Chaoboridae, только у личинок рода Chaoborus). Через всё тело личинки проходит кишечная трубка, иногда в ней хорошо различима съеденная жертва. В 7-м сегменте брюшка и в груди видны округлые светлые мешки — это два плавательных пузыря, в которые преобразовался трахейный аппарат. Плавательные пузыри обеспечивают возможность планктонного образа жизни; более того, меняя в них объем газа, личинки регулируют глубину, а это важно, чтобы найти больше добычи или самим укрыться от хищников, например рыб. Возможно, некоторых читателей недостаточно впечатлили плавательные пузыри. А зря! Такой орган был изобретен только дважды: еще это удалось костным рыбам. А хрящевые акулы так и «не додумались» — они вынуждены постоянно двигаться, чтобы держаться в толще воды; остановившись, они идут ко дну, как тонут убитые акулы у Хемингуэя в «Старике и море».

Черное пятно на голове — сложный фасеточный глаз. Понятно, что зрение полезно планктонному хищнику, но наличие этого органа у личинок Chaoboridae загадочно. В отряде двукрылых сложные глаза появляются только на стадии имаго (взрослых), а для всех личинок характерно отсутствие сложных глаз, бывают только простые одиночные глазки. Предполагается, что сложный глаз личинок Chaoboridae — это заготовленный имагинальный глаз, которым, благодаря прозрачности покровов, может пользоваться и личинка тоже (ответ на вопрос, «может» или «пользуется», пока не известен). Наконец, передняя часть головы личинки выступает вперед, а на конце несет два щетинистых выступа — видоизмененные антенны.

Фото и схема головы личинки Chaoborus obscuripes: ant — антенна; ase — щетинки антенны; cey — сложный глаз; lab — щетинки верхней губы (лабрума); man — мандибулы; max — максиллы; pre — выступ прелабрума; rhi — ринофаринкс; ros — рострум головы; mra, made, mabe, mabm, madm — мышцы. Длина масштабного отрезка — 500 мкм. Изображение из статьи S. Kruppert et al., 2019. Zooplankters’ nightmare: The fast and efficient catching basket of larval phantom midges (Diptera: Chaoborus)

Некоторую известность за пределами узкого круга специалистов личинки Chaoborus получили потому, что их используют как корм для аквариумных рыб. Они даже удостоились специального ненаучного названия, редкой чести для насекомого: по-английски — glassworm, по-русски — коретра. С английским всё понятно (перевод — в заголовке), а русское слово происходит от латинского родового названия Corethra, под которым насекомое в 1803 году описал немецкий натуралист Иоганн Вильгельм Майген. Лет через 150 выяснилось, что Corethra — не самое старое название, и, в соответствии с правилом приоритета, последовала цепь переименований. Энтомологи теперь привыкли к Chaoborus, но в бытовом русском сохранилась всеми забытая старая латынь Майгена.

Современное семейство Chaoboridae представлено лишь полусотней видов, что по меркам отряда двукрылых (Diptera) вызывает сочувствие и желание занести его в Красную книгу. Но нужды в сочувствии нет: Chaoboridae видами не богаты, но распространены по всей планете и всюду весьма многочисленны. Более того, такое положение дел продолжается уже 200 млн лет: например, в юрских отложениях Сибири Chaoboridae численно доминируют не только среди водных двукрылых, но и среди водных насекомых вообще. Посмотрите на Praechaoborus tugnuicus из средней юры Забайкалья: ничуть не постарел, не правда ли?

Ископаемый Praechaoborus tugnuicus, средняя юра. 32д — самка; 32н — голова личинки; 32п — личинка. Рисунок из монографии Н. Калугина, ?В. Ковалев, ?А. Расницын, 1985. Двукрылые насекомые юры Сибири

Обычно у насекомых имаго заметны, а личинок мало кто видел. У Chaoboridae скорее наоборот: их имаго — небольшие комарики, которые живут недолго и, вероятнее всего, даже не питаются; питательные вещества, необходимые для созревания яиц у самок и вообще для взрослой жизни, накоплены еще личинкой. Задача имаго — рекомбинировать гены и разбросать оплодотворенные яйца по водоемам.

Пышноусый самец европейского вида Chaoborus pallidus. У самки антенны опушены слабо, а брюшко утолщенное и закругленное на конце. Фото © Николай Владимиров

На вид Chaoboridae похожи на обширное семейство комаров-звонцов, или хирономид (Chironomidae). Личинки хирономид, придонные фильтраторы, известны как мотыль, которым тоже кормят рыб. Но сходство этих двух семейств только внешнее. Ближайшие родственники безвредных Chaoboridae — наши враги кровососущие комары (Culicidae).

В отличие от мирного мотыля, который находит себе корм, роясь в прибрежном иле, личинки Chaoborus — хищники, и еще какие! У личинок мух и большинства комаров антенны редуцированы или слаборазвиты — у Chaoborus же они не только хорошо развиты, но и преобразованы в ловчий аппарат, уникальный среди животных. Даже ракообразные, признанные мастера переделки антенн в конечности или жабры, не отважились на такое их применение.

Личинка Chaoborus с пойманной дафнией. Фото © Peter Maguire с сайта flickr.com

Недавно группе зоологов удалось заснять работу ловчей антенны при поимке дафнии (Cladocera), типичного корма Chaoborus. После того как антенны подносят дафнию ко рту, в дело вступают другие части ротового аппарата.

Охота личинки Chaoborus obscuripes на дафнию. Здесь можно внимательно рассмотреть 15 кадров этого видео, сделанных с разницей в несколько миллисекунд

Помимо дафний личинки Chaoborus питаются циклопами (Cyclopidae), личинками кровососущих комаров (за это им отдельное спасибо от благодарного человечества), коловратками и инфузориями. Экологическое значение Chaoboridae, личинками и имаго которых питаются многие животные, трудно переоценить. В тропических озерах изобилие личинок Chaoborus поражает воображение: в литературе указываются цифры до 8000 особей на кубометр воды. Когда на озере Ньяса происходят массовые вылеты имаго Chaoborus (а происходят они в новолуние, когда совсем темно и рыбам трудно увидеть выплаживающихся насекомых), то комары образуют гигантские рои до 100 м высотой, которые можно принять за смерчи над озером. В такие дни объедаются и птицы, и живущие по берегам люди, недаром местный вид назван Chaoborus edulis, то есть «съедобный».

«Смерч» из массово выплодившихся Chaoborus edulis над озером Ньяса. Фото © A. Orr из статьи A. Borken, 2017. Chaoboridae в сборнике A. H. Kirk-Spriggs, B. J. Sinclair, 2017. Manual of Afrotropical Diptera

Вот такой заслуженный эволюционный инноватор мезозоя живет рядом с нами. Им изобретены: планктонный образ жизни личинки двукрылых; переделанная в ловчую корзину антенна; прозрачность тела; плавательные пузыри.

Фото © Никита Вихрев, деревня Щетнево, Московская область, июль 2005 года.

Никита Вихрев