Вот и наступил июль. Несложно догадаться, почему этот месяц по-украински называется липень, а по-польски — lipiec: в июле цветет липа. «Липа» и «липкий» — однокоренные слова, что тоже вполне логично — листья этого дерева липнут к рукам. А если в разгар июльской жары поставить под липой машину, то липкой станет и она, собирая на себя пыль и тополиный пух. Дело в том, что на липе любят селиться тли. Эти крошечные существа, как известно всякому садоводу, сосут соки из растений. Растительный сок содержит много воды и сахаров, но в нем мало белков. Чтобы получить необходимое количество белка, равнокрылые вынуждены прогонять через свой кишечник громадное количество сока, а затем извергать его вместе с излишками сахара — эти жидкие экскременты называются медвяной падью¹.

Тли размножаются на липах в таком количестве, что с них капает сладковатый дождь.

Капли этого дождя быстро засыхают, оставляя на листьях тонкий слой сладковатого налета. Более 200 млн лет назад такие липкие сладкие пятна на листьях деревьев могли сыграть важную роль в эволюции двукрылых насекомых (Diptera), к которым относятся около 160 000 современных видов комаров и мух.

Ископаемая тля из нижнего мела Бурятии

Как можно догадаться из названия отряда, у всех двукрылых имеется только по два крыла — задняя пара крыльев у них превратилась в едва заметные жужжальца, которые выполняют функции гироскопов, корректирующих положение тела при полете. Впрочем, двукрылость свойственна отнюдь не только двукрылым. Например, от задней пары крыльев отказались также поденки Baetidae и самцы червецов. Веерокрылые — особый отряд паразитических насекомых, — наоборот, утратили передние крылья. Но никому из них двукрылость не принесла ощутимых преимуществ: двукрылые поденки летают ничуть не лучше четырехкрылых. А вот настоящие двукрылые сделались непревзойденными летунами, асами высшего класса.

Превосходные летные качества мух приводили в восхищение даже отцов Церкви.

Блаженный Августин по этому поводу писал: «Бог не оставляет бесформенными и самые последние из вещей и творит животных с крохотными тельцами, но острым чувством, дабы мы с большим изумлением наблюдали быстрый полет мухи, чем мерную поступь верблюда».

Ископаемая муха-толкунчик из нижнего мела Бурятии

Уникальность двукрылых состоит в том, что потеря лишней пары крыльев сопровождалась у них приобретением асинхронной летательной мускулатуры. Мышцы асинхронного типа в ответ на один нервный импульс способны выдавать не одно, а сразу несколько сокращений. Благодаря этому достигается высокая частота крыловых взмахов. Если верить комедии Аристофана «Облака», Сократа однажды спросили: «пищит комар гортанью или задницей?» Философ не растерялся и ответил, что воздух, войдя в узкую комариную утробу, «из задницы вылетает с присвистом». На самом деле неприятный писк комаров возникает из-за неимоверно быстрой работы их крыльев. Комары взмахивают крыльями с частотой от 320 до 800 Гц, а у их родича, крошечного мокреца Forcipomyia, этот показатель составляет 1046 Гц. Для сравнения: у стрекоз частоты взмахов крыльев равна всего 20–40 Гц.

Из-за высокой частоты мышечных сокращений двукрылые сжигают в полете много энергии. Поэтому тем из них, кто во взрослом состоянии должен прожить больше недели (более короткоживущие виды могут вообще обходиться без пищи), приходится периодически заправляться сахарами — отсюда пресловутая тяга мух к варенью. Многие слышали, что самцы кровососущих комаров не пьют кровь и питаются на цветах. Но мало кто знает, что и комарихам в обязательном порядке нужен нектар. Если кровь для комарих — это прежде всего источник белка для вызревания яиц, то нектар — это энергетическая подзаправка. Экспериментально установлено, что одна порция нектара дает комарихам в 10 раз больше энергии для полета, чем одна порция крови.

Так что для двукрылых сладкое столь же незаменимо, как для самолетов — авиационный керосин.

Именно эта неизбывная тяга к сладкому заставила двукрылых обзавестись хоботком, основу которого составляет удлиненная нижняя губа с нижнегубными щупиками на конце, превращенными в две подушечки (лабеллумы). Эти подушечки похожи на пористую губку — они пронизаны псевдотрахеями, полыми трубочками, открывающимися наружу порами или зигзагообразной щелью. По псевдотрахеям подается слюна, которая размягчает засохшую пищу и затем всасывается обратно, но уже вместе с пищевыми частичками.

Голова и хоботок ископаемой мухи из нижнего мела Бурятии

Бабочки, пчелы и многие другие насекомые-сладкоежки обзавелись хоботками, стремясь добраться до цветочного нектара. Но ни у кого из них хоботок не заканчивается подушечками, как у двукрылых. Значит, этот орган явно возник с какими-то другими целями. Высказано предположение, что двукрылые «придумали» свой хоботок-губку для сбора медвяной пади. Лизните листочек липы, и вы ощутите во рту сладкий привкус. Точно так же медвяную росу слизывают и двукрылые, прикладывая к ней лабеллумы с псевдотрахеями: размочив слюной подсохшую сахаристую субстанцию, они с легкостью втягивают ее в себя. Хоботок-губка идеально подходит для поглощения сахаристого налета, размазанного по поверхности. В триасе, когда появились двукрылые, цветковые растения отсутствовали, зато родичи тлей — листоблошки — в то время уже процветали, так что именно медвяная падь была главным источником сахаров в природе. Изобретение хоботка-губки, открывшее двукрылым доступ к этому ресурсу, дало им огромное преимущество, и неудивительно, что они вырвались вперед.

Медвяной падью в наши дни продолжают питаться многие примитивные двукрылые, такие как птихоптериды, хаобориды, комары-долгоножки. Но даже у их более продвинутых родичей, переключившихся на другие источники пищи, все равно остались особенности, связанные с этим типом питания. Например, почему у мух вкусовые рецепторы расположены на лапках? Чтобы облегчить поиск засохшей медвяной пади, рассеянной по листьям. Почему мух привлекают блестящие предметы? Потому что засохшая медвяная падь блестит на солнце. Присмотритесь за поведением мухи, которая пригубила маленькую капельку сиропа. Закончив с угощением, она начинает беспорядочно «танцевать» вокруг, надеясь наступить лапкой еще на что-нибудь сладкое, — поведение, не самое уместное за обеденным столом, зато вполне разумная стратегия при сборе медвяной пади, капли которой всегда падают недалеко друг от друга. Выходит, ключ к загадкам эволюции иногда можно найти, просто оглядевшись вокруг.

Фотография перед текстом: Муха-журчалка (лат. Syrphidae). Источник: Pixabay

1. Подробнее о том значении, которая могла иметь медвяная падь для эволюции двукрылых, см. Downes W.L., Dahlem G.A. Keys to the Evolution of Diptera: Role of Homoptera // Environmental Entomology. 1987. Vol. 16. P. 847–854.