Как хищные шершни сосуществуют в городах

В городских условиях конкурирующие виды шершней сосуществуют, специализируясь на разных видах добычи. Это открытие стало возможным благодаря новаторскому анализу ДНК содержимого кишечника личинок шершней и показывает, что города — это увлекательные модельные системы для изучения того, как хищные виды адаптируются к стрессу окружающей среды.

Городские "банды" шершней наглядно иллюстрируют принцип "конкурентного исключения" из экологической теории: два вида, конкурирующие за один и тот же ограниченный ресурс, не могут сосуществовать. Однако природа находит более мирные решения.

"Шершень желтохвостый (Vespa simillima) и японский желтый шершень (Vespa flaviceps) считаются адаптированными к городской среде, их места гнездования и периоды активности во многом совпадают. Такие хищники высшего порядка не должны сосуществовать. И тем не менее, они процветают в городских районах", — говорит энтомолог Университета Кобе САГА Тацуя.

Детали того, как им это удается, оставались загадкой, во многом потому, что визуальное наблюдение за пищевыми привычками шершней затруднено и недостаточно.

Сага вспоминает событие, которое натолкнуло его на решение: "Работая в регионе, где люди соблюдают обычай есть личинок гигантских шершней, у меня была возможность попробовать одну. Я не могу забыть уникальную, зернистую текстуру содержимого кишечника. В тот момент мне пришло в голову, что извлечение ДНК из содержимого кишечника личинок может наконец раскрыть, что едят шершни".

Так он разработал методику, применяющую "ДНК-метабаркодирование" (отбор проб ДНК из конкретной среды и их категоризация в таксономические группы) к содержимому личинок, полученному из гнезд шершней, собранных во время уничтожения в Кобе и его окрестностях.

В журнале Entomologia Generalis Сага и его соавтор (ныне в Университете Кюсю) опубликовали свои находки: два вида шершней разделили добычу, специализируясь на разных целях. В то время как японский желтый шершень поедал мягкотелых жертв, таких как сверчки и мотыльки, желтохвостый шершень в основном потреблял "низкоценную добычу", такую как жуки и другие осы.

Сага говорит: "Мы были удивлены, увидев эту закономерность, потому что желтохвостый шершень обычно вытесняет японского желтого шершня в экспериментах по питанию соком и поэтому считается более конкурентоспособным".

Это особенно интересно, поскольку энтомологи провели анализ как в городских, так и в негородских условиях и обнаружили, что вдали от города оба вида фактически потребляли сходную добычу. Однако при переходе от негородской к городской среде именно "более доминантный" желтохвостый шершень изменил свои пищевые привычки более радикально, чем японский желтый шершень.

Это означает, что доминирование в доступе к ресурсам, возможно, менее пригодно для прогнозирования успеха хищника в условиях стресса, чем его способность адаптировать выбор добычи.

"Эти изменения показывают, что города действуют как фильтры признаков, которые способствуют дифференциации экологических ниш, отбирая признаки, обеспечивающие устойчивость в условиях стресса", — объясняет Сага.

Урбанизация — это не только быстро развивающийся глобальный процесс, но и процесс, происходящий последовательно в широком диапазоне климатов и регионов.

Эти процессы включают упрощение среды обитания и фрагментацию ресурсов, что делает городские местообитания "ценными модельными системами для понимания более широких закономерностей изменения окружающей среды", пишут исследователи.

Кроме того, Сага надеется, что его исследование может привести к новому пониманию роли шершней: "Исследование предоставляет данные, чтобы рассматривать шершней не просто как опасных вредителей, а как важных регуляторов экосистем".