Почему я люблю ос - и почему и тебе тоже
Опыление пчел гораздо более широко известно и ценится.
DES82 / Shutterstock

Я лежал на дне джунглей тропических лесов Малайзии, в 10 сантиметрах от моего носа свисало осиное гнездо. Я нарисовал каждую осу несколькими цветными пятнами, чтобы можно было отличить одно от другого.

Я наблюдал за этими осами в течение нескольких недель: я видел, как они рождаются, я видел, как они борются за место в обществе, я видел, как некоторые из них стали матерями, а другие упали к жизни тяжелого труда в качестве рабочих.

Я был здесь, чтобы изучить развитие социального поведения у насекомых, которые лучше всего подходят для демонстрации нам - парящих ос. Вероятно, это был момент, когда я преодолел свой давний ужас перед жалящими и кусающимися насекомыми.

Парящие осы живут очень маленькими сообществами, насчитывающими от пяти до десяти особей. Они не гонятся за вами и едва могут ужалить. Это делает их хорошей осой «начального уровня» (возможно, вас соблазнит?).


графика подписки внутри себя


Все эти отдельные осы способны к размножению, но вместо этого предпочитают жить в группе, где большинство членов жертвуют личным воспроизводством, чтобы помочь вырастить выводок родственника. Это первая ступенька часто называемой «социальной лестницы» эволюции. Понимание того, как и почему групповая жизнь развивается в этих простейших обществах, может дать критический взгляд на эволюцию более сложных стадий социального поведения (как у ос, шершней и медоносных пчел).

Наблюдение за моими нарисованными парящими осами дало мне уникальное приглашение в сюжет эволюционной мыльной оперы: господство, подчинение, принудительное целомудрие, рождение и смерть. Персонажи были сплетены вместе матрицей генетического родства и разлучены искушениями за пределами семейного дома. Эволюция уже решила, как книги по генетическому фитнесу будут сбалансированы, и социальные взаимодействия были моими ключами к расшифровке этого. Меня зацепило.

Двадцать лет спустя я все еще изучаю социальную эволюцию и поведение, но на моей сцене появился более широкий круг персонажей, в том числе некоторых из самых внушающих страх и впечатляющих персонажей мира ос, от заклятых желтых рубашек и шершней до персонажей. ряд тропических бумажных ос с названиями, изображающими дьявольскую природу - например, Полистес сатана.

Двадцать лет спустя я все еще оправдываю, почему я изучаю ос, чтобы заработать себе на жизнь, как друзьям, так и незнакомцам.

Почему нас должны волновать осы?

Что они для нас делают?

Почему бы мне не заняться чем-нибудь более полезным… например, изучать пчел?

Моей личной истории любви с осами и их эволюционными мыльными операми, кажется, недостаточно.

У человечества всегда были непростые отношения с осами. Это одни из тех насекомых, которых мы любим ненавидеть. Мы ценим пчел (которые также жалят), потому что они опыляют наши посевы и производят мед. Мы изо всех сил стараемся «спасти» пчелу из окна; но мы не вздрагиваем, когда в такой же ситуации швыряем свернутый журнал на осу. Наше предубеждение против ос имеет культурные корни. Это происходит из-за нашего незнания того, что осы делают в экосистемах и как это полезно для нас.

В 2018 году студентка бакалавриата Джорджия Лоу, мой коллега по осам, доктор Алессандро Чини, и я занялись выяснением того, действительно ли люди ненавидят ос по сравнению с пчелами - и если да, то почему. Мы попросили представителей общественности оцените, как они себя чувствовали о пчелах, осах, бабочках и мухах (по шкале от одного до десяти) и оценить, насколько важны эти насекомые как опылители и хищники.

Как и ожидалось, пчелы и бабочки были очень любимы, и оба были признаны за их важность в качестве опылителей. Мух и ос очень ненавидели, но осы вызывали более сильные негативные чувства ненависти и страха, в то время как мухи были просто надоедливыми, шумными и грязными. Никаких настоящих сюрпризов.

Шокирующим результатом стало то, что никто, казалось, не знал, что осы - важные хищники. Мы были весьма удивлены, тем более, что те же самые респонденты ясно понимали экологическую роль пчел как опылителей. Люди ненавидят ос, потому что не понимают той важной роли, которую они играют в экосистемах. Не зря меня регулярно спрашивают: «Какой смысл в осах?»

Для меня это был момент эврики. Я пел осу-евангелизацию не из того сборника гимнов. Большинство людей не заботится о поведении, их волнует, что с ними могут сделать осы. И ученые не смогли им сказать.

Почему я люблю ос - и почему и тебе тоже«Вы меня неправильно поняли». Майкл Лефрансуа / Unsplash, FAL

Помимо пчел и бабочек

Чтобы лучше оправдать сохранение и управление природными ресурсами, ученые пытаются определить их ценность для нас (людей) с точки зрения их «экосистемных услуг»: то есть функций или благ, предоставляемых природой, которые прямо или косвенно поддерживают качество человеческой жизни, и поэтому представляют ценность для общества.

С некоторыми из них вы будете хорошо знакомы - например, о ценности услуги по опылению пчелами без этого мы бы опыляли наши посевы вручную; другие, о которых вы можете быть менее осведомлены - например, ценность почвы как средство рециркуляции питательных веществ, необходимых для поддержания воздуха, которым мы дышим, и являясь в буквальном смысле основой сельского хозяйства.

Насекомые известны своим вкладом в экосистемные услуги. Исправление. Некоторые насекомые известны своим вкладом в экосистемные услуги. Например, до 88% цветущих растений опыляются такими насекомыми, как пчелы, бабочки и мухи, и мы даже можем назначить цену за эту «услугу» - больше, чем US $ 250 млрд. (180 миллиардов фунтов стерлингов) в год во всем мире. Если к природному ресурсу прикреплен ценник, у нас появляется причина ценить его и заботиться о нем - своего рода минимальная заработная плата для природы.

Но есть много аспектов естественного мира, для которых нет ценников. Отсутствие ценника не означает, что они бесполезны, это просто означает, что мы не удосужились выяснить, к какой части головоломки матери-природы они принадлежат. В период повышенной озабоченности по поводу глобального статуса популяций насекомых, как никогда важно обратить наше внимание на забытую фауну, такую ​​как осы.

Только в США услуги, предоставляемые пчелами путем опыления и производства меда, стоят примерно US $ 20 млрд. ежегодно. В чем экономическая ценность ос? Мы не знаем. Мы знаем (анекдотично), что осы едят много насекомых, многие из которых могут быть сельскохозяйственными вредителями. Но ученые не подсчитали, сколько тонн насекомых-вредителей осы удаляют с сельскохозяйственных ландшафтов.

Идея о том, что осы могут иметь экономическую ценность, вовсе не нова. Ранние энтомологи признавали полезную роль ос в окружающей среде, но сетовали на отсутствие доказательств.

В своей книге 1868 Британские социальные осы, врач и энтомолог-любитель Эдвард Лэтэм Ормерод признает хищную роль ос в экосистемах, но его призыв количественно оценить их влияние остается без ответа по сей день: «Было бы трудно полностью доказать, что осы имеют разумное влияние на уменьшение количества мух и другие насекомые ».

Он приводит то, что остается одним из лучших доказательств в пользу ос как естественных агентов биоконтроля, хотя и анекдотично:

Практический результат уничтожения всех ос в поместье сэра Т. Брисбена заключался в том, что через два года это место было заражено, как и Египет, нашествием мух.

Вы могли подумать, что через 150 лет некоторые предприимчивые энтомологи попытались бы повторить этот эксперимент с научной точки зрения. К сожалению, нет.

Проблема не в отсутствии признания возможной важности ос и не в нехватке талантливых энтомологов. Скорее всего, это укоренившееся культурное предубеждение против ос. Даже энтомологи избегайте исследования осы в пользу работы с пчелами или бабочками.

Здесь мы можем многому научиться из истории успеха пчел. Мы эксплуатируем природные ресурсы медоносных пчел на протяжении тысячелетий. Только в последние несколько десятилетий ученые должным образом обратили внимание на другие 22,000 XNUMX видов пчел, которые мы (пока) не приручили полуодомашненными. Мы наконец начинаем правильно понимать ценность и важность экосистемных услуг, предоставляемых этими насекомыми, помимо медоносных пчел.

В этом духе последние несколько лет я пытался обозначить ценность ос на карте. Общественность должна знать, насколько полезны эти насекомые на самом деле. Чего нам не хватало, так это всестороннего обзора доказательств того, что осы действительно полезны.

И вот вместе с двумя моими товарищами-энтузиастами ос, Райан Брок из UEA и Алессандро Чини из UCL и Университета Флоренции в Италии мы изучили литературу в поисках доказательств экологической ценности ос. Теперь, спустя 500 научных работ, мы приехали при некоторых ответах. Итак, что мы узнали? Вот некоторые основные моменты - и некоторые научно обоснованные причины, по которым мы ошибаемся, недооценивая ос.

1. Природные средства борьбы с вредителями

Осы - прекрасные истребители вредителей: за 30,000 Виды одиночных и социальных ос охотятся на разнообразных беспозвоночных, от насекомых и пауков до тараканов и мух. Они, вероятно, будут столь же эффективны в регулировании популяций этих организмов, как и другие высшие хищники, такие как насекомоядные птицы, млекопитающие и земноводные. Более того, их короткая жизнь и быстрое размножение означают, что они могут точно соответствовать колебаниям численности жертв.

Одиночные осы, как правило, суетливы в отношении своей добычи, сосредотачивая свои усилия на одном отряде или даже на одном роде. Например, Помпилиды только охотятся на пауков и Эвменины охотятся в основном на чешуекрылых (бабочек и бабочек). Но в совокупности одиночные осы (из 15 семейств) охотились на добычу из 14 различных отрядов членистоногих, что указывает на то, что как группа, одиночные осы важны для поддержания сбалансированности экосистем.

И наоборот, социальные осы - универсалы, которые оппортунистически отказываются от разнообразной добычи. Например, осы желто-курточные (род Vespula) в одиночку ловят добычу, по крайней мере, из 15 различных отрядов, чтобы накормить голодных личинок-братьев и сестер в своей колонии.

Оса Веспула ловит муху.Оса Веспула ловит муху. Мацей Ольшевский / Shutterstock.com

Зачем нам заботиться о хищной силе ос?

Теперь нет никаких сомнений в том, что химические вещества, которые мы используем, чтобы защитить наши посевы от насекомых-вредителей вредны дикой природе и экосистемам. Хотя пестициды предназначены для уничтожения определенных видов насекомых, многочисленные исследования теперь показывают несмертельные эффекты, которые пестициды оказывают на нецелевых насекомых. Нам нужно искать более устойчивые подходы к сельскому хозяйству.

Одним из таких решений является использование услуг естественных врагов, таких как хищные осы. Насекомые имеют долгую экономическую историю использования в качестве агентов биологической борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур: это оценивается по оценкам US $ 417 млрд., и осы-паразитоиды (которые откладывают яйца в насекомых-хозяевах или на них in situ, а не перемещают их в гнездо) в значительной степени участвуют в этом. Но эта цифра почти полностью не учитывает потенциальный вклад охотничьих ос.

Как особые хищники, одиночные осы обладают огромным потенциалом в качестве агентов биологической борьбы. Удивительно, но только четыре вида одиночных ос коммерчески доступны для биологической борьбы (самый известный - оса изумрудного драгоценного камня, Ампулекс компресса, который славится зомбирование тараканов). Интродукция одиночных ос в чужие регионы не была очень успешной, возможно, из-за того, что их жизненный цикл изучен недостаточно хорошо.

Более успешным подходом может быть эксплуатация местных видов, особенно социальных. Более 100 лет назад колонисты в Вест-Индии играли с идеей использования социальных ос на плантациях, анекдотично сообщая о том, что сельскохозяйственные культуры, по-видимому, меньше страдают от вредителей и меньше нуждаются в пестицидах, когда поощряется популяция ос. Но помимо нескольких исследования середины 20 века и некоторые обнадеживающие статьи мнения, наводящий на размышления потенциал использования социальных ос в биоконтроле в значительной степени забыт.

Драгоценная оса (Ampulex compressa) - одна из немногих ос, активно используемых в качестве биоконтроля.Драгоценная оса (Ampulex compressa) - одна из немногих ос, активно используемых в качестве биоконтроля. Yod67 / Shutterstock

Вместе с некоторыми предприимчивыми бразильцами мы представили несколько заманчивых доказательств того, что социальные осы обещают биоконтроль. Мы показали что уровни повреждения урожая и популяции вредителей осеннего армейского червя (вредителя кукурузы, который ежегодно приводит к потере урожая на миллиарды долларов) были значительно снижены, когда осы получили доступ к ним.

2. Осы - опылители.

Колоссальный 75% сельскохозяйственных культур, выращиваемых человеком, частично зависят от насекомых для опыления. Поэтому неудивительно, что услуги по опылению насекомыми оцениваются более чем в 235 миллиардов долларов США в год. по всему миру. Это 9.5% стоимости мирового сельскохозяйственного производства.

Хотя осы охотятся за добычей, чтобы накормить растущее потомство, взрослые охотники - травоядные животные, как и пчелы, которые посещают цветы в поисках углеводов в виде сахара. Большую часть года взрослые социальные осы кормятся своими личинками, которые в обмен на мясо дают взрослым питательный сахарный раствор. Только когда количество личинок невелико (весной и в конце лета), вы можете увидеть, как социальные осы посещают цветы. С другой стороны, вы увидите одиночных ос на цветках в течение всего года, потому что они не получают никакой пользы от личиночной пищи, которой наслаждаются их социальные родственники.

Некоторые растения для опыления полностью полагаются на ос; мы насчитали 164 вида растений шести семейств. Большинство из них - орхидеи, которые эволюционировали, чтобы имитировать феромоны самок осы, а некоторые даже выглядят как задняя часть самки осы. Самцы сколииды и тинниды их обманывают, заставляя совокупляться с сексуально выглядящей орхидеей, во время которой пыльца прикрепляется к нему и переносится на другой цветок, когда он переходит от одного сексуального приемника к другому.

Однако подавляющее большинство взаимодействий оса-растение неспецифичны. Мы идентифицировали 798 видов растений из 106 семейств, которые посетили осы. Социальные осы, в частности, кажутся крайне непритязательными в отношении того, какой цветок они посетят, до тех пор, пока они могут дотянуться до нектара.

На сегодняшний день нет исследований, позволяющих хотя бы приблизительно оценить ценность ос как опылителей. Но, учитывая важность естественных опылителей для нашей продовольственной безопасности и очевидное сокращение общепризнанные опылители как пчелы и летающие мухи, сейчас самое подходящее время, чтобы серьезно отнестись к опылению ос.

Это особенно верно, учитывая, что некоторые виды социальных ос, по-видимому, относительно устойчивы к антропогенным изменениям. В недавний анализ музейных и современных биологических записей, мы показали, что популяции социальных видов ос очень мало изменились за последние 100 лет. В частности, желторубашечные осы, по-видимому, устойчивы к антропогенным проблемам, таким как урбанизация и сельское хозяйство. Другие виды, такие как шершень, могут больше пострадать от загрязнителей и потери среды обитания.

Нам нужно лучше понять, какие особенности жизненного цикла делают одни виды устойчивыми, а другие уязвимыми для нашей изменяющейся планеты, чтобы управлять потенциальной способностью осы опылять.

3. Бакалейные лавки и фармацевты

Пытаясь оценить насекомых, редко думают, кроме опыления и хищничества. Фактически, это лишь часть услуг, которые насекомые, в том числе осы, могут нам предложить.

Совершенно очевидно, что осы очень вкусные, если добавить немного масла чили, и они удивительно питательны. Продвижение энтомофагия - насекомые как пища для человека - несомненно, решение проблемы устойчивой продовольственной безопасности.

Насекомые богаты белком и незаменимыми аминокислотами. Они используют меньше места и воды, выделяют меньше парниковых газов и аммиака, чем домашний скот. Это означает, что их выращивание очень эффективный. Например, для «выращивания» грамма белка из насекомых требуется в 12 раз меньше ресурсов по сравнению с говядиной.

Более 2 млрд человек во всем мире насекомые являются частью своего рациона: 109 видов употребляются в пищу в 19 странах. И на осы приходится 4.8% всех видов насекомых, употребляемых в пищу во всем мире.

Личинки ос имеют исключительную массу сухого белка (46% -81%) и обеспечивают около 70% необходимых нам аминокислот с низким содержанием жира. Японцы особенно ценят личинок или куколок ос. При рыночной цене 100 долларов США / кг спрос настолько велик, что продавцам приходится дополнять свои поставки импортными осами из-за границы.

Если вас не привлекает идея жареных личинок осы, то, возможно, вам понравится мед, хранящийся в гнезде медовой осы. Брахигастра мелфика. Или о том, что пивные дрожжи переживают холодную зиму в уютном кишечнике Зимующая королева ос. Когда королева просыпается весной, дрожжи попадают в ближайший источник сахара (помните, что осы любят цветы?).

Когда мы, люди, думаем не о желудке, мы думаем о своем здоровье. Здесь тоже могут помочь осы, в частности, осый яд. Яд одиночных и социальных ос наполнен антибиотиками, благодаря которым их жертвы не страдают от болезней и остаются свежими. Личиночные выделения социальных ос также богаты противомикробными препаратами, которые рабочие осы наносят на свое тело, выводок и гнездо.

Многие из этих противомикробных препаратов имеют потенциальная польза для здоровья человека. Они эффективны против болезнетворных бактерий, а некоторые принимают специальные меры против Микобактерии абсцесс, важная бактерия с множественной лекарственной устойчивостью.

Даже гнезда ос обладают лечебным потенциалом, с антибиотическими свойствами, эффективными против Стрептококками (бактерия, вызывающая кариес), Actinomyces и Лактобацилла найдены в сотах социальных ос, таких как Полистес. Одиночные грязевые осы (такие как Скелифрон) включают необходимые минералы в свои глиняные гнезда, что делает их богатыми источниками магния, кальция, железа и цинка - беременные женщины и дети в некоторых сельских районах Африки пируют на этих «землях насекомых».

Многие из этих противомикробные имеют потенциальную пользу для здоровья человека. Практический потенциал этих шумных медицинских шкафов еще предстоит освоить фармацевтическому миру.

Но, пожалуй, самым захватывающим медицинским потенциалом ос является способность убивать раковые клетки. мастопаран найден в яде социальных ос. Это семейство амфипатических пептидов, которые преимущественно нацелены на раковые клетки, а не на здоровые. Но и это еще далеко от практического применения.

Яд осы - многообещающее направление медицинских исследований.
Яд осы - многообещающее направление медицинских исследований.
Дэвид Кардинес / Shutterstock.com

Это убедительные причины оценить осу, но это лишь верхушка айсберга. Например, осы тоже рассыпать семена, убери гниющая плоть, и держать обещание, как инструменты экологического мониторинга.

Моя любовь к осам возникла из-за их очаровательного поведения. Бурная жизнь таких крошечных существ привлекала меня и соблазняла. Мне не нужно было знать, представляют ли они «ценность» для человеческого общества или насколько высока их цена. Я заботился о них, потому что их мини-драмы раскрывают главы в нашем понимании социальной эволюции - одного из самых загадочных и феноменальных продуктов мира природы.

Двадцать лет спустя я понимаю, что не все разделяют эту одержимость и восхищение. Но теперь, я надеюсь, мы изложили доказательства потенциальной ценности ос, от борьбы с вредителями до опыления, лечения рака и устойчивого производства продуктов питания. Для нас осы имеют значение. Я брошу вызов любому, кто не согласится с тем, что осы заслуживают того же внимания и уважения, что и более любимые насекомые (например, пчелы), которых мы открыто ценим и защищаем.

Осы - важная составляющая естественного мира. многое предложить нам, если бы мы только обратили внимание.

Об авторе

Сейриан Самнер, Профессор поведенческой экологии, UCL

ИНГ

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.