Навозный жук — самое сильное животное

В 2010 году Роб Кнелл и Ли Симмонс опубликовали в Proceedings of the Royal Society B результаты измерений тяговой силы навозного жука Onthophagus taurus. Самцы этого вида способны тянуть груз, масса которого в 1141 раз превышает их собственную. Для человека весом 80 кг это эквивалент перемещения 91 тонны — примерно шесть гружёных автобусов.

Зачем такая сила

Ответ прозаичен: конкуренция за самок. O. taurus размножается внутри навозных шаров, закопанных в почву. Самка выкапывает туннель под кучей навоза, создаёт камеру и откладывает яйца в подготовленный навозный шар. Самец охраняет вход в туннель. Если появляется соперник — начинается поединок в узком пространстве. Побеждает тот, кто может вытолкнуть противника.

Экстремальная сила — прямой результат полового отбора. Самцы с более крупными рогами и более мощной мускулатурой передних ног успешнее защищают туннели и получают больше спариваний. Давление отбора здесь жёсткое и направленное.

Половой отбор у навозных жуков привёл к тому же результату, что и гонка вооружений у государств: максимальное вложение ресурсов в одну функцию за счёт всего остального.

Два типа самцов

У O. taurus существует диморфизм самцов. Крупные самцы («мажоры») развивают пару рогов на голове и конкурируют за туннели напрямую. Мелкие самцы («миноры») рогов не имеют — или имеют лишь зачатки. Вместо того чтобы драться, они роют обходные туннели и проникают к самке, минуя охранника.

Переключение между стратегиями определяется в развитии: при определённом пороге размера (который зависит от количества пищи, доступной личинке) активируется один из двух путей развития. Это не генетический полиморфизм — один и тот же генотип может дать мажора или минора в зависимости от условий. Оба типа представлены в популяции стабильно, потому что каждая стратегия успешна при определённой плотности конкурентов.

Факт

Миноры компенсируют отсутствие рогов: исследования показали, что у безрогих самцов O. taurus относительно более крупные семенники. Вместо того чтобы инвестировать в оружие, они инвестируют в сперму — и выигрывают конкуренцию на другом уровне.

Навигация по звёздам

Навозные жуки умеют не только толкать. Жук-скарабей Scarabaeus satyrus стал первым известным животным, использующим Млечный Путь для навигации. Это показали Мари Дакке и коллеги из Лундского университета в 2013 году, опубликовав результаты в Current Biology.

Когда жук формирует навозный шар, ему нужно быстро откатить его от кучи по прямой — иначе другие жуки украдут. Для движения по прямой жук ориентируется по яркой полосе на небе. В ясные ночи это Млечный Путь. Эксперимент провели в планетарии: с проекцией Млечного Пути жуки катили шары по прямой; без неё — по кривым и кругам.

Перед началом движения жук забирается на вершину навозного шара и совершает «танец» — вращается на месте, зафиксировав положение поляризованного света и небесных ориентиров. Это калибровка внутреннего компаса, которая занимает несколько секунд.

Священный скарабей

Навозные жуки — одни из немногих насекомых, занявших место в человеческой религии. В Древнем Египте скарабей (Scarabaeus sacer) символизировал бога Хепри — аспект солнечного бога Ра, связанный с восходом. Египтяне видели параллель между жуком, катящим навозный шар, и богом, толкающим солнце по небу. Амулеты-скарабеи — одни из самых массовых археологических находок в Египте; их помещали на грудь мумий в месте сердца.

Биологическая реальность менее возвышенна: жук катит шар с навозом, чтобы закопать его, отложить внутрь яйца и обеспечить личинок пищей. Но как символ трансформации — из навоза рождается жизнь — скарабей, пожалуй, точнее любого другого символа передаёт суть метаморфоза.

Экологическая роль

Навозные жуки — одна из немногих групп насекомых, чья экономическая ценность подсчитана напрямую. Исследование Лоузи и Вона (2006) оценило вклад навозных жуков в экономику сельского хозяйства США в 380 миллионов долларов ежегодно. Жуки ускоряют разложение навоза, уменьшают эмиссию метана с пастбищ, улучшают структуру почвы за счёт рытья туннелей и снижают численность паразитических мух и нематод, чьи яйца развиваются в навозе.