Ученые долго не могли понять, почему после первых же дождей в засушливых регионах Африки появляется огромное скопление саранчи. Оказалось, что насекомые закладывают в почву яйца, которые в «спящем режиме» ждут первых капель дождя месяцами.
Провинции Северный Кейп и Восточный Кейп в Южной Африке несколько лет назад испытали самую продолжительную засуху за последний век. Семилетняя засуха, начавшаяся из-за отсутствия дождей в феврале 2013 года, нанесла ущерб этой общине овцеводческих хозяйств.
Когда в октябре 2020 года, наконец, выпали летние дожди, фермерам пришлось бороться с новой угрозой – огромными стаями саранчи. Бурая саранча, обитающая в этой области, в основном питается травой, но поедает любые зеленые растения и, в том числе, уничтожает кукурузные поля.
Две провинции входят в состав Нама-Кару, обширного открытого засушливого региона, в котором преобладает невысокая кустарниковая растительность. Последняя вспышка активности саранчи в регионе произошла в 2012 году, поэтому возникает интересный вопрос: как именно насекомые пережили длительную засуху и смогли так быстро расплодиться сразу после дождей?
Ответ заключается в том, что яйца могут выживать в почве в течение нескольких лет, а эмбрионы развиваются с разной скоростью в зависимости от условий окружающей среды.
Бурая саранча (Locustana pardalina) — это адаптированная к засушливому климату саранча, эндемичная для Южной Африки. Этот вид отличается от стайной саранчи, обитающей в других частях Африки. Она регулярно собирается в стаи в регионе Нама-Кару, и эти вспышки могут распространяться на южные части соседних Намибии и Ботсваны.
Самки бурой саранчи Locustana pardalina могут откладывать до нескольких сотен яиц за один раз. Обычно кладки содержат от 200 до 400 яиц, хотя это число может варьироваться в зависимости от условий среды обитания и доступности пищи.
Обычно самка откладывает в среднем 380 яиц за свою жизнь в 6-10 отдельных гнездах. Яйца защищены тем, что находятся в почве и снабжены пористым колпачком. Они чрезвычайно устойчивы к засухе и будут оставаться в почве до тех пор, пока не получат достаточно влаги для вылупления. Каждое яйцо содержит эмбрион, который в конечном итоге превратится во взрослую особь.
Как показало недавнее исследование, развитие эмбриона довольно сложное. В некоторых яйцах происходит задержка развития зародыша независимо от доступной влаги, тогда как в других яйцах эмбрион начинает развиваться, как только драгоценная вода становится доступной.
При этом оба типа яиц можно найти в одной кладке. Все эмбрионы обоих типов яиц могут снижать скорость своего развития при неблагоприятных условиях окружающей среды. Поэтому яйца могут оставаться в почве в течение нескольких лет, а эмбрионы ожидают получения достаточного количества влаги для завершения развития.
Это приводит к синхронному вылуплению при достаточном количестве дождя, поскольку все эмбрионы находятся на одной и той же стадии развития, независимо от того, когда были отложены яйца. Одиночные самки, как правило, откладывают яйца в одних и тех же местах, и поэтому в них происходит накопление яиц.
