Zgarbowate

Zgarbowate, członkowie rodziny Membracidae, są odległymi krewnymi cykad i mszyc i tak samo jak one odżywiają się płynami, które zbierają się w tkankach naczyniowych roślin. Taka dieta jest niesłychanie bogata w węglowodany, do tego stopnia, że zgarbowate muszą wydalać ich nadmiar. Robią to, produkując spadź, wodę cukrową, która skapuje z końca ich odwłoków, substancję, którą inne organizmy, a szczególnie mrówki, uważają zarówno za smakowitą, jak wartą zabiegów. Dlatego też mrówki często tworzą symbiotyczne (mutualistyczne) związki ze zgarbowatymi i bronią je przed potencjalnymi drapieżnikami w zamian za pożywne krople spadzi. Niektóre mrówki potrafią nawet prosić o spadź, delikatnie postukując lub głaszcząc odwłok zgarbowatego, na co owad reaguje wydzieleniem łyka płynu. Poza mrówkami również pewne osy i muchy korzystają z tego zasobu, ale nie wydaje się, by się w jakikolwiek sposób odpłacały.

Ten symbiotyczny związek z mrówkami może wpłynąć na macierzyńskie zachowania u niektórych gatunków. U wielu zgarbowatych samica pilnuje jaj i nowo wyklutego potomstwa, osłaniając je własnym ciałem i odpierając drapieżniki. Jeśli jednak mrówki są nieustannie obecne, przejmując na siebie rolę strażników lęgu, to nie ma potrzeby, by siedziała obok i broniła swoich dzieci. Zamiast tego może pójść i złożyć kolejne jaja na innej części rośliny. Gatunki zgarbowatych, które prowadzą samotnicze życie i nie przejawiają macierzyńskiego zachowania wobec potomstwa, prawdopodobnie nie przyciągną opiekuńczych mrówek, bo mrówkom po prostu nie opłaca się pokonywanie dużych odległości, żeby zebrać spadź od jednego owada. Tak więc w niektórych wypadkach rozwijające się nimfy gatunków samotniczych dołączają do „stada” społecznych zgarbowatych, uzyskując w ten sposób korzyści z usług mrówek.

Zgarbowate jednak w żadnym razie nie są bezbronne i, kiedy nie ma mrówek, potrafią całkiem skutecznie bronić się same, z powodzeniem stosując podstęp, zdumiewającą zbroję na ciele i kick-boxing (a przynajmniej jego owadzią wersję). Niemal wszystkie gatunki zgarbowatych mają potężną, często misternie ukształtowaną i pięknie zabarwioną strukturę, która przypomina tarczę, znaną jako hełm. W większości wypadków jej funkcją jest utrudnienie dostrzeżenia owada – wiele gatunków przypomina ciernie, maleńkie liście lub przypadkowe kawałki roślinności.  Inne używają hełmów i jaskrawego ubarwienie, by zamienić się w doskonałe kopie żądlących os, chociaż nadal są całkowicie nieszkodliwe.

Członkowie trybu Hoplophorionini wychodzą jednak poza taką bierną obronę i wyewoluowali potężnie umięśnione, kolczaste nogi, i nie wahają się użyć przeciwko osie lub jakiemukolwiek innemu drapieżnikowi, który przez pomyłkę zanadto się zbliżył. Kopią i wymachują skrzydłami, co na ogół wystarcza, by odegnać drapieżnika wielokrotnie od nich większego. U tych gatunków, w których samica strzeże dużych grup dzieci ustawionych na ogół w długiej linii wzdłuż gałęzi ulubionej rośliny, owady stosują skomplikowany język sygnałów akustycznych – nimfy potrafią „rozmawiać” z matką przez wysyłanie przenoszonych przez podłoże wibracji, ostrzegać ją przed zbliżającym się wrogiem, żeby przybiegła i odpędziła drapieżnika. Również dorosłe owady używają komunikacji akustycznej do znalezienia partnerów, oznakowania terytorium lub ostrzegania innych o drapieżnikach. Niektóre gatunki podsłuchują inne zgarbowate w poszukiwaniu bogatszych lub bezpieczniejszych żerowisk.

Entomolodzy zawsze zakładali, że hełm zgarbowatych jest po prostu naroślą na przedtułowiu lub płytce grzbietowej pierwszego segmentu tułowia. Modyfikacje przedtułowia można zobaczyć w innej grupie owadów (na przykład chrząszczy lub koników polnych), a więc było  logiczne, że zgarbowate reprezentowały zaledwie skrajny przypadek takiego rozwoju. Ale opublikowane w 2011 r. badanie Benjamina Prud’homme’a i współpracowników (pdf) zakwestionowało ten pogląd. Dostarczyło kuszących dowodów, że te fantastyczne struktury, jakie zgarbowate noszą na swoich ciałach, są w zasadzie trzecią parą skrzydeł, które wyewoluowały do odgrywania zupełnie innej funkcji. Dzięki starannemu studiowaniu rozwoju embrionalnego zgarbowatych i mapowaniu ekspresji pewnych genów Hox (genów, które kontrolują rozwój struktur seryjnych, takich jak segmenty ciała owada), byli w stanie pokazać, że hełm zgarbowatych zaczyna się jako para maleńkich skrzydłopodobnych struktur, które później powiększają się i zrastają ponad ciałem. W niektórych wypadkach zachowują nawet ślady stawów, które są obecne u podstawy skrzydeł normalnego owada.

I w ten sposób wiemy jak, ale niekoniecznie wiemy dlaczego. Niektórzy entomolodzy sugerowali, że nieziemskie kształty Bocydium i innych szalonych zgarbowatych są przykładami mimikry mrówek lub po prostu służą zamianie ciała bezbronnego skądinąd owada w odpowiednik niejadalnych haczyków na ryby. Może jednak istnieć inne wyjaśnienie – a jeśli te struktury są wyrafinowanymi antenami satelitarnymi i zgarbowate używają je, żeby pozostawać w kontakcie ze statkiem-bazą? Prawdopodobnie nie. Ale może? 

Treehoppers

The Smaller Majority, 1 listopada 2014

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska