Жуки-вредители увеличивают размер яиц для выживания потомства в условиях стресса

При высоких температурах и повышенном уровне CO₂ жуки-зерновки производят более крупные яйца (центральное фото) по сравнению с контрольными условиями (левое фото). Масштабная линейка 0,5 мм. На правом фото — родительские особи жуков на фасоли азуки. Автор: Мидори Туда/Университет Кюсю

Учёные из Университета Кюсю обнаружили, что жуки-зерновки (Callosobruchus chinensis), заражённые бактерией Wolbachia, в условиях смоделированного изменения климата (повышенная температура и уровень углекислого газа) производят более крупные яйца для повышения выживаемости потомства. Примечательно, что из этих увеличенных яиц вылуплялись исключительно самцы.

Исследование, опубликованное в Scientific Reports, демонстрирует преимущества заражения Wolbachia в неблагоприятных условиях у этих жуков. Это также первое наблюдение полозависимых изменений размера яиц у вида с хромосомным определением пола.

Жук-зерновка — мелкое насекомое (до 3 мм), вредитель бобовых культур. Они откладывают яйца на поверхность семян, а вылупившиеся личинки проникают внутрь.

«Мы заметили, что многие насекомые, включая этих жуков, увеличивают размер яиц при стрессе. Потомство из крупных яиц выживает лучше и развивается быстрее на ранних стадиях. Это биологическая инвестиция в стрессовых условиях», — объясняет профессор Мидори Туда.

Другим фактором, влияющим на размер яиц, является заражение бактерией Wolbachia — одним из самых распространённых паразитических микроорганизмов у насекомых. Ранее было показано, что у некоторых видов заражённые Wolbachia особи производят более крупные яйца, но только с женским потомством.

Жук-зерновка на фасоли азуки. Белые пятна по бокам — яйца жука. Автор: Мидори Туда/Университет Кюсю

В ходе эксперимента учёные подвергли жуков воздействию повышенных температур и CO₂ в течение двух дней во время кладки яиц. Оказалось, что особи, заражённые двумя штаммами Wolbachia одновременно, производили более крупные яйца, из которых вылуплялись исключительно самцы.

Интересно, что продолжительность жизни взрослых особей зависела не от размера яиц, а от условий среды, пола, заражения Wolbachia и времени развития. Повышенная температура и CO₂ сокращали жизнь самцов, но не влияли на самок.

Это первое исследование, демонстрирующее полозависимые изменения размера яиц из-за Wolbachia у вида с хромосомным определением пола. Учёные планируют изучить механизмы этого явления.

«С точки зрения борьбы с вредителями, воздействие на Wolbachia может быть перспективной стратегией. Однако почти половина видов насекомых заражены этой бактерией, поэтому неселективное применение бактерицидов может навредить и полезным видам», — предупреждает Туда.

Дополнительная информация: Eloïse Leroy et al, Wolbachia infection facilitates adaptive increase in male egg size in response to environmental changes, Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-96680-6