Dicopomorpha echmepterygis — cамое маленькое насекомое в мире

На фото, сделанном при помощи сканирующего электронного микроскопа, вы видите самое маленькое насекомое в мире — самца паразитического наездника Dicopomorpha echmepterygis. Длина его тела — всего 139 микрометров! А принадлежит он семейству наездников-яйцеедов Mymaridae, у всех членов которого личинки развиваются в яйцах насекомых. Представители этого семейства распространены по всему миру.

Самое маленькое насекомое было случайно открыто в 1997 году. Во время наблюдения за культурой сеноеда Echmepteryx hageni, собранной в двух национальных парках Иллинойса (США), Эдвард Мокфорд (Edward L.  Mockford) обнаружил самок наездников Dicopomorpha echmepterygis. Он вскрыл несколько яиц сеноеда и нашел в них полностью сформированную самку наездника и три мельчайших особи, которых описал как самцов этого вида. Оказалось, что крошечные Dicopomorpha echmepterygis — это идиобионтные (убивающие хозяина) яйцевые паразиты сеноедов Echmepteryx hageni. В остальных яйцах было по одной самке и одному самцу.

Самки наездников были почти в два раза крупнее самцов, длина их тела составляла порядка 250–300 мкм. Также они отличались от самцов по пропорциям, количеству видимых склеритов брюшка, числу антенномеров (сегментов антенны) и строению ног. Кроме того, самки имели перистые крылья, сложные глаза, глазки (единичные линзы, реагирующие на уровень освещенности) и длинные многочлениковые антенны.

Наездники Dicopomorpha echmepterygis обладают выраженным половым диморфизмом. Слева — самка (левая) и самец; фото получено с помощью светового микроскопа. Справа — паратип, заключенный в смолу. Изображения из статьи P.  J.  Huber, J-F.  Landry, 1999. Cutio nanissimus incredibilis и © John S.  Noyes с сайта nhm.ac.uk

У самцов Dicopomorpha echmepterygis нет ни глаз, ни ротового аппарата, ни крыльев, антенны представлены одним члеником с единственной сенсиллой (еще две есть на головной капсуле), членики лапок слиты с голенью, а вместо коготков — присоски. О внутренней морфологии этого вида ничего не известно.

Редукция крыльев — довольно распространенное явление внутри семейства Mymaridae, однако чаще она присуща самкам. Связано это с особенностями местообитания, когда наличие крылового аппарата невыгодно или же крылья могут мешать при поиске участка для откладки яиц — например, в плотной растительности. Непонятно, почему у D.  echmepterygis экстремальной миниатюризации подвергся самец. Похожий случай описан для осы Melittobia acasta, у которой самцы имеют редуцированные глаза, антенны и крылья. Они не покидают личиночную/куколочную ячейку соты хозяина, одиночной осы из рода Odynerus, и спаривание происходит внутри соты после того, как самка проникает в ячейку.

Голова самца Dicopomorpha echmepterygis: вверху слева — вид спереди (длина масштабного отрезка 20 мкм), справа — вид сбоку. Видны одночлениковые антенны с одиночными сенсиллами, две сенсиллы на головной капсуле (на виде сбоку), отсутствие ротового аппарата. Внизу слева — присоска на лапке самца; справа — самец  (a) и самка  (b), длина масштабного отрезка 0,5 мм. Фото из статей J.  H.  Huber, J.  S.  Noyes, 2013. A new genus and species of fairyfly, Tinkerbella nana (Hymenoptera, Mymaridae), with comments on its sister genus Kikiki, and discussion on small size limits in arthropods, P.  J.  Huber, J-F.  Landry, 1999. Cutio nanissimus incredibilis и E.  L.  Mockford, 1997. A New Species of Dicopomorpha (Hymenoptera: Mymaridae) with Diminutive, Apterous Males

Хозяин самого маленького насекомого в мире — сеноед Echmepteryx hageni — живет на деревьях во всей восточной части Северной Америки. Он откладывает яйца в мелкие щели в коре. Так что самки паразита должны иметь крылья, чтобы иметь возможность перемещаться с одного дерева на другое. Вероятно, особенности размера и морфологии самцов D.  echmepterygis немного упрощают проблему поиска полового партнера — поскольку они выходят из одного яйца хозяина, самке не составляет труда встретить своего самца.

Таким образом, самцы D.  echmepterygis представляют собой один из уникальных примеров миниатюризации, когда насекомое может отказаться от всего, кроме половой системы. Крошечный наездник не питается, не видит, не летает, а только ждет, пока его найдет самка и он выполнит свою задачу.

Самка и самец Dicopomorpha echmepterygis.

Окружающий мир самца D. echmepterygis — это яйцо хозяина (другого насекомого,), в которое самка откладывает свои яйца. Самцы не едят, почти не двигаются и живут несколько минут; вылупившись, они оплодотворяют самку, которая вылупилась рядом, и сразу умирают. Оплодотворенная самка съедает яйцо хозяина изнутри, выбирается наружу и ищет новое яйцо, чтобы отложить кладку. Похожим образом протекает жизненный цикл другого насекомого — осы-паразиты Melittoba acasta. У самцов этих ос тоже нет ни глаз, ни крыльев; они всю свою короткую жизнь проводят в ячейке соты хозяина, осы покрупнее, в ожидании, что к ним «в гости» придет самка.