Помоги проекту - поделись книгой:
Сергей Юрьевич Афонькин
Жуки и другие удивительные насекомые
Введение
Люди порой думают, что человек является главным результатом эволюции на планете Земля. Многие зоологи считают, что это не так. Ближайшие родственники человека — обезьяны — немногочисленны и занимают на нашей планете весьма скромное место. Без одежды и технических приспособлений человек способен выжить только в тропиках. Настоящими же лидерами царства животных являются раки, пауки и насекомые — существа, которых объединяют в тип членистоногие.
Число их видов превышает 3 миллиона. Они обитают во всех водоемах — от быстро высыхающих луж до самых глубоких океанских впадин. Членистоногие ползают по снегу и льду и прекрасно себя чувствуют в горячих источниках. Они освоили все уголки суши — от пещер до горных вершин, от тропиков до пустынь и научились летать. В каждом кубометре почвы их могут быть сотни тысяч. Членистоногие способны питаться воском, шерстью, перьями и не пить всю жизнь. Многие из них объедают человека, паразитируют на нем и способны убить его в считанные часы.
Что же позволило членистоногим стать столь успешной группой организмов?
Рекорды шестиногих
Насекомые — самые многочисленные и распространенные членистоногие нашей планеты. Их более 2 миллионов видов, а счет особей идет на миллиарды миллиардов. После бактерий и одноклеточных организмов это наиболее многочисленные существа, заселившие все уголки Земли. Насекомые встречаются высоко в горах, в безводных пустынях, в горячих источниках и глубоких пещерах. Они обитают за полярным кругом и на поверхности пресных вод. Не случайно насекомых называют «вездесущими». Насекомые могут годами голодать, вмерзать без вреда для себя в лед и размножаться в наперстке воды. Они способны уничтожить выращенный людьми урожай и заразить человека смертельными болезнями.
Всесветная распространенность и многочисленность — не единственные достижения насекомых. Вот только некоторые из их рекордов:
Самые крупные насекомые превосходят самых мелких примерно в тысячу раз.
Масса одной стаи саранчи, перелетевшей в начале XX века через Красное море, превышала массу всех цветных металлов, выплавленных человечеством до того времени.
Некоторые виды жужелиц обитают в горах на высоте 4–5 километров над уровнем моря.
У мелких комариков крылья совершают до тысячи взмахов в секунду.
Личинки комаров хирономид выдерживают охлаждение до минус 190 градусов в течение нескольких суток и остаются живыми!
Обезвоженные яйца саранчи могут пролежать в песке более трех лет и не погибнуть.
Некоторые личинки древесных жуков Северной Америки при нехватке корма могут просидеть в трухе до сорока лет.
Жуки чернотелки, обитающие в африканской пустыне Намиб, никогда не пьют и питаются только остатками растений, которые приносит ветер.
Тараканы способны измерять температуру с точностью до одного градуса.
Многие насекомые способны воспринимать невидимые для человека ультрафиолетовые лучи и определять положение солнца по клочку синего неба, появившемуся среди туч.
Подобные удивительные способности и позволили насекомым стать самой передовой и многочисленной группой членистоногих существ.
Закованные в латы
Главное «изобретение» членистоногих — жесткий, но в то же время подвижный внешний скелет. Наружный, похожий на броню скелет мешает двигаться. Членистоногие нашли оригинальное решение этой проблемы. Их тело покрыто твердой броней, состоящей из хитина — вещества, напоминающего жесткую пластмассу. Хитиновый панцирь не сплошной, он состоит из отдельных пластин, между которыми хитиновая пленка настолько тонка, что легко гнется. В результате краб, паук или жук напоминают закованного в латы средневекового рыцаря: его тело прикрыто броней, но она позволяет двигаться!
У хитинового скелета есть один недостаток. Броня не дает постоянно расти. Приходится регулярно линять — старые «латы» сбрасывать и быстро формировать новые, подрастая в промежутках между «переодеваниями». Пауки линяют несколько раз за лето, речной рак — один раз в году. Многие насекомые не линяют вообще, поскольку живут недолго.
Линька — процесс непростой и к тому же опасный. Ведь из старой брони приходится вытаскивать даже тончайшие усики. Новый же хитиновый покров, который выделяют наружные клетки тела, на воздухе твердеет не сразу. Регулярные линьки — своеобразная «плата» за прочные доспехи. У людей скелет внутренний, поэтому и линять не приходится!
Второе достижение членистоногих — настоящие конечности.
Далекими предками членистоногих были морские черви, а у них ног-то настоящих нет. Лишь небольшие мягкие выросты по бокам тела. Зато у раков, крабов и прочих ракообразных ног много, обычно больше дюжины. У пауков — восемь, а у насекомых — шесть. Закованная в броню нога рака или насекомого — механизм замечательный! Она может гнуться в нескольких сочленениях. Мало того, у членистоногих ноги бывают самыми разными. Например, ноги-жабры, с помощью которых можно дышать, или ноги-клешни, которыми можно ловко хватать добычу. У насекомых бывают ноги, которые работают как чувствительные сенсоры. Бегательные ноги, копательные, ноги-весла. Какое многообразие! Не случайно именно шарнирные, членистые лапки дали название всему виду членистоногих. Его научное название — артропода, то есть суставчатоногие (на греческом arthron — «сустав», a podos — «нога»).
Внутри ног, как внутри трубок, крепятся поперечно-полосатые мышцы. Это одни из самых быстрых и совершенных мышц. С их помощью, например, летают насекомые, совершая сотни взмахов крыльями в секунду. Кстати, крепящиеся к костям человека мышцы также являются поперечно-полосатыми.
Тело далеких исторических предков членистоногих — кольчатых червей — состоит из сегментов. Их много, но сегменты все одинаковые. Никакого разнообразия! У предков членистоногих отдельные сегменты-колечки стали объединяться вместе и выполнять разную работу. Появились голова с антеннами, глазами и многочисленными ротовыми частями; грудь, в которой находятся сердце и основные мышцы тела, и брюшко с кишечником, органами выделения и размножения. Хотя люди не родственники членистоногих, но и у них голова не сливается с остальным телом, а грудная и брюшная полости отделены друг от друга мышечной перегородкой. Это удобно.
Давайте познакомимся с некоторыми членистоногими поближе.
Жуки профессионалы
Крылья — очень важная часть тела насекомых. Для того чтобы защитить их от возможных повреждений, передняя их пара у жуков превратилась в жесткие образования — надкрылья. Не случайно этот обширный отряд насекомых называют жесткокрылыми. Обычно во время полета надкрылья приподнимаются, хотя у жуков бронзовок они остаются прижатыми к спинной части брюшка. Крылья жуков в покое сложены под надкрыльями. Созданные людьми самолеты на такие трюки не способны.
Большинство жуков похожи друг на друга. У них грызущие челюсти; жуки фитофаги (от древнегреческих слов phyton — «растение» и phagos — «пожирающий») питаются растениями, остальные — хищники. Паразитов среди жуков нет. Размер жуков колеблется от одной пятой доли миллиметра (и глазом не видать!) до 18 см. Масса самых крупных жуков превышает массу мелких в сотни тысяч раз.
Всего на свете существует около 300 тысяч видов жуков. Одни из наиболее распространенных жуков — жужелицы. Их около 20 тысяч видов. Некоторых жужелиц находили в горах на высоте более 5 км. Почему жесткокрылые являются одним из самых многочисленных отрядов насекомых? В чем причина их многообразия? В огромном разнообразии профессий, которые они освоили!
Многие из жуков специализировались по работе с деревом. Жуки-сверлилы (это их официальное название!) справляются с древесиной любой прочности. При этом многие из них питаются не опилками, а нитями плесневых грибов. Жуки-точильщики часто заводятся в деревянных постройках человека, проделывая в них длинные туннели. Обосновавшись там, они ритмично постукивают головой о стенки. Суеверные люди считают такие звуки тиканьем «часов смерти».
На самом деле гибель угрожает не хозяевам, а лишь пораженной жучками мебели. Кстати, различные виды короедов поражают разные участки стволов деревьев, избегая тем самым конкуренции. Каждый вид к тому же обычно нападает на деревья одного вида.
Некоторые жуки стали могильщиками. Они чувствуют самый слабый запах падали за сотни метров и слетаются к тушке погибшего зверя или птицы. Небольшие трупы они зарывают, делая под ними подкопы и выбрасывая наверх землю. Самка жука-могильщика сооружает вокруг трупика камеру и делает в ее стенке боковой ход. В него она откладывает свои яйца, а вылупившихся личинок подкармливает полупереваренной мертвечиной. Такая вот забота о потомстве!
Некоторые жуки приспособились жить в муравейниках. Их называют мирмекофилами (от древнегреческих слов myrmex — «муравей» и phileo — «люблю»). Таков известный жук ломехуза. Он выделяет капельки жидкости, которые муравьи охотно слизывают, в то время как сам жук питается их яйцами.
Некоторые ученые считают, что эта жидкость — что-то вроде муравьиного наркотика, который заставляет муравьев забывать о своих делах и обязанностях. Личинки жуков-нарывников, маек, прицепившись к рабочим медоносным пчелам, летят бесплатными пассажирами в улей, где поедают мед и яйца пчел. Так же поступают и личинки пчелиного пчеложука из семейства пестряков.
Сотни видов жуков стали ассенизаторами. Они питаются навозом и выкармливают им своих личинок. Знаменитый жук-навозник, священный скарабей, лепит из навоза шарик, откатывает его в сторону и закапывает. Из отложенного яйца вылупляется личинка, которая развивается, постепенно выедая шарик изнутри. В нем же она и окукливается. Древние египтяне видели в катающих шарики скарабеях символ передвижения по небу Солнца и обожествляли их. Тысячи вырезанных из камня изображений скарабеев дошли из глубины веков до наших дней. С человеческой точки зрения, работа у жуков-навозников не слишком приятная, однако их роль в очистке земли трудно переоценить.
Среди жуков множество великолепных пловцов. Таков, например, нападающий на мальков окаймленный плавунец. Его хищную обитающую под водой личинку англичане за прожорливость и кривые верхние челюсти называют водяным тигром. Название не случайное — взрослая личинка пожирает до полусотни головастиков в день! В ее челюстях проходят каналы, по которым личинка впрыскивает в тело своих жертв быстродействующие пищеварительные соки. Мягкие ткани жертвы буквально растворяются под воздействием этой смертельной инъекции. Затем личинка всасывает получившийся «супчик». Так и питается, пока не придет время окукливаться. Трахеи взрослого окаймленного плавунца открываются у него на спине под надкрыльями, где постоянно находится захваченный с поверхности пузырек воздуха.
Прекрасно плавают жуки-вертячки. Их глаза разделены на две половинки. Одна направлена на небо, а другая предназначена для исследования подводного мира. Средние и задние ноги вертячек превращены в настоящие ласты, с помощью которых они выводят свои кренделя на воде, постоянно выискивая добычу. Распознают ее с помощью усиков, которые лежат на поверхности воды, чутко улавливая все колебания.
Любопытную экологическую нишу заняли жуки-кожееды. Они уничтожают останки погибших животных в засушливых районах, где гниения почти не происходит. Солнце быстро превращает трупы в высохшие мумии. Тем не менее такая еда кожеедам вполне по зубам. Музейный кожеед способен нападать на сделанные человеком чучела и быстро приводить их в негодность. Он питается совершенно вроде бы несъедобными веществами, из которых состоят волосы, перья, когти и ногти.
Однако это еще не самый большой урон, который могут принести пищевые пристрастия некоторых жуков. Достаточно упомянуть чернотелок-хрущаков, которые, быстро размножаясь, способны привести в негодность тонны муки. Печально известен вредитель картофеля листоед колорадский жук, случайно попавший в начале XX века из Северной Америки в Европу. Его самка откладывает около 700 яиц. Через поколение ее потомство способно уничтожить более тонны картофельной ботвы. Борьба с ним продолжается и в наши дни.
Дровосеки рекордсмены
Самый крупный жук России — дровосек реликтовый. В нашей стране он один такой. Другие крупные жуки-дровосеки обитают в Центральной и Южной Америке. Длина его тела — до 11 сантиметров, едва укладывается на ладони. Одно слово — реликт! Живет он в лесах на Дальнем Востоке страны. Личинки под стать взрослым жукам — крупные, толстые, словно глянцевые. Долгих пять лет точат они мощными челюстями древесину под корой старых деревьев, предпочитая белокорый ильм, маньчжурский клен, монгольский дуб. Потом они окукливаются и превращаются в жуков-гигантов.
В Европе среди насекомых-гигантов знаменит жук-олень. Длина — почти 8 сантиметров! Назван так по длинным выростам, которые действительно напоминают формой оленьи рога. На самом деле это сильно развитые верхние челюсти — мандибулы. С их помощью взрослые жуки-самцы меряются силами, устраивая на ветках нечто подобное настоящим рыцарским турнирам. У самок рога-челюсти поменьше. Ведь биться друг с другом им не надо. Зато такими выростами легко прорезать кору молодых дубков, чтобы добраться до сладковатого сока деревьев.
В тропиках Южной Америки встречается один из самых крупных жуков мира — дровосек-титан. Такой великан даже на ладони не помещается!
Размер упомянутых насекомых впечатляет. Однако по сравнению со многими прочими обитателями нашей планеты насекомые — существа невеликие. Не бывает жуков размером с собаку. Интересно, почему? Ответ существует.
У родственников насекомых — раков и крабов — есть жабры. С их помощью эти существа извлекают из воды необходимый для жизни кислород. Большинство насекомых — существа сухопутные. А как дышать на суше? Торчащие наружу жабры не годятся — могут подсохнуть. Тело заковано в твердый панцирь, поэтому ни вдох, ни выдох сделать нельзя. Как быть?
У наземных насекомых тело пронизано крошечными трубочками — трахеями, по которым воздух проходит ко всем клеткам тела. Он поступает в трахеи сам по себе, пассивно. Так проветривают комнату, открыв форточку. Ясно, что большой цех завода с помощью открытых форточек не проветришь. Для этого нужна система вентиляционных труб, в которые воздух подается мощными пропеллерами. Так дышат люди, засасывая воздух в легкие. У некоторых насекомых в трахеях есть специальные клапаны, с помощью которых при сжимании брюшка воздух удается проталкивать в самые дальние закоулки тела. И все же по-настоящему активно дышать насекомые не способны. С помощью трахей не удается провентилировать крупное тело. Поэтому-то и не бывает жуков размером с собаку.
Поделиться книгой: