Помоги проекту - поделись книгой:
Трахейное дыхание не позволяет наземным членистоногим стать крупными созданиями. Следовательно, и голова с находящимся внутри мозгом невелика. Поэтому насекомые не способны обучаться. Никому еще не удавалось научить жука подавать лапку по сигналу. Поведение членистоногих основано на автоматических реакциях — рефлексах.
Цифры на крыльях
У клещей, которые жили на нашей планете более 350 миллионов лет назад, были птероморфы — боковые выросты тела. Так же выглядели крылья древних насекомых. Время шло, эти скромные выросты совершенствовались. Некоторые ученые считают, что постепенно увеличивающиеся плоскости крыльев помогали древним насекомым спасаться от скорпионов и пауков.
У современных насекомых крылья самой разной формы. Их может быть четыре или два. Многие шестиногие — замечательные летуны. Одни из самых заметных и красивых — бабочки. В наши дни ученые насчитывают около 200 тысяч видов бабочек. Самой большой бабочкой мира считается бразильская совка. Размах ее крыльев достигает 32 см. Впрочем, не в размерах дело. Многие бабочки ярко окрашены и напоминают лепестки диковинных цветков. Не случайно в Древнем Риме верили, что бабочки появляются на свет из оторвавшихся от растений цветков. Кстати, несмотря на нежные крылья, многие бабочки — прекрасные летуны. Например, обитающие в Северной Америке бабочки данаиды улетают зимовать в Мексику, Флориду, на Кубу и Багамские острова!
Если неосторожно взять бабочку в руки, на пальцах остается «пыльца». Она представляет собой крошечные чешуйки, за которые бабочек называют еще чешуекрылыми. Формой и способом укладки чешуйки похожи на черепицу, которой покрывают крыши домов. Некоторые чешуйки содержат красящее вещество — пигмент (от латинского слова pigmentum — «краска»). Другие чешуйки бесцветны, но работают как маленькие зеркальца — отражают и преломляют падающий на них свет. Именно благодаря этим чешуйкам крылья многих бабочек имеют такую яркую расцветку. У каждого вида бабочек крылья окрашены по-своему. Пристально разглядывая эти рисунки и расцветки, можно обнаружить сочетания пятен, удивительно напоминающих… маленькие цифры. Разумеется, такое совпадение форм случайно, однако фантазия разыгрывается — вдруг бабочки подают нам какие-то таинственные знаки? Если же говорить серьезно, то вопрос, каким образом на крыльях бабочек возникают пестрые узоры, состоящие из сотен тысяч по-разному уложенных чешуек, до сих пор остается открытым.
У бабочек четыре крыла — передняя и задняя пары. Во время полета передние и задние крылья сцеплены между собой. Изучение способов их сцепки привело к созданию застежек-«липучек» для одежды и обуви. Науку, которая изучает живые организмы и пытается применить принципы их устройства в технике, называют бионикой. Быть может, благодаря ее успехам будут созданы ткани, переливающиеся, как крылья тропических бабочек?
Многие виды бабочек не случайно ярко окрашены. Они как бы предупреждают возможных хищников о своей несъедобности. Например, крылья обитающих у нас бабочек пестрянок покрыты яркими, контрастными, красными или белыми пятнами. Пестрянки обладают неприятным запахом, их не склевывают птицы. Такую броскую расцветку называют предупреждающей. Любопытно, что некоторые виды бабочек белянок по окраске напоминают южно-американских геликонид с предупреждающей окраской — черными и желтыми полосами на крыльях. Это очень заметное сочетание красок. Не случайно многие предупреждающие или привлекающие внимание знаки люди рисуют черными на желтом фоне.
Птицы, избегающие неприятных для них геликонид, не трогают и схоже окрашенных белянок. Такое явление подражательного сходства незащищенного организма с защищенным или несъедобным называется мимикрией (от греческого слова mimos — «актер», «подражатель»).
Покровительственная окраска крыльев некоторых бабочек позволяет им замечательно прятаться на фоне стволов деревьев или листьев. Не случайно ученые называют такую окраску криптической (от греческого слова kryptos — «скрытый», «тайный»). Например, нижняя сторона крыльев индо-малайских бабочек-листовидок из рода каллима и по цвету, и по форме напоминает сухой лист. Когда каллима сидит на веточке, сложив крылья, от листика ее отличить почти невозможно!
Бабочки — насекомые с полным превращением. Это означает, что из яйца, отложенного бабочкой, вылупится личинка — гусеница. Когда она подрастет, превратится в куколку. И лишь потом из куколки на свет появится взрослое насекомое — бабочка. Гусеницы стараются защитить свое тело перед превращением. Некоторые для этого вьют коконы. Другие гусеницы превращаются в куколки с твердыми покровами. В теле бывшей гусеницы происходят удивительные процессы. Большинство ее внутренних органов растворяется, и на их месте из сохранившихся зародышевых тканей возникают части тела бабочки с крыльями. Как происходит это загадочное превращение, во многом остается загадкой.
Домашняя бабочка
Тонкие прочные нити, которые выделяют прядущие кокон гусеницы, давно привлекали к себе внимание людей. Уже в 2600 г. до н. э. древние китайские рукописи упоминали о шелковичном черве — гусенице одного из видов шелкопрядов, питающейся листьями только тутового дерева. Много веков Китай был единственной страной мира, хранившей секрет производства тончайшего шелка. Его получали из нитей тутового шелкопряда.
Кокон этой бабочки состоит из единственной нити, длина которой доходит порой до 3 км. Она выделяется из специальной железы, расположенной на голове гусеницы шелкопряда. В течение веков человек оберегал бабочек тутового шелкопряда и ухаживал за ними. В результате эти существа стали настоящими домашними насекомыми. Вышедшие из коконов самки спариваются с самцами и вскоре откладывают несколько сотен яиц. Из каждого яйца выходит гусеница, длина которой не превышает 3 миллиметров. Через два месяца она достигает уже 8 сантиметров и приступает к плетению кокона.
Общественные работяги
В отличие от бабочек, передняя и задняя пара крыльев перепончатокрылых насекомых лишена чешуек. На них обычно заметны жилки, переплетение которых образует отдельные гладкие прозрачные участки — перепонки. Отсюда и название группы. Она обширна — включает около 300 тысяч видов насекомых.
Славный отряд перепончатокрылых включает пчел, шмелей, ос, муравьев и наездников. Среди этой группы есть свои рекордсмены. Например, яванская оса головастая сколия — самое крупное перепончатокрылое. Длина ее тела достигает 6 см! Длина яйцеклада некоторых перуанских наездников в 7 раз длиннее остального тела!
Перепончатокрылые знамениты тем, что среди них есть так называемые общественные, социальные насекомые (от латинского слова socialis — «общественный»). Живут они не по одиночке, а большими группами, можно сказать, дружными коллективами. Отличный пример — пчелы и шмели.
В надсемейство пчел входит около 20 тысяч видов. Большинство из них представлены одиночными пчелами. Это означает, что каждая самка строит гнездо или норку самостоятельно. Поместив в нее комочки пыльцы, она откладывает яйцо и запечатывает вход. Некоторые виды пчел строят при этом свои норки рядом друг с другом. Пчелы галикты часто строят свои норки сообща. Все самки в таких группах одинаковы и равноправны. В таком коммунальном гнезде (от латинского слова communis — «совместный», «общий») пчелы по очереди охраняют вход, не допуская в него паразитов и нахлебников.
В гнездах шмелей существует разделение труда. Перезимовавшая самка строит норку, откладывает яйца и выкармливает личинок. Вылупившиеся из куколок молодые шмели самки начинают за ней ухаживать. Возникает своеобразная семья, в которой самка-основательница теперь лишь откладывает яйца. Рабочие шмели выполняют при этом разную работу. Более сильные и крупные фуражиры летают за пыльцой и нектаром, а более молодые и слабые ухаживают за личинками, сторожат вход и строят новые ячейки. К концу лета из некоторых личинок выводятся самцы. Они спариваются с самками, вылетевшими из других гнезд. Оплодотворенные самки зимуют. Таков жизненный цикл одной шмелиной семьи. Кстати, каждая семья шмелей одного вида имеет свой запах, а самцы шмелей оставляют на листьях пахучие метки, по которым их находят самки.
Наиболее сложно устроены семьи у медоносных пчел. Каждая такая семья состоит из одной откладывающей яйца самки — пчелиной матки (царицы), десятков тысяч бесплодных самок (рабочих пчел) и нескольких тысяч самцов (трутней). Трутни выводятся из яиц в конце лета. После брачного полета и оплодотворения молодой матки функция трутня выполнена. Рабочие пчелы убивают трутней и выбрасывают их из улья.
Матка летом постоянно откладывает яйца. Трудится каждый день, без выходных и праздников. Каждый день из ее огромного (по сравнению с обычной пчелой) тела выходит до 2000 яиц. Настоящий живой конвейер.
Первые дни рабочие пчелы кормят всех личинок выделениями особых желез — так называемым пчелиным молочком. Им же кормят матку и тех личинок, из которых выйдут будущие матки. Остальным личинкам с четвертого дня дают другой корм — пергу. Так называют смесь пыльцы с небольшим количеством меда. Личинки, которых вскармливали пергой, со временем превратятся в рабочих пчел.
В пчелиной семье только одна царица, всех остальных претенденток на свое место она безжалостно уничтожает. Если же матка погибнет или станет дряхлой, ее место займет молодая царица.
Матка живет несколько лет, а жизнь каждой рабочей пчелы длится чуть более месяца. За это время она последовательно меняет несколько профессий. Сначала она чистит ячейки сот, потом кормит пергой личинок. Вскоре у нее начинает выделяться пчелиное молочко, которым она кормит матку и молодых личинок. Затем рабочая пчела становится приемщицей корма и уборщицей улья. Потом она строит соты и помогает перерабатывать нектар: он ведь состоит на три четверти из воды, которую рабочие пчелы выпаривают в улье, работая своими крыльями.
Перед тем как самостоятельно отправиться за нектаром, пчела охраняет улей и вентилирует его. Только в конце жизни рабочие пчелы становятся фуражирами и начинают вылетать из улья. Работа пчелы-фуражира самая тяжелая.
За лето семья медоносной пчелы выделяет до 3 кг воска и собирает 150 кг меда. Чтобы приготовить всего 100 г меда, пчелы должны облететь около миллиона цветов! Надо торопиться. Не случайно скорость полета рабочей медоносной пчелы без пыльцы и нектара как у машины на шоссе — 65 км/ч!
Когда пчелиная семья становится слишком большой, происходит роение — старая матка вместе с частью рабочих пчел покидает свой улей и основывает новое поселение. Матка спаривается с самцом-трутнем один раз в жизни. Полученного запаса сперматозоидов ей хватает на оплодотворение всех яиц, которые она отложит за всю свою жизнь.
В улье у пчел царит идеальная чистота. Они заделывают все щели специальным веществом — прополисом (от греч. polis — «город»). Прополис убивает бактерии, то есть обладает бактерицидными свойствами (от лат. caedere — «убивать»). Не случайно прополис продается в аптеках как лекарства. Мед тоже содержит вещества, препятствующие гниению. Не случайно тело великого древнегреческого полководца Александра Македонского было привезено в Египет из Персии в гробу, доверху наполненном медом.
Домашняя пчела — настоящее «домашнее насекомое», которое человек использует уже не одну тысячу лет. Самому древнему наскальному изображению пчелы 15 тысяч лет. Уже Древнем Египте ульи ставили на плоты, которые медленно двигались вниз по Нилу вслед за расцветающими по берегам растениями. В настоящее время в мире насчитывается несколько десятков миллионов семей медоносных пчел.
Муравьиные профессии
Дикие пчелы порой строят весьма впечатляющие своими размерами соты, однако размер этих конструкций не идет ни в какое сравнение с постройками, которые способны создавать муравьи. Например, на острове Хоккайдо ученые обнаружили гигантскую колонию японского муравья, которая состоит из 45 тысяч муравейников. В этом муравьином супергороде живут более 300 миллионов шестиногих обитателей. Одна-единственная матка не может обеспечить воспроизведение такой гигантской колонии. Поэтому «муравьиных королев» много — около миллиона! Разумеется, наши муравьи, обитающие в лесах России, отличаются более скромными постройками, однако и они порой контролируют гигантские лесные массивы.
Ясно, что в крупном городе нужны работники самых разных профессий. Муравьи не исключение. Все рабочие пчелы в улье похожи друг на друга, и каждая меняет за свою жизнь несколько профессий. Еще дальше идет разделение труда в семьях некоторых видов муравьев. У них особи, выполняющие разную работу, выглядят по-своему и никогда в течение своей жизни не меняют «профессии». Например, существуют рабочие муравьи-солдаты с крупными головами и мощными челюстями. Их главная задача — охранять гнездо от хищников и муравьев других видов. Муравьи-рабочие могут поднять груз, в 100 раз превышающий массу их тела. Есть муравьи-бочки, раздувшееся брюшко которых служит живой тарой для пищи. Такие муравьи никогда не меняют профессий и появляются на свет заранее приспособленными к своей работе. Группы общественных животных одного вида, отличающиеся друг от друга внешним видом и поведением, называют кастами.
Кстати, мнение, что все муравьи — неисправимые работяги, несколько преувеличено. Как показывают исследования, в каждом муравейнике есть небольшая доля муравьев, которые уклоняются от общественно полезного труда. Попросту говоря, бездельничают. В чем тут дело, пока непонятно. То ли программа поведения у них дает какие-то сбои, то ли возраст подкатил «пенсионный»…
Общение между общественными насекомыми происходит благодаря своеобразному языку жестов, а также с помощью пахучих сигналов — феромонов (от греч. phero — «несу» и hormao — «возбуждаю»). Каждая семья имеет свой индивидуальный (собственный) запах. Матки пчел и царицы муравьев выделяют вещества, влияющие на поведение рабочих особей. Пахучие метки помогают муравьям находить дорогу в гнездо. Расположенная на голове пара усиков у разных насекомых также имеет разную форму. С их помощью воспринимаются запахи, которые выделяются насекомыми того же вида. Феромоны тревоги выделяются у большинства муравьев железами в основании челюстей.
Деревяшка на обед
Не меньший интерес, чем шмели, пчелы, муравьи, представляют собой термиты. Внешне эти обитатели тропиков немного напоминают муравьев, однако, по мнению специалистов, термиты являются дальними и непрямыми родственниками наших тараканов. Вместо сложенных из хвоинок муравейников у термитов — капитальные «здания-небоскребы», возведенные из земли, глины, древесины и выделений самих насекомых. Высота обычного термитника примерно равна трем метрам — выше роста человека. А есть и настоящие гигантские конструкции. Например, африканские термиты макромермес белликозус могут возводить сооружения высотой более 12 м. Это примерно в 500 раз больше, чем длина одного термита. К слову, высота самого известного небоскреба Америки — «Эмпайер Стейт Билдинг» с его 102 этажами составляет 449 метров, что примерно в 260 раз больше роста среднего человека. Термиты в строительстве лидируют!
Кстати, ходы термитов, проделанные в земле, могут углубляться на десятки метров. Есть данные, что среднеазиатские термиты прокапывают подземные ходы на глубину 12 м, а их африканские собратья, добираясь до насыщенных водой горизонтов, роют «колодцы» глубиной до 36 метров!
Прочность возводимых термитами построек порой сравнивают со сталью. Такое сопоставление не кажется преувеличением. Некоторые африканские племена используют термитники в качестве… небольших доменных печей. То есть плавят в них металл. И ничего — стенки выдерживают!
В термитниках всегда определенная температура и влажность. Комфортные для термитов условия создаются благодаря сложной системе воздухоносных накалов, которые пронизывают весь термитник. Получается сложная система вентиляции.
Каждый термитник — одна семья, состоящая порой из миллиона насекомых. Возглавляет эту орду единственная самка — «царица». Она работает десятилетиями, как живая фабрика по производству яиц, — откладывает их от восьми до десяти тысяч в сутки! Ее и сам термитник охраняют солдаты, относящиеся к нескольким «родам войск». Одни вооружены мощными челюстями — мандибулами. По сравнению с телом солдата они так велики, что ему мешают самостоятельно питаться. Таких солдат кормят рабочие термиты. Другие солдаты обладают средствами «химической атаки» — из особых выростов на голове они выбрызгивают едкую и остро пахнущую жидкость. У некоторых видов термитов есть даже солдаты-самоубийцы. У этих камикадзе во время атаки мышцы брюшка так сильно сокращаются, что буквально разрывают его на части. В противника летят внутренности и содержимое кишечника.
Самое любопытное, что столь заметных успехов в жизни и строительстве термиты смогли достичь, питаясь… деревяшками! Как известно, стенки растительных клеток состоят из прочных целлюлозных волокон. Именно эти волокна люди используют при изготовлении бумаги. Кусочек бумаги можно скомкать, затолкать в рот и проглотить. Однако переварить его не удастся. Наши пищеварительные соки просто не способны растворить крепкие целлюлозные волокна. А вот термиты древесину прекрасно переваривают. Все дело в крошечных одноклеточных организмах, обитающих в кишечнике термитов. От сожительства обоюдная польза — термитам еда из самого доступного материала, а одноклеточным — укромное укрытие, защита и бесперебойное снабжение целлюлозой.
Разумеется, хочется познакомиться с термитами поближе, но порой все же думаешь: хорошо, что они живут в тропиках. Термиты ведь могут точить не только стволы деревьев, но и наши постройки. В США ежегодный ущерб от деятельности этих насекомых достигает одного миллиарда долларов!
Осы-убийцы
Подобно пчелам и муравьям, некоторые осы тоже живут группами. Осы пелопеи строят гнезда, слепляя их из кусочков глины. Бумажные осы, а также шершни, разжевывают кусочки древесины и делают из них самую настоящую грубую серую бумагу. Она идет на постройку шарообразного гнезда.
«Бумажные» гнезда строят осы полисты. Социальное устройство таких осиных семей несложно. Обычно они состоят из равноправных особей или одной матки и нескольких десятков рабочих ос. Любопытно другое. Хотя взрослые бумажные осы питаются нектаром растений, своих личинок они выкармливают убитыми насекомыми. Они постоянно носят в свое шарообразное гнездо настоящие «котлеты» из пойманных и пережеванных ими насекомых.
Одиночные осы поступают так же, но при этом они делают из пойманных жертв настоящие «живые консервы». Кажется, что при этом они великолепно знают принцип работы мышц и устройство нервной системы членистоногих. У насекомых она состоит из нескольких крупных нервных узлов, управляющих движениями мышц. Обычно один такой узел-мозг находится в голове, другой — в груди, а третий — в брюшке. Мышцы же работают только тогда, когда к ним приходят нервные сигналы. Если у человека повреждены крупные пучки нервов, может наступить потеря подвижности группы мышц или целой конечности — паралич. Такими особенностями парализации и пользуются одиночные осы.
Осы сколии жалят найденных ими личинок жуков точно в брюшной нервный центр. В результате мышцы не получают нужные сигналы. Личинка теряет подвижность, но остается живой. Сколия откладывает на нее свое яйцо. Вылупившаяся вскоре личинка питается все еще живой, но неподвижной личинкой жука. Добычей дорожной осы служат ядовитые пауки каракурты, которых они жалят точно в нервный центр, находящийся посередине головогруди. Пораженный и неподвижный паук затаскивается в выкопанную дорожной осой норку, и на него тоже откладывается яйцо.
Самки дорожной осы пепсис феморатус легко справляются с тропическими пауками птицеядами. Первыми ударами своего жала они обездвиживают их хелицеры. Роющая оса лангедокский сфекс поражает крупных кузнечиков тремя последовательными ударами жала, направленными в три его нервных центра груди, которые управляют движениями ног и крыльев. Роющая оса пушистая аммофила приносит каждой своей личинке до 10 гусениц бабочек пядениц. Крошечные самки ос склеродерм нападают на огромных личинок жуков усачей. Первыми ударами своего жала эти осы парализуют мышцы, которые приводят в движение мощные жвалы своих жертв. Затем оса несколько суток ползает по личинке жука, постепенно парализуя ядовитыми ударами одну группу мышц за другой. Затем в тело полностью обездвиженной личинки откладывается более сотни яиц.
Поведение одиночных ос кажется таким «разумным» и логичным. Неужели оно основано только на автоматических программах — инстинктах? Изучением повадок насекомых занимались многие исследователи. Среди них наиболее знамениты французский энтомолог Жан-Анри Фабр и голландец Нико Тинберген. Эти исследователи внимательно наблюдали за повадками роющей осы пчелиного волка, самки которых роют в песке норки и выкармливают в них своих личинок парализованными пчелами. Пчелиный волк неоднократно возвращается к своей норке, вход в которую он засыпает песком. Как же находит оса норку, вырытую ею на песчаной пустоши? Запоминает ли она окружающие ее приметы?
Поделиться книгой: