Страница:
В.В. Ползиков
Быт и нравы членистоногих
От автора
Насекомые, пауки и их ближайшие родственники, представители типа членистоногих, повседневно окружают нас непонятной суетой своего маленького мира. Как правило, не жалуют люди этих животных, считая если не вредными, то, по крайней мере, скучными и неприятными. Конечно же, некоторые из них сами снискали себе дурную славу, поселившись без разрешения в наших домах, как, например, пресловутые тараканы или и непримиримые враги огородников – колорадские жуки. Большинство же насекомых и паукообразных в своей массе никакого вреда не причиняют, а порой и, наоборот, очень полезны. Не было бы наших незаметных восьминогих охотников, и мы бы подверглись невероятному нашествию мух, принесших с собой множество инфекционных болезней. Человечество смогло оценить и благотворные свойства различных секретов организма пауков. А виной нашей неприязни к маленьким обитателям травяных джунглей становится лишь их облик.
Все дело не в том, что членистоногие «страшные» или «противные», просто они не такие, как мы, а другие! Но разве не в этом заключается весь глубинный смысл бытия и созидания всего живого в нашем мире? Именно этот закон порождает не только щедрое разнообразие видов животных и растений, позволяя нам пользоваться самыми разными благами природы, но и лежит в основе личности – ведь каждый из нас индивидуален и своеобразен по-своему. Эта удивительная «самость» насекомых и паукообразных, делающая их настолько непохожими на других обитателей нашей планеты, заметно выделяет этих животных, превращая в маленьких пришельцев, затерявшихся среди огромного для них мира.
Вот мы и смогли по-новому взглянуть на наших старых знакомых, но чтобы понять их жизнь, попробуем понаблюдать за их трудовыми буднями, рыцарскими поединками и романтическими ухаживаниями. А порой, чтобы проникнуть в тайны этого загадочного мирка, придется пойти на риск. Но все сложности, которые встают перед нами, с лихвой оправданы – мы приоткроем завесу и узнаем очень много нового о жизни знакомых незнакомцев, повседневно окружающих нас. И начнем наше путешествие в царство членистоногих с их самых первых шажков по земной твердыни.
Все дело не в том, что членистоногие «страшные» или «противные», просто они не такие, как мы, а другие! Но разве не в этом заключается весь глубинный смысл бытия и созидания всего живого в нашем мире? Именно этот закон порождает не только щедрое разнообразие видов животных и растений, позволяя нам пользоваться самыми разными благами природы, но и лежит в основе личности – ведь каждый из нас индивидуален и своеобразен по-своему. Эта удивительная «самость» насекомых и паукообразных, делающая их настолько непохожими на других обитателей нашей планеты, заметно выделяет этих животных, превращая в маленьких пришельцев, затерявшихся среди огромного для них мира.
Вот мы и смогли по-новому взглянуть на наших старых знакомых, но чтобы понять их жизнь, попробуем понаблюдать за их трудовыми буднями, рыцарскими поединками и романтическими ухаживаниями. А порой, чтобы проникнуть в тайны этого загадочного мирка, придется пойти на риск. Но все сложности, которые встают перед нами, с лихвой оправданы – мы приоткроем завесу и узнаем очень много нового о жизни знакомых незнакомцев, повседневно окружающих нас. И начнем наше путешествие в царство членистоногих с их самых первых шажков по земной твердыни.
Часть I
Мир насекомых
Первые шаги
Новый мир
Миллионы лет назад поверхность Земли была пустынна и мертва и большая ее часть находилась под водой. Именно в соленых глубинах морей появились первые одноклеточные организмы, которые питались органическими молекулами и такими же, как они сами, одноклеточными водорослями. Быт этих примитивных существ был более чем прост: не имея даже глаз и органов обоняния, они улавливали свет и запахи пищи всей поверхностью своего тела – клеточной мембраной и двигались к этому раздражителю. Такую простейшую реакцию на свет ученые назвали положительным таксисом.
Если вначале одноклеточные организмы перемещались только за счет перетекания внутреннего жидкого содержимого их клетки, которое создавало выросты (или, точнее сказать, – выбухания) клеточной стенки – псевдоподии, то позднее они обзавелись более удобными для движения ресничками (как известные нам со школы инфузории-туфельки) или жгутиками (эвглены). Так возникли самые разнообразные представители подцарства простейших (Protozoa). Но мир не стоял на месте, и пробегающие тысячелетия даровали жизнь новым, до того времени не виданным в мутных водах морей многоклеточным организмам. Кроме напоминающих студенистый комочек губок и плоских червей, ползавших по дну первобытного моря, появились кольчатые черви (тип Annelida). Оболочка тела этих животных была представлена тремя слоями разнонаправленных мышечных волокон, придающих телу червя невероятную гибкость, а внутренняя полость заполнялась рыхлой тканью – паренхимой. Представители кольчатых червей, доживших до наших дней, хорошо известны каждому – это и земляные черви, и пиявки, и множество других морских видов.
Пожалуй, именно пиявки заслуживают более пристального внимания и помогут нам познакомиться с жизнью древнейших предков насекомых. Их тело имеет хорошо различимые отделы: головной и задний, которые оканчиваются округлыми присосками, позволяющими пиявке плотно присасываться к предметам. Пиявки, в отличие от дождевых червей, не изменили своей родной стихии и в большинстве своем живут в воде (за исключением тропических видов: эти паразиты животных и человека в поисках крови млекопитающих переселились под полог тропических лесов).
Самый знаменитый представитель класса пиявок, без сомнения, кровососущая медицинская пиявка (Hirudo medicinalis). Окрашена она в скромные коричневые цвета с двойной цепочкой пятен по краям недлинного (10 – 12 см) уплощенного тела. Прославился кровосос благодаря своей способности к паразитизму – потреблению крови позвоночных. Природа одарила этого червя специальным аппаратом для разрезания кожи высших животных – несколькими острыми «лезвиями», прикрытыми присоской. Именно этим изощренным орудием пиявка вскрывает кожные покровы, обрабатывает ранку слюной, содержащей гирудин – вещество, препятствующее свертыванию крови, и мускулистой глоткой высасывает кровь. Поступившая в желудок пища расходится по многочисленным лакунам – карманоподобным выпячиваниям желудка.
Запасшись таким образом провиантом, пиявка может в течение нескольких месяцев вообще ничего не есть, переваривая полученную кровь. И такая предусмотрительность природы, наделившей червя способностью наедаться про запас, не напрасна – кто знает, как скоро он повстречает очередную жертву? А добычей пиявки бывают не только собака или человек, но и простая лягушка или тритон. И вот именно последним она причиняет больше всего неприятностей: нередко голодная пиявка высасывает из лягушонка всю кровь, обрекая его на немедленную смерть от шока и кровопотери.
Но, как ни странно, медицинская пиявка получила признание медиков – еще с древних времен врачи лечили самых разных больных наложением пиявок. Смысл процедуры предельно прост: пиявка высасывала «больную» кровь, милостиво оставляя человеку здоровую, что должно было приводить к выздоровлению пациента. Со временем накапливался и обобщался опыт в этой сфере, и выделилось отдельное направление в медицине – гирудотерапия («пиявколечение»). К сожалению, исследование в значительной мере поубавило их «чудодейственность» – оказалось, что пиявки, высасывая кровь, способны всего лишь снизить высокое давление и улучшить показатели крови за счет выброса депонированной крови взамен проглоченной.
Не все пиявки являются паразитами и жаждут испить хоть глоток чьей-то крови, некоторые ведут вольную жизнь в омутах рек и заросших прудах, как, например, большая ложноконская пиявка (Haemopis sanguisuga). Именно она поможет нам узнать нравы предков насекомых, которые никак не могли быть кровососущими паразитами, ведь кровь-то сосать было просто-напросто не у кого. Кроме самых разных червей еще ничего в первобытном море и не водилось.
Большой эта пиявка названа не случайно, порой ко мне в руки попадали экземпляры, превышающие в длину 15 см. Окрашена она в непритязательный черный цвет, с более светлым коричневым брюшком. Почти всю свою жизнь пиявка проводит на отмели водоема, где по утрам греется в первых лучиках солнца. Присосавшись задней присоской к заросшему подводному камню, она змеевидно извивается, волнообразными движениями перемешивая придонные слои воды с более обогащенными кислородом поверхностными слоями и создавая ток возле себя. Таким образом пиявка «проветривается» – ведь для дыхания у червей нет никакого специального органа, и эту функцию выполняет вся поверхность тела (именно поэтому большинство червей – или водные обитатели, или жители подземелий).
Прогревшись, пиявка отрывается от своего камня, и все также змеевидно изгибаясь, плывет в толще воды. Если посмотреть сбоку, то можно заметить, что ее тело в значительной степени уплощается, превращаясь в широкий плавник. Достигнув середины реки и почувствовав сильное течение, она «пришвартовывается» к камню на дне и теперь двигается, попеременно присасываясь то головной, то задней присоской, – будто шагает по дну водоема. Как только в поле зрения ее нескольких маленьких глаз попадет водяное насекомое, пиявка начинает судорожно извиваться своим головным концом в надежде уловить его запах. Добравшись до добычи, червь мгновенно ухватывает ее глоткой и заживо заглатывает! Если насекомое крупное и пиявка не в силах полностью вместить его в свою утробу, то она скручивается и, присосавшись задней присоской к телу пойманной жертвы, с силой тянет назад, в то время как передняя часть тянет в противоположную сторону. Очень скоро покровы насекомого не выдерживают такого натиска и рвутся, а охотница заполучает посильный ей кусок добычи. Таким образом, червь решил проблему измельчения пищи – не имея мощных челюстей, он просто разрывает ее на куски.
Наевшись, самка вновь греется на мелководье на солнце или же прячется под затопленной корягой, где может спокойно предаться заслуженному отдыху. В середине июля самки (которые значительно крупнее самцов), радея о продолжении рода, откладывают коконы с яичками. Для этого пиявки выползают на берег, где закапывают свой кокон во влажную землю. Только спустя месяц из него появятся маленькие пиявки и сами переберутся в водоем.
Но не только для откладки кокона выбирается ложноконская пиявка на сушу: в дождливые дни она отправляется на наземную охоту в поисках ее излюбленного корма – земляных червей. Очень часто пиявка покидает воду еще до наступления дождя – чувствуя понижение атмосферного давления, а значит, и приближение осадков, она спешит на охоту, не рискуя пересохнуть под палящими лучами солнца. Поэтому, повстречав выползающих на берег пиявок, знайте – скоро начнется дождик – уж кто-кто, а они в погоде толк знают!
Можно обзавестись и домашним живым барометром: поселив пиявку в закрытой банке, наполненной на половину водой, вы будете прогнозировать осадки: летом – дождь и зимой – снег. Вот только, чем дольше живет она в квартире, тем менее точными становятся ее «прогнозы» – оно и понятно, зачем «домашнему животному» погода на улице?
Так и живут черви многие тысячелетия, заселив моря и влажные биотопы планеты. Но не все они довольствовались банальным продолжением своего рода, и, пытаясь опровергнуть догму «рожденный ползать летать не может», дали начало новому типу животных, представители которого смогли не только подняться в небо, но и покорить все остальные стихии и сохраниться в самом удивительном многообразии.
Если вначале одноклеточные организмы перемещались только за счет перетекания внутреннего жидкого содержимого их клетки, которое создавало выросты (или, точнее сказать, – выбухания) клеточной стенки – псевдоподии, то позднее они обзавелись более удобными для движения ресничками (как известные нам со школы инфузории-туфельки) или жгутиками (эвглены). Так возникли самые разнообразные представители подцарства простейших (Protozoa). Но мир не стоял на месте, и пробегающие тысячелетия даровали жизнь новым, до того времени не виданным в мутных водах морей многоклеточным организмам. Кроме напоминающих студенистый комочек губок и плоских червей, ползавших по дну первобытного моря, появились кольчатые черви (тип Annelida). Оболочка тела этих животных была представлена тремя слоями разнонаправленных мышечных волокон, придающих телу червя невероятную гибкость, а внутренняя полость заполнялась рыхлой тканью – паренхимой. Представители кольчатых червей, доживших до наших дней, хорошо известны каждому – это и земляные черви, и пиявки, и множество других морских видов.
Пожалуй, именно пиявки заслуживают более пристального внимания и помогут нам познакомиться с жизнью древнейших предков насекомых. Их тело имеет хорошо различимые отделы: головной и задний, которые оканчиваются округлыми присосками, позволяющими пиявке плотно присасываться к предметам. Пиявки, в отличие от дождевых червей, не изменили своей родной стихии и в большинстве своем живут в воде (за исключением тропических видов: эти паразиты животных и человека в поисках крови млекопитающих переселились под полог тропических лесов).
Самый знаменитый представитель класса пиявок, без сомнения, кровососущая медицинская пиявка (Hirudo medicinalis). Окрашена она в скромные коричневые цвета с двойной цепочкой пятен по краям недлинного (10 – 12 см) уплощенного тела. Прославился кровосос благодаря своей способности к паразитизму – потреблению крови позвоночных. Природа одарила этого червя специальным аппаратом для разрезания кожи высших животных – несколькими острыми «лезвиями», прикрытыми присоской. Именно этим изощренным орудием пиявка вскрывает кожные покровы, обрабатывает ранку слюной, содержащей гирудин – вещество, препятствующее свертыванию крови, и мускулистой глоткой высасывает кровь. Поступившая в желудок пища расходится по многочисленным лакунам – карманоподобным выпячиваниям желудка.
Запасшись таким образом провиантом, пиявка может в течение нескольких месяцев вообще ничего не есть, переваривая полученную кровь. И такая предусмотрительность природы, наделившей червя способностью наедаться про запас, не напрасна – кто знает, как скоро он повстречает очередную жертву? А добычей пиявки бывают не только собака или человек, но и простая лягушка или тритон. И вот именно последним она причиняет больше всего неприятностей: нередко голодная пиявка высасывает из лягушонка всю кровь, обрекая его на немедленную смерть от шока и кровопотери.
Но, как ни странно, медицинская пиявка получила признание медиков – еще с древних времен врачи лечили самых разных больных наложением пиявок. Смысл процедуры предельно прост: пиявка высасывала «больную» кровь, милостиво оставляя человеку здоровую, что должно было приводить к выздоровлению пациента. Со временем накапливался и обобщался опыт в этой сфере, и выделилось отдельное направление в медицине – гирудотерапия («пиявколечение»). К сожалению, исследование в значительной мере поубавило их «чудодейственность» – оказалось, что пиявки, высасывая кровь, способны всего лишь снизить высокое давление и улучшить показатели крови за счет выброса депонированной крови взамен проглоченной.
Не все пиявки являются паразитами и жаждут испить хоть глоток чьей-то крови, некоторые ведут вольную жизнь в омутах рек и заросших прудах, как, например, большая ложноконская пиявка (Haemopis sanguisuga). Именно она поможет нам узнать нравы предков насекомых, которые никак не могли быть кровососущими паразитами, ведь кровь-то сосать было просто-напросто не у кого. Кроме самых разных червей еще ничего в первобытном море и не водилось.
Большой эта пиявка названа не случайно, порой ко мне в руки попадали экземпляры, превышающие в длину 15 см. Окрашена она в непритязательный черный цвет, с более светлым коричневым брюшком. Почти всю свою жизнь пиявка проводит на отмели водоема, где по утрам греется в первых лучиках солнца. Присосавшись задней присоской к заросшему подводному камню, она змеевидно извивается, волнообразными движениями перемешивая придонные слои воды с более обогащенными кислородом поверхностными слоями и создавая ток возле себя. Таким образом пиявка «проветривается» – ведь для дыхания у червей нет никакого специального органа, и эту функцию выполняет вся поверхность тела (именно поэтому большинство червей – или водные обитатели, или жители подземелий).
Прогревшись, пиявка отрывается от своего камня, и все также змеевидно изгибаясь, плывет в толще воды. Если посмотреть сбоку, то можно заметить, что ее тело в значительной степени уплощается, превращаясь в широкий плавник. Достигнув середины реки и почувствовав сильное течение, она «пришвартовывается» к камню на дне и теперь двигается, попеременно присасываясь то головной, то задней присоской, – будто шагает по дну водоема. Как только в поле зрения ее нескольких маленьких глаз попадет водяное насекомое, пиявка начинает судорожно извиваться своим головным концом в надежде уловить его запах. Добравшись до добычи, червь мгновенно ухватывает ее глоткой и заживо заглатывает! Если насекомое крупное и пиявка не в силах полностью вместить его в свою утробу, то она скручивается и, присосавшись задней присоской к телу пойманной жертвы, с силой тянет назад, в то время как передняя часть тянет в противоположную сторону. Очень скоро покровы насекомого не выдерживают такого натиска и рвутся, а охотница заполучает посильный ей кусок добычи. Таким образом, червь решил проблему измельчения пищи – не имея мощных челюстей, он просто разрывает ее на куски.
Наевшись, самка вновь греется на мелководье на солнце или же прячется под затопленной корягой, где может спокойно предаться заслуженному отдыху. В середине июля самки (которые значительно крупнее самцов), радея о продолжении рода, откладывают коконы с яичками. Для этого пиявки выползают на берег, где закапывают свой кокон во влажную землю. Только спустя месяц из него появятся маленькие пиявки и сами переберутся в водоем.
Но не только для откладки кокона выбирается ложноконская пиявка на сушу: в дождливые дни она отправляется на наземную охоту в поисках ее излюбленного корма – земляных червей. Очень часто пиявка покидает воду еще до наступления дождя – чувствуя понижение атмосферного давления, а значит, и приближение осадков, она спешит на охоту, не рискуя пересохнуть под палящими лучами солнца. Поэтому, повстречав выползающих на берег пиявок, знайте – скоро начнется дождик – уж кто-кто, а они в погоде толк знают!
Можно обзавестись и домашним живым барометром: поселив пиявку в закрытой банке, наполненной на половину водой, вы будете прогнозировать осадки: летом – дождь и зимой – снег. Вот только, чем дольше живет она в квартире, тем менее точными становятся ее «прогнозы» – оно и понятно, зачем «домашнему животному» погода на улице?
Так и живут черви многие тысячелетия, заселив моря и влажные биотопы планеты. Но не все они довольствовались банальным продолжением своего рода, и, пытаясь опровергнуть догму «рожденный ползать летать не может», дали начало новому типу животных, представители которого смогли не только подняться в небо, но и покорить все остальные стихии и сохраниться в самом удивительном многообразии.
Класс насекомые
С переходом к иному образу жизни – сугубо наземному – насекомым пришлось обзавестись множеством черт строения, дающих возможность адаптироваться в качественно новых условиях. Тело насекомых покрыто гиподермой и ее производной – прочной хитинизированной кутикулой, которая не только защищает организм от пересыхания, позволяя поселяться в достаточно засушливых зонах, но и играет роль наружного скелета. Само тело разделено на три отдела: голову, грудь и брюшко. Голова насекомого несет пару антенн – органов обоняния, а также ротовые придатки – видоизмененные конечности. Ноги насекомых, как принято считать, развились из параподий многощетинковых кольчатых червей – выростов кожно-мускульного мешка, играющих вспомогательную роль при движении. На груди – три пары конечностей, которые, как и ротовой аппарат, очень разнообразны – от ходильных лапок жужелицы до прыгательных ног кузнечика и от сосущего хоботка клопа до мощных челюстей грызущего типа жука-усача. Нередко остатки редуцированных конечностей можно найти и на сегментированном брюшке насекомого – например, яйцеклад самки кузнечика. Сверху груди располагаются крылья – выросты стенки тела, – именно они смогли вознести насекомое над другими беспозвоночными. Большинство насекомых имеют сложные фасеточные глаза, которые образовались после слияния множества простых глазков. Каждый участок сложного фасеточного глаза улавливает лишь небольшой фрагмент, а из всей суммы фрагментов выстраивается полная картина окружающего их мира. А вот личинки многих насекомых хорошим зрением похвастать не могут – они довольствуются лишь парой или несколькими парами простых глаз.
Глаза гусеницы представлены отдельными глазками (4 – 6 пар)
Как только насекомые обзавелись хитиновой кутикулой, возникла новая сложность – рост животного. Если для червей, имеющих тонкие мягкие покровы, рост не представлял затруднений, то насекомым пришлось изобретать радикально новый способ. И этим способом стала линька. Появившись из яйца, насекомое активно кормится, набирая питательные и минеральные вещества, а затем приходит время линьки. За день до этого животное теряет активность, подыскивая укромное место, а затем линяет, сбрасывая старую кутикулу. При этом членистоногое выходит из старой, ставшей ему тесной кутикулы и замирает, ожидая, когда ее покровы достаточно затвердеют. А пока покровы мягкие, происходит интенсивный рост тела – как только они затвердеют, рост полностью остановится до следующей линьки.
Всех насекомых разделяют на две огромные группы – насекомые с неполным и полным превращением. У насекомых первой группы из отложенного яичка появляется точная маленькая копия родителя, которая линяет, растет и только с последней линькой достигает половозрелости. Насекомые второй группы отличаются более сложным превращением – из яичка вылупляется личинка, внешне и по своему образу жизни очень сильно отличающаяся от взрослой особи. Личинка питается, растет (а значит, линяет), а затем становится куколкой, из которой выходит половозрелая особь – имаго. Она уже не способна развиваться – в ее функции входит лишь продолжение рода. У некоторых насекомых имаго вообще не питается, довольствуясь запасами, сделанными личинкой, а все свое время посвящает процессу размножения. И перечень таких «голодающих» видов велик – от разных бабочек и ручейников до отдельных видов жуков.
Внутренне строение насекомого достаточно сложно. Пищеварительная система представлена пятью отделами: ротовая полость – первый отдел этой системы, в нее открываются железы – слюнные или прядильные (например, у гусениц бабочек). Следующая за ней глотка переходит в пищевод, представляющий собой производную передней кишки. Пищевод нередко имеет расширение – зоб. Он постепенно трансформируется в среднюю кишку, на которой есть складки, играющие, по всей видимости, роль печени у других представителей типа членистоногих. Заканчивается пищеварительный тракт задней кишкой, осуществляющей функции удаления остатков пищеварения и выделения продуктов метаболизма организма.
Выделительная система представлена мальпигиевыми сосудами – тонкими трубочками, лежащими слепозамкнутым концом в полости тела и открывающимися в кишечнике на границе перехода средней кишки в заднюю – и жировым телом. Они выполняют не только депонирующую функцию, сохраняя питательные вещества для метаморфоза насекомого, но и способны накапливать в себе продукты обмена и токсины. Кстати говоря, именно этими ресурсами, набранными еще личинкой, пользуются не питающиеся в стадии имаго насекомые.
Дыхательная система насекомых представлена сетью трахей – трубчатыми образованиями с хитиновой выстилкой, которая не позволяет слипаться стенкам трахеи и, значит, нарушить газообмен. В трахеи воздух попадает через стигмы – отверстия по бокам тела. При высокой влажности и низкой активности насекомого кислород может поступать диффузно, в то время как при высокой влажности и физической нагрузке появляется необходимость в дополнительном притоке воздуха. Вот именно тогда происходит сокращение и расслабление брюшка, что представляет собой не что иное, как дыхательные движения – первые вдохи и выдохи в истории эволюции Земли!
Гемолимфа – кровь насекомых – практически не участвует в газообмене, всецело взяв на себя трофические функции (перенос питательных веществ, витаминов, гормонов). Кровь из сердца проходит через аорту и попадает в полость тела, где свободно омывает внутренние органы. Оттуда она возвращается обратно в сердце через его боковые отверстия. Такое строение кровеносной системы называется незамкнутым.
Нервная система насекомых уже относительно сформирована и – вновь впервые в истории эволюции животного мира! – представлена головным мозгом, который состоит из переднего, среднего и заднего отделов. У насекомых с общественным поведением наиболее развиты грибовидные тела, находящиеся в переднем мозге. Кроме головного мозга насекомые имеют подглоточный нервный ганглий и ганглии брюшной нервной цепочки, расположенные соответственно в каждом сегменте тела.
Как только насекомые обзавелись хитиновой кутикулой, возникла новая сложность – рост животного. Если для червей, имеющих тонкие мягкие покровы, рост не представлял затруднений, то насекомым пришлось изобретать радикально новый способ. И этим способом стала линька. Появившись из яйца, насекомое активно кормится, набирая питательные и минеральные вещества, а затем приходит время линьки. За день до этого животное теряет активность, подыскивая укромное место, а затем линяет, сбрасывая старую кутикулу. При этом членистоногое выходит из старой, ставшей ему тесной кутикулы и замирает, ожидая, когда ее покровы достаточно затвердеют. А пока покровы мягкие, происходит интенсивный рост тела – как только они затвердеют, рост полностью остановится до следующей линьки.
Всех насекомых разделяют на две огромные группы – насекомые с неполным и полным превращением. У насекомых первой группы из отложенного яичка появляется точная маленькая копия родителя, которая линяет, растет и только с последней линькой достигает половозрелости. Насекомые второй группы отличаются более сложным превращением – из яичка вылупляется личинка, внешне и по своему образу жизни очень сильно отличающаяся от взрослой особи. Личинка питается, растет (а значит, линяет), а затем становится куколкой, из которой выходит половозрелая особь – имаго. Она уже не способна развиваться – в ее функции входит лишь продолжение рода. У некоторых насекомых имаго вообще не питается, довольствуясь запасами, сделанными личинкой, а все свое время посвящает процессу размножения. И перечень таких «голодающих» видов велик – от разных бабочек и ручейников до отдельных видов жуков.
Внутренне строение насекомого достаточно сложно. Пищеварительная система представлена пятью отделами: ротовая полость – первый отдел этой системы, в нее открываются железы – слюнные или прядильные (например, у гусениц бабочек). Следующая за ней глотка переходит в пищевод, представляющий собой производную передней кишки. Пищевод нередко имеет расширение – зоб. Он постепенно трансформируется в среднюю кишку, на которой есть складки, играющие, по всей видимости, роль печени у других представителей типа членистоногих. Заканчивается пищеварительный тракт задней кишкой, осуществляющей функции удаления остатков пищеварения и выделения продуктов метаболизма организма.
Выделительная система представлена мальпигиевыми сосудами – тонкими трубочками, лежащими слепозамкнутым концом в полости тела и открывающимися в кишечнике на границе перехода средней кишки в заднюю – и жировым телом. Они выполняют не только депонирующую функцию, сохраняя питательные вещества для метаморфоза насекомого, но и способны накапливать в себе продукты обмена и токсины. Кстати говоря, именно этими ресурсами, набранными еще личинкой, пользуются не питающиеся в стадии имаго насекомые.
Дыхательная система насекомых представлена сетью трахей – трубчатыми образованиями с хитиновой выстилкой, которая не позволяет слипаться стенкам трахеи и, значит, нарушить газообмен. В трахеи воздух попадает через стигмы – отверстия по бокам тела. При высокой влажности и низкой активности насекомого кислород может поступать диффузно, в то время как при высокой влажности и физической нагрузке появляется необходимость в дополнительном притоке воздуха. Вот именно тогда происходит сокращение и расслабление брюшка, что представляет собой не что иное, как дыхательные движения – первые вдохи и выдохи в истории эволюции Земли!
Гемолимфа – кровь насекомых – практически не участвует в газообмене, всецело взяв на себя трофические функции (перенос питательных веществ, витаминов, гормонов). Кровь из сердца проходит через аорту и попадает в полость тела, где свободно омывает внутренние органы. Оттуда она возвращается обратно в сердце через его боковые отверстия. Такое строение кровеносной системы называется незамкнутым.
Нервная система насекомых уже относительно сформирована и – вновь впервые в истории эволюции животного мира! – представлена головным мозгом, который состоит из переднего, среднего и заднего отделов. У насекомых с общественным поведением наиболее развиты грибовидные тела, находящиеся в переднем мозге. Кроме головного мозга насекомые имеют подглоточный нервный ганглий и ганглии брюшной нервной цепочки, расположенные соответственно в каждом сегменте тела.
Насекомые и их родственники
Прежде чем перейти к знакомству с многообразием насекомых, стоит познакомиться с их многочисленными родственниками. К типу членистоногих относятся подтип челюстные (Mandibulata; к нему принадлежит большинство ракообразных), подтип антеннаты (Antennata; с надклассом многоножки, с входящими в него классами губоногих, двупарноногих и самым прогрессивным классом насекомых) и последний подтип хелицеровые (Chelicerata; с классом паукообразных). Класс паукообразных (Arachnida) включает отряды скорпионов, сольпуг, ложноскорпионов, пауков (которые сейчас названы подклассами), сенокосцев и несколько отрядов клещей. Каждый класс делится на отряды (некоторые еще на подотряды), отряд – на семейства, семейства – на роды, а в роды объединены отдельные виды. В рамках данной книги ракообразным и клещам мы не станем уделять внимание – рассказ о них в следующих изданиях. Однако некоторые клещи паразитируют и на паукообразных. Эти маленькие кровопийцы присасываются у основания ножек паука и питаются его гемолимфой. Сильно зараженный паук может так истощиться, что иногда даже не в силах отправиться на охоту и просто гибнет от голода. А клещам, лишенным хозяина, приходится искать нового «кормильца».
Описывать представителей отряда скорпионов особой надобности нет: длинное плоское тело, оканчивающееся тонким хвостом (а если правильно – брюшком) с загнутой иглой, идущей от ядовитой железы, опирается на четыре пары мощных ног, а передняя пара несет массивные клешни. Скорпион ведет скрытый образ жизни: появляется только с наступлением сумерек, охотится на мелких насекомых, прихватывая их своими клешнями и отправляя в острые хелицеры, которыми отрывает куски тела несчастной жертвы, и поедает их. Свой яд охотник пустыни редко тратит на «дичь» – бережет его для защиты. Стоит только потревожить скорпиона, как тот приподнимается на ногах и заносит повыше свою ядовитую железу, готовый в любой момент нанести удар. Яд лишь немногих видов скорпионов опасен для жизни человека, укусы остальных, особенно мелких видов, вызывают местное воспаление, бесследно проходящее через несколько дней. Не все время проводит скорпион за охотой: и в одну из теплых летних ночей, повстречав самку, он сразу же принимается за ухаживания. Церемонно взяв в свои клешни клешни супруги, многоногий ухажер ведет ее в странном танце: несколько шагов вперед, а потом назад. Такое вальсирование – не просто проявление самых изысканных амурных чувств, но и важная часть ритуала спаривания. После ночного свидания у скорпионихи рождается потомство – множество маленьких белых отпрысков, которые переселяются на спину матери и там проводят несколько дней, пока не перенесут свою первую линьку и не окрепнут. И все это время малыши будут везде путешествовать с матерью, спускаясь только перекусить от остатков ее трапез и попить воды. Получается, что скорпион не только галантный кавалер и хороший охотник, но и заботливая мать!
Нередко в природе, в местах их обитания, перекрещиваются пути-дороги паука и скорпиона. Если скорпион попадет в тенета паука – то нет ему спасения, он будет опутан паутиной и убит укусом. Но на морщинистой, избитой ветрами поверхности полупустыни прогретый солнцем скорпион, вооруженный прочными клешнями и ядовитой иглой, представляется серьезнейшим соперником пауку. Только крупный тарантул может устоять против такого конкурента, да и то после стычки, чаще всего заканчивающейся вничью, противники, словно богатыри, померившись силой, просто расходятся в стороны.
Иной «зверь» сольпуга. Своей внешностью она гораздо больше напоминает паука, нежели скорпиона, но, в отличие от первого, имеет мощнейшие хелицеры. Охотится сольпуга темными ночами, проявляя поистине безмерный аппетит и храбрость, граничащую с безумием. Не боится она и человека, всегда готова дать отпор – нанести укус своими челюстями. Несмотря на то что сольпуга не ядовита, ранка от ее укуса мгновенно воспаляется, и виной тому инфекция. Ведь на хелицерах этого могучего хищника всегда остаются кусочки гниющей пищи, создающие прекрасную среду для развития болезнетворных микробов. Не может похвастать сольпуга ни танцами, ни манерами; единственное, что она беспрестанно утоляет, – это чувство неукротимого голода: вот кто рождается, чтобы «жить ради еды, а не есть ради жизни»!
Ложноскорпионы своей внешностью удивительно напоминают скорпионов, только не имеют вытянутой части брюшка с ядовитой железой. Эти членистоногие широко распространены в средней полосе, но далеко не каждый видел их, и виной тому – маленькие размеры животных: разве кроху длиной в 0,5 см легко заметить? Ложноскорпионы – существа на редкость миролюбивые, и поселяются они небольшими колониями на стволах деревьях, в трухе пней, а порой и на книжной полке. «Рабочий день» ложноскорпиона начинается не ночью, а гораздо раньше – уже во второй половине дня эти маленькие создания выползают из своих убежищ, чтобы погреться на солнышке, и отправляются на поиски ногохвосток.
С надклассом многоножек и классом паукообразных как ближайшими родственниками насекомых (и, возможно, одними из их предков) мы подробнее познакомимся позже, а сейчас мой рассказ о жуках.
Описывать представителей отряда скорпионов особой надобности нет: длинное плоское тело, оканчивающееся тонким хвостом (а если правильно – брюшком) с загнутой иглой, идущей от ядовитой железы, опирается на четыре пары мощных ног, а передняя пара несет массивные клешни. Скорпион ведет скрытый образ жизни: появляется только с наступлением сумерек, охотится на мелких насекомых, прихватывая их своими клешнями и отправляя в острые хелицеры, которыми отрывает куски тела несчастной жертвы, и поедает их. Свой яд охотник пустыни редко тратит на «дичь» – бережет его для защиты. Стоит только потревожить скорпиона, как тот приподнимается на ногах и заносит повыше свою ядовитую железу, готовый в любой момент нанести удар. Яд лишь немногих видов скорпионов опасен для жизни человека, укусы остальных, особенно мелких видов, вызывают местное воспаление, бесследно проходящее через несколько дней. Не все время проводит скорпион за охотой: и в одну из теплых летних ночей, повстречав самку, он сразу же принимается за ухаживания. Церемонно взяв в свои клешни клешни супруги, многоногий ухажер ведет ее в странном танце: несколько шагов вперед, а потом назад. Такое вальсирование – не просто проявление самых изысканных амурных чувств, но и важная часть ритуала спаривания. После ночного свидания у скорпионихи рождается потомство – множество маленьких белых отпрысков, которые переселяются на спину матери и там проводят несколько дней, пока не перенесут свою первую линьку и не окрепнут. И все это время малыши будут везде путешествовать с матерью, спускаясь только перекусить от остатков ее трапез и попить воды. Получается, что скорпион не только галантный кавалер и хороший охотник, но и заботливая мать!
Нередко в природе, в местах их обитания, перекрещиваются пути-дороги паука и скорпиона. Если скорпион попадет в тенета паука – то нет ему спасения, он будет опутан паутиной и убит укусом. Но на морщинистой, избитой ветрами поверхности полупустыни прогретый солнцем скорпион, вооруженный прочными клешнями и ядовитой иглой, представляется серьезнейшим соперником пауку. Только крупный тарантул может устоять против такого конкурента, да и то после стычки, чаще всего заканчивающейся вничью, противники, словно богатыри, померившись силой, просто расходятся в стороны.
Иной «зверь» сольпуга. Своей внешностью она гораздо больше напоминает паука, нежели скорпиона, но, в отличие от первого, имеет мощнейшие хелицеры. Охотится сольпуга темными ночами, проявляя поистине безмерный аппетит и храбрость, граничащую с безумием. Не боится она и человека, всегда готова дать отпор – нанести укус своими челюстями. Несмотря на то что сольпуга не ядовита, ранка от ее укуса мгновенно воспаляется, и виной тому инфекция. Ведь на хелицерах этого могучего хищника всегда остаются кусочки гниющей пищи, создающие прекрасную среду для развития болезнетворных микробов. Не может похвастать сольпуга ни танцами, ни манерами; единственное, что она беспрестанно утоляет, – это чувство неукротимого голода: вот кто рождается, чтобы «жить ради еды, а не есть ради жизни»!
Ложноскорпионы своей внешностью удивительно напоминают скорпионов, только не имеют вытянутой части брюшка с ядовитой железой. Эти членистоногие широко распространены в средней полосе, но далеко не каждый видел их, и виной тому – маленькие размеры животных: разве кроху длиной в 0,5 см легко заметить? Ложноскорпионы – существа на редкость миролюбивые, и поселяются они небольшими колониями на стволах деревьях, в трухе пней, а порой и на книжной полке. «Рабочий день» ложноскорпиона начинается не ночью, а гораздо раньше – уже во второй половине дня эти маленькие создания выползают из своих убежищ, чтобы погреться на солнышке, и отправляются на поиски ногохвосток.
С надклассом многоножек и классом паукообразных как ближайшими родственниками насекомых (и, возможно, одними из их предков) мы подробнее познакомимся позже, а сейчас мой рассказ о жуках.
Жуки
Неукротимые воины
Наше знакомство с миром насекомых начнем с отряда жуков, или жесткокрылых (Coleoptera). Издревле они не только привлекали внимание человека, но использовались им. Блестящими надкрыльями некоторых видов златок украшали свои головные уборы индейцы, а личинок крупных жуков-носорогов и дровосеков и по сей день употребляют в пищу жители диких племен, считая их деликатесом. Кстати говоря, так были «съедены» несколько видов удивительных по своим размерам островных жуков-усачей, которые ныне уже не встречаются в природе.
Есть жуки незаметные, но польза от них поистине велика. И таковы герои настоящей главы – жужелицы (Carabidae). Чаще всего в средней полосе можно повстречать три вида жуков рода карабус (Carabus) – садовую жужелицу, зернистую и золотистоямчатую. Самая крупная из них – садовая жужелица (Carabus hortensis) – достигает 2,5 см в длину, окрашена в черный цвет с фиолетовым отливом и более светлой оторочкой. Золотистоямчатая жужелица (Carabus clathratus) размерами ничуть не уступает садовой, но гораздо изящнее и наряднее: надкрылья, покрытые несколькими рядами ямок, коричневые с золотистым отливом, а переднеспинка немного темнее и отливает фиолетовым. А вот зернистая жужелица (Carabus granulatus) небольшая – ее длина чуть меньше 2 см.
Ведут эти жуки отшельнический образ жизни: выкопав себе норку, жужелица поселяется в ней и охраняет прилегающий участок – свою охотничью территорию. Днем редко удается повстречать жужелицу – животное это ночное и покидает свое убежище только с наступлением сумерек. Выйдя из норы, жужелица замирает, присматриваясь хрустальными глазами к окружающему миру. Едва только подрагивают щупики, обрамляющие ее мощные челюсти, будто в предчувствии всевозможной мелкой живности – многоножек, гусениц, слизней. На многоножек жужелицы нападают редко – их и поймать сложно, и отпор они могут дать. Слизни тоже умеют за себя постоять – выделяют густую слизь, которая всего жука перемазывает. А вот гусеница с ее мягкими покровами и медлительными движениями – добыча желанная. Только найти ее на земле не всегда удается. Но зернистые и золотистоямчатые жужелицы не теряются – они смело карабкаются по ветвям кустарников и коре деревьев в поисках спящих гусениц. Едва учуяв запах, жужелица на миг замирает и смело атакует, вгрызаясь в тело насекомого. Но такое агрессивное нападение не просто ярость голодного хищника – это стратегия: сильным натиском жуку удается перевернуть массивную гусеницу на бок или спину и перекусить нервный ганглий, обрекая жертву на неподвижность. Гусеница обвисает мешком в мощных челюстях жужелицы, которой остается только перенести свою добычу в более спокойное место и там приступить к трапезе.
Порой при обходе участка встречается на пути нашей жужелицы и вторгшийся сосед. Тогда хозяин территории старается восстановить справедливость: становится боком к нарушителю границ, приподнимается на ногах и покачивается. Так жук пытается зрительно увеличить свои габариты и напугать соперника. Иногда захватчик не выдерживает и быстро отступает, а иногда все заканчивается потасовкой – жуки сцепляются и, со скрежетом скользя по «бронированным» надкрыльям, пытаются укусить друг друга. Чаще такие турниры чисто символические – померившись силой, сосед ретируется. Но порой, когда жуки голодны, конфликты завершаются гибелью более слабой жужелицы, а противник на ее останках празднует свою «кровавую победу».
Есть жуки незаметные, но польза от них поистине велика. И таковы герои настоящей главы – жужелицы (Carabidae). Чаще всего в средней полосе можно повстречать три вида жуков рода карабус (Carabus) – садовую жужелицу, зернистую и золотистоямчатую. Самая крупная из них – садовая жужелица (Carabus hortensis) – достигает 2,5 см в длину, окрашена в черный цвет с фиолетовым отливом и более светлой оторочкой. Золотистоямчатая жужелица (Carabus clathratus) размерами ничуть не уступает садовой, но гораздо изящнее и наряднее: надкрылья, покрытые несколькими рядами ямок, коричневые с золотистым отливом, а переднеспинка немного темнее и отливает фиолетовым. А вот зернистая жужелица (Carabus granulatus) небольшая – ее длина чуть меньше 2 см.
Ведут эти жуки отшельнический образ жизни: выкопав себе норку, жужелица поселяется в ней и охраняет прилегающий участок – свою охотничью территорию. Днем редко удается повстречать жужелицу – животное это ночное и покидает свое убежище только с наступлением сумерек. Выйдя из норы, жужелица замирает, присматриваясь хрустальными глазами к окружающему миру. Едва только подрагивают щупики, обрамляющие ее мощные челюсти, будто в предчувствии всевозможной мелкой живности – многоножек, гусениц, слизней. На многоножек жужелицы нападают редко – их и поймать сложно, и отпор они могут дать. Слизни тоже умеют за себя постоять – выделяют густую слизь, которая всего жука перемазывает. А вот гусеница с ее мягкими покровами и медлительными движениями – добыча желанная. Только найти ее на земле не всегда удается. Но зернистые и золотистоямчатые жужелицы не теряются – они смело карабкаются по ветвям кустарников и коре деревьев в поисках спящих гусениц. Едва учуяв запах, жужелица на миг замирает и смело атакует, вгрызаясь в тело насекомого. Но такое агрессивное нападение не просто ярость голодного хищника – это стратегия: сильным натиском жуку удается перевернуть массивную гусеницу на бок или спину и перекусить нервный ганглий, обрекая жертву на неподвижность. Гусеница обвисает мешком в мощных челюстях жужелицы, которой остается только перенести свою добычу в более спокойное место и там приступить к трапезе.
Порой при обходе участка встречается на пути нашей жужелицы и вторгшийся сосед. Тогда хозяин территории старается восстановить справедливость: становится боком к нарушителю границ, приподнимается на ногах и покачивается. Так жук пытается зрительно увеличить свои габариты и напугать соперника. Иногда захватчик не выдерживает и быстро отступает, а иногда все заканчивается потасовкой – жуки сцепляются и, со скрежетом скользя по «бронированным» надкрыльям, пытаются укусить друг друга. Чаще такие турниры чисто символические – померившись силой, сосед ретируется. Но порой, когда жуки голодны, конфликты завершаются гибелью более слабой жужелицы, а противник на ее останках празднует свою «кровавую победу».