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.