Эти удивительные насекомые | Apus.ru Перейти к основному содержанию

Эти удивительные насекомые

Эти удивительные насекомые

Науке на настоящий момент известно около 1 миллиона видов насекомых, причем, по оценке специалистов, общее число видов достигает 10 млн. Ежегодно описывается от 3 до 10 тысяч новых видов. Большинство открытий совершается в малоизученных и наиболее богатых насекомыми тропических районах, однако и в Сибири достаточно "белых пятен", и список сибирских видов насекомых ежегодно пополняется. Таким образом, насекомые - самая крупная группа организмов из обитающих ныне на Земле. Их больше, чем остальных животных и растений вместе взятых.

Насекомые разделены на 32 отряда, из которых самым многочисленным считаются жуки (Coleoptera), относящихся к 125 семействам, включающим 500 000 видов. Фактически каждое четвертое из всех животных это жук. 

Распространение насекомых очень неравномерно. Так, например, в Индии живет примерно 40 тыс. видов, а в Гренландии – всего около 450 видов. Насекомые водятся в полярных зонах Арктики и Антарктики, которые активны на короткий срок полярного лета.

80% видов насекомых – растительноядные, 15% - хищники, 5% - кровососы, трупоеды, калоеды. Среди насекомых 5 отрядов, 87 семейств паразитов и 13 отрядов, 167 семейств хищников. Бескрылых насекомых насчитывается примерно 2% от общего числа. При этом первичнобескрылые составляют только 0,5% всех насекомых.

Древнейшие насекомые
Rhyniella procursor было найдена в местечке Тэйсайд, Шотландия, его предполагаемый возраст 370 000 000 лет; Sphecomyrma freyi (1967), найдено в Нью-Джерси, США, его предполагаемый возраст 110 000 000 лет; Archeolepis (1985 г., моль), найденна на побережье Дорсета, Англия, предполагаемый возраст 180 000 000 лет.

Насекомые – первые живые существа,
которые появились на Земле, более 400 млн лет назад. С тех пор они пережили пять массовых катаклизмов и оказались более живучими, чем тиранозавры.

Число насекомых
Предполагаемое число видов насекомых, по разным оценкам, составляет от 3 до 30 миллионов видов. На Земле примерно по 250 млн насекомых на каждого человека. По оценкам ученых, существует еще 5-10 млн неизвестных науке видов.

Насекомые под ногами
На планете на каждой квадратной миле в обитаемых районах живут более 26 млрд. насекомых. В смешанном лесу на 1 кв.км площади находится от 500 до 6000 особей различных насекомых. Биомасса насекомых на 1 га леса составляет 100-200 кг. В степи на 1 га площади живет 2 млн.насекомых 340 видов, а на такой же площади пшеничного поля – уже 3,5 млн, но всего лишь 142 видов.

Количество насекомых, которые собираются большими скоплениями

...просто поражает. В 1943 профессор Солт (Salt) установил, что на акре пашни в Великобритании обитает свыше  1 000 000 000 членистоногих (Arthropodа), из которых 400 000 000 были насекомыми и 666 000 000 – клещи, остальные 38 000 000 были многоножки (Myriapodа, в их числе Centipedа и Millipedа). Один ученый посчитал, что на одном квадратном метре пашни в штате Айова 100 000 000 особей Springtails. В Африке прямокрылые насекомые Orthoptera (а именно саранча Schistocerca gregaria) собирается стаями по 28 000 000 000 особей. При том, что одна саранча весит 2,5 г, вся стая имеет массу 70 000 тон.

В колониях муравьев проживает около 50 членов, но известная суперколония японского муравья Formica yessensis, которая располагается на побережье одного из Японских островов, насчитывает  1 080 000 королев и 306 000 000 рабочих муравьев, которые живут в 45 000 муравейниках, связанных между собой.
По мнению ученых, 30% биомассы, которую составляют все животные Амазонского бассейна, это муравьи. Другие исследователи полагают, что муравьи составляют 10% биомассы во всем мире, причем другие 10% приходятся на термитов. Таким образом на долю этих насекомых приходится 20% биомассы на планете.

Где обитают насекомые

Ephydra http://bss.sfsu.edu:224/courses/Fall01%20projects/Afly9.jpg Предки насекомых уже были наземными организмами, вот почему среди них нет обитателей морей и океанов. Водяной клоп - морская водомерка (Halobates) - является едва ли не единственным известным в настоящее время насекомым, обитающим в море.
В прибрежных водах возле скалистых берегов живут личинки мух (Diptera) и жуков (Coleoptera).

Мухи Ephydra колонизуют самые необычные местообитания – личинка Ephydra hyans обитает в озере Моно (Калифорния), соленость которого та же, что и у Мертвого моря. Личинка Psilopa обитает в лужах  с нефтью, личинки и взрослые насекомые Scatella thermarum встречаются в Исландии в период короткого лета. Взрослые насекомые Scatella thermarum обитают на поверхности массы планктона, которые дрейфуют по мировому океану, личинки – в нижнем слое планктона и в воде поблизости от него, при этом могут существовать при температуре воды +480С. Люди такую горячую воду не выносят.

Самый широкий ареал обитания

Hyphantria cunea http://countyext.okstate.edu/pontotoc/webwormmoth.jpg Американская белая бабочка Hyphantria cunea из семейства медведиц, вредитель из всех насекомых имеет самый широкий ареал обитания. Ее гусеница питается 636 видами растений, которые произрастают в разных уголках земного шара. Ей уступают бабочка gypsy moth aи японский жук Japanese beetle. Бабочка gypsy moth питается растениями, чьи части содержат в себе танин.

Цветовое зрение насекомых
Насекомые наслаждаются разнообразием красок планеты. У них цветное зрение – большая редкость в мире животных.

Кровь белая
Взрослые насекомые имеют трахейное дыхание, и гемолимфа у них бесцветная, так как она переносит газы. Правда, у личинок некоторых комаров кровь ярко-красная благодаря гемоглобину.

Верхний предел слуха у насекомых
Гусеница дневного павлиньего глаза 1 000 Гц Кузнечик 90 000 Гц .

Животное с самым большим мозгом

Животное с самым большим мозгом по отношению к телy - мypавей.
Насекомые плотоядны
Примерно треть всех насекомых являются плотоядными и большинство охотятся за пищей, а не питаются падалью и отходами.

Рекорды мира насекомых

Одна из причин видового разнообразия насекомых - их мелкие размеры. Наиболее распространенные размеры насекомых - от 3 до 20 мм. Самые мелкие, такие как жуки-перокрылки, не превышают 0,2 мм, что ненамного больше инфузории-туфельки. Однако, в мире насекомых встречаются и настоящие гиганты.

Титул самого массивного насекомого принадлежит жуку Актеону (Megasoma acteon) из Южной Америки, самцы которого имеют тело длиной 9 см и 5 см шириной при толщине 4 Самое большое насекомое – настоящая вета (Deinacrida heteracantha) – обитает в Новой Зеландии. Его вес – до 80 г, размеры – с мышь. Самый большой в мире жук – это редкое насекомое из Южной Америки дровосек-титан, 160 мм, достигающий иногда 220 мм в длину (не считая усиков). Жук геркулес Dynastes hercules также достигает длины 16 см, но уступает дровосеку по массе.

Самые длинные насекомые – тропические палочники, относящиеся к отряду привиденьевых –(Plasmodea), - имеют длину до 33 см. Самка палочника Pharnacia kirbyi может иметь тело свыше 36 см длиной. Этот палочник обитает в дождевых лесах о. Калимантан (Борнео). Некоторые бабочки имеют размах крыльев 32 см и занимают площадь свыше 300 кв.км. Их можно считать самыми крупными насекомыми.

 

 И хотя гиганты мира насекомых живут в тропиках, в нашей стране также найдутся крупные насекомые: бабочки-парусники, некоторые павлиноглазки и коконопряды, жуки-жужелицы из рода брызгун (Carabus), плавунцы (Dytiscus), некоторые усачи (черный пихтовый, осиновый скрипун и др.), майский хрущ, большая сосновая златка, стрекозы-коромысла, кузнечики, кобылка трещотка ширококрылая.

Самое маленькое насекомое

Nanosella fungi

Гораздо больше насекомых претендует на звание самого маленького. Многие жуки имеют длину тела менее 1 мм. Среди них рекорд принадлежит североамериканской перокрылке Nanosella fungi, длиной 0.25 мм. Много мелких насекомых можно найти среди настоящих мух Diptera и насекомых Collembola. Мухи, мельчайшие представители насекомых включены в надсемейство паразитических перепончатокрылых Chalcidoidea, из которых муха Alaptus magnanimus из семейства Myrmaridae имеет длину тела 0,21 мм. Но и это еще не абсолютный рекорд. Он принадлежит насекомым-паразитам Hymenoptera. Паразит из Гваделупы Megaphragma caribea имеет длину всего 0,17 мм.

 

Рекордсмены по числу взмахов крыльями
Крошечные жалящие насекомые, мокрецы, машут крыльями с невероятной скоростью 62760 раз в минуту.

Способности насекомых

Насекомые прекрасно приспособлены к существованию в условиях суши. Их организм прекрасно справляются с одной из главных проблем обитания в наземной среде - защитой от высыхания, что достигается несколькими степенями защиты и экономией влаги. Прежде всего, это наличие эпикутикулы, тонкой воскоподобной пленки на поверхности покровов, которая препятствует испарению воды. Воздухообмен осуществляется очень экономно: трахейное дыхание более эффективно, чем легочное, сберегает влагу, поскольку дыхательные отверстия (дыхальца) очень небольшие по размерам и способны закрываться. В мальпигиевых сосудах, составляющих выделительную систему насекомых, производятся кристаллы мочевой кислоты, которые связывают минимальное количество воды. Более того, в задней кишке насекомых имеются особые ректальные железы, которые отсасывают воду из формирующихся экскрементов и возвращают ее в полость тела. И в завершении, яйца многих насекомых тоже хорошо защищены от потери влаги.

Обоняние и зрение

В половом поведении насекомых главную роль играет обоняние. Например, самец тутового шелкопряда (Bombyx mori) прилетает издалека на запах самки, но совершенно не реагирует на саму самку, находящуюся рядом под стеклянным колпаком. Но в жизни некоторых видов более важным является зрение. Так, например, самец светляка (Photinus) в полете посылает в пространство вспышки света каждые 5-6 сек., а бескрылая самка посылает ответные световые сигналы, указывая свое местонахождение. Вообще же глаза насекомых получают четкое изображение предмета с расстояния 10 см, но на чужие движения реагируют с 2 м.

Как дышат насекомые

У насекомых нет легких, и снабжение их организма кислородом осуществляется через микроскопические поры в хитиновом панцире. Хитиновый панцирь является своего рода распределенным легким. Дыхание насекомых напоминает дыхание млекопитающих, их трахеальные трубки быстро сжимаются и разжимаются, обеспечивая 50%-ное обновление кислорода в течение одной секунды (таков, к примеру, показатель человека, выполняющего физические упражнения средней интенсивности).

Чемпион по прыжкам

Шестимиллиметровая цикада-пенница (Philaenus spumarius) может прыгнуть на высоту 20 сантиметров, что в человеческом эквиваленте составляет 210 метров. Атлетические способности этого насекомого не имеют себе равных. Мощные, мускулистые конечности цикад действую по принципу катапульты - со скоростью четырех тысяч метров в секунду распрямляются и посылают жука высоко вверх. Их прыжок более высок, чем блошиный, кроме того, они ускоряют свое гораздо более тяжелое тело в четыре раза быстрее.

Лучший бегун

Американские тараканы (Periplaneta americana) - крупные (длиной почти четыре сантиметра) рыжие существа - самые быстрые бегуны из всех сухопутных насекомых. В 1991 году был установлен мировой рекорд: представитель Periplaneta аmericana развил скорость 5,4 км/час или 50 длин тараканьего тела за секунду! Но его уникальность отнюдь не исчерпывается спринтерскими способностями.

Скорость полета

Schistocerca gregaria http://gutt.sg.free.fr/Images/schistocerca%20gregaria1.jpg

Среди всех беспозвоночных только насекомые имеют крылья и освоили воздушную среду. Полет - эффективное и экономичное средство передвижения. Способность насекомых к расселению впечатляет. Особенно хорошо известны миграции перелетной саранчи, описанные еще в Библии. Саранча легко пересекает Средиземное море, а с кораблей наблюдали стаи летящей саранчи за тысячу километров от берега.

 

Имеются надежные данные относительно скорости полета саранчи Schistocerca gregaria – 33 км/ч и хлопковой совки Helicoverpa zea - 28 км/ч. Многие насекомые летают быстрее, но проверенных данных на их счет нет. Самая высокая скорость у совки ипсилон Agrotis ipsilon, которая может достигать 97 и даже 113 км/ч. Скорость полета насекомого зависит от его массы, температуры воздуха, влажности, солнечной радиации, скорости ветра, кислородной насыщенности воздуха, угла полета и даже изолированности местообитания.

Скорости полета некоторых насекомых: км/ч

Шершень - 25.2
Пчела - 22.4
Слепень  - 22,4
Саранча  - 16
Падальная муха  - 11
Оса  - 9
Хрущ  - 9
Капустница  - 9
Комнатная муха - 6.4
Малярийный комар - 3,2
Шмель – 3
Однодневка – 1,8
Кузнечик – 1,8

Интенсивность размножения

Rhopalosiphum

Чем короче жизнь насекомого, тем быстрее оно становится половозрелым и приносит потомство, тем быстрее оно приспосабливается к изменениям природной среды, в том числе и инсектицидам. Интенсивность размножения зависит от двух факторов: температуры среды и изобилия пищи. Наибольшая интенсивность размножения у равнокрылых  - у тли Rhopalosiphum prunifolia поколение может быть произведено за 4,7 дня при температуре 25 C. С высокой скоростью размножаются и другие  тли, червецы и цикадки. (Aphidina и Cicadina), относящиеся к равнокрылым

Brevicoryne brassicae http://www.ic.ac.uk/pictures/chelsea/5-4.jpg

Чемпион размножения

Одна тля (Hyalopterus) за лето дает 12 партеногенетических поколений по 50 особей в каждом. Биологический потенциал тли – 5015 особей. При неограниченном количестве пищи и отсутствии хищников масса потомков одной капустной тли (Brevicoryne brassicae) за один год могла бы составить 822 млн. т, что втрое больше массы всего людского населения земного шара. Потомство одной тли по массе будет сравнимо с массой 3 млрд человек.

 

Два  пениса, один - запасной
У самца уховертки два пениса, каждый из которых по длине превышает саму уховертку. Эти органы очень хрупкие и легко ломаются, вот почему насекомое рождается с запасным.

Плюмаж у бабочки

Роскошный плюмаж самца бабочки сатурнии служит для улавливания пахучих молекул феромона.

Страсть самца императорской моли может завести его очень далеко, приблизительно на расстояние двух километров. Именно на таком расстоянии они чувствуют свою будущую подругу. Вот она, сила любви.

Рождается лишь через 17 лет

Необычен цикл размножения семнадцатилетней цикады, живущей на юге США. Из яичек, отложенных самкой на растениях, выходят личинки, которые закапываются в почву и живут там, питаясь корнями растений, в течение 17 лет. И только потом цикады, получившиеся из личинок, массами выходят наружу и начинают размножаться. Так что у этого вида сезон размножения наступает раз в 17 лет.

Самые мелкие яйца

...у двукрылого паразита мухи тахины, которую еще называют ежемухой (Tachinidae). Этот вывод сделали ученые, соотнеся массу тела самки и  откладываемые ею яйца. Они имеют 0,02 – 0,2 мм в длину, редко достигая длины 0,4 мм. Маленькие яйца откладывает и муха Zenillia pullata, их размеры 0,027 – 0,02 мм. Величина яйца мухи рода Gymnosoma, другой тахины, в 2000 раз крупнее яиц Z. pullata.

Клонировано насекомое

Канадцы впервые клонировали насекомое. Им стала плодовая мушка (дрозофила). Ранее попытки клонирования насекомых оканчивались провалом. Были использованы ядра, извлеченные из эмбриональных клеток. Эмбриональные клетки, в отличие от взрослых, намного легче "перепрограммировать", что существенно повышает шансы на успех. Тем не менее, из 800 попыток клонировании дрозофилы, предпринятых исследователями, желаемый результат был достигнут лишь в пяти.

Способность переносить обезвоживание

В результате лабораторных испытаний было установлено, что африканское насекомое chironomid Polypedilum vanderplanki (Diptera) может переносить дегидрирование в жидком гелии при температуре -270 C. Гусеницы chironomid, Polypedilum vanderplanki Hinton, размножаются в мелких лужах в скалистых горах Северной Нигерии и Уганды, не защищенных от солнца. Эти насекомые и выживают в том случае, когда их лужи пересыхают. Насекомое Polypedilum vanderplanki – единственный вид, который приспособлен к существованию при высыхании тела, в результате чего сохраняют менее 3% жидкости в организме. У Некоторые органы у насекомых также могут переносить сильное обезвоживание

Самое кровожадное насекомое

Это крохотное насекомое – водный жук. Водится он в Средней и Южной Европе, особенно в местах впадения рек в Дунай, в озерах, протоках и болотах Балкан. Благодаря аэродинамической форме тела и ножкам-веслам он считается великолепным пловцом. Водные организмы, на которые он нападает - от планктона, всех видов мелких водных животных и червей до крупных рыб, - становятся его неизбежными жертвами.

 

Но личинка жука еще кровожаднее. У нее нет рта, но зато на ее сплюснутой голове торчат две необычные челюсти. В сущности, это суставы раскрытых клешней, которыми личинка хватает свою жертву. Но это и самый удивительный инструмент, созданный природой, - щипцы, которые оснащены двойными трубами инъекционных шприцев. Шприцев, которые одновременно служат для впрыскивания отравляющей инъекции и для высасывания содержимого жертвы.

Личинка бросается на жертву и через клешни взбрызгивает отравляющий состав из своего желудка. Яд убивает жертву и личинка через те же клешни всасывает внутренне содержимое своей добычи, а то переваривается под действием желудочного яда. От жертвы остается только внешняя оболочка, которая опускается на дно.

Самая долгая диапауза

Prodoxus

Бабочка yucca moth (Lepidoptera: Prodoxidae) имеет самую долгую диапаузу. Взрослые насекомые Yucca baccata (Agavaceae) из Невады вывелись из личинок спустя 19 лет, все это время за ними наблюдали в лаборатории.

Сверхострый слух

Примером "сверхострого" слухача может служить небольшое насекомое-паразит - ормия. Это насекомое откладывает на сверчков крошечные личинки, которые затем вырастают, пожирая "приютившего" их "хозяина". А отыскивает своих жертв ормия "на слух": уловив призывную песню сверчка она устремляется в нужном направлении. Причем последние "шаги" проходит буквально на цыпочках - видимо, чтобы не быть обнаруженным.

Слух ормии действительно редкостный: насекомое определяет направление звука с точностью до двух градусов. Человек, пытающийся определить, кто говорит в переполненной комнате, не сделает лучше. Причина в конструкции ушей ормии. Ухо, которое находится ближе к источнику звука, отвечает быстрее другого. Но за счет того, что расстояние между барабанными перепонками так мало, ведь размер головы всего полмиллиметра, они начинают колебаться в противофазе. Нервная система мгновенно вычисляет разницу давлений между ними и сигнализирует мышцам среагировать на источник звука. На все уходит около 50 наносекунд, а у человека в тысячу раз дольше.

Приспособляемость

Вообще, насекомые хорошо приспосабливаются к новой среде обитания, гораздо лучше, чем теплокровные животные. Радиация и экологическое загрязнение могут приводить к мутациям у насекомых, но вероятность генетических изменений ничтожно мала.

Поведение подвальных комаров уже не укладывается в привычные для науки рамки. Изменилось несколько ключевых признаков в их образе жизни. Во-первых, столичный комар приобрел способность жить в грязной воде. Во-вторых, для спаривания ему теперь не обязательно роиться (в природе комары образуют рой, где и происходит спаривание самцов и самок, а в подвалах места для этого недостаточно). Наконец, самки комаров научились откладывать яйца, не питаясь при этом кровью. Комариха, пройдя стадию личинки-куколки, уже может дать потомство.

Колебания крыльев

Крылья у насекомых разные, и колеблются они с разной частотой. Так, например, муха делает 330-350 взмахов в секунду; пчела – 300, когда она летит с медом, и 440, когда летит без груза; шмели – 190-240 раз в секунду взмахивают крыльями, а комары – 500-600 (некоторые виды даже 1000 раз); осы – 250; слепни – 100; стрекозы – 40-100; божья коровка – 75; майский жук – 45; ночные бабочки – 35-40; саранча – 20.

Самое короткое брачное поведение

Пчела медоносная Apis mellifera спаривается на лету, самка поднимается в воздух, самцы устремляются за нею, вместе они напоминают комету и ее хвост. Право спаривания принадлежит победителю, который ее догоняет, однако он расплачивается жизнью: спаривание происходит настолько быстро, что после спаривания самец не успевает извлечь свой фаллос, и он остается в теле матки, самец погибает.

Открыт новый отряд насекомых Mantophosmatodea

В горах Намибии найден новый отряд насекомых. Это первое подобного рода открытие за 80 лет. Mantophosmatodea - 31-й из известных отрядов насекомых. Два его представителя, попавшие в руки исследователей, имеют длину около 2 см и напоминают гибрид сверчка и палочника. Судя по строению ротового аппарата и остаткам пищи в желудке, они - хищники, поедающие других насекомых. Впервые Mantophosmatodea были описаны Оливером Зомпро, аспирантом Лимнологического института Макса Планка, обнаружившим окаменевшие остатки этих насекомых в кусочках балтийского янтаря. Возраст находки около 45 млн лет. Затем о существовании живых представителей этого отряда в горном массиве Брандберг в западной Намибии объявили сотрудники Национального музея этой страны из Виндхука. Международная экспедиция подтвердила информацию.

Клонировано насекомое

Канадцы впервые клонировали насекомое. Им стала плодовая мушка (дрозофила). Ранее попытки клонирования насекомых оканчивались провалом. Были использованы ядра, извлеченные из эмбриональных клеток. Эмбриональные клетки, в отличие от взрослых, намного легче "перепрограммировать", что существенно повышает шансы на успех. Тем не менее, из 800 попыток клонировании дрозофилы, предпринятых исследователями, желаемый результат был достигнут лишь в пяти.

В среднем за жизнь человек съедает 70 насекомых.

Продолжительность жизни насекомых

Однодневка (взрослая) имеет среднюю продолжительность жизни 1-3 дня, максимальный рекорд 20 дней. Из домашних пчел матка живет 3 года, максимально – 5 лет. А вот рабочая пчела летом живет 40 дней, а зимой 9 месяцев. Муравей живет 5-7 дней. Максимальный срок его жизни 18 дней.

Каких насекомых едят люди

Кузнечиков и саранчу
Насекомые являются пищей, богатой белком, углеводами, витаминами и минералами. В Таиланде они считаются деликатесом, там популярны жареные сверчки и саранча.

Личинки "витчетти"
лучше всего употреблять в пищу живыми. Десять крупных личинок обеспечивают взрослого человека всеми белками, углеводами и жирами. Аборигены готовят древесных личинок "витчетти", валяя их в горячей золе. Таким образом, они по вкусу становятся похожими на омлет.

См. еще
Эти удивительные бабочки
Эти удивительные жуки
Эти удивительные комары
Эти удивительные мухи
Эти удивительные кузнечики и другие прямокрылые, а также богомолы
Эти удивительные муравьи
Эти удивительные пчелы, шершни, осы и шмели
Эти удивительные стрекозы
Эти удивительные тараканы, вши, клопы и блохи