Эти удивительные насекомые - Зоология - Биология - Каталог файлов - AlexLat
Главная » Файлы » Биология » Зоология

Эти удивительные насекомые
04.12.2013, 18:05

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. 

Число насекомых


 Предполагаемое число видов насекомых еще внушительнее. По разным оценкам оно составляет от 3 до 30 миллионов видов. На Земле примерно по 250 млн насекомых на каждого человека. 

В смешанном лемму 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


 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

 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.
 

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 коконопрядыжуки-жужелицы из рода брызгун(Carabus), плавунцы (Dytiscus), некоторые усачи (черный пихтовый, осиновый скрипун и др.), майский хрущ, большая сосновая златкастрекозы-коромысла, кузнечики, кобылка трещотка ширококрылая.



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.

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.



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.

Скорость полета

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.

Интенсивность размножения



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 тлиRhopalosiphum 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


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.

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.




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



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.

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.


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.

Категория: Зоология | Добавил: alexlat
Просмотров: 242 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]