Удивительная зоология

Левитин Вадим

Насекомья ломкая рать

Так уж повелось, что незаметных букашек – ползающих, летающих и плавающих – мы зовем насекомыми, хотя насекомые – это только один из классов обширного таксона членистоногих (Arthropoda), на долю которых приходится около 90 % животных, обитающих сегодня на планете Земля. Три других класса этого типа – ракообразные, паукообразные и многоножки, хотя существуют и более развернутые классификации с делением членистоногих на несколько подтипов и надклассов. Но мы этих тонкостей биологической систематики касаться не будем.

По разнообразию видов членистоногие не знают себе равных: энтомологи насчитывают от миллиона до полутора-двух

миллионов видов одних только насекомых, что значительно больше, чем всех остальных животных, вместе взятых. Паукообразных и ракообразных не так много – 100 000 и 52 000 соответственно, но цифры, согласитесь, все равно очень внушительные.

Все членистоногие похожи друг на друга, что говорит о единстве их происхождения: разделенное на сегменты и одетое эластичным хитиновым панцирем (или хитинизированной кутикулой [7] , как говорят специалисты) тело и членистые конечности сложной конструкции. Прозрачные крылья насекомых (раки и пауки летать не умеют) тоже являются своеобразным выростом кутикулы, а не видоизмененной передней парой конечностей, как у птиц или летучих мышей.

7

Кутикула (от латинского cuticula — «кожица») – плотное образование из клеток эпителиальной ткани; будучи пропитано хитином, приобретает большую прочность.

Хитин (азотсодержащее органическое вещество из группы полисахаридов) придает телу членистоногих жесткость, выполняя функцию наружного скелета (или экзоскелета), в отличие от внутреннего скелета рыб и других позвоночных. Поэтому им необходимо время от времени линять, ибо экзоскелет, раз сформировавшись и окрепнув, больше к росту не способен. Когда оболочка становится чересчур тесной, панцирь трескается и животное в буквальном смысле слова выкарабкивается из ветхих одежд. У насекомых линяют только личинки, а ракообразные и пауки периодически меняют наряд всю свою жизнь.

Кстати, смена фаз развития, сопровождающаяся глубокой перестройкой всех органов и тканей (она называется метаморфозом), – тоже характерная черта членистоногих. Правда, только насекомые (да и то не все) проделывают полный цикл – яйцо, личинка, куколка, взрослая особь. А пауки, многоножки и ракообразные ограничиваются усеченным вариантом.

Остановимся на этом более подробно.

Рост всех насекомых обязательно связан с линькой. Вылупившаяся из яйца личинка или гусеница кушает вволю и растет, но как только естественные покровы становятся ей тесны, она линяет: ветхое одеяние разрывается изнутри, и на свет выходит точно такая же личинка, как бы заново рожденная, но в новом, с иголочки, костюме. Через некоторое время костюмчик снова начинает жать, и происходит очередная линька. И так она будет линять до тех пор, пока не достигнет размера, свойственного взрослой особи. А затем у многих видов наступает окукливание: личинка заворачивается в самодельный кокон, все ее ткани растворяются, собираясь потом в новый узор, после чего из куколки выползает уже полностью развитое взрослое насекомое – имаго. Имаго больше не линяет. Подобного рода полный метаморфоз, проходящий через стадии яйца, личинки и куколки, типичен для муравьев, бабочек, мух, жуков и многих других насекомых. Червеобразная личинка муравья или жука совершенно не похожа на взрослое насекомое.

Иначе обстоит дело у видов с неполным метаморфозом – прямокрылых, тараканов или термитов. Так как стадии куколки у них нет, из яйца выведется крохотный кузнечик, крохотный таракан или крохотный термит.

Неполный (а) и полный (б) метаморфоз

Они растут постоянно, а увеличившись в размерах, приступают к линьке, что является еще более сложной задачей, поскольку менять приходится не одну только нательную рубашку, но весь хитиновый экзоскелет, включая усики-антенны на голове и три пары ног. Спустя некоторое время процесс повторяется, пока личинка не вырастет до размеров взрослого насекомого. К числу насекомых с неполным пре вращением относятся и стрекозы. Стадии куколки у них нет, а личинка, живущая в воде, очень похожа на взрослое насекомое (у нее есть даже зачатки крыльев).

Есть между членистоногими и другие различия. Тело насекомых четко делится на три сегмента – голова, грудь и брюшко при трех парах конечностей. У пауков первые два сегмента слиты в единую головогрудь, а ходильных ног не шесть, а восемь (четыре пары) плюс еще две пары видоизмененных придатков – так называемые хелицеры и педипальпы, которые служат для захвата добычи и выступают в роли органов осязания. У высших ракообразных (омаров, раков, крабов) пять пар ног, мощные клешни и голова, составляющая единое целое с грудными сегментами, тогда как у низших количество ног непостоянно, а у многоножек их и вовсе не сосчитать. Например, некоторые виды сколопендр имеют до 360 ножек.

Тело многих ракообразных одето защитным панцирем – карапаксом, в котором помимо хитина присутствует еще и карбонат кальция (CaCO₃), что придает ему исключительную прочность. В отличие от пауков и насекомых, ракообразные дышат жабрами, поскольку обитают, как правило, в водной среде.

Японский краб-паук

Морские членистоногие бывают очень велики: например, размах ног японского краба может достигать 3,5 метра, а самый крупный омар, выловленный в Северной Атлантике, весил 21,3 килограмма. Тем не менее в мире насекомых можно запросто отыскать такую мелочь, которую без хорошей лупы не разглядишь. Скажем, наездники [8] рода Megaphragma, паразитирующие на яйцах мелких насекомых, чей размер не превышает 1–2 миллиметров, – форменные крохи с длиной тела 170–200 микрон, то есть 1/6–1/5 миллиметра, что меньше обыкновенной амебы или инфузории-туфельки. При этом у них есть абсолютно все, что полагается иметь насекомому: ноги, крылья, мышцы, внутренние органы и органы чувств и даже головной мозг, составляющий, между прочим, около 6 % объема тела (у нас эта величина не превышает 2 %).

8

Наездники – семейство паразитических насекомых из подотряда перепончатокрылых, откладывающих яйца в тело других насекомых, в результате чего личинка развивается в организме своей жертвы, поедая ее изнутри.

Когда стрекозы были большими

Энтомологи насчитывают более 5000 видов стрекоз, из которых около 150 обитают на территории России. Их размеры колеблются в широких пределах: самые крупные вырастают до 12 сантиметров (при длине крыла около 10 сантиметров), а рост самых маленьких не достигает и 1,5 сантиметра. Самая внушительная по размерам стрекоза наших широт – Большое коромысло (Aeshna grandis) – мало уступает тропическим видам, ее размер около 7 сантиметров. Этих изящных и стремительных насекомых почти всегда можно увидеть над полем, лугом, на берегах прудов и небольших рек. Впрочем, и в городской черте (при отсутствии чрезмерной загазованности) они тоже не редкость.

У стрекозы крупная голова с огромными выпуклыми глазами, широкая грудь, разделенная на три сегмента, и тощее подтянутое брюшко, играющее роль балансира во время полета. В отличие от камерного глаза позвоночных и моллюсков, у стрекоз, как и у других членистоногих, нет ни камеры, ни хрусталика, ни сетчатки. Их глаза принято называть сложными, или фасеточными, потому что они состоят из тысяч шестигранных трубочек-линз, называемых омматидиями. Каждая такая трубочка ориентирована в строго фиксированном направлении, что позволяет стрекозе регистрировать перепады интенсивности света под различными углами.

Фасеточный глаз стрекозы

Если камерный глаз имеет вогнутую сетчатку, на которую проецируется изображение, то фасеточный представляет собой неподвижную мозаичную полусферу, собранную из огромного числа фоточувствительных трубочек. За фасеточным глазом никакого изображения не возникает, однако стрекоза видит, и видит весьма неплохо. И хотя она не может похвастаться остротой зрения и довольно близорука, зато прекрасно улавливает движение потенциальной жертвы и способна видеть в диапазоне частот, совершенно недоступных нашему глазу. Разглядеть муху или комара на расстоянии до десяти метров для нее не составляет большого труда. Разумеется, стрекоза видит окружающий мир совсем не так, как мы с вами, но это не мешает ей замечательно ориентироваться в пространстве.