Удивительные насекомые
Шрифт:
Жук-скарабей (Scarabaeus sacer)
Но в ходе исследований обнаружилось, что звезды в жизни жуков-скарабеев все же играют роль. В 2012–2013 годах ученые Лундского университета продолжили исследования совместно с Университетом Витватерсранда (ЮАР). Исследователи поместили жуков-скарабеев в своеобразный «загон», оснащенный высокими стенками, таким образом, чтобы насекомые могли видеть только определенный участок неба. Жуки должны были найти самый короткий путь из центра загона к краю, где можно было спрятать навозный шарик.
В некоторых экспериментах жукам надевали особые «шапочки», чтобы они вообще не видели неба. Исследования проводились в лунные, безлунные и пасмурные ночи. Оказалось, что жуки ведут себя наиболее уверенно, когда видят небо. Но нужны ли им звезды для перемещения в пространстве? Не настолько у жуков хорошее зрение, чтобы их рассмотреть.
Совместная работа ученых и жуков-скарабеев продолжилась в планетарии, где можно «включать» или «выключать» те или иные звезды.
Как сообщается в британском научном биологическом журнале «Current Biology», в ходе экспериментов удалось выяснить, что для уверенного перемещения в пространстве жукам-скарабеям нужен Млечный Путь. Жуки, от которых закрывали это скопление звезд, петляли по территории. Те же, кто видел звезды, быстро прикатывали свои навозные шарики к краю загона. Если не видно ни Млечного Пути, ни Луны, насекомые теряются в пространстве, и даже самые яркие звезды не могут помочь им отыскать дорогу. Казалось бы, провал эксперимента? Вовсе нет!
Жук-скарабей в шапочке
Благодаря опыту, поставленному в планетарии, исследователи поняли, почему ранее жуки не обращали внимания на звезды. Эксперименты проводились в Южной Африке осенью, в октябре. В это время года Млечный Путь там находится очень низко, у самого горизонта, и ориентироваться по нему сложно.
Эксперименты ученых на этом не остановились. Исследователи намерены выяснить, что же жуки-скарабеи предпочитают: звезды или Луну? К тому же осталось неясным, каким образом насекомые определяют положение светил. Какие нервные механизмы в этом задействованы? И вообще, зачем природа наделила этих жуков возможностями ориентироваться по небесной карте?..
Чистоплотные жуки
Насекомым, оказывается, не чужды гигиенические процедуры. Уже достаточно давно исследователи обратили внимание, что насекомые, как и млекопитающие, порой «умываются». Только долгое время ученые не могли понять, зачем им гигиена? С хищниками все ясно: они смывают с себя чужие запахи, чтобы те не выдали их на охоте. Существовало множество гипотез, пытающихся объяснить такое высокоорганизованное поведение насекомых. Но все они не были подтверждены экспериментально.
Группа ученых под руководством М. Жуковской задалась этим вопросом. Результаты экспериментов были опубликованы в 2013 году в одном из ведущих американских научных журналов «Proceedings of the National Academy of Sciences».
Помимо российских энтомологов, в составе группы были и исследователи из Университета штата Северная Каролина. Наблюдения показали, что насекомые, «умываясь», «чистят» свои «антенны». На вопрос «зачем» энтомологи отвечают: жучки счищают с усиков восковой налет. Дело в том, что на хитине усиков образуются своеобразные углеводные выделения, благодаря которым чувствительность антенок повышается. Но переизбыток вещества тоже вреден. Если его излишки не счищать, насекомые могут потерять не только обоняние, но и способность ориентироваться в пространстве. Каким образом исследователи смогли выяснить этот факт?
Они провели целый цикл экспериментов. В качестве «подопытных» были избраны американские тараканы (лат. Periplaneta americana). Энтомологи склеивали насекомым мандибулы (челюсти) таким образом, что жуки не могли чистить антенны. В некоторых опытах ученые надевали на усики насекомых колечки, мешающие гигиенической процедуре. После чего на помощь приходил сканирующий микроскоп.
В ходе наблюдений выяснилось, что всего через сутки на антеннах собирается воск, его образуется почти в 4 раза больше, чем на усиках умывающихся тараканов. Воск забивает чувствительные клетки – сенсиллы, – и насекомые теряют обоняние. А это значительно усложняет их жизнь.
Американский таракан (Periplaneta americana)
Избегающий гигиенических процедур таракан может ощутить половые феромоны (продукты внешней секреции), только если их концентрация превышает обычную в шесть раз! Вряд ли «грязнуля» сможет найти себе партнершу для продолжения рода.
Экспериментаторы проверили это следующим образом. Они поставили в «манеже» с тараканами емкость, в которой содержались половые феромоны. Особи с чистыми усиками прибегали к имитации самок в несколько раз быстрее.
Выводы, полученные учеными в ходе экспериментов, были проверены и на других видах насекомых. Это рыжий таракан, или прусак (лат. Blattella germanica), муравей-древоточец (лат. Camponotus herculeanus), комнатная муха (лат. Musca domestica). Муравью и мухе, чтобы они не смогли «умыться», исследователи удаляли передние конечности. Ученые получили аналогичные результаты. На нечищеных антеннах тоже скапливался воск в 3,5, 4,5 и 1,8 раз больше нормы.
Рыжий таракан (Blattella germanica)
Красногрудый муравей-древоточец (Camponotus herculeanus)
Комнатная муха (Musca domestica)
Зачем же насекомым воск, раз он «мешает жить» и заставляет уделять время гигиене? На этот вопрос ученые тоже смогли дать ответ. Это вещество защищает организм жучков от проникновения активных веществ.
Впрочем, энтомологам предстоит немало работы. Ведь до сих пор неизвестно, каким образом насекомые умудряются регулировать выделение воска.
Тремя годами ранее, в 2010 году, М. Жуковская занималась изучением воздействия запахов на тех же американских тараканов. Исследовательница выяснила, что при искусственном внедрении запахов в вольер, где содержались насекомые, они начинали значительно чаще чистить свои усики. На процесс «умывания» к тому же затрачивалось больше времени. При этом частота «мытья» лапок не менялась. Вероятно, это открытие и привело исследовательницу к дальнейшему изучению значения умывания в жизни насекомых.