Почему же нет насекомых размером и весом хотя бы с кошку? Здесь ограничения связаны прежде всего со способом дыхания. У насекомых нет легких. Они дышат с помощью системы трубок, — трахей, пронизывающих и оплетающих весь организм. Трахеи открываются наружу по бокам тела и действуют на основе проникновения и движения газов. Кислород поступает в трахеи, а оттуда доходит до всех органов и частей тела. В обратном направлении движется и рассеивается углекислый газ. Такая дыхательная система хорошо, без сбоев, работает в том случае, если трубочки короткие. Длинные малоэффективны. Многие насекомые регулируют циркуляцию воздуха, раздувая или сжимая брюшко, работая им как насосом. При этом дыхательные трубочки не сплющиваются, так как укреплены внутри утолщением в виде спирали. Они то удлиняются, то укорачиваются, словно меха гармошки. Но такие органы дыхания функционируют нормально при размерах тела 40 сантиметров в длину и около 3 сантиметров толщиной. Если бы эти показатели были намного больше, насекомые страдали бы от кислородного голодания и были бы слишком сонными, нежизнеспособными. Вот почему в природе не существует насекомых размером с кошку.
Есть среди насекомых и свои пигмеи, которые меньше некоторых одноклеточных организмов. Наездники-бэины, развивающиеся как паразиты в яйцах пауков, имеют размер тела 0,2 миллиметра, в то время как одноклеточное животное известная всем инфузория-туфелька достигает 0,3 миллиметра. С ними соперничают наездники-мимариды, личинки которых находят и стол, и дом в крошечных яйцах насекомых.
Насекомые, хотя и малы, но очень удалы. Как-то пчелу запрягли в миниатюрную тележку, и она покатила поклажу, которая оказалась в 300 раз тяжелее ее самой. Будь у человека такая сила, ему бы ничего не стоило тащить три прицепа с грузом, каждый весом 10 тонн. Жук-короед может вытолкнуть из своего хода в древесине груз, превосходящий собственный вес в 850 раз. Обладай слон такой силой, он мог бы поднять эскадренный миноносец. Блоха совершает прыжок в высоту до 19 сантиметров, что для человека соответствовало бы прыжку на высоту около 100 метров. Если бы человек обладал прыгучестью кузнечика, то он одним махом перелетел бы расстояние, равное одной трети футбольного поля. Впечатляющие рекорды, не правда ли? В чем же здесь секрет? Может быть, у насекомых сильнее развита мускулатура? Ответ положительный: у них мышц больше — около 900 у кузнечиков, до 4000 и более у некоторых гусениц против 800 и менее у человека. Но все-таки не в количестве мышц основная причина физической силы насекомых, а в их маленьких размерах. Если бы насекомые сравнялись с человеком по размерам и массе, то они не превосходили бы его и по физической силе. Дело в том, что с увеличением размеров животных сила их мышц возрастает только в квадратной пропорции к поперечнику, а их масса увеличивается пропорционально кубу линейной величины тела. Абсолютная мышечная сила человека и насекомых примерно одинакова — достигает 5— 10 килограммов. Она измеряется грузом, который поднимает мышца в поперечнике в один квадратный сантиметр.
Итак, верится с трудом, но факт: в каждый данный момент времени на Земле обитает миллиард миллиардов всевозможных насекомых. Около 5 миллиардов людей планеты, как известно, составляют один вид — Гомо сапиенс. А на сколько видов распадается тьма-тьмущая насекомых? Ответ краток: примерно на миллион. Даже простое перечисление научных названий известных в настоящее время насекомых составило бы книгу (если ее набрать мелким шрифтом в две колонки по 100 строчек в каждой) объемом в 5000 страниц. Но в описании насекомых ни конца ни края еще не видать. Думаю, что ждут своей очереди, чтобы получить имя и свидетельство о рождении, по меньшей мере, столько же видов. Бельгийский профессор Леклерк считает, что число видов насекомых составляет 2 миллиона, а его коллега Рэйли, это число доводит до 10 миллионов. Вот теперь посчитайте, сколько времени, терпения, труда и интеллекта потребуется, чтобы хотя бы описать такое несметное количество наших соседей по планете, исходя из того, что в настоящее время каждый год открывается примерно 10 тысяч видов насекомых.
Как решаются проблемы узнавания насекомых, да и живых существ вообще? Человек от природы наблюдателен, любопытен и любознателен. Он до всего хочет докопаться, во всем хочет разобраться. Он испокон веков склонен размещать вещи по полочкам, или, говоря научно, распределять все виды объектов по группам; Так, особенности, по которым живые организмы сходны или отличаются друг от друга, помогают человеку сгруппировать их. Распределение живых существ по соподчиненным группам есть не что иное, как классификация. Впервые серьезно задумался о ней греческий философ Аристотель, живший приблизительно за 350 лет до нашей эры. Он, вместе со своим учеником Теофрастом, создал приемлемую классификацию животных и растений, известных в то время. Животные были разделены в зависимости от их среды обитания (водные, сухопутные и воздушные), а растения — согласно их жизненным формам (травы, кустарники и деревья). Аристотель не обошел вниманием и насекомых. Он выделил несколько групп, учитывая отличия их крыльев и другие признаки. Так, им была выделена группа насекомых под названием двукрылые, или диптеры, которая признается и поныне. Это всем знакомые мухи и комары, имеющие лишь пару крыльев. Как бы ни был знаменитый грек гениален, он знал и описал всего-навсего 60 видов насекомых, не упорядочив их всемирные названия, то есть зачерпнул каплю в безбрежном океане.
До XVIII века размещением живых существ по видам и классам занимались многие естествоиспытатели, но дальше разделения их на полезных, вредных и ненужных не пошли. Даже теперь немало людей рассматривают живой мир с этой, потребительской, сиюминутной, точки зрения. Свет луча в темное царство природы проник в XVIII веке, когда английский ученый Джон Рэй попытался научно обосновать классификацию организмов и дать определение вида. По его мнению, вид представляет собой группу особей, имеющих общих предков, и особей данного вида нельзя получить от особей других видов. Он утверждал, что организмы, имеющие небольшие различия, можно было бы отнести к тому же самому виду, если бы у них были общие предки.
Вскоре рациональное зерно, содержащееся в его наблюдениях, дало заметные научные всходы. Шведский натуралист Карл Линней (1707–1778 годы) построил единую классификацию организмов, основываясь на предложенной Рэем идее видов. При этом он исходил из того, что каждый организм должен иметь свое определенное место в жизни, свое предназначение и положение в природе. Величайшая заслуга Линнея состоит в том, что он упорядочил, привел к единому знаменателю схему описания живых организмов, дав латинское название каждому роду и виду. С этого времени любое существо имеет два международных названия — родовое и видовое. Например, комнатная муха на каждом языке имеет свое имя, в общей сложности тысячи имен, но она носит одно-единственное научное наименование — Муска доместика, где Муска — название рода, доместика — название вида.
Современная классификация живых существ берет свое начало из труда Линнея «Система природы» (10-е издание, 1758 год). В этой работе, наряду со многими растениями и животными, он описал 1929 видов насекомых. Лиха беда начало — после удачного изобретения шведа число открываемых новых видов живых существ начинает расти как снежный ком — лавина сдвинулась с места. К 1767 году и сам Линней описал уже 2764 вида насекомых, к концу XVIII века их стало известно 11000 видов, а в XIX веке их ряды достигли 250 000 видов. На сегодня зарегистрировано около миллиона видов насекомых, что почти втрое превышает число всех других видов животных, вместе взятых.
Со времен Линнея близкие виды насекомых, как и живых организмов вообще, объединяются в самостоятельный род. Так, сверчок полевой Гриллус кампестрис и сверчок степной Гриллус дезертус входят в состав рода сверчковых Гриллус. В свою очередь, находящиеся в родственных отношениях роды группируются в семейство. Например, род сверчки Гриллус и род сверчки домовые Ахета — это члены семейства сверчковых Гриллиды. Семейств насекомых более 1000. Близкородственные семейства объединяются в отряд, отряды — в классы, классы — в тип, типы — в подцарство, подцарства — в царство. Так, семейство сверчковых входит в состав отряда прямокрылых Ортоптера, куда относятся также семейства настоящих кузнечиков Теттигонииды, семейство настоящих саранчовых Акридиды и другие. Отряд прямокрылых — это лишь один из 34 отрядов единого класса насекомых. Вот наиболее знакомые нам отряды насекомых: поденки, стрекозы, тараканы, богомолы, термиты, веснянки, палочники, прямокрылые, уховертки, вши, клопы, жуки, ручейники, бабочки, перепончатокрылые, блохи, двукрылые. Здесь они расположены в порядке перечисления в современной научной классификации насекомых.
Что же объединяет насекомых, выделяя их среди остальных собратьев по крови? Несмотря на бесконечное многообразие насекомых, все они представляют вариации одного общего строения вокруг трех обязательных признаков, указывающих на их родство. Во всех вариациях присутствуют следующие общие черты.
Во-первых, это насеченность тела, отраженная в самом русском названии насекомое, производном от слова «насечка». Когда-то, давным-давно, более 300 миллионов лет назад, тело насекомого состояло из 20 колец, или, как говорят, сегментов. У ныне живущих, даже у самых примитивных, насекомых видимое число сегментов не больше 15, а у большинства и того меньше, потому что в ходе исторического развития происходит уменьшение числа сходных между собой колец путем слияния или постепенного исчезновения.
Во-вторых, для всех насекомых характерно наличие трех частей, или отделов: головы, груди и брюшка, что обеспечивает подвижность тела. Эти отделы тела выполняют разные жизненно важные задачи. С головой связаны органы чувств (сложные глаза, простые глазки, два усика), мозг, захват и проглатывание пищи, с грудью — органы передвижения (ноги и крылья), с брюшком — органы размножения. Что касается скелета, насекомые представляют собой существа наизнанку. Дело в том, что все тело у них заключено в твердый наружный панцирь — скелет, состоящий в основном из хитина, приобретенного предками насекомых свыше 550 миллионов лет назад. Хитин — это то же самое вещество, что и целлюлоза. В чистом виде он мягкий, податливый и непрочный. Хитин сверху покрыт белком, имеющим название склеротин, который придает скелету жесткость и прочность. Поверхностный слой покровов сложен воскоподобными веществами, не пропускающими влагу, так что насекомые в любых обстоятельствах не испаряют влагу. Такой внешний скелет не только надежно защищает внутренние органы и предохраняет их от высыхания, но и увеличивает прочность тела. Суть здесь не столько в том, что покровы насекомых — это несгибаемая броня, сколько в том, что сам принцип строения насекомых — трубка с мягкой сердцевиной втрое прочнее такой же трубки с жестким стержнем — телом с внутренним скелетом, как у позвоночных. Но такая трубка теряет свои преимущества в связи с увеличением толщины, так как прочность полого цилиндра резко падает с увеличением его диаметра. Вот здесь зарыта еще одна собака на пути утолщения тела насекомых.
Наружный скелет насекомых, как и внутренний скелет позвоночных животных, состоит из отдельных частей, между которыми имеются эластичные прослойки. Это обусловливает подвижность частей тела насекомых — головы, груди, брюшка и их многочисленных придатков. Тело насекомых в максимальном варианте собрано из 200–250 подвижных частей, количество которых в связи с уменьшением тела сокращается до 60–80.
Весь спектр окраски насекомых, сияющих всеми цветами радуги, обязан прежде всего наружному скелету и зависит от его состава, плотности и толщины. Нередко покровы бабочек создают мозаичную оптическую окраску, разлагая белый свет на составляющие его цвета, которые легко запоминаются по скороговорке: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан»: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый».
Из наружного скелета, несмотря на его жесткость и хрупкость, природа лепит бесчисленные формы, не затрагивая внутреннего строения насекомых. Эти формы поражают наше воображение. Бродячие палочки, шагающие сучки, ползающие шипы, летающие стрелы, порхающие цветки, узорчатые изделия, пикирующие истребители, взмывающие вертикально вверх самолетики, кричащие натюрморты, неуловимые невидимки, миниатюрные носороги, олени, слоны… — бесконечное многообразие произведений живой природы воплощено в насекомых! А что творится с частями их тела! Так, грызущие челюсти превращаются в хоботок различной длины, толщины и строения, в сифоны и стилеты, в пилы и зубила… Одним словом, ими насекомые потребляют в качестве пищи почти все соединения природы в любом виде и ассортименте. Простые ходильные ноги видоизменяются в катапульты, подбрасывающие их владельца на расстояние в 100 раз больше длины их тела, или же в живую гильотину, в причудливые хватательные органы, в музыкальные инструменты; на них располагаются органы вкуса, осязания и слуха. Недаром, по словам французского поэта, писателя и ученого Мориса Метерлинка, «что-то в насекомом кажется чуждым обычаям, морали и психологии нашего мира, как будто оно пришло с какой-то другой планеты». Вот почему бытует древнее изречение: «Если бог создал мир, то дьявол — насекомых».
Мы отвлеклись. Давайте закончим перечисление общих черт насекомых. В-третьих, все насекомые имеют шесть (или три пары) ног, поэтому их нередко называют шестиногими. Ноги, состоящие из двух небольших члеников в основании и двух длинных члеников (бедро и голень), заканчиваются членистой лапкой. Лапки на концевом членике имеют пару коготков, как у кошек для карабканья по наклонной плоскости, а также для передвижения по нижней стороне предметов. Между коготками иногда расположены присоски, используемые при перемещении по гладкой поверхности.
А крылья — разве они не присущи насекомым? — спросите вы. Они есть не у всех, но у преобладающего большинства насекомых крылья образовались в процессе исторического развития из боковых выростов груди. Насекомые, между прочим, летали еще за 100–150 миллионов лет до того, как освоили полет первые позвоночные — летающие ящеры из числа древних пресмыкающихся — динозавров и их потомки — птицы. Вот столько времени они господствовали в воздухе, будучи единственными обитателями пятого океана — воздушного пространства.
Подытоживая сказанное, можно сделать такое заключение: насекомые — это шестиногие членистоногие, выделенные в самостоятельный класс. Но зато какой класс!
Посмотрим — увидим. Так вот, по систематическому рангу насекомые занимают такое же положение, как всем известные хрящевые рыбы (акулы, скаты), костные рыбы, земноводные (лягушки, жабы, тритоны, саламандры), пресмыкающиеся (ящерицы, змеи, черепахи, крокодилы), птицы и млекопитающие. Но как они процветают в природе среди ныне обитающих видов! Сравните: хрящевые рыбы — 20 000, земноводные — 4000, пресмыкающиеся — 8000, птицы — 9000, млекопитающие — 4000 — и рядом с ними 1 000 000 видов насекомых. Фантастика. Класс-колосс, но отнюдь не на глиняных ногах!
Родственные узы связывают насекомых с многоножками, ракообразными и паукообразными. Название «многоножки» говорит само за себя. В народе их именуют еще сороконожками и тысяченожками, хотя ни у кого из них число ног не дотягивает до 1000, в редких случаях число ног доходит до 200, но чаще всего конечностей меньше сотни. В настоящее время многоножек рассматривают как четыре отдельных самостоятельных класса, объединяющих около 15 000 видов. Ракообразные и паукообразные — это классы животных. Ракообразные наделены жабрами и дышат с их помощью кислородом, растворенным в воде. В их числе имеются и карлики — микроскопические дафнии, щитни, циклопы и крупные — речные раки, крабы — около 30 000 видов. Метка, по которой легко узнаются паукообразные (пауки, сенокосцы, скорпионы, сольпуги, клещи), — это наличие 4 пар ног и всего двух отделов тела — головогруди и брюшка. Их столько же видов, сколько ракообразных. Вместе с перечисленными родственниками насекомые выделяются в тип членистоногих. Членистоногие — это покрытые плотным хитином беспозвоночные животные, тело которых сложено из отдельных колец (сегментов). Какие у них ноги, вы уже знаете. Типов животных, за исключением одноклеточных, около 20. Вот некоторые из них: губки — 3000, кишечнополостные (гидры, медузы и образующие рифы полипы) — 10000, круглые черви (аскариды, волосатики, нематоды) — 10000, кольчатые черви (дождевые черви, пиявки) — 8700, моллюски — 130000, иглокожие (морские ежи, морские звезды) — 6000, хордовые (ланцетники, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие) — 70 000. А сколько видов членистоногих обитает на Земле, нетрудно подсчитать.
Типы животных — это лишь составные части подцарств, которых только два: простейшие, или одноклеточные и многоклеточные животные. Главное отличие между ними заключается в том, что у простейших каждая клетка может выполнять все функции, присущие организму: двигаться, захватывать пищу и кислород из внешней среды, выбрасывать наружу ненужные продукты, воспроизводить себя путем деления. Клетки же многоклеточных животных разнокачественны, они решают разные задачи: одни служат только для движения, другие — для захвата пищи, третьи — для ее переваривания, четвертые — для выделения, пятые — для размножения. Поэтому такие клетки в одиночку жить не могут, они сохраняют жизнеспособность только в составе целого организма.
Имеют ли многоклеточные животные преимущество перед одноклеточными? Да, безусловно. Оно выражается в том, что у многоклеточного организма больше возможностей выжить в неблагоприятных обстоятельствах. Так, если разрушается клеточная стенка одноклеточного организма, то он погибает. Если же это произойдет с клеткой многоклеточного животного, то с него как с гуся вода, он этого и не почувствует. Более того, у многоклеточных животных могут восстанавливаться утраченные части, как, например, у дождевых червей, ящериц.
Подцарства составляют царство животных, которое выделяется на основе признаков, характерных для всех представителей животного мира. Эти признаки следующие: наличие приспособления питаться продуктами, поставляемыми другими живыми существами, отсутствие плотной наружной оболочки в строении клетки, наличие в организмах запаса основного «строительного» вещества — гликогена, в большинстве случаев подвижность и наличие особых приспособлений для движения.
Наконец-то прояснилась основная схема классификации животных, то есть схема подчинения групп: царство, подцарство, тип, класс, отряд, семейство, род, вид. В ней царство — высшая и самая крупная систематическая группа, а вид — низшая и самая мелкая единица.
Систематизация живых существ — это не игра воображения или чья-то прихоть. Без научно обоснованной классификации в соответствии с точными данными подробного, детального изучения вся громада живого мира воспринималась бы как хаотичное нагромождение фактов и была бы недоступна разуму, исследованию и использованию на практике. Именно с классификации начинается поиск ключа к тайнам живой природы.
Магистральные пути исторического развития класса насекомых, ведущие к крупномасштабным результатам, особенно ярко проявляются в четырех отрядах: жуки, бабочки, перепончатокрылые и двукрылые. В них насчитывается не менее 640 000 видов, то есть около 2/3 из всех описанных. Такой головокружительный, невероятный успех объясняется в первую очередь изобретением особого способа в индивидуальном развитии — полного превращения, или полного метаморфоза. Что это такое? А вот что.
«Предположим, что какой-нибудь натуралист вдруг объявил бы об открытии животного, которое в течение первых пяти лет своей жизни существует в виде змеи; потом углубляется в землю и, соткав себе саван из тончайших шелковых нитей, сжимается в этом покрове в тело, лишенное рта и членов, похожее как нельзя более на египетскую мумию, и затем, пробыв в таком состоянии без пищи и движения в течение трех долгих лет, разрывает в конце этого периода свои шелковые пелены и из земли является на свет божий в виде крылатой птицы. Предположим это и спросим — каковы были бы ощущения в народе, возбужденные таким необыкновенным известием? Каково было бы удивление после первых минут сомнения в справедливости показания!» Так классики науки о насекомых прошлого века Кэрби и Спенс описывают полный метаморфоз, т. е. этапы превращения гусеницы в бабочку.
Расшифруем сказанное. Для примера подберем несколько пар насекомых хотя бы таких: волосатую гусеницу, ползающую по крапиве и поедающую жгучее растение, и прекрасную вишнево-красную бабочку — павлиний глаз, (с глазчатым рисунком на каждом крыле) — красавицу, каких мало, питающуюся напитком богов — нектаром цветков; белую, неуклюжую, мясистую, словно мучимую неизлечимой болезнью, дугообразно согнутую личинку, живущую в трухе, довольствующуюся гниющей древесиной, и золотистого привлекательного жука-бронзовку, потребляющего пыльцу цветков; безголовую, безногую беловатую личинку, развивающуюся в нечистотах, будто бездомная калека, и опрятную, следящую за собой муху-пчеловидку, предпочитающую цветущую кипень трав. Эти три пары — личинка и взрослая особь одного и того же вида бабочки, жука и мухи. Такие, не менее разительные, пары можно найти среди пчел, ос, шмелей и других насекомых. Они настолько непохожи друг на друга, что нелегко предположить их единое происхождение. С трудом верится, что изумительная по красоте порхающая бабочка — это порождение неприглядной волосатой гусеницы, а чистоплотные цветочные мухи в личиночном состоянии развиваются в вонючей жиже, если не сказать хуже.
Получается так, что жуки, бабочки, перепончатокрылые, мухи и некоторые другие насекомые (о них чуть позже), в детском возрасте резко отличаются от своих родителей. Тело личинок чаще всего червеобразное. У них отсутствуют сложные, или фасеточные глаза, органы зрения представлены простыми глазками или они полностью отсутствуют, как в случаях с личинками мух. Некоторые из них, кроме грудных ног, обладают брюшными ложноножками (некоторые гусеницы и личинки пилильщиков), у других ног нет совсем. Усики их почти незаметны или отсутствуют. Несходство личинок со взрослыми дополняется еще тем, что у них крылья развиваются как скрытые внутренние образования.
Как появляются на свет такие своеобразные дети насекомых? Из яиц, конечно. А яйца откладываются взрослыми самками. Когда мы говорим «яйцо», то, как правило, под ним подразумеваем куриное творение — этакий овальный продукт питания. Между тем у насекомых даже здесь все шиворот-навыворот. Яйца насекомых по форме похожи на что угодно, только не на куриные. Все формы предметов, которые вас окружают, могут приобретать яйца насекомых. Здесь в миниатюре бутылки, горшки, чашечки, бочонки, шарики на длинных ниточках, купола, диски… мало ли что еще, просто уму непостижимо. В каждом из яиц пробуждается семя — зародыш будущего взрослого насекомого. Если бы нашу Землю посетили инопланетяне для проведения переписи всех землян, то обнаружили бы, что основная форма наземной жизни — это яйцо насекомого.
Любая личинка представляет собой бездонную бочку для переваривания пищи. Природа устроила ей вечную демьянову уху, но ей — хоть бы что. Она ест и ест, но не лопнет, ибо растет, проходя от 3 до 25 линек, или возрастов, с каждым разом увеличиваясь в размерах. Так, если личинка тутового шелкопряда — поставщика натурального шелка — в первом возрасте сразу после вылупления из яйца бывает длиною 0,3 сантиметра и весом 0,0004 грамма, то в последнем детском возрасте, пятом, она вырастает до 7,3 сантиметра и весит 3,4 грамма, то есть ее линейные размеры увеличиваются в 23 раза, а вес — в 9126 раз. Но и это еще не предел. Гусеница ивового древоточца за свою жизнь увеличивается в весе в 72 000 раз, а ее сестра — гусеница сатурнии полифема за первые 24 дня жизни съедает пищи в 86 000 раз больше, чем весит сама при появлении на свет. Гаргантюа — герою знаменитого романа Ф. Рабле — такие масштабы обжорства и не снились! Обжираться личинкам не только можно, но и нужно, для них это — архиважно. Ведь от количества принятой пищи зависит степень плодовитости будущего взрослого насекомого: чем больше пищи проглотит и переварит личинка, тем больше яиц отложит шестиногое существо в половозрелом возрасте.
Личинки насекомых с полным превращением, как видим, быстро растут, однако по мере роста они не становятся похожими на взрослых. Поэтому, чтобы совершилось чудо — превращение личинки во взрослое насекомое, — самая последняя ее стадия должна окуклиться, то есть пройти этап покоя — куколки.
Куколка — это своеобразное отрочество, промежуточная стадия между личинкой и взрослым насекомым. Только что у личинки были наружные и внутренние органы, она, как конвейер, перерабатывала пищу, и вдруг все эти органы словно растворились. Так оно и есть. Внутри куколки почти все содержимое личинки превращается в жидкую кашицу, не растворяются лишь нервная система и зачатки, из которых затем сформируется взрослый организм. Куколки тоже бывают всякие, но среди них меньше разнообразия, чем у личинок: они или открытые, или покрытые. У открытых куколок ноги и другие наружные придатки не прирастают к телу, почти все части тела такие же, как у взрослых. Открытые куколки характерны для пчел, ос, шмелей и некоторых мух. Бабочкам свойственна покрытая куколка, у которой внешние придатки целиком и полностью срастаются с телом и заметны лишь их контуры. У некоторых бабочек, например, у шелкопрядов и коконопрядов, куколка находится в коконе, изготовленном из шелка, выделяемого шелкоотделительными железами, расположенными в голове гусеницы. Многие мухи окукливаются под покровом личиночной шкурки. Из куколки выходит взрослая особь, или имаго. Взрослые насекомые, за исключением поденок, не линяют и не все растут. Основное их назначение — оставить на свете след — многочисленное потомство. Их энергия, сила, возможности и способности тратятся преимущественно на поиск брачных партнеров, а самок после оплодотворения — подходящих мест для откладки яиц. Места эти самые что ни на есть невероятные. Куда ни ткни, там почти всегда можно обнаружить подрастающее поколение насекомых, — вот уж, действительно, святое место пусто не бывает! Места заняты. Какие льготы создает в жизни насекомых полное превращение? Во-первых, внутри особей, входящих в единый вид, происходит разделение труда по возрастам: яйцо — это этап развития зародыша с закладкой личиночных тканей и органов; личинка — это питающаяся, растущая стадия; куколка ответственна за формирование тканей и органов взрослых насекомых, а взрослые особи отвечают за размножение и расселение. Во-вторых, подрастающее поколение развивается и растет в иной среде в отличие от взрослых. Это открывает перед насекомыми доступ ко всевозможным местам обитания, в которых условия жизни личинок и взрослых совершенно различны. Полное превращение позволяет насекомому использовать преимущества по меньшей мере двух абсолютно разных местообитаний, одновременно избегая многих неблагоприятных условий. Это ведет к развитию многообразных сложных форм поведения насекомых. Вот почему такие насекомые, наделенные полным метаморфозом, как жуки, бабочки, перепончатокрылые и мухи, достигли наибольшего расцвета во всем животном царстве.
Загадаю загадки. Черен, да не ворон, рогат, да не бык, шесть ног без копыт, идет — землю дерет, летит — ворчит. Летит пуля — жужжит, я вбок — она за мной, я в другой — она опять за мной, я упал в куст, она хвать в лоб, я цап рукой… Вот и всплыла подсказка: это несомненно жук. Но жук жуку рознь, их великое множество.
Жуки — один из гигантских отрядов в мире живых существ вообще. Их описано более 280 000 видов, а только в нашей стране обитает не менее 50 000 видов. Просто удивительно, как природа не устает творить их, чрезвычайно разноликих и вездесущих. Размеры жуков колеблются от 0,02 до 20 сантиметров. Вот уж кого можно подержать на руке с трепетанием сердца, получая жгучие, острые ощущения, так это дровосека-титана — самого крупного жука в мире, обитающего в Южной Америке, имеющего в длину 20 сантиметров и еле умещающегося на ладони. Среди жуков числятся и другие рекордсмены. Южноамериканский геркулес, состоящий в родственных отношениях с хрущами и навозниками, имеет рог длиною 9 сантиметров, а сам жук, вместе с рогом, достигает 18 сантиметров. Яванский усач-батоцера пользуется мировой славой за свои 22-сантиметровые усики, а дровосек-арлекин знаменит 20-сантиметровыми передними ногами. Самый крупный жук в нашей стране — уссурийский дровосек-гигант бывает длиною до 11 сантиметров, а его личинка — до 17 сантиметров. О мелочи среди жуков не стоит и говорить — их хоть отбавляй среди карапузиков, божьих коровок и долгоносиков.
Жуков называют еще жесткокрылыми за наличие жесткой передней пары крыльев, защищающих, прикрывая крышечкой, тонкие прозрачные задние крылья и брюшко. Кстати, жуки летают при помощи задних крыльев, создавая ими воздушную тягу подобно пропеллеру самолета. При этом отведенные в стороны передние крылья выполняют роль крыльев самолета, обеспечивая подъемную силу.
Жуки, имея одинаковое преимущество — полное превращение — с бабочками, перепончатокрылыми и мухами, тем не менее превосходят их по числу видов в 2–3 раза. В чем здесь секрет? В основном, он кроется в прочности внешнего скелета — бронированного футляра для внутренних органов — самого твердого образования во всем типе членистоногих, да и среди всех беспозвоночных вообще. Плюс к этому у жуков сохраняется примитивный, но в то же время универсальный грызущий ротовой аппарат, приспособленный к пережевыванию обильной твердой пищи как растительного, так и животного происхождения. Ротовые части их соперников по многообразию видов чаще всего преобразуются и годятся только для сосания коктейлей на цветках растений или другой жидкой пищи, запасы которых ограничены, не всегда доступны. По характеру питания среди взрослых жуков различают три экологические группы. Во-первых, это хищники, питающиеся различными беспозвоночными, в основном, насекомыми. Таковы ярко окрашенные божьи коровки, о которых знает и стар и млад. Вспомним детство и божью коровку на ладони. Не знаю, как вы, а я в таких случаях растопыривал пальцы, давая возможность ей взобраться на вершину одного из пальцев, и говорил:
Коровка «слушалась»: раскрывала крылья и исчезала в синем небе. Хлеб она носила и носит до сих пор, конечно, не в прямом смысле, а уничтожая членистоногих, наносящих ущерб хлебным злакам. Хищниками являются также быстро бегающие жужелицы, резвые скакуны, ловкие пловцы — плавунцы и мало ли еще ктр, с кем мы незнакомы. Во-вторых, это потребители разлагающихся растительных и животных остатков, как: навозники, мертвоеды и могильщики. В-третьих, это растительноядные жуки, использующие в пищу всевозможные части растений, включая древесину. Сюда, например, входят хрущи, листоеды, долгоносики, короеды и дровосеки, или усачи.
Личинки жуков бывают открытоживущими и скрытоживущими. Первые обычно очень подвижны и ведут хищный образ жизни, например, малыши наземных жуков — жужелиц и водных жуков-плавунцов. Но нередко они медлительны и растительноядны, как личинки листоедов. Скрытоживущие личинки представлены чаще всего обитателями почвы или потребителями древесины и грибов.
Второе место по числу описанных видов занимают бабочки — в их рядах около 140 000 видов, в нашей стране — не менее 20 000 видов. Многие дневные бабочки восхитительны, напрашиваются на сравнение их с красивыми цветами. Недаром в Древнем Риме думали, что они произошли от цветков, оторвавшихся от растений. Не зря русское название «бабочки» является ласкательно-уменьшительными от слова «баба», не в вульгарном смысле, и дано им за изящество и красоту. Длина тела бабочек колеблется от 0,3 до 30 сантиметров — от мельчайших молей до самой крупной бабочки на Земле — южноамериканской совки-агриппины.
Другое название бабочек — чешуекрылые. Так именованы они из-за чешуйчатого покрова на крыльях, хотя чешуйки имеются также на всем теле.
Чешуйки не что иное, как видоизмененные волоски. Они часто различно окрашены, из них на крыльях складываются причудливые и сложные рисунки — природные произведения искусства. У одних бабочек эти рисунки служат как бы маской. Так, многие пяденицы — настоящие невидимки и совершенно незаметны на стволах и ветвях деревьев, так как узоры на их крыльях точь-в-точь повторяют неровности и трещины коры, из-за чего крылья сливаются с ней. А другие бабочки, наоборот, вызывающе ярко окрашены: у пестрянок и медведиц красный и оранжевый цвета на крыльях сочетаются с черным или белым. Это предупреждающий знак другим животным об их несъедобности. У большинства же бабочек мозаичные картины носят опознавательный характер, позволяющий особям одного вида узнавать соплеменников.
Другая общая черта у бабочек — это сосательный ротовой аппарат, то есть нечленистый, в покое спирально сложенный, длинный, трубчатый хоботок. В его образовании принимают участие нижние челюсти и нижняя губа. Во время приема пищи бабочка расправляет длинный хоботок, погружая его в глубь цветка, и высасывает нектар.
Многие взрослые бабочки активны днем, а ночью отдыхают, спят. Это дневные бабочки. Мы не раз любовались, восхищались голубянками, лимонницей, траурницей, крапивницей, павлиньим глазом, бражниками и еще многими-многими красавицами, названия которых нам неизвестны. Другая большая группа бабочек, называемых ночными, летает в сумерки и ночью, а днем скрывается в укромных местах. Среди них выделяются сильные, юркие, пушистые, мохнатые, средней величины или мелковатые создания, которые в темноте нежданно-негаданно прилетают на свет, с шумом таранят лампочки, отскакивают от них, не улетают восвояси, а вьются-бьются о любые поверхности, лихорадочно вибрируя крыльями с бешеной скоростью. При попытке поймать их они ускользают, оставляя на руках несметное количество чешуек в виде серой пыли. Если они где-нибудь замирают в темноте, успокаиваясь, то их глаза отсвечивают цветами радуги. Нечистая сила, и только! Это различные совки. К ночным же бабочкам относятся пяденицы, хохлатки, коконопряды, моли…
Личинки бабочек, называемые гусеницами, вытянуты, словно черви. Ротовой аппарат у них, в отличие от взрослых, грызущий, перемалывающий, казалось бы, невероятные вещи — капрон, шерсть, рога, копыта, древесину, не говоря уже о мягких частях растений. Изо рта гусеницы выделяется секрет, застывающий на воздухе в шелковые нити. На этих нитях они летают, спускаются с больших высот, ими же многие оплетают себя перед окукливанием. На их груди расположены три пары членистых ног, но личинки пользуются ими не для ползания, а в основном для захвата пищи во время еды — это своего рода руки гусениц. Для передвижения им служат нечленистые мясистые брюшные ложноножки, снабженные на подошвах мелкими крючочками. Бывают гусеницы открытоживущие, почвообитающие, листовертки, прядильщики, плодожорки и другие. Из них открытоживущие самые диковинные существа, каких мало на Земле.
Пока что на третьем месте по числу видов находятся перепончатокрылые — один из важных отрядов насекомых. Их описано более 130000 видов, но ждут регистрации еще примерно столько же видов, если не больше, так что они могут догнать и перегнать чешуекрылых на видовом уровне. Я сам открыл и присвоил имена около 600 видам перепончатокрылых — мелким наездникам длиною тела 0,03—0,3 сантиметра. Мои коллеги по работе — научные сотрудники Зоологическдго института Академии наук СССР в Ленинграде, посвятившие себя классификации перепончатокрылых, — их пятеро — являются открывателями еще примерно 1500 их новых видов. Некоторые из них уже используются для подавления насекомых, покушающихся на наш урожай. Насколько я могу оценить, в СССР обитает приблизительно 45 000 видов одних только перепончатокрылых. Для сравнения и размышления: всех вместе взятых позвоночных животных — рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих насчитывается менее 44 000 видов.
Перепончатокрылые делятся на две большие группы. Это сидячебрюхие и стебельчатобрюхие. Первые так названы потому, что брюшко у них соприкасается с грудью, не образуя перетяжки. В их числе — пилильщики и рогохвосты. У пилильщиков самки обладают яйцекладом, напоминающим пилу. Им они пилят ткани растений, чтобы откладывать яйца в сделанные надрезы. Личинки пилильщиков, называемые ложногусеницами, похожи на гусениц бабочек. От гусениц, имеющих 2–5 пар ложноножек, они отличаются наличием 6–8 пар ложноножек. Они — вегетарианцы, питаются преимущественно листьями растений. У рогохвостов длинный яйцеклад тверд, как рог (вот откуда название — рогохвост). Самка работает им как сверлом, продырявливая древесину и откладывая в отверстие яйца.
Название «стебельчатобрюхие» говорит само за себя: брюшко соединяется с грудью сужением в виде талии (вспомните выражение «осиная талия»), иногда суженная часть длинна и тонка, как стебелек. Среди стебельчатобрюхих различают наездников и жалоносных, или жалящих перепончатокрылых.
Наездники — это паразитические перепончатокрылые. Самка разыскивает жертву, садится на нее, как бы оседлав (отсюда их название), и откладывает яйца. Вышедшие из яиц личинки развиваются, поедая жертву, от чего, в конечном счете, кормилец гибнет. Большинство наездников — паразиты насекомых, некоторые — паразиты пауков и клещей.