Они пожирают все

Казалось бы, насекомые питаются в общем так же, как позвоночные, то есть схватывают добычу или отгрызают часть растения, мельчат порцию пищи, смачивают ее слюной, проглатывают, переваривают и усваивают. И ферменты, расщепляющие сложные органические вещества пищи на более простые и легко проникающие через стенки кишечника в кровь, у насекомых тоже в большинстве подобны имеющимся у позвоночных - это протеазы, липазы, карбогидразы. И все же насекомые в отношении выбора пищи и специализации питания имеют ряд таких особенностей, которые не свойственны позвоночным животным.

Основная пища насекомых - это живые растения или их остатки, почти 80% всех видов насекомых питаются ими. Особенно разнообразны насекомые, питающиеся нежной ассимилирующей тканью живых зеленых растений - листьями и побегами. Эти части растений всегда расположены открыто, так как выполняют свою "космическую" роль созидания органических веществ из минеральных. Они почти не защищены, содержат много воды, белков и углеводов и поэтому особенно привлекательны для насекомых. А сухость воздуха, так же, как и высокое расположение этой пищи над поверхностью почвы, - не препятствие для насекомых. Хитиновые покровы насекомых хорошо защищают их от испарения влаги, а полет позволяет им питаться не только травами и листьями кустарников, но и листьями в кронах самых высоких деревьев.

Рис. 6. Особенно привлекательны для гусениц зеленые листья растений

Насекомые, единственные из всех животных, в большом количестве используют в пищу листву деревьев. Ни млекопитающие, например ленивцы, обезьяны, сумчатые, жирафы и слоны ни беспозвоночные, такие как растительноядные клещики, не поедают столько листвы деревьев и кустарников, сколько насекомые.

Другое дело, в степях, пустынях, в тундрах, в саваннах и на высокогорных лугах, где многочисленные растительноядные позвоночные - копытные, грызуны, а в теплых странах и черепахи уничтожают почти столько же зеленых частей растений, сколько и насекомые. Этим и объясняется, что растительноядные позвоночные, питающиеся зеленью, наиболее разнообразны и обильны только в безлесных ландшафтах суши. Насекомые же, питающиеся хлорофиллоносной тканью растений, равномерно распределены в пределах всего "зеленого экрана" континентов и островов, опускаясь вместе с ним к самой поверхности земли в безлесных местностях и поднимаясь в кроны деревьев в лесах.

Конечно, листья и побеги растений в какой-то мере защищены от насекомых ядовитыми, клейкими или смолистыми веществами, а также густым опушением. Однако это спасает растения не во всех случаях, а есть насекомые, которым свойственно употреблять в пищу даже листья, содержащие сильные яды, например алкалоиды. Нет почти растений, которыми не питались бы те или иные виды насекомых.

Только современные мхи и папоротники насекомые почти совершенно игнорируют. Этот факт очень примечателен. Он, может быть, указывает на то, что в далекой древности, еще в девоне, когда мхи и папоротники господствовали среди наземных растений, уже имевшиеся в те времена насекомые ими не питались. Приспособление же насекомых к использованию листьев живых растений началось позже - в карбоне и перми - и было первоначально связано с голосемянными растениями, подобными современным гинкго, хвойным и саговникам. А еще позже, во второй половине мезозойской эры, насекомые начали все больше и больше связывать свою судьбу с покрытосемянными растениями, образовывавшимися из древних голосемянных постепенно и незаметно для насекомых.

В процессе длительного эволюционного приспособления очень многие современные растения приобрели своеобразную способность противостоять вредному воздействию листогрызущих насекомых. У этих растений, например у дубов, распустившиеся весной листья в значительной мере объедают гусеницы бабочек личинки пилильщиков и жуки. Но вскоре, когда листогрызущие насекомые в большинстве уже закончили питание и личиночное развитие до следующего года, растения образуют новые листья. Таким образом, растения, развивая дополнительное количество листвы с расчетом на ее поедание насекомыми, нейтрализуют их вредное влияние.

Иная картина в вечнозеленых, постоянно хорошо увлажняемых тропических лесах, где повреждение насекомыми листьев растений, в том числе и деревьев, очень незначительно. Этим растения обязаны мириадам муравьев и других хищников, круглый год, днем и ночью нападающих на насекомых, открыто живущих на листьях.

Рис. 7. В тропических лесах листву деревьев и кустарников надежно охраняют муравьи-портные

Больше всего страдают от насекомых хвойные деревья в тайге, особенно после пожаров и неумелой вырубки деревьев. Муравьев и других насекомоядных животных в тайге недостаточно, хвоегрызущие насекомые на осветленных участках леса, где много солнца и теплее, размножаются очень быстро, поэтому они сильно повреждают хвою, которая не успевает восстанавливаться. Деревья слабеют, их питание ухудшается, древесина начинает подвергаться нападению различных древоядных насекомых. В результате хвойные леса гибнут на больших площадях, особенно такие ценные, как кедровые и сосновые.

В общем, самые различные насекомые исключительно широко используют в пищу зеленые части растений. Почти 60% всех видов насекомых земного шара питается листьями и в меньшей мере хвоей. При этом хлорофиллоносной тканью питаются представители таких отрядов, которые включают особенно большое число видов. К ним относятся прямокрылые, равнокрылые - цикады, листоблошки и тли, многие клопы, разнообразные жуки - долгоносики, листоеды, хрущи и другие, подавляющее большинство бабочек, пилильщики и некоторые другие перепончатокрылые, а также многие двукрылые.

Другая существенная пища насекомых - это остатки опавших листьев и хвои, гниющие плоды и древесная труха. Около 10% всех насекомых, главным образом первичнобескрылые термиты, некоторые клопы, очень многие жуки и двукрылые питаются растительными остатками. Хотя видовое разнообразие этих насекомых не столь велико, как питающихся зело пью меньшая у них и пищевая специализация - они хорошо усваивают остатки самых разных растении, но общая численность особей таких насекомых в природе, пожалуй, сравнима с численностью зеленоядных, а часто и превышает ее.

Возможность широкого использования насекомыми подобной казалось бы, малопитательной пищи объясняется прежде всего тем, что в кишечнике насекомых имеется богатый набор симбиотических микроорганизмов, расщепляющих трудноусваиваемые вещества, особенно клетчатку. При этом насекомые частично могут переваривать и симбионтов, получая таким образом белки, жиры и витамины. Кроме того, немалое значение для питания насекомых, потребляющих растительные остатки, имеют сапрофитные грибы и бактерии, особенно хорошо развивающиеся во влажном растительном мусоре.

Если мы учтем то обстоятельство, что другие наземные беспозвоночные - кольчатые и плоские черви, нематоды и мокрицы, клещи, кивсяки и брюхоногие моллюски питаются растительными остатками только в сырых местообитаниях, а позвоночные вообще отказываются от такой пищи, то становится очевидным большое значение насекомых в переработке этих органических веществ.

Растения представляют насекомым и другую пищу, что также характеризует значительное их своеобразие. Древесину живых растений, а также еще совершенно крепкую древесину погибших деревьев, а соответственно и различные изделия из нее, насекомые, почти монополизировали. Особенно интенсивно разрушают древесину, питаясь ею, термиты, различные жуки - усачи, златки, точильщики и другие, затем, некоторые бабочки, например древоточцы и стеклянницы, также рогохвосты, из перепончатокрылых. Муравьи, прогрызая в древесине ходы и камеры при устройстве своих гнезд, нередко играют очень существенную роль в разрушении стволов погибших деревьев. Это можно наблюдать и в тропических лесах, и в широколиственных или еловых лесах Европы, и. даже в суровой обстановке лесотундры.

Очень охотно собирают насекомые пыльцу и нектар в цветах растений. Здесь у них почти нет конкурентов среди других животных. Только немногие мелкие птицы тропических стран колибри и нектарки, да тропические летучие мыши - присное обились добывать нектар из венчиков крупных цветов, хотя они питаются не столько нектаром, сколько различными мелкими насекомыми.

Для пчел, к которым относятся одиночные пчелы, семейные медоносные пчелы, шмели и целый ряд паразитических форм, живущих и развивающихся в гнездах других представителей этого надсемейства, нектар и пыльца стали основным источником пищи, если не единственным. Исключительно пыльцой и нектаром питаются, кроме того, осы мазариды и некоторые складчатокрылые осы, которые, как и пчелы, выкармливают своих личинок этой пищей.

Пыльцой или нектаром, или тем и другим одновременно, питаются во взрослом состоянии различные виды насекомых, преимущественно высокоорганизованные, что и понятно, поскольку цветковые покрытосемянные растения появились сравнительно недавно - во второй половине мезозойской эры, то есть через многие десятки миллионов лет после заселения растениями и более примитивными насекомыми наземных местообитаний. Так, пыльцой и нектаром питаются очень многие виды современных жуков, бабочки, из перепончатокрылых - пилильщики, наездники, осы блестянки, сколии, дорожные, роющие и складчатокрылые осы, муравьи, а из двукрылых самые разные представители этого отряда (от низших двукрылых - комаров и мошек - до таких высокоорганизованных, как цветочные мухи сирфиды или же настоящие мухи).

В использовании плодов и семян растений в пищу с насекомыми в какой-то мере могут сравниться высшие наземные позвоночные - птицы и млекопитающие. Однако только некоторые виды и группы видов этих животных регулярно поедают плоды и семена. Из птиц к ним относятся воробьиные, врановые, голуби, попугаи, туканы и некоторые другие, например куриные, а из млекопитающих - грызуны, обезьяны, отдельные виды рукокрылых, отчасти свиньи, олени и другие копытные, а также слоны и медведи. В большинстве случаев они не уничтожают весь урожай семян. Скорее, наоборот, питаясь плодами или семенами и при этом теряя на землю созревшие семена и перенося их на другие участки местности, эти животные способствуют размножению и расселению растений.

В то же время насекомые в большинстве случаев повреждают и уничтожают несозревшие, еще молодые семена. Использование таких семян насекомыми бывает часто тотальным, нередко весь урожай семя" полностью погибает. Есть растения (и дикорастущие, и культивируемые человеком), семена которых насекомые регулярно поражают на 50-80% и даже на 90% с лишним. При этом насекомые лишь в редких случаях способствуют распространению семян (исключение составляют некоторые муравьи). Вполне возможно, что способность большинства растений давать огромное количество семян вызвана прежде всего очень интенсивным нападением насекомых на эти богатые питательными веществами органы растений.

Если теперь посмотреть, как насекомые употребляют в пищу корни, луковицы, клубни и другие подземные части растений, то и в этом отношении можно легко обнаружить их явно большую роль по сравнению с другими наземными животными. Конечно, среди других беспозвоночных есть охотники до подобной пищи, например различные круглые черви - нематоды, некоторые растительноядные клещи, а среди позвоночных - ряд видов грызунов и свиньи. Но такого массового нападения на подземные органы самых разнообразных растений (как это можно видеть на примере насекомых) во всех этих случаях обычно не бывает. А из насекомых подземные части растений повреждают и уничтожают сверчки и медведки, цикады, тли и червецы, клопы и личинки жуков хрущей, щелкунов, чернотелок, пыльцеедов, усачей и златок, гусеницы некоторых бабочек и личинки ряда видов комаров и мух.

Наконец, насекомых очень привлекают грибы: их мицелий и плодовые тела. Последнее хорошо известно каждому, кто имел дело со съедобными грибами. Действительно, в лесу трудно найти хотя бы один вполне выросший гриб, который не был бы "червивым". Наиболее часто плодовые тела различных грибов, в том числе и трутовиков, растущих на коре деревьев, бывают изъедены личинками комаров, мух, жуков щелкунов, чернотелок и грибоедов, а также гусеницами некоторых бабочек. В почве грибной мицелий служит важным, если не самым основным источником пищи для первичнобескрылых насекомых, некоторых мелких клопов, личинок многих жуков и низших двукрылых. При этом грибоядные насекомые, поедая грибную ткань, нередко распространяют споры грибов, наподобие того, как это наблюдается в случае питания позвоночных животных плодами и семенами покрытосемянных растений. Таким образом, видно исключительно полное и многообразное употребление в пищу насекомыми всех органов наземных растений и их остатков.

Как же питаются насекомые другими животными или продуктами их жизнедеятельности, есть ли в этом отношении какое-либо своеобразие насекомых по сравнению с другими беспозвоночными или с позвоночными животными?

Прежде всего, очень многие систематические группы насекомых - целые отряды, семейства и богатые видами роды - в своем питании связаны преимущественно с другими насекомыми, особенно растительноядными, но нередко и с хищными, трупоядными, паразитическими и прочими. Насекомыми питаются почти 15% всех видов этого класса. Таковы стрекозы, богомолы, многие кузнечики, ряд семейств водных и наземных клопов, из жуков - жужелицы, плавунцы, вертячки, стафилины и другие, затем, сетчатокрылые, верблюдки, складчатокрылые осы, муравьи и некоторые двукрылые - особенно бекасницы и ктыри. К ним следует прибавить очень богатые видами группы паразитоидных насекомых, личинки которых постепенно, по мере своего развития поедают насекомых-хозяев - это наездники, хальциды и близкие к ним семейства, сколии, мутиллиды, дрииниды, бетилиды, осы блестянки и роющие осы, а также целый ряд семейств мух тахин, саркофаг, фазий и других. Ни в каком другом типе или классе животных мы не находим такого интенсивного поедания себе подобных!

Рис. 8. Роющие осы заготавливают для своего потомства гусениц и других насекомых

Все другие наземные беспозвоночные, не говоря уже о морских и пресноводных беспозвоночных, относительно нечасто питаются своими родственниками. Так, паукообразные поедают в основном насекомых, хищные многоножки и клещи - насекомых и кольчатых червей, а многие клещи сосут кровь позвоночных. Амфибии питаются в основном беспозвоночными животными, хищные рептилии - насекомыми, рыбами, амфибиями, птицами и млекопитающими. Только немногие змеи нападают в основном на ящериц. Птицы, кроме растительной пищи, поедают преимущественно беспозвоночных, рыб, амфибий, рептилий, мелких млекопитающих. Лишь некоторые дневные хищные птицы, особенно соколы и ястребы, специализированы на питании другими птицами. Из наземных млекопитающих многие питаются беспозвоночными животными - насекомоядные, ящеры, муравьеды, броненосцы, летучие мыши, хотя беспозвоночные составляют существенный источник пищи и для других зверей, в частности для лемуров и обезьян, сусликов и тушканчиков, барсуков, лис и медведей. Многие млекопитающие ловят рыб, амфибий, рептилий и птиц. Лишь в пище представителей отряда хищных - кошачьих, волков и некоторых куньих - другие млекопитающие (особенно грызуны и копытные) составляют существенный компонент.

В то же время интересно, что насекомые в большинстве не питаются другими животными. Только полпроцента всех насекомых питаются пауками, дождевыми червями, мокрицами или моллюсками. К ним относятся, прежде всего, дорожные осы, некоторые роющие осы, мухи, а из жуков, например, жужелицы и светляки. Примерно тот же процент составляют насекомые, сосущие кровь позвоночных или же развивающиеся в теле этих животных.

Рассмотрев основные источники пищи насекомых, можно наконец, сказать несколько слов о питании насекомых таким "непопулярными" среди наземных животных пищевыми субстратами, как трупы различных беспозвоночных и позвоночных животных, а также навоз крупных растительноядных млекопитающих.

Только насекомые (вместе с некоторыми млекопитающими, особенно шакалами и гиенами, а из птиц - грифами, кондорами и стервятниками) убирают трупы крупных животных с земной поверхности. Мелких же позвоночных и беспозвоночных после их смерти уничтожают в основном мухи, жуки мертвоеды и жуки кожееды, а также муравьи.

Еще более существенна роль насекомых в утилизации навоза копытных и слонов. По существу лишь насекомые - мухи, жуки копрофаги и термиты - поедают этот субстрат. Если бы не они, то степи и саванны уже через несколько лет были бы покрыты почти сплошным слоем навоза, что погубило бы растения, а вслед за ними и животных в этих ландшафтах. Подобная обстановка в свое время и создалась на обширных пастбищах в Австралии, на которых отсутствовали соответствующие насекомые, прежде всего, жуки навозники.

Рассматривая особенности питания насекомых, нельзя не обратить внимания еще на некоторые моменты. Огромное количество представителей насекомых имеет весьма специализированное питание, чему соответствуют строение их ротовых частей, а также поведение и приуроченность к тем или иным местообитаниям, время появления и активности в природе взрослых особей. Немало насекомых развивается только на определенных, обычно родственных растениях, например на хвойных, или на розоцветных, или на дубах. Известный колорадский жук питается несколькими видами пасленовых как дикими, так и культурными, в том числе картофелем, а гусеницы бабочки махаона выкармливаются на разных видах зонтичных трав. Есть целый ряд видов с узкоспециализированным питанием и среди хищных насекомых, среди паразитоидов и эктопаразитов позвоночных, а также среди насекомых-опылителей, посещающих цветущие растения только одного семейства, рода, а иногда и одного вида.

В общем, можно легко заметить, что узкая пищевая специализация свойственна прежде всего паразитическим насекомым - экто- и эндопаразитам, а также наиболее высокоорганизованным насекомым больших отрядов.

Таковы многие цикады и клопы, а особенно жуки (листоеды, долгоносики, короеды, усачи и другие), различные бабочки, перепончатокрылые и двукрылые.

Так как насекомые очень разнообразны по своему образу жизни и их много видов в каждой местности/то узкая пищевая специализация этих организмов не противоречит весьма полной, совместной утилизации ими самых различных органических веществ. Даже, наоборот, такая специализация, способствуя более успешной переработке того или иного вида пищи, повышает значение насекомых в целом в отношении скорости использования ими органических веществ на суше. Ни среди других беспозвоночных, ни среди позвоночных животных не встречаются систематические группы в объеме классов, которые отличались бы столь широким диапазоном использования разной пищи.

Еще одно свойство насекомых как потребителей органических веществ отличает их от позвоночных. Это свойство обусловлено малыми размерами их тела. Заметим, что у насекомых отношение жующей поверхности челюстей и всасывающей поверхности кишечника к общей поверхности тела приблизительно такое же, как и у большинства позвоночных. Поскольку с уменьшением размера животного его объем уменьшается в кубе, а площадь тех или иных участков тела, в данном случае обрабатывающих и усваивающих пищу, только в квадрате, то оказывается, что насекомые могут в десятки и сотни раз успешнее обеспечивать питательными веществами жизнедеятельность своего организма.

Это можно представить и другим образом. Если мы сравним какое-нибудь крупное травоядное млекопитающее (например, корову) с саранчой, то объем тела и вес коровы будет равен общему объему и весу примерно 200 тысяч экземпляров саранчи. Общая площадь ротовых отверстий саранчи в этом случае почти в 60 раз больше всей поверхности тела одной коровы, а общая длина средних отделов их кишечников составит что-нибудь около 7-8 километров и они будут иметь общую всасывающую поверхность почти в 10 раз большую поверхности средней кишки коровы.

В результате очень большой относительной мощности ротового аппарата насекомых он очень интенсивно обеспечивает кишечник порциями пищи, а сравнительно большая всасывающая поверхность кишечника - быстрое снабжение питанием всех тканей тела. Поэтому насекомые, несмотря на значительную теплоотдачу, растут быстрее, чем позвоночные, нередко в 100 раз.

Итак, каждое насекомое поедает очень много пищи. Например, гусеница в сутки съедает количество листьев, в 4-5 раз превышающее вес ее тела. А если учесть, что общий вес растительноядных насекомых на каком-либо природном участке местности нередко в десятки раз превышает вес всех живущих здесь же растительноядных позвоночных, то становится очевидной огромная роль насекомых в природе, а также в лесном и сельском хозяйстве.