Без них мертвы континенты

Обитатели зеленых храмов

Теперь обратим внимание на отношения между миром насекомых и растениями суши.

Земля - "зеленая планета". Если взглянуть на нее со стороны, то окажется, что поверхность континентов и островов, обращенную во вселенную и периодически освещаемую солнечным светом, почти сплошь одевает покров разнообразнейших хлорофиллоносных растений. В одних местах он густой, в других же более прозрачный - разреженный.

Постоянно зеленой остается большая часть суши в области экватора и тропиков. В этих широтах только кое-где исчезает зеленая окраска суши в сухое время года и поверхность становится желтовато-серой - это саванны Африки и Индии, пампасы и льяносы Америки.

Чем дальше к северу и югу, тем менее продолжительно зеленеет суша. На немногие месяцы появляется зелень в степях и пустынях, ненадолго одеваются листвой леса средних широт. Но даже и здесь, где большую часть года деревья и кустарники стоят голые, а травы блекнут и засыхают, где живительная влага падает на сушу только холодными кристалликами льда, покрывая местность сверкающим снегом, зелень все же видна. Круглый год зеленеют сосновые и можжевеловые леса на востоке Азии или в горах Средиземноморья, Мексики и юга Соединенных Штатов Америки, зеленеет хвойная тайга из елей, пихт, кедра и сосен в Европе, Западной Сибири, на Алтае и в Приморье, а в западном полушарии - на Аляске и в Канаде. Рост и цветение растений, создание ими нового органического вещества всегда происходит в наиболее теплое время года. Одновременно подвижными становятся и насекомые, они тоже начинают усиленно питаться и размножаться. В это время устанавливаются наиболее тесные отношения между насекомыми и растениями - в течение всего года во. влажных тропиках и только на несколько месяцев в других местах земного шара.

От подобного "внеземного" взгляда перейдем к взгляду на зеленый покров Земли с точки зрения насекомого, то есть существа, имеющего рост в среднем около полусантиметра. Лес, средняя высота которого около 30 метров, будет выглядеть для насекомого гигантским, как если бы человек оказался среди деревьев высотой 10 километров, причем их кроны простирались бы на 5-6 километров и более, а стволы средней толщины имели бы диаметр что-нибудь около 200-300 метров. И невысокие травы; стали бы огромными, как небоскребы, а их листья имели бы размеры десятки метров в поперечнике.

Вот с такой окружающей обстановкой реально приходится иметь дело насекомым. Чтобы чувствовать себя в этой обстановке вполне хорошо, а иными словами найти здесь пищу или наиболее подходящие условия температуры, влажности и освещения, насекомые должны очень быстро и легко передвигаться. И действительно, стоит посмотреть с каким проворством, словно торопясь, ползет какой-нибудь жук по земле среди нагромождения сухих веточек и листьев, как ловко бежит муравей по неровностям коры дуба, с какой скоростью, всего за три-четыре секунды, муха или пчела пролетает от земли до вершины дерева, и становится очевидным, что насекомых не пугает огромность окружающего их мира.

Быстрый бег - несколько сантиметров в секунду, прыжки на десятки сантиметров, полет со скоростью нескольких метров в секунду позволяют насекомым чувствовать себя среди растительности, вполне хорошо, "как дома".

Итак, первое, что следует сказать об отношениях насекомых и растений - это исключительное многообразие обстановки, создаваемой растениями, огромные размеры растений, по сравнению с насекомыми, сильнейшее влияние растений на климатические условия. Здесь на каждом участке своя температура и влажность, свое освещение и движение воздуха. Здесь же укромные места и великое разнообразие и обилие пищи. Насекомому остается только выбирать среди всего этого разнообразия наиболее подходящие условия, насекомые подготовлены к этому. Полет, малые размеры тела, обеспечивающие ничтожное влияние гравитаций и возможность использовать молекулярные силы - силы сцепления, малая инерция тела и относительно гигантская мышечная сила насекомых - во много раз большая по отношению к весу тела, чем у человека- все это позволяет им прекрасно приспосабливаться к жизни среди растительности.

Не следует, однако, думать, что насекомые мечутся до этому огромному растительному миру куда угодно и непрерывно. Выйдем на луг в ранние утренние часы в середине июня, когда солнце только-только поднялось над ближайшим лесом и его лучи разноцветными огоньками сверкают в алмазных каплях росы, повисших на траве. Посмотрим внимательно вокруг. Вот к стеблю прижалась зелено-бурая кобылка, на освещенном листе распластала крылья оранжевая, в черных пятнышках бабочка. Муха ктырь сидит на верхушке травинки. Насекомые в это время согреваются после сырой ночной прохлады.

Рис. 22. Жертвами хищных мух ктырей нередко становятся осы

Заметим этих насекомых, особенно тех, которые чем-нибудь отличаются от себе подобных. У бабочки, например, может быть надорван край заднего крыла, а висящий на нижней стороне листа крупный комар долгоножка - без одной ноги, пестрый жук усач лишился половины своего уса. Нетрудно и пометить в ранние утренние часы окоченевших насекомых - слегка коснуться кисточкой с окрашенным белой, желтой или красной краской коллодием до спинки или крыла насекомого.

Придем на то же место часа через три-четыре. Становится уже жарко. Только на соседнюю травинку перескочила кобылка и грызет верхушку стебля злака. Здесь же порхает, присаживаясь на цветы, знакомая оранжевая бабочка. Временами она поднимается высоко над лугом в быстром танце с какой-нибудь бабочкой, прилетевшей со стороны, и опять опускается к траве. Муха ктырь сидит почти там же, но теперь в ее передних лапах беспомощно повисла убитая оса. Ктырь же глубоко запустил свой острый хоботок сквозь тонкую перепонку между затылком и спинкой осы и высасывает ее содержимое. Жук усач с оторванным усом переполз только на несколько сантиметров со средней части стебля таволги на легкое душистое соцветие этого растения и, перебираясь с одного цветка на другой, жует пыльники.

Придем на это место к вечеру, а то и дня через два, и опять встретим многих своих знакомцев на том же участке луга.

Рис. 23. Личинка златоглазки высасывает одну тлю за другой, не встречая никакого противодействия

В большинстве случаев насекомые в течение долгого времени остаются в пределах нескольких десятков или сотен квадратных метров леса, луга или поля. Только некоторые из них охотятся на гораздо большей территории, например стрекозы, но и они вновь и вновь возвращаются на старое место по уже знакомому охотничьему маршруту.

А пчелы и осы, несмотря на свою подвижность, отлетают от гнезд обычно на 200-500 метров. Муравьи убегают на несколько метров или десятков метров, тли же и многие мелкие жуки, а также гусеницы все время проводят на одном кусте, ветви дерева или же травянистом растении. Меньше всего подвижны растительноядные насекомые, именно те, которые питаются хвоей и листьями, сосут стебли растений, а особенно те, которые обитают под корой и в древесине или же в лесной подстилке и на корнях. Только взрослые особи этих насекомых при расселении и поиске мест для откладки яиц преодолевают довольно большие расстояния.

Гораздо больше двигаются и перемещаются с места на место такие растительноядные насекомые, которые питаются более избранной и не повсюду имеющейся пищей: сосущие нектар, собирающие пыльцу, развивающиеся в грибах, в плодах и семенах. Что касается хищных и паразитических насекомых или же кровососов, то они могут сильно отличаться в отношении подвижности. Например, стрекозы, особенно крупные, ловящие добычу в воздухе, весьма подвижны. Они далеко отлетают от родных водоемов в поисках пищи- на лесные поляны, на обширные луга или же в степь. Другие, как хищные жуки, личинки златоглазок или мух сирфов, долго охотятся на одном месте: жуки охотятся в каком-нибудь грибе, а личинки златоглазок и сирфов - в колониях тлей. В этом случае хищники имеют много малоподвижной пищи вокруг себя и Поэтому у них нет потребности искать ее в разных местах.

Подвижность насекомых зависит не только от способа питания, особенностей пищи и ее распределения, но и от изменчивости микроклиматических условий. Открыто живущие растительноядные насекомые, подвергающиеся непрерывным колебаниям температуры и влажности воздуха, больше перемещаются, чем живущие скрытно- в древесине и древесной трухе, в почве, лесной подстилке и тому подобных укромных местах.

Рис. 24. Тропический клоп щитник хорошо маскируется на светлой древесной коре

Большая подвижность и осторожность открыто живущих растительноядных, хищных и паразитических насекомых связана и с тем, что на них особенно часто нападают самые различные хищники, особенно птицы, ящерицы, лягушки, пауки и хищные насекомые. Особенно заметна очень большая осторожность насекомых в тропических местностях, где хищников очень много, где они разнообразны, ловки и активны днем и ночью, в любое время года и при всякой погоде. Среди открыто живущих насекомых нередки и замечательные примеры криптической окраски и формы. Часто насекомые для защиты от врагов приобретают в процессе естественного отбора покровительственную окраску и форму, скрывающую их от глаз врага, а в ряде случаев и от глаз жертвы на фоне различных частей растений. Обычно жуки, бабочки, клопы и другие насекомые маскируются под цвет коры деревьев. Многие насекомые имеют форму и цвет тела, делающие их похожими на веточки или шипы. Насекомые, которые маскируются своей окраской, а часто и формой тела на зеленых листьях, имеют зеленую окраску. Таковы очень многие кузнечики и саранчовые, некоторые тараканы, многие мелкие цикады, разнообразные хищные и особенно растительноядные клопы, многие жуки, в частности листоеды и долгоносики, златоглазки, бабочки и их гусеницы, а также некоторые пилильщики и их личинки, мелкие комары и мухи.

Рис. 25. Заготовленные жуками кравчиками куски листьев - корм для их личинок

На фоне живых растений или растительных остатков скрываются хищные насекомые - клопы редувии или же богомолы. Как растительноядным, так и хищным насекомым растительность помогает при постоянном нападении хищников сохраняться в таком количестве, которое необходимо для оставления потомства. Очень глубокая приспособленность, значительная специализация насекомых в отношении растительного покрова суши выражена, кроме того, в строении ротовых частей растительноядных насекомых, в строении их органов пищеварения, в наличии внутри кишечника специфических симбионтных микроорганизмов, обеспечивающих переваривание трудноусваиваемой клетчатки растений. Здесь стоит вспомнить хотя бы сосущие хоботки тлей, червецов, цикад и клопов, которыми они высасывают соки растений, а также мощные челюсти жуков кравчиков или муравьев листорезов, при помощи которых они отгрызают кусочки листьев и переносят в свои гнезда.

А разве не с растениями связаны многообразные и тонкие приспособления у бабочек, пчел и мух для поедания и сбора пыльцы, для добывания нектара, накапливающегося в венчиках цветов? У некоторых мух сирфид, питающихся цветочной пыльцой, в желудке имеются многочисленные тонкие и острые шипы, разрушающие оболочку заглатываемых пыльцевых зерен. Особенного совершенства достигает строение и поведение пчел - опылителей очень многих цветущих растений. Строение их хоботков и приспособлений для сбора пыльцы на ногах или брюшке, особенности зрения и обоняния этих насекомых, скорость их полета и даже ритм развития и время появления взрослых особей в природе соответствуют строению цветов и времени цветения определенных видов растений.

В настоящее время на Земле существует около 25-30 тысяч различных видов пчел. И все они питаются только нектаром и пыльцой покрытосемянных растений. В Центральной Европе цветы около 85% видов растений посещают и опыляют преимущественно пчелы. Во влажных тропических лесах и в пустынях процент пчелоопыляемых растений бывает еще значительнее.

Представим себе, что на Земле совершенно исчезли бы пчелы, и тогда потускнели бы ландшафты нашей планеты. В тундре и высокогорьях остались бы мхи, лишайники да осоки, в средних широтах - сосны, ели, пихты, лиственницы, ольха, береза, осина, дубы и некоторые другие ветроопыляемые деревья и немногие кустарники, а почва была бы покрыта мхами, папоротниками, осоками и некоторыми злаками. В степях безраздельно господствовали бы злаки, в пустынях - осоки и некоторые злаки (при этом песчаные массивы, не сдерживаемые корнями насекомоопыляемых кустарников, пришли бы в движение), а на месте саванн и влажных тропических лесов простирались бы сплошные заросли высоких злаков.

Но на этом процесс обеднения ландшафтов не остановился бы. Исчезли бы очень многие растительноядные животные - млекопитающие, птицы и насекомые. Вслед за ними стали бы исчезать хищные млекопитающие, птицы, рептилии, хищные и паразитические насекомые, а также, насекомые, питающиеся трупами и навозом крупных млекопитающих.

Злаки стали бы также исчезать, так как для них необходима совместная жизнь с насекомоопыляемыми растениями. Обнажилась бы почва, а потоки дождевой и снеговой воды быстро начали бы размывать ее, поскольку медленнорастущие лишайники, мхи и папоротники не смогли бы сдержать разрушение поверхности на крутых склонах водоразделов. Понизился бы уровень грунтовых вод, с исчезновением почвы и подземных вод начали бы гибнуть и ветроопыляемые хвойные и лиственные деревья, а также кустарники. И все это произошло бы быстро - в течение несколько сотен или тысяч лет, то1 есть гораздо быстрее, чем смогли бы возникнуть совершенно новые виды и роды животных, которые своей совместной деятельностью обеспечили бы устойчивость жизни растений на водоразделах. Вот какая катастрофа постигла бы природные ландшафты суши без разных видов пчел.

Хотя мы представили себе, как будто, невероятный случай исчезновения всех пчел на Земле, на самом деле при ведении сельского хозяйства без учета значения пчел нередко возникает некоторое подобие нарисованной картины. Хорошо еще, что пчелы очень разнообразны но своей экологии и поэтому в культурном ландшафте исчезают одни из них и, наоборот, нередко увеличивается численность других.

В общем следует сказать, что современные ландшафты суши основаны прежде всего на огромном симбиозе^* покрытосемянных растений и пчел. Эти организмы нужны для существования большинства других современных животных и растений суши. А последние в свою очередь входят в состав различных животнорастительных симбиозов, что так резко отличает современную жизнь на суше от того, что было 150-200 миллионов лет тому назад - в конце палеозойской и в начале мезозойской эр. Тогда наземные, животные и растения были связаны главным образом с побережьями, причем большинство животных питалось в водоемах, а наземная растительность для них была нужна в основном как временное укрытие. Растения же получали минеральное питание при сносе вещества с водоразделов и при сильных разливах водоемов после дождей.

^* (Симбиоз - совместная жизнь организмов обычно разных видов, при которой организмы и того и другого вида или же одного из них извлекают для себя пользу.)

Таблица 3. Насекомые пустынь: 1 - пустынная совка; 2 - муха мидаида; 3 - богомол; 4 - пчела антофора; 5 - бражник; 6 - изменчивая златка; 7 - белый хрущ; 8 - пустынный долгоносик; 9 - муравьиный лев; 10 - муха ктырь; 11 - клоп стибаропус; 12 - роющая оса; 13 - навозный жук соитие; 14 - жужелица Маннергейма; 15 - жужелица скарит; 16 - немка; 17 - муравей фаэтончик; 18 - каспийская чернотелка; 19 - скарабей; 20 - таракан черепашка, 21 - гигантский медляк; 22 - изящная чернотелка

Таблица 4. Насекомые листопадных широколиственных лесов: 1 - жук восковка; 2 - дневной павлиний глаз; 3 - муха сирф; 4 - пяденица; 5 - гусеница пяденицы; 6 - наездник рисса; 7 - жук усач; 8 - лесной шмель; 9 - муха тахина; 10 - бронзовка; 11 - жук щелкун; 12 - божья коровка; 13 - жук листоед; 14 - траурница; 15 - личинка березового пилильщика; 16 - березовый пилильщик; 17 - желудевый долгоносик; 18 - гусеница непарного шелкопряда; 19 - жужелица красотел; 20 - майский хрущ; 21 - четырехточечный мертвоед; 22 - мускусный усач; 23 - дубовый шелкопряд; 24 - жук-олень; 25 - комар долгоножка; 26 - муравей; 27 - жужелица карабус; 28 - опушечный шмель; 29 - серебристая лунка

У современных растений, так же как и у насекомых, имеется много появившихся в ходе эволюции приспособлений к совместной жизни. Таковы, прежде всего, замечательные примеры приспособительного строения цветов, посещаемых насекомыми. Форма лепестков, их цвет, запах цветка, положение нектарников, пестиков и тычинок - все исключительно совершенно приспособлено к посещению насекомыми. Так, шалфей приспособлен к опылению тяжелыми крупными пчелами - шмелями. У шалфея после распускания цветка вначале созревают тычинки, имеющие вид рычага. Когда шмель залезает в глубь венчика цветка, он толкает головой короткое плечо этого рычага, а длинное плечо с пыльниками на верхушке ударяет насекомое по спинке, оставляя на ней пыльцу. Затем шмель летит к другому цветку шалфея и, если тот более зрелый, с уже высунувшимся из-под шлема пестиком, то пыльца со спинки шмеля пристает к рыльцу пестика этого цветка.

А у орхидей цветы снабжают голову пчелы или мухи целыми скоплениями пыльцы - поллиниями. Поллинии имеют липкое основание и легко отрываются от родного цветка. При полете пчелы или мухи поллинии, несколько подсыхая, наклоняются вперед и, когда насекомое садится на другой цветок орхидеи того же вида, пыльцевые зерна поллиниев попадают на рыльца пестиков.

Рис. 26. Голову цветочных мух нередко украшают поллинии - мешочки с пыльцевыми зернами орхидей

Или же цветок люцерны, у которого тычинки и пестик находятся в лодочке и напряжены, как сжатая пружина. Стоит пчеле сесть на лодочку и раздвинуть боковые лепестки-весла, и тотчас тычинки и пестик с силой ударят но брюшку пчелы снизу. При этом рыльце пестика забирает с волосков на нижней стороне тела насекомого пыльцу чужих цветов люцерны, тычинки осыпают пчелу дополнительной порцией пыльцы. После того как пчела улетит, рыльца пестика плотно прижимается к верхнему лепестку-парусу, и поэтому своя пыльца уже никак не может проникнуть к рыльцу. Много можно было бы привести примеров, показывающих совершенство приспособлений цветов к их перекрестному опылению пчелами и другими насекомыми. Одно из следствий успешного перекрестного опыления цветов насекомыми - экономия пыльцы и независимость размножения растений от прихоти ветра, чрезмерной или недостаточной влажности воздуха.

У растений имеются и другие приспособления к насекомым. Насекомые являются самыми энергичными и массовыми потребителями всех частей живых растений. И поэтому у растений в ходе эволюции не могли не появиться различные защитные свойства, которые если не полностью, то хотя бы отчасти защищают их от насекомых.

Один из наиболее обычных способов защиты растений от насекомых - выделение ими эфирных, смолистых и других веществ. Эти вещества содержатся в листьях, выделяются из древесины и камбия, покрывают молодые листочки (например, у тополя). При этом только постоянное нападение насекомых на растения эволюционно поддерживает выделение этих веществ в достаточном количестве. Кстати, и человек нередко заинтересован в таких веществах.

И, наконец, еще одна очень важная, но часто забываемая функция насекомых. Растения могут быть от рождения слабыми, они, как и животные, болеют при поражении многими вирусными и грибковыми инфекциями. Страдают растения и от неблагоприятной погоды - засухи, морозов, излишнего увлажнения. И все эти больные растения, которые дали бы ослабленное, хилое потомство, вовремя уничтожают насекомые, поддерживая таким образом высокую жизнеспособность оставшихся.