Советы юному энтомологу [1987 Никитский Н.Б., Свиридов А.В. - Береги природу! Насекомые Красной книги СССР]

Наши рассказы подошли к концу. В них нам хотелось передать свою тревогу за сложный и разнообразный мир наших маленьких соседей по планете - насекомых. То, как дальше сложится их судьба, зависит во многом от вас - подрастающего поколения. Если вам захотелось поближе познакомиться с насекомыми в природе, рассмотрите, как они устроены, как развиваются и чем питаются, а также воспользуйтесь нашими советами по наблюдению за ними.

Как устроено насекомое?

Тело насекомого состоит из трех хорошо обособленных отделов: головы (1), груди (9) и брюшка (13). На голове расположены основные органы чувств - усики (3), щупики (8), и глаза (2), а также ротовой аппарат (4-7), а на груди органы движения - три пары ног (16) и чаще две пары крыльев (14-15). Насекомое хорошо защищено и приспособлено для обитания в самых разнообразных условиях внешней среды. Тело его покрыто прочной защитной хитиновой оболочкой - кутикулой, очень стойкой к различным внешним воздействиям. Ведь она не растворяется даже в щелочах и органических растворителях!

Расчлененный самец жука-оленя: 1 - голова, 2 - глаз, 3 - усик, 4 - верхняя губа, 5 - верхняя челюсть, 6 - нижняя челюсть, 7 - нижняя губа, 8 - щупик, 9 - грудь, 10 - переднегрудь (грудной щит, переднеспинка), 11 - среднегрудь, 12 - заднегрудь, 13 - брюшко, 14 - переднее крыло (надкрылье), 15 - заднее (перепончатое) крыло, 16 - ноги, 17 - тазик, 18 - вертлуг, 19 - бедро, 20 - голень, 21 - лапка

Общий вид жука-оленя

Чем и как едят насекомые?

Основные типы ротовых аппаратов

Самый простой и древний тип ротового аппарата - грызущий. В нем хорошо развиты все основные части ротового аппарата: верхняя губа (1), пара верхних (2) и пара нижних челюстей (3) и нижняя губа (4). У кого же встречается грызущий ротовой аппарат? Конечно же, у насекомых, питающихся обычно твердой пищей, - тараканов, жуков, гусениц бабочек. А вот у клопов ротовой аппарат называется колюще-сосущим, и с его помощью насекомые высасывают соки растений или животных. Верхние (2) и нижние (3) челюсти этих животных видоизменены в парные длинные и тонкие щетинки. Проколов верхними челюстями ткань растения или животного и углубив ранку, насекомое соединяет вместе обе нижние челюсти, между которыми образуется два канала. По меньшему в ранку вбрызгивается слюна, а по большему всасывается пища. Интересно, что сам членистый хоботок (нижняя губа) (4) в приеме пищи не участвует, а служит лишь футляром в который вкладываются верхние и нижние челюсти. Ротовой аппарат большинства бабочек (имаго), питающихся нектаром цветов, называется сосущим. В нем, в отличие от клопов и тлей, нет колющих щетинок, а есть только сосущий хоботок (видоизмененная часть нижних челюстей), состоящий из двух полутрубок (3). В покое он спиралевидно скручен под голову. Когда же насекомое кормится, то хоботок его распрямляется и соединенные вместе полутрубки погружаются в венчик цветка и высасывают из него нектар. Есть у насекомых и другие типы ротовых аппаратов, но они встречаются значительно реже.

Грызущий - таракана: 1 - верхняя губа, 2 - верхние челюсти, 3 - нижние челюсти, 4 - нижняя губа

Колюще-сосущий - клопа: 1 - верхняя губа, 2 - верхние челюсти, 3 - нижние челюсти, 4 - нижняя губа

Сосущий - бабочки: 3 - нижние челюсти

Таракан кормится

Клоп-краевик обыкновенный

Бабочка-толстоголовка

Чем и как видят насекомые?

Строение сложного, или фасеточного, глаза

Главные органы зрения насекомых - это сложные, или фасеточные, глаза. Их одна пара, и расположены они по бокам головы. Каждый сложный глаз состоит из множества маленьких глазков, число которых доходит иногда до 30000. Снаружи каждый глазок образует на поверхности глаза округлую или шестигранную ячейку - фасетку (за что они и получили название фасеточных). Каждый глазок воспринимает изображение лишь небольшой части предмета, на который "нацелен"; все же вместе они дают цельное изображение объекта. Некоторые насекомые, например жуки-вертячки, быстро "скользящие" по поверхности воды, имеют даже четыре глаза (т. е. каждый фасеточный глаз у них разделен на два), верхние из которых служат для надводного зрения, а нижние, находящиеся под водой, - для подводного. В большинстве случаев насекомые близоруки и видят окружающие их предметы на расстоянии лишь нескольких метров. В то же время, по крайней мере некоторые из них, воспринимают поляризованный свет и видят ультрафиолетовые лучи (что нам недоступно). Именно поэтому-то многие ночные насекомые и летят хорошо на свет ламп с мощным ультрафиолетовым излучением.

Схематический разрез: 1 - глазки, 2 - фасетки

Схема строения одного глазка: 1 - хрусталик, 2 - хрустальный конус, 3 - пигментные (изолирующие) клетки, 4 - чувствительные клетки

Сложный двойной глаз жука-вертячки

Чем и как слышат насекомые?

По-разному! Кузнечики и сверчки, например, воспринимают звуковые сигналы голенями передних ног. Их органы слуха имеют снаружи вид маленьких окошечек, затянутых барабанной перепонкой (1). Внутри же самой голени находятся группы чувствительных клеток (2), которым и передается через барабанную перепонку изменение давления воздуха (в звуковых волнах). У саранчовых органы слуха расположены по бокам 1-го сегмента брюшка. Комары воспринимают звуки органами слуха на усиках, гусеницы бабочек - слуховыми волосками на теле. Диапазон воспринимаемых насекомыми звуковых сигналов очень велик: от инфразвука (например, 8 кол/с) до ультразвука (40000 кол/с и более).

Продольный разрез через переднюю голень кузнечика, с ее органом слуха (при большом увеличении). 1 - чувствительные клетки

Передняя голень кузнечиков с отверстиями органов слуха

Как передвигаются насекомые?

По земле и в воде, а также по растениям с помощью ног, а в воздухе за счет движения крыльев. При ползании по горизонтальной или слабо наклонной поверхности шесть ног насекомых функционально объединяются в две тройки, работающие поочередно. Одна тройка состоит из правой передней, левой средней и правой задней ноги, другая из левой передней, правой средней и левой задней. В каждый момент бега насекомое стоит на треножнике, образуемом одной из троек, тогда как ноги другой тройки отделены от субстрата и заносятся вперед. У одних насекомых все ноги бегательные (1), (жуки-жужелицы), у других - задние прыгательные (2) с утолщенным бедром (кузнечик или сверчок), у третьих - копательные с утолщенной передней голенью (3), у четвертых - плавательные (4), обтекаемой формы с плавательными волосками (плавунцы)... Некоторые насекомые, живущие в воде, используют реактивное движение, выбрасывая с силой воду из анального отверстия и получая при этом толчок в противоположном направлении (например, личинки разнокрылых стрекоз). А вот летают насекомые преимущественно за счет движения тонких перепончатых крыльев. Крыло неподвижно закрепленного насекомого, например пчелы, описывает траекторию, напоминающую по форме цифру 8, обращенную верхним концом назад. Большая частота взмахов крыльев насекомых, сочетающих различные типы движений, создает единый аэродинамический эффект и позволяет насекомому держаться в воздухе и лететь вперед. А ведь скорость полета некоторых быстро летающих насекомых, например стрекоз, может составлять до 100 км/ч, а частота колебания крыльев комаров-мокрецов - 1000 раз в 1 с.

Жук-плавунец в родной стихии

Основные типы ног насекомых: 1 - ходильная - жука- жужелицы, 2 - прыгательная - представителя семейства саранчовых, 3 - копательная - медведки, 4 - плавательная - жука-плавунца

Схема траектории крыла мухи-журчалки при стоячем полете

Схема двух фаз бега жука-жужелицы

Голубокрылая кобылка в прыжке

Жук-бронзовка в полете

Как защищаются насекомые?

Тоже очень по-разному! Одни отпугивающей внешностью или окраской. Например, бабочка глазчатый бражник в случае опасности резко "выставляет на показ" свои яркие задние "глазчатые" крылья, отпугивая врага. Другие выделяют ядовитые или пахучие вещества. Так, жук-медляк в случае опасности приподнимает кончик брюшка и выстреливает из анального отверстия дурно пахнущую жидкость в сторону врага. Третья спасают себя поразительным сходством с хищными или ядовитыми насекомыми. Такая защитная окраска называется мимикрией и свойственна, в частности многим мухам-журчалкам, напоминающим по окраске ос и шмелей. Четвертые делаются незаметными на фоне субстрата или похожи на какой-либо неподвижный предмет. Таковы, например бабочки-пяденицы, которые почти сливаются с корой дерева, на котором сидят. Гусеницы же этих бабочек, будучи встревожены, вытягивают тело, прикрепляясь к растению двумя парами задних ног таким образом, что делаются очень похожими на торчащую веточку. Хотя все разнообразие защитных механизмов этим, конечно же, не исчерпывается.

Бабочка глазчатый бражник в позе угрозы

Жук-медляк в позе угрозы

Бабочка березовая пяденица на коре березы

Где же здесь сучок, а где гусеница?

Как насекомые находят друг друга?

По-разному! Одни по окраске, которая у самцов и самок нередко сильно различается. Другие по звуку - вспомним стрекочущих самцов кузнечиков, привлекающих самок. А все ли вы представляете, чем издают звуки эти насекомые? Оказывается, у них существует специальное приспособление на крыльях. На одном крыле (верхнем) - утолщенная зазубренная жилка снизу, а на другом (нижнем) - сверху на внутреннем крае крыла острый кантик, а рядом - тонкая прозрачная, натянутая, как струна, резонирующая мембранка, усиливающая звук. И вот при трении с большой частотой зазубренной жилки о кантик насекомые и издают звуки. Одни издают, а другие воспринимают с помощью органов слуха на голенях. Некоторые насекомые отыскивают друг друга в ночные часы, сигнализируя о себе свечением (например, жук-светляк). У большинства насекомых хорошо развиты органы осязания и обоняния, которые могут располагаться на усиках, щупиках и даже лапках. Органы обоняния многих насекомых очень чувствительны и реагируют на чрезвычайно маленькое количество привлекающего вещества (ферамона), что позволяет им находить друг друга на больших расстояниях.

Самец (1) и самка (2) бабочки зорька закавказской

Самец большого ночного павлиньего глаза в поисках самки (сверху) и фосфорецирующий жук-светляк (снизу в правом углу)

Как насекомые находят друг друга?

Звуковой аппарат самца кузнечика: 1 - верхнее надкрылье (вид снизу), 2 - нижнее надкрылье (вид сверху), 3 - стрекотальная жилка, 4 - стрекотальный канатик, 5 - резонирующая мембрана, 6 - стрекотальная жилка (при большом увеличении)

Как происходит развитие насекомых?

Развитие насекомых проходит с превращением. Что это значит? Это значит, что личинки насекомых, т. е. особи, выходящие из отложенных самкой яиц, сильно отличаются от взрослых. В процессе роста и развития эти личинки превращаются в половозрелых особей - имаго. В одних случаях это преобразование может происходить постепенно, т. е. чем старше личинка, тем более похожа она на взрослое насекомое (это насекомые с неполным превращением), в других основные изменения в строении личинки наблюдаются при переходе ее в куколку, которая предшествует взрослому насекомому (это насекомые с полным превращением). Типичные представители насекомых с неполным превращением - это, например, тараканы, кузнечики, клопы, а насекомых с полным превращением - жуки, бабочки, мухи, пчелы.

Развитие саранчи (неполное): 1 - яйцо, 2 - личинка, 3 - взрослая особь (имаго)

Развитие бабочки (полное): 1 - яйцо, 2 - личинка (гусеница), 3 - куколка, 4 - взрослая особь (имаго)

Где живут и чем питаются насекомые?

Насекомые освоили все среды обитания. Живут они и порознь, и большими семьями, когда в гнезде возникают сложные взаимоотношения между особями (вспомним пчел, шмелей, муравьев). Единственное место, где насекомых почти нет, - это моря и океаны. Да и то встречаются, например клопы-водомерки. Вполне соответствует разнообразию мест обитания и пища насекомых. Кого среди них только нет! Здесь большая группа фитофагов, питающаяся листьями растений, и ксилофаги, утилизирующие древесину, и пожиратели других животных - зоофаги, среди которых можно выделить хищников, например божьих коровок, поедающих тлей и паразитов. Питание трупами животных свойственно некрофагам, например многим жукам-могильщикам, а навозом - копрофагам, например жукам-навозникам. Для сапрофагов свойственна утилизация разлагающихся растительных остатков. Но, пожалуй, к числу одного из наиболее замечательных эволюционных "достижений" насекомых можно отнести переработку ими даже воска, свойственную гусенице бабочки восковой огневки, или шерсти и коллекций, наблюдаемую у личинок жуков-кожеедов.

Паразит - яйцеед трихограмма на яйце бабочки-совки

Жук-дровосек лептура на соцветии сложноцветного

Личинка жука-дровосека, питающаяся древесиной

Мертвоед четырехточечный поедающий гусеницу бабочки

Семиточечная божья коровка, поедающая тлю

Живущие в воде личинки ручейников строят домики-убежища из самых различных материалов: остатков растений, ракушек, песчинок и т. п. Вместе с домиками они передвигаются по дну водоемов.

Клоп-водомерка на поверхности воды

Бабочка махаон, кормящаяся нектаром цветка

Гусеница бабочки махаона, питающаяся листьями дикого зонтичного растения

Стрекоза на берегу водоема

Личинка ручейника на дне водоема

В холодную погоду самка-основательница теплом своего тела согревает коконы с находящимися в них личинками.

Шмель за работой

В гнезде шмеля

Муравей-лиометопум европейский

На муравьиной тропе

Медведка, поедающая клубень картофеля

Как научиться различать насекомых?

В первую очередь научитесь различать насекомых, живущих в вашей местности. Конечно, не всех. Их очень много. Достаточно уметь узнавать "в лицо" представителей основных отрядов и семейств. Тут вам понадобятся школьные определители и атласы насекомых. Посмотрите, как выглядят насекомые разных отрядов и семейств, прочтите, где они живут и когда их можно видеть, и попытайтесь поискать их в природе. Можно осторожно поймать насекомое сачком, разглядеть, а потом отпустить на волю. Вашими первыми спутниками будут складная лупа и дневник с карандашом.

Записывайте в дневник, каких насекомых и где вам удалось увидеть, а также моменты их жизни, которые показались вам интересными. Делая запись в дневнике, необходимо указать место и дату наблюдения. Место надо указывать точно: область, географическая точка, расстояние от нее в км и направление (например, северо-восток). Дат тоже точно: число, месяц, год. На обложке дневника надо написать имя, фамилию наблюдателя и адрес.

Что делать дальше?

Немного освоившись в мире насекомых, можно перейти к более сложному и кропотливому этапу: начать заниматься фотографированием насекомых, их собиранием и определением и, кроме того, приступить к изучению и наблюдению более скрытых, но не менее интересных сторон их жизни.

Можно ли собирать насекомых?

В нашей книге шел разговор о редких насекомых нашей страны. Конечно, таких насекомых собирать для коллекции или держать в неволе нельзя. Здесь же мы опишем те виды сбора насекомых, которые не будут являться вмешательством в жизнь природы. Это сбор мертвых насекомых. Их можно найти между оконными рамами, в абажурах. Не принесет вреда и сбор насекомых на обочинах дорог, в огородах и садах, поскольку здесь они все равно уничтожаются. Более того, обирать вредных насекомых с культурных растений даже полезно. Большую часть насекомых добывают стряхиванием с растений.

Как наблюдать живых насекомых в искусственных условиях?

Сложные наблюдения над насекомыми можно сделать в специальных, искусственных помещениях - садках. При этом надо помнить, что без необходимости этого делать не надо, особенно если собираетесь наблюдать над целой колонией личинок или частью муравейника. И конечно, чтобы опыты были по возможности полезны, проконсультируйтесь с биологом. Насекомых после опыта необходимо выпускать на волю.

Садки для наблюдений изготовить нетрудно. Для крупных насекомых подходит террариум со стенками, частью стеклянными, частью затянутыми металлической сеткой. Для содержания насекомых, питающихся растениями, подходит деревянный садок, затянутый марлей с полиэтиленовыми окошечками. В фанерном полу проделывается отверстие, под которым ставится банка или бутылка с водой, в которой стоят свежие растения.

Как наблюдать живых насекомых в искусственных условиях?

Перед вами, ребята, несколько снимков насекомых, сделанных в природе. Вы сами сможете их оценить по достоинству. Охотнику с фотоаппаратом за насекомыми нужна большая наблюдательность и немалая выдержка. В самом деле, можно ли наспех и без опыта запечатлеть чудесное превращение клопа из черного в ярко-красного, бегущую жужелицу или бабочку, на секунду присевшую на цветок полакомиться нектаром. Конечно же, начинать фотографирование надо с неподвижных или малоподвижных объектов. Для начала подойдут и разнообразные гусеницы, застывшие на своем кормовом растении, и ленивый странник жук-чернотелка, и жук-навозник, и затаившийся богомол. Впрочем, попробуйте сами...

Как фотографировать насекомых?

Очень полезно фотографировать личинок. Дело в том, что личинки насекомых изучены хуже, чем взрослые особи, к тому же их трудно хранить в коллекциях. Снимок же может храниться и служить для определения неизвестных личинок, в том числе и редких, охраняемых видов.

Как фотографировать насекомых?

Сложности при съемке насекомых в основном сводятся к тому, что многие из них очень мелки и очень подвижны. Порой нужно большое терпение, чтобы подстеречь шмеля или сфотографировать муравьев-тружеников. При макросъемке насекомых обычно к объективу фотоаппарата прикручивают удлинительные кольца. Набор колец каждый раз нужно подбирать в зависимости от расстояния до объекта. Лучше снимать на цветную обратимую пленку. К слайдам нужно сделать этикетки со сведениями, где и когда сделан снимок. Слайды могут быть сгруппированы по биологической системе, по ландшафтам.