Игорь Акимушкин - Мир животных. Насекомые. Пауки
Пахучие железы на брюшке самки – дополнительный, а у многих бабочек и главный сигнал, привлекающий самцов. У некоторых бабочек шелкопрядов и волнянок доверие к запахам, распространяемым самкой, настолько велико, что внешний вид надушенных этим запахом предметов их не интересует. Самцы слетаются к отделенному от прочего тела брюшку самки, даже к кусочкам бумаги, пропитанным привлекающей их жидкостью.
Количество этой жидкости может быть фантастически малым – 10-10 миллиграмма! Самцов некоторых сатурний, или павлиноглазок, заранее помеченных, уносили от самки, которая сидела в небольшой клетке: 26 процентов прилетели обратно за 11 километров! 46 процентов – с расстояния в четыре километра. Трудно даже представить, как тонко обоняние этих бабочек.
Не только у самок, но и у самцов есть железы, испускающие запах, который привлекает представителей противоположного пола. У бабочек сатиров такие железы располагаются на передних крыльях. В брачных церемониях этих бабочек давно замечен один, если так можно выразиться, странный ритуал. Когда самец найдет самку, он, встав перед ней, некоторое время ритмично складывает и расправляет крылья, затем широко их раскидывает в стороны, склонившись перед самкой как бы в поклоне. Но вот он складывает крылья вместе, зажимая между ними усики самки. Теперь известно, что как раз там, где усики касаются его крыльев, и расположены пахучие железки-удостоверение его мужской зрелости.
Запахи самцов усиливаются в тысячи раз, когда они собираются стаями. Многие комары, веснянки, поденки вьются на определенных местах большими скоплениями, самки прилетают к ним, руководствуясь не только обонянием, но и зрением.
Светящиеся насекомые привлекают партнеров, зажигая свои природные фонарики, которые горят непрерывно, как у нашего обычного светлячка, либо мигают в определенном ритме.
Звуковые сигналы – всевозможное стрекотание – наилучшим образом используются цикадами, сверчками и кузнечиками.
У одних насекомых оплодотворение повторяется несколько раз в жизни, у других случается только однажды. Пример – медоносная пчела. Она улетает в брачный полет с несколькими трутнями. Сперма хранится в ее теле несколько лет, пока пчелиная матка живет и плодоносит. Несколько сот тысяч яиц успевает она отложить за это время. «Царица» некоторых термитов ежедневно откладывает несколько тысяч яиц. Так как порой она доживает и до пятидесяти лет, то общая ее продукция может достигать десятков миллионов яиц!
Плодовитость других насекомых в общем невелика. У жучка, которого часто можно встретить на розах и других цветах, садового хрущика, всего 14 яиц. Интересно, что питательные вещества, из которых образуются яйца, были заготовлены еще личинкой. Жук ест растения, но пища эта идет только на поддержание его собственной жизни.
Многие бабочки, мотыльки, то есть дневные и ночные чешуекрылые, и другие насекомые (взрослые) вообще ничего не едят, только сосут нектар и воду. Значит, белковой пищи они совсем не получают, а для развития яиц необходим и белок и жиры. Их запасы сберегает в своем теле тоже личинка. Некоторые бабочки не пьют и нектара, яйца, которые они откладывают, образовались и вполне созрели, когда эти бабочки были еще куколками.
Зрение
Тремя путями воспринимают свет насекомые: всей поверхностью тела, простыми глазками и сложными, так называемыми фасеточными, глазами.
Как показали опыты, всей поверхностью тела чувствуют свет гусеницы, личинки водяных жуков, тли, жуки (даже слепые пещерные), мучные черви, тараканы и, конечно, многие другие насекомые. Свет через кутикулу проникает к голове и вызывает соответствующие реакции в воспринимающих его клетках мозга.
Наиболее примитивные простые глазки, пожалуй, у личинок некоторых комаров. Это пигментные пятна с небольшим числом светочувствительных клеток (их нередко всего две или три). У личинок пилильщиков (отряд перепончатокрылых) и жуков глазки более сложные: пятьдесят и больше светочувствительных клеток, прикрытых сверху прозрачной линзой, утолщением кутикулы.
С каждой стороны головы личинки жука-скакуна шесть глазков, два из которых много больше других (в них шесть тысяч зрительных клеток). Хорошо ли они видят? Едва ли они способны передать в мозг впечатление о форме предмета. Однако приблизительные размеры увиденного два больших глазка засекают неплохо.
Личинка сидит в вертикальной норке, вырытой в песке. С расстояния в три-шесть сантиметров она замечает жертву или врага. Если проползающее близко насекомое не больше 3-4 миллиметров, личинка хватает его челюстями. Когда больше, прячется в норку.
Пять-шесть простых глазков на каждой стороне головы гусениц содержат каждый всего по одной «ретинальной палочке» – зрительному элементу – и прикрыты сверху линзой, способной концентрировать свет.
Каждый глаз в отдельности не дает представления о форме наблюдаемого предмета. Однако в опытах гусеница проявляла поразительные способности. Вертикальные предметы она видит лучше, чем горизонтальные. Из двух столбов или деревьев выбирает более высокое и ползет к нему, даже если заклеить черной краской все ее простейшие глазки, оставив лишь один. В каждый данный момент он видит лишь точку света, но гусеница вертит головой, рассматривая единственным своим глазом поочередно разные пункты предмета, и этого достаточно, чтобы в ее мозгу сложилась приблизительная картина увиденного. Конечно, неясная, нечеткая, но все-таки показанный ей объект гусеница замечает.
Простые глазки типичны для личинок насекомых, есть они, впрочем, и у многих взрослых. У последних главное – так называемые сложные, или фасеточные, глаза: по бокам головы. Сложены они из множества удлиненных простых глазков омматидиев. В каждом омматидии – соединенная нервом с мозгом воспринимающая свет клетка. Поверх нее – удлиненный хрусталик. Оба, светочувствительная клетка и хрусталик, окружены непроницаемым для света чехлом из пигментных клеток. Лишь сверху оставлено отверстие, но там хрусталик прикрыт прозрачной кутикулярной роговицей. Она общая для всех омматидиев, плотно прилегающих друг к другу и соединенных в один фасеточный глаз. В нем может быть всего 300 омматидиев (самка светлячка), 4000 (комнатная муха), 9000 (жук-плавунец), 17 000 (бабочки) и 10 000-28 000 у разных стрекоз.
Каждый омматидий передает в мозг только одну точку из всей сложной окружающей насекомое картины мира. Из множества отдельных точек, увиденных каждым из омматидиев, складывается в мозгу насекомого мозаичное «панно» предметов ландшафта.
У ночных насекомых (светлячков, других жуков, у мотыльков) эта мозаичная картина оптического видения, так сказать, более смазанная. Ночью пигментные клетки, отделяющие омматидии сложного глаза друг от друга, сокращаясь, стягиваются кверху, к роговице. Лучи света, попадающие в каждую фасетку, воспринимаются не только ее светочувствительной клеткой, но и клетками, расположенными в соседних омматидиях. Ведь теперь они не закрыты темными пигментными «шторками». Этим достигается более полное улавливание света, которого не так уж много в ночном мраке.
Днем же пигментные клетки заполняют все промежутки между омматидиями, и каждый из них воспринимает только те лучи, которые концентрирует его собственный хрусталик. Иными словами, «суперпозиционный», так его называют, глаз ночных насекомых днем функционирует как «аппозиционный» глаз насекомых дневных.
Не менее важна, чем число фасеток, другая их особенность: угол зрения каждого омматидия. Чем он меньше, тем выше разрешающая способность глаза и тем более мелкие детали наблюдаемого объекта он может увидеть. У омматидия уховертки угол зрения 8 градусов, у пчелы 1 градус. Подсчитано, что на каждую точку в мозаичной картине увиденного уховерткой у пчелы приходится 64 точки. Следовательно, мелкие детали наблюдаемого предмета глаз пчелы улавливает в десятки раз лучше.
Но в глаз с меньшим углом зрения проникает и меньше света. Поэтому величина фасеток в сложных глазах насекомых неодинакова. В тех направлениях, где нужна более яркая видимость и не так уж необходимо точное рассматривание деталей, располагаются более крупные фасетки. У слепня, например, в верхней половине глаза фасетки заметно крупнее, чем в нижней.
Подобные же четко разделенные арены с разновеликими омматидиями есть и у некоторых мух. У пчелы иное устройство фасеток: их угол зрения в направлении горизонтальной оси тела в два-три раза больше, чем по вертикали.
У жуков-вертячек и самцов поденок, по существу, два глаза с каждой стороны, один с крупными, другой с мелкими фасетками.
Помните, как гусеница, рассматривая предмет всего одним глазом (другие были замазаны краской), могла, однако, составить известное, правда, очень грубое представление о его форме. Она, вертя головой, весь объект разглядывала по частям, а запоминающий аппарат мозга складывал в единое впечатление все увиденные в каждый данный момент точки. Так же поступают и насекомые с фасеточными глазами: рассматривая что-либо, вертят головой. Сходный эффект достигается и без поворота головы, когда наблюдаемый объект движется или когда летит само насекомое. На лету фасеточные глаза видят лучше, чем в покое.
