1. У світі комах. можливості існування

У світі комах. можливості існування

Все в світі комах дивно - і різноманітність видів, і гігантська чисельність, і спосіб життя, і незбагненне за складністю та доцільності будову організмів, і часом незрозуміла поведінка окремих особин, родин, колоній. Комахою належить найважливіша роль і в багатоланкової екологічної ланцюги і в її найтонших, ледве вловимих нитках.

Це найбагатша видами група тварин. Вона налічує близько мільйона тільки описаних видів комах, і відкриття тривають. Вчені вважають, що комах на Землі не менше двох - трьох мільйонів видів. Це набагато більше, ніж усіх інших тварин і рослин разом узятих. Причому кожен вид комах має свої особливості будови, процесів життєдіяльності та поведінки. За словами одного відомого ентомолога, від одного виду комахи до іншого найчастіше не ближче, ніж від мухи до слона. А оскільки вид є якісно відокремлену форму живого, то все його представники взаємно схрещуються з утворенням потомства. У той же час міжвидові схрещування ніколи не дають повноцінного потомства, здатного до продовження роду і передачі «разновідових» ознак. Тут спрацьовує закладена в організмах генетична система захисту чистоти кожного виду.

Комахи становлять 29 загонів. Серед них: прямокрилі - коники, сарана, цвіркуни, капустянки, Тараканова, богомоли, терміти, бабки, поденки, воші; равнокрилиє (членістохоботние) - цикади, червці, попелиці; Клопи (або клопи); жорсткокрилі (або жуки); Лускокрилі (або метелики); двокрилі - мухи, комарі, москіти, мошки, блохи; перетинчастокрилі - бджоли, оси, мурахи, наїзники і інші.

Комахи - це багатогранне диво живої природи, мають на Землі своє особливе призначення, яке важко переоцінити. Вони є прекрасними обпилювачами, почвообразователямі, санітарами природи, і що важливо для людини - комахи покращують родючість грунту, стримують надмірне поширення багатьох сільськогосподарських шкідників, виробляють мед і лікарські речовини, барвники соковитих кольорів, шовк. Більше половини нашого харчування складає рослинна їжа. І 15% її зобов'язана своїм урожаєм комах-запилювачів. Вони запилюють і більшість рослинних кормів для тварин. Крім того, нам приносить насолоду милування красою химерних форм, малюнків і забарвлень тіла, а також граціозністю рухів. Тільки мала частина (близько 1%) комах, приносить мимовільний збитки діяльності людини. Але це ніщо в порівнянні з тією важливою роллю, яку вони відіграють у житті людей і в підтримці природного екологічної рівноваги.

Комахи щедро обдаровані всім необхідним, щоб активно жити і втілювати своє призначення на Землі. Вони мають досконалі органи і системи, а також мозок і своєрідне серце. Нервова та сенсорна (пов'язані з органами чуття) системи дозволяють комах відчувати і сприймати навколишній світ, органи руху - переміщатися в просторі і здійснювати всі дії, пов'язані з життєдіяльністю, а системи координації та управління цілеспрямовано керують всіма процесами і структурами організму, а також поведінкою комах .

При всьому багатстві форм і забарвлень, досконало будови організму, окремих пристроїв, систем і взаємозалежних фізіологічних процесів, поведінка комах відрізняється не меншою різноманітністю. Як генетично закладене інстинктивне поведінку, так і набутий індивідуальний досвід вражають своєю складністю, доцільністю та унікальністю. Не існує двох видів комах, які вели б себе однаково. Представника кожного виду можна дізнатися по вродженої стратегії добування їжі, будівельної діяльності, за тими позам, звукам, які виділяються хімічних речовин, які йому притаманні при харчовій, репродуктивної, захисної, соціальної та інших формах поведінки.

Незбагненна складність поведінки і будови організму суспільних комах - мурах, бджіл, ос, тремтів. З давніх-давен багато видів їх діяльності викликають почуття захоплення. Ще Августин Блаженний писав: «Нас вражають більше діяння маленьких мурашок і бджіл, ніж величезні тіла китів». Серед цих комах є і фермери, які пасуть, охороняють і «доять» корисних для них тварин і комахи-хлібороби, здатні не тільки збирати урожай, а й вирощувати його, підготувавши попередньо землю і посадкові насіння. Всі громадські комахи - прекрасні будівельники, які споруджують в залежності від своєї видової приналежності і малі індивідуальні будівлі, і великі громадські будинки, і цілі міста з потужними комунікативними системами. У них все враховано для нормальної життєдіяльності як окремої особини і сім'ї, аж до створення необхідного мікроклімату, так і життя колоній і гігантських федерацій громадських комах.

Сучасна ентомологія не бачить принципових підстав для протиставлення поведінки комах і так званих «вищих» хребетних тварин. Адже у комах деяких видів в поведінці беруть участь такі складні психічні процеси, як уява, абстрактне мислення, символізація, пам'ять, здатність до навчання та вироблення умовних рефлексів, власний «мова» і навіть елементарна розумова діяльність. Світ комах, куди входять ці дивовижні і досконалі створіння, крихкий і неповторний у всіх своїх різноманітних проявах. Його треба не тільки любити, але і обов'язково берегти.

Можливості для повсюдного проживання

Для комах - цього надзвичайно численного класу маленьких істот, характерно те, що вони успішно живуть і розмножуються практично повсюдно - від Заполяр'я до мучаться спекою пустель, і відсутні тільки в глибині океану. Буквально кишить комахами грунт. Міріади їх носяться в повітрі, і навіть на висоті до 2 км ці істоти утворюють гігантський шар планктону, який служить їжею для птахів.

Різноманітність типів організму і середовищ існування комах

Комахи кожного виду займають тільки той ареал і здатні витримувати саме ті умови навколишнього середовища, для яких призначений їх організм, «налаштовані» вроджені механізми життєдіяльності та поведінки. Завдяки цьому комахи можуть жити в найсуворіших умовах, навіть у холодній арктичної тундрі і на снігових гірських вершинах, в сонячних саванах і пустелях, у вологих тропічних лісах і тайзі, в оселях людей і на тварин. Наприклад, метелики, здавалося б, зовсім тендітні створіння, живуть на земній кулі майже повсюдно. Їх активна життєдіяльність можлива завдяки особливій доцільності типу організму, який умовно можна назвати «південним», «північним», «тропічним», «універсальним». Так, універсальний організм метеликів одних видів забезпечує їх поширення по багатьом районам з найрізноманітнішими природними факторами. А організм інших - призначений тільки для конкретного місця проживання, як, наприклад, у метеликів, що живуть виключно в Альпах, вище лінії снігів при середній температурі -100С. Або, наприклад, у одного з мешканців пустелі - жука-чернотелки деяких видів специфічне пристрій організму забезпечує активне життя саме в цьому середовищі. Комаха добре переносить спеку і втамовує спрагу, конденсируя живлющу вологу нічних туманів.

Особливості організму комах деяких видів дозволяють: зберігати життя після замерзання і відтавання; населяти гарячі джерела з температурою води + 500С; довгий час жити без води за рахунок окислення запасені поживних речовин; виживати в глибокому вакуумі і годинами знаходитися в чистому вуглекислому газі; жити в сольовому розсолі, сирої нафти і т.д.

Звичайно, в холодних і сухих районах, а також в таких критичних для життя умовах проживають представники небагатьох видів комах. Однак саме вони своїм прикладом з наочністю демонструють, якими справді феноменальними можливостями наділені, здавалося б, зовсім беззахисні істоти. Більше того, як і багато інших тварин, комахи саме не "виживають» в такій складній і суворою середовищі, а живуть в ній тієї повноцінної життям, особливості якої внесені в їх генетичну програму. Розглянемо це на деяких прикладах.

холодостійкість комах

Деякі комахи належать до завойовникам і постійним мешканцям гірських вершин. У сідловині Ельбрусу на висоті 5300 м можна побачити бабок і кропив'янка. А осіло живуть мухи, жуки, попелиці метелика, саранові виявлені в Гімалаях навіть на висоті 6000 м над рівнем моря. Харчуються вони пилком рослин і органічними залишками, які приносять гірські бризи. Живуть комахи під камінням, в грунті, в рідкісних плямах високогірних рослинних килимів і навіть в снігу. Але особливо багато їх у кромки танучого льоду, де велика вологість і легше знайти корм, принесений талої водою. Для нормального життя і відтворення цвіркуни одного з видів обов'язково оселяються саме на гірській місцевості, покритій снігом, так як пристрій їх організму розраховано тільки на середовище проживання зі зниженою температурою. А яка проживає в північних широтах і високо в горах метелик желтушка наділена дивовижну властивість живонародження, що дуже спантеличило свого часу ентомологів, оскільки для метеликів це не характерно. Передбачається, що живородіння допомагає її потомству завершити розвиток протягом короткого літа цих місць.

Блоха ізотома мешкає виключно на поверхні вічних снігів. Щоночі організм цього крихітного комахи піддається найжорстокішим випробуванням, однак комаха знову і знову демонструє чудову здатність жити в гранично суворих умовах. Воно повністю замерзає, як тільки заходить сонце, але завдяки своїй темній забарвленням також швидко відтає в теплих променях ранкових. Оживлений, блоха ізотома продовжує займатися усіма нагальними життєвими проблемами, здійснюючи реалізацію своєї спадкової програми, яку і передасть нащадкам. Нещодавно ентомологи виявили, що комарі-Дергун деяких видів теж здатні жити і продовжувати свій рід в таких екстремальних умовах, які, здавалося б, несумісні з життям. Вони живуть в тріщинах і тунелях льодовиків на високих схилах Гімалаїв. Ця комаха наділене таким чудовим організмом, що чудово відчуває себе і не замерзає при -160С. А самка комара навіть проявляє активність в зимовий період, коли в горах лютують морози. Як Дергун живуть і продовжують рід при таких низьких температурах, і які фізіологічні особливості їх організму комарів цього виду поки вченим не ясно.

Близько 40 видів комах (комарі, джмелі, жуки, денні і нічні метелики) живуть за Північним Полярним колом - там, де є квіткові рослини. Завдяки північного типу організму комарі деяких різновидів відіграють особливо важливу роль в холодних арктичних пустелях і зоні тундри. Їх самці і самки, перелітаючи від квітки до квітки, харчуються нектаром і попутно запилюють рослини. Адже в тундрі і тайзі практично немає бджіл. У Заполяр'ї запиленням квіток зайняті і джмелі. Їх організм добре оснащений для роботи в холодних краях. Активна робота м'язів і кудлата тепла шубка джмеля забезпечують нагрів його тіла до + 370С при зовнішній температурі повітря 00С. Це тепло утворюється під час польоту за рахунок хімічних реакцій, що відбуваються в м'язах.

Організм не тільки жителів високогір'я, а й мешканців мохів та лишайників антарктичних островів, наприклад жуків певних видів, здатний не руйнуватися при швидкому охолодженні майже до - 400С. Їх генетична програма управляє унікальним мініпроізводством гліцеринового масла та інших особливих речовин, дія яких подібна до дії відомого автомобільного антифризу. Такими ж рятівними речовинами наділені деякі види земноводних та інших холодостійких представників тваринного світу. А жуки і мухи, що мешкають на Алясці, наділені чудовою здатністю витримувати навіть температури до 600С. Комахи, звичайно, замерзають, але їх організм облаштований таким чином, що кристали льоду утворюються тільки зовні, не пошкоджуючи клітин, органів і тканин.

Від вологих тропіків до безводних пустель

Для незліченної кількості комах екологічної нішею служать тропічні ліси, що займають чималу частину земної поверхні. Гілки дерев, починаючи з висоти не нижче 15 м, так тісно переплетені між собою і щільно оповиті ліанами, що крізь утворену крону майже не пробивається світло. Полог лісу, товщина якого часом складає 30 м, заселений такими тваринами, як мавпи, птахи, миші, жаби, комахи і навіть земляні хробаки (!). Тутешні мешканці тут народжуються, ростуть, живуть активним повноцінним життям і вмирають. Причому багато хто з них за все своє життя ніколи не торкаються землі. А комахи живуть на всіх «поверхах» лісу: в землі, листовій підстилці, в стовбурах дерев, в глибині тропічного полога і на самому верхньому ярусі лісу - на гілках і листі цієї так званої «даху світу».

З комах в тропічному лісі переважають метелики, жуки, мурашки, терміти, цикади. Метелики і жуки надзвичайно великі і красиві. Їм дарована яскраве забарвлення, щоб за допомогою її знаходити свої пари, адже інакше в гущі переплетених гілок комах неможливо ні побачити, ні почути один одного. Існують там і дивовижні птіцекрилие метелики, гігантські крила (30 см) яких дозволяють в шлюбний сезон літати самців і самок вище суцільний крони тропічних дерев.

Комахи становлять і значну частину жителів пустель. Найбільше там мурах, москітів, комарів, жуків-чернотелок і красивих златок, особливо чорно-золотистого кольору. Всі вони ховаються від денної спеки в глибоких нірках, а вибираються на полювання тільки з настанням темряви. Чудові можливості організму і поведінки демонструють жуки-чернотелки деяких видів, що мешкають в найспекотніших і безводних районах пустелі. Завдяки інстинктивним поведінковим механізмам вони відправляються вночі на вершини піщаних дюн, щоб «випити вологу туманів». Опустивши голову, жук піднімає черевце догори і повертається назустріч вологому вітром з моря. Волога, конденсуючись на його особливої ​​ребристою спинці, стікає комасі прямо в рот.

Від солоних вод до нафти

Представники більшості видів комах живуть на суші, але чимало їх проживає в найрізноманітніших водних середовищах, в тому числі і нетрадиційних. Так, спеціальний електронний пристрій організму личинок деяких видів комарів дозволяє їм чудово розвиватися в гарячих гейзери, де можуть ще жити лише бактерії. Таку ж здатність виявляють зелені бабки, молоді особини яких є мешканцями гейзерів з температурою води + 400С. Личинки комарів в масі здатні розмножуватися і в солонуватих прибережних водах Каспійського моря. А такі комахи, як, наприклад клопи деяких видів, мають всі можливості для нормального життя в океанах - Атлантичному і Тихому.

Як не дивно, але існує каліфорнійська нафтова муха, місцепроживання і вся життєдіяльність якої пов'язана виключно з густою сирою нафтою. Згідно спадкової програмі вона харчується що потрапили туди і прилиплими комахами і навіть виробляє в нафти своє потомство. В її організмі все «передбачено» для цього. Кишечник мухи заселений бактеріями-симбионтами, які розщеплюють парафін нафти і сприяють його засвоєнню. Муха може вільно бігати на своїх тонких ніжках по нафтовій плівці, що не прилипаючи до неї, однак дотик до плівки будь-якою іншою частиною тіла для мухи згубно. Організм личинок цієї мухи, які розвиваються в сирої нафти і харчуються прилипли комахами, теж забезпечений усім необхідним. Так, програма інстинктивного поведінки змушує цих малюків, подібно водним личинкам, тримати кінчики спеціально виготовлених організмом дихальних трубок над поверхнею нафти, щоб дихати киснем повітря.