К этому следует добавить, что численность некоторых насекомых в то или иное время года нередко увеличивается в несколько раз по сравнению с обычной. Например, численность разных бабочек или их гусениц в широколиственных лесах Средней Европы и Кавказа довольно регулярно увеличивается через несколько лет в десятки раз, и тогда их вес на каждом гектаре леса возрастает до 300–600 килограммов. Также и в степях в середине лета общий вес саранчовых — кобылок, прусов и других — достигает нередко 150–250 килограммов на гектаре. Много бывает и майских хрущей в годы их повышенной численности — сотни килограммов на каждом гектаре посадок леса или же разреженных естественных лесов.
Нечего уж говорить об огромной, хотя и кратковременной, «нагрузке» перелетной саранчи на поверхность полей или тростниковых зарослей. В этих местах общий вес саранчи достигает нескольких тонн на каждом гектаре, саранча быстро съедает всю зелень и поэтому вынуждена непрерывно переходить или перелетать на новые участки.
Одна из существенных особенностей насекомых — их способность быстро развиваться и давать за короткое время несколько поколений. Например, такие обычные и массовые насекомые, как тли, бабочки, комары и мухи, дают в течение года 2–5 и более поколений. В результате этого годовая «продуктивность» насекомых на каждом гектаре суши составляет в среднем от 500 килограммов до 1 тонны, что намного значительнее «продуктивности» остальных «макроскопических» наземных животных — как позвоночных, так и беспозвоночных. Вся эта появляющаяся в течение года масса насекомых перерабатывает огромное количество пищи — тонны, а то и десятки тонн различных органических веществ на каждом гектаре, и в свою очередь служит пищей многим группам других животных — паукам, скорпионам, сенокосцам, многоножкам, лягушкам, ящерицам, птицам, землеройкам и летучим мышам. Может возникнуть мысль, что причиной обилия насекомых в самых различных ландшафтах оказывается их очень большая плодовитость. Но на самом деле плодовитость почти всех видов насекомых не слишком значительна. Самки большинства видов откладывают обычно всего несколько десятков и только некоторые — несколько сотен яиц в течение своей жизни.
Имеются, конечно, исключения. Например самки семейных насекомых — муравьев, термитов и медоносных пчел — производят за свою жизнь, продолжающуюся несколько лет, нередко многие миллионы яиц. Но эти насекомые особые — большинство самок у них неплодущие, так называемые рабочие особи, которые только ухаживают за самкой-царицей и ее многочисленным потомством. В результате возникшего в процессе естественного отбора разделения труда у живущих семьями насекомых самка-царица как бы возмещает своей большой плодовитостью бесплодность сотен и тысяч живущих с ней ее потомков — рабочих особей.
Чем же можно объяснить изобилие особей насекомых в природе? Основная причина этого заключается прежде всего в очень высоком совершенстве строения и поведения насекомых. Оно позволяет им быстро и эффективно находить пищу и подходящие условия температуры и влажности, успешно спасаться от врагов, а также тем или иным образом благополучно переживать хотя и временные, но нередко довольно продолжительные неблагоприятные условия — морозы, засуху и отсутствие пищи. В результате насекомые, несмотря на умеренную плодовитость, отличаются обычно сравнительно малой смертностью и постоянством численности. А большая активность насекомых при поиске пищи и мест откладки яиц, быстрота индивидуального развития способствуют тому, что численность особей большинства видов обычно держится на высоком уровне.
В тех же случаях, когда нормальная величина смертности насекомых уменьшается, что случается, как правило, тогда, когда перестает полностью или частично действовать какой-либо фактор, обычно приводящий к гибели некоторое количество особей насекомых, их численность быстро увеличивается. Обычно это происходит при благоприятных климатических условиях в течение развития нескольких поколений насекомых. Это может происходить даже в тех природных ландшафтах, где у насекомых много врагов и конкурентов. Так, особенно часто можно наблюдать подобное усиленное размножение у открыто живущих растительноядных видов, то есть имеющих почти неограниченное количество легкодоступной пищи, хотя и часто подвергающихся неблагоприятному действию погоды — температуры, влажности, ветрам и осадкам. Особенно обычны массовые размножения многих листоядных жуков, бабочек и пилильщиков.
Но наиболее характерны вспышки размножения насекомых в условиях культурного ландшафта — на полях, в садах, в хранилищах зерна и других продуктов, в жилищах человека, а также в лесах, сильно нарушенных пожарами, рубкой или выпасом скота. В подобной обстановке растительноядные насекомые обычно не подвержены достаточно интенсивному нападению со стороны хищников и паразитов — других насекомых, пауков, птиц и летучих мышей. Вследствие этого численность растительноядных насекомых в культурном ландшафте имеет постоянную тенденцию увеличиваться. Если погодные условия или температура и влажность внутри построек человека способствуют развитию этих насекомых, то их численность резко возрастает. Она может быть опять снижена только в результате энергичной борьбы с такими насекомыми при помощи ядов, уничтожения зараженных продуктов, строгого карантина и тому подобных средств.
В общем, мы живем в среде, наполненной хлорофиллом и насекомыми. Последние используют в пищу преимущественно живую или отмершую хлорофиллоносную ткань. И насекомые и хлорофиллоносная ткань как бы перемешаны между собой в пространстве на поверхности суши. Но это не какая-то хаотическая смесь, а сложно и тонко организованная живая система. В ее образовании принимают участие и другие наземные животные и бесхлорофилльные грибы, бактерии и вирусы.
Так же, как мы заинтересованы в продолжении жизни зеленых растений, мы должны быть заинтересованы и в нормальной деятельности насекомых, составляющих биологическое единство с растениями. А для этого численность насекомых должна быть достаточной, особенно тех, которые наиболее нужны растениям, например, для опыления их цветков или же для образования почв.
Способность насекомых быстро утилизировать различные органические вещества растительного происхождения со временем, быть может, позволит получать с помощью этих организмов, например термитов и мух, огромное количество животного белка, жиров и других сложных соединений. Не исключена и такая возможность, как получение от искусственно разводимых насекомых, в частности мух дрозофил, достаточного количества полноценных пищевых веществ для человека во время многомесячных, а тем более многолетних космических путешествий.
Ведь стоит принять во внимание одно существенное обстоятельство: при уменьшении объема и веса тела животного в десятки и сотни миллионов раз, а таково соотношение между коровой и мухой-дрозофилой, рабочая поверхность пищеварительной системы уменьшается лишь в сотни тысяч раз. Таким образом, скорость переработки пищи дрозофилами и усвоение ими растительного вещества в единицу времени по крайней мере в десятки раз больше, чем у крупного рогатого скота. Отсюда гораздо значительнее и продуктивность биомассы насекомых, что вполне оправдывает непосредственное потребление их человеком, естественно, после соответствующей несложной переработки этого «полуфабриката». Кормление же разводимыми насекомыми других, более традиционных «мясных» домашних животных, например свиней, кур, гусей, сводит почти на нет перспективность «насекомоводства», поскольку очень значительная биомасса насекомых, съедаемых этими позвоночными, расходуется без пользы для человека, только для поддержания жизнедеятельности домашних животных — на их движения и непрерывную выработку тепла в теле.
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 бoльшая часть суши в области экватора и тропиков. В этих широтах только кое-где исчезает зеленая окраска 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 бoльшую 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, 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 гравитации 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 по 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.
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.
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, плодах и семенах. Что касается хищных и паразитических насекомых или же кровососов, то они могут сильно отличаться друг от друга 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, обширные луга или в степь. Другие — хищные жуки, личинки златоглазок или мух сирфов — долго охотятся на одном месте: жуки 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.