Известный ученый Казахстана профессор П. И. Мариковский постоянно радует читателей книгами о насекомых. Почти всегда его рассказы - открытие нового. И на этот раз перед вами повествование о том, как разумно позаботилась природа: человек и насекомые существуют рядом как часть органической жизни Земли. Каковы их взаимоотношения? Это и друзья и враги: мы боремся с насекомыми-вредителями и используем полезных. Нас радует красота этого мира и привлекают его тайны. Сложное строение органов насекомых, гармония жизни некоторых видов приковывают внимание и биологов, и физиков, и конструкторов, которые через познание их жизни идут к открытиям аналогов в медицине, технике, архитектуре, искусстве.
Книга адресована массовому читателю.
Содержание:
Введение 1
И числом, и умением 1
Врагов посылает нам судьба, друзей мы выбираем сами 4
Приручить - значит полюбить 22
Изучая других, мы познаем и самих себя 39
"Вовеки не замрет, не прекратится поэзия земли…" 50
Примечания 58
Павел Иустинович Мариковский
Насекомые вокруг нас
Введение
О насекомых написано очень много. К этой теме обращались как ученые, так и писатели.
Перед Вами необычная книга. В ней сделана попытка многопланово проследить связь - человек и насекомые. Вы найдете здесь разнообразные сведения о том, как в нашей жизни подчас невидимые нити тянутся к насекомым, какое влияние оказывают они на наши быт, чувства, мировоззрение. Вы прочтете, например, о тех из них, которые для нас являются врагами или друзьями. Узнаете о лекарствах, пище, приготовляемой из насекомых. Вас заинтересует и удивит то, что человек использует их для развлечений на досуге, что ставит памятники, слагает о них мифы, сказки, с ними связывает различные приметы. Наконец, книга раскрывает и то, какое неистощимое поле исследований для пытливого человеческого ума представляют эти порой незаметные и вместе с тем интересные животные.
Эта книга написана для тех, кто любознателен, кто любит природу, проявляет к ней и к миру живых существ внимание.
Насекомые… Кому они не известны, где их только нет! Они носятся мириадами в воздухе, незримо копошатся в почве, плавают в воде, и уж, конечно, вся поверхность суши наполнена насекомыми. Они всюду: в горах, низинах, холодной тундре, тенистых лесах, солнечных степях, жарких пустынях. Настоящее царство насекомых - тропические леса, и можно, наверное, сказать, что там они властвуют.
Природа щедро одарила насекомых: велика их численность - 2 миллиона видов, больше чем всех остальных животных и растений вместе взятых; потрясающее многообразие форм, окрасок, всевозможных приспособлений. И несмотря на то, что они так малы, не исключена возможность, что масса органического вещества животных на нашей планете больше всего представлена насекомыми.
Эти маленькие существа привлекают нас своими тайнами так же, как красотой и совершенством форм. Нет насекомых, безразличных для человека, как не безразлична ему природа. И, заботясь о сохранении окружающей среды, мы не должны забывать о важной ее части - насекомых.
Материал для книги собирался автором скрупулезно, по сути дела, в течение всей жизни. Сюда вошли собственные наблюдения над насекомыми, которые проводились мной как энтомологом - здесь они описаны. Названы и некоторые мои гипотезы, интересные догадки, которые, возможно, будут объяснены позже, когда человек еще больше узнает о насекомых. Многочисленные другие факты черпались из достоверных источников. Прежде всего это книги известных авторов - древних ученых, современных энтомологов, биологов, географов, путешественников. Те читатели, которых заинтересуют эти труды, найдут их названия по ходу повествования. Кроме того, использована масса материалов из газетных сообщений, популярных журналов, научных публикаций как отечественных, так и зарубежных - в основном сведения, давно забытые, ставшие достоянием архивов, носящие характер занимательного чтения. И так как их слишком много, в специальных ссылках они не оговариваются, но тем не менее большинство таких фактов автором подробно прокомментировано и обобщено.
Конечно, какие-то сведения, приведенные здесь, относятся к далекому прошлому различных народов, но они сохранили историческое значение и расширяют наши представления о жизни предков.
Надеюсь, что и те, кто интересуется жизнью насекомых и много знает о них, и те, кто прочтет о них впервые, в этой книге найдут для себя что-то новое.
И числом, и умением
В любом учебнике зоологии можно встретить примерно такие сведения о насекомых: тело их разделяется на три отдела - голову, грудь и брюшко - и состоит из отдельных сегментов, насечек . У этих животных нет внутреннего скелета, он - снаружи и выглядит твердым панцирем. При этом он не мешает движению, так как, подобно латам рыцарей, состоит из отдельных частиц, скрепленных между собой эластичными перепонками. К груди причленяются три пары ног и крылья… Вот так примерно пишут для краткости. Но на самом деле за этими сухими определениями лежит огромная информация, накопленная исследователями многих веков.
Энтомология - наука, изучающая насекомых, - настолько обширна и многогранна, что один человек, какими бы он не обладал способностями, не в силах познакомиться со всем, что она в себя включает.
"Мы плохо знаем насекомых, потому что они маленькие", - однажды сказал мне один знакомый. И наверное, он был близок к истине.
Да, насекомые в большинстве своем невелики. Хотя… бразильский палочник достигает в длину тридцати восьми сантиметров! Самая настоящая палка! Жук голиаф немного уступает ему, но зато более массивен. Самая большая бабочка - Орнитоптера виктория с Соломоновых островов - обладает размахом крыльев почти тридцать сантиметров. И можно сказать, что она крупнее многих певчих птиц! А ей немного, всего лишь на два сантиметра, уступает другая тропическая бабочка из Новой Гвинеи - птицекрылка Александрия, названная так в честь супруги английского короля Эдуарда VIII. Один из натуралистов начала XX века пытался подстрелить эту бабочку из дробовика, так как сачок был негодным инструментом для поимки великанши… Конечно, рядом с такими экземплярами жук Трихоптеринада просто кроха. Он ростом с большую инфузорию-туфельку: длина его тела лишь треть миллиметра! Само собой разумеется, трудно представить, что у такой малютки есть мозг, сердце, органы дыхания, кишечник…
Но если говорить вообще, то все-таки насекомые малы, и сила земного притяжения, доставляющая массу неудобств крупным животным, им почти неведома. Насекомое может спокойно падать с большой высоты без опасения разбиться, легко ползать по вертикальной поверхности или даже кверху ногами. Ему и легче держаться в воздухе, и, быть может, эта группа животных стала процветать на Земле благодаря незначительным размерам и способности к полету. Насекомому легче прокормиться, особенно в годы катастроф: пожаров, наводнений, засух, губительной жары или холодов. Однако маленькие размеры таят в себе главным образом одно неудобство - мокрое насекомое беспомощно, его вес возрастает почти в два раза. Правда, насекомые водные не боятся воды, она к ним не пристает. Наоборот, благодаря поверхностному натяжению эти виды свободно разгуливают по ее поверхности.
Малыми же размерами насекомого объясняются и особенности его дыхания. Воздух в организм поступает по мельчайшим трубочкам - трахеям - благодаря диффузии отдельных молекул газа, которая возможна только на малых расстояниях. Впрочем, некоторые насекомые, энергично сокращая и расправляя брюшко, тем самым способствуют обмену воздуха в трахеях.
О многом говорит их внешность.
Попробуйте взглянуть через лупу на разных насекомых. Сколько "лиц" и выражений! У муравья-рабочего головка круглая, небольшая; но в том же гнезде вы увидите феидолей-солдат с такой большой головой, что все туловище, в том числе и брюшко, покажутся вам небольшим к ней придатком! А какие разные головы у термитов: то с длинными носатыми выростами, то с "площадками", предназначенными для закрытия единственного входа в жилище. У мухи Диопсиды на голове странные и длинные рога, на кончике каждого рога расположены глаза. Самое рогатое насекомое - один из южноамериканских навозников, он обладает рогами в девять сантиметров, то есть равными половине длины тела. У слоника Аподеруса шея так сильно вытянута, что кажется, будто жук что-то с удивлением рассматривает. На подвижной голове богомола эмпузы застыли большие круглые глаза, а сверху на затылке длинный отросток с маленьким зеркальцем. Направит эмпуза зеркальце в сторону солнца - и на отростке, переливаясь всеми цветами радуги, засверкает будто капелька росы. У кобылки Акриды не лоб, а башня, и на самой ее вершине красуются глаза.
Жаль, что до сего времени не нашлось художника, который бы заинтересовался "лицами" насекомых! Какие бы замечательные портреты можно было написать!
Усы у насекомого - едва ли не самый главный орган чувств. И тут - богатое разнообразие! Вот усики-коротышки мухи с какими-то странными щетинками и вздутиями. А вот роскошные мохнатые усы комара звонца - куда там прославленным гусарским усам до комариных! У клопов рода Реупатобатес усики устроены как ножки и могут схватывать окружающие предметы. Кузнечик Долихопода имеет усики как ниточки, которые в длину в три-четыре раза больше тела. Так как Долихопод житель темных пещер, ему никак нельзя без длинных усов, заменяющих глаза, - усиками он далеко вокруг себя ощупывает предметы. Вообще усики особенно велики у насекомых с плохим зрением, например у муравьев, и меньше у обладающих хорошим. Удивляют усы насекомых своей непохожестью: как пилочка - у жука щелкуна, как гребеночка - у бабочки, как булавка - у жука стафилинида. Очень забавные усы жука хруща: будто книжка с полураскрытыми страницами. У комарика галлицы на усах сложные завитки, нити, выросты… И конечно, все это разнообразие закономерно предусмотрено природой, имеет какое-то значение.
Интересно разобраться, у кого какой рот. Тут совсем легко запутаться во множестве придатков, членистых щупиков, мясистых выростов. Впрочем, принцип ясен: кто как питается, у того и такие ротовые придатки. У бабочки, любительницы нектара - длинный хоботок. Если бы он не свертывался спиралью, то как бы она могла носить его при себе? Длинным хоботком бабочка проникает в кладовые нектара цветов. У комара-кусаки есть тонкие, длинные и острые кинжалы, заключенные в надежный футляр. Хоть и слаб хоботок комара, но прокалывает и кожу быка. Подобными кинжалами вооружена и вся прочая кровососущая братия: блохи, вши, слепни, мошки, мокрецы, москиты. Домашняя муха снабжена втягивающимся хоботком, и она всюду его применяет, и уж если придется - вылижет все вкусное, до мельчайшей капельки.
Какие острые и зазубренные челюсти у жука жужелицы! Схватит он гусеницу бабочки, моментально вопьется челюстями в мягкое тело, разорвет его на части и проглотит кусками. Кое-кого природа обидела, не дала никаких ротовых придатков и снизу головы ничего нет - голая площадка или какие-нибудь жалкие, ни к чему не способные остатки. Такому насекомому не нужны ротовые органы, его жизнь во взрослой фазе настолько коротка, что нет необходимости искать пищу: в организме достаточен запас питательных веществ, накопленных еще в стадии личинки.
Насекомые плохо видят, их зрение совсем не такое как у нас, а у живущих в темноте и вовсе нет никаких глаз. Зато какие большие у некоторых! В глазах стрекозы вы непременно заметите переливы разных цветов. Причем глаза занимают почти всю голову и состоят из множества мелких глазков, из них каждый способен давать маленькое самостоятельное изображение. У таких насекомых, как стрекоза, кроме того, есть еще на лбу дополнительные маленькие, будто крошечные линзы, три глазка. По-видимому, не зря они существуют одновременно с большими сложными глазками и, наверное, как-то по-другому рассматривают окружающий мир. Иногда два больших глаза так разрастаются, что занимают почти всю поверхность головы и сливаются один с другим. Порой же вместо двух сложных глаз появляется четыре, смотрящие в разные стороны. Например, поденка Клеон двумя глазами смотрит вверх, а двумя другими - по сторонам. Жук вертячка двумя глазами рассматривает все, что находится на поверхности воды, а двумя другими - все, что под водой. У одного комарика галлицы когда-то соединенные вместе глаза вновь разъединились, образовав дополнительный третий глаз - на лбу… Мир зрительных ощущений насекомых совсем иной, чем у человека и, наверное, по-своему богатый. Установлено, что они видят ультрафиолетовые лучи, различают недоступный человеку поляризованный свет неба.
Грудь насекомых - вместилище мощных мышц, приводящих в движение крылья и ноги. Она - центр движения. Не все насекомые обладают чудесным летательным аппаратом, многие из них - все низшие насекомые - никогда не имели крыльев, всегда были ползающими. Когда-то предки насекомых имели четыре крыла, впрочем и сейчас у многих столько же. Вполне вероятно, что у некоторых было и шесть крыльев - по паре на каждый сегмент груди. Во всяком случае палеонтологи нашли останки насекомых с сохранившимися рудиментами третьей пары крыльев. Теперь же чаще наблюдаем насекомых с двумя крыльями, а на месте исчезнувших заметны сохранившиеся маленькие отросточки-культяпки.
Что же собой представляет этот чудеснейший аппарат, поднявший насекомых в воздух? Он плохо изучен. Пожалуй, только в XX веке ученым удалось кое-что разгадать в полете насекомых и определить его аэродинамические особенности. Геттингенский профессор, физик Г. Лихтенберг, живший в XVIII столетии, очень своеобразно отозвался о летательном аппарате насекомых: "Я не могу надивиться, когда прославленные люди утверждают, что в крыле мухи заключается больше мудрости, чем в искуснейших часах. Это положение говорит лишь об одном: тем путем, каким создают часы, невозможно создать комариные крылья, а путем, каким создают комариные крылья, нельзя сделать часы". Судя по этому отрывку часы считались чуть ли не пределом достижения человеческого гения.
Летательный аппарат насекомых изумителен по своей простоте и необычной эффективности. Пристально вглядываясь в него, видим: нежная перепонка пронизана тонкими жилками, покрыта мельчайшими ворсинками, щетинками, разнообразной формы чешуйками. У насекомых, имеющих четыре крыла, между ними с каждой стороны есть специальное приспособление, сцепляющее их во время полета.
Какие они разные - эти крылья насекомых: и большие, широкие, и маленькие, узкие и длинные, или совсем коротенькие, но очень крепкие, как пропеллер, или в виде тонкой полоски, окаймленной бахромой из длинных ресничек! Обладатели больших широких крыльев медленно машут ими в воздухе или парят, расправив их в стороны. Короткими же крыльями взмахивают с величайшей быстротой. Бабочка капустница во время полета совершает девять взмахов в секунду, стрекоза - 30–50, оса - 110, домашняя муха - 115–127, муха Каллифора - около 200, а обыкновенный комар Кулекс - около 500 взмахов в секунду! Тонкий и нудный писк летящего комара - это пение крыльев, работающих с необыкновенной быстротой. Каково же совершенство крыловых мышц, чтобы выполнять такую работу!
Кстати движениями тела насекомых управляет множество мышц. Если у человека от 400 до 600 мышц, то, к примеру, у кузнечиков - около 900, а у многих гусениц их число доходит до нескольких тысяч. Кроме того, мышцы насекомых очень выносливы. Плодовая мушка может летать беспрерывно более шести часов, а пустынная саранча - около десяти.
Скорость полета насекомых не особенно высока. Пчела в среднем пролетает 10–20 километров, шмель - 3–5, мухи - 2–8, стрекозы анакс - 8 километров, а златоглазки - всего полкилометра. Зато слепни летят с быстротой 40, бабочка бражник - около 60 километров в час… Но… сопоставим скорость полета насекомых с длиной их собственного тела. Получатся разительные цифры! Так, грузный и тяжелый в полете шмель пролетает в минуту расстояние, в которое длина его тела укладывается 10 тысяч раз, а быстрый слепень - в пять раз больше, то есть его результат - 50 тысяч длин! Сравним полет насекомых с полетом птиц по такому же способу: серая ворона на крейсерской скорости повторяет длину своего тела 1700 раз, скворец - 6180, а отличнейший летун стриж - 8300 раз! Современный же самолет с рекордной скоростью около 900 километров в час преодолевает в минуту всего 1500 собственных длин!
Насекомые стали процветающей группой на Земле благодаря тому, что поднялись в воздух. На крыльях им стало легче спасаться от своих врагов - пауков и скорпионов, а также птиц. Насекомые освоили полет еще за 50 миллионов лет до того, как появились первые летающие позвоночные - птицы и впоследствии вымершие ящеры.
Эти небольшие существа значительно древнее позвоночных животных. По представлениям палеонтологов, позвоночные стали выходить из воды на сушу и заселять ее, когда на ней уже существовал обильный и разнообразный мир беспозвоночных, в том числе предки насекомых и сами насекомые.