Мало кто задумывается, что основное разнообразие животного мира определяется, прежде всего, огромной массой мелких, но вездесущих, беспозвоночных животных. Их размеры относительно зверей и птиц достаточно малы: от нескольких микрон (одноклеточные простейшие) до нескольких сантиметров. Но именно они составляют основную массу животных в любом регионе планеты, и на Урале тоже.
Древнейшие ископаемые бабочки (Archaeolepis) известны из отложений юрского периода вблизи Дорсета, Великобритания, их возраст составляет около 190 млн. лет. Много экземпляров древних насекомых сохранилось в ископаемой окаменевшей смоле – янтарях и копалах. Прилипнув когда-то к смоле, они остались в ней навсегда. И вот теперь энтомологи собирают целые коллекции насекомых, замурованных в янтарях, вымываемых морской волной или выкапываемых в карьерах, где добывают янтарь в Прибалтике и Восточной Пруссии. Чаще всего в янтарях находят мух (около 50% всех включений), на втором месте стоят жуки (4, 5%) и лишь на третьем (всего 0, 1% находок) – бабочки. Редкое попадание бабочек в смолу связано с тем, что крылья у них покрыты чешуйками и волосками, которые предохраняли насекомых от прилипания. И, конечно, мелким бабочкам завязнуть в смоле было легче, чем крупным – в янтарях и копалах встречаются представители семейств чешуекрылых, отличающиеся небольшими размерами: моли, длинноусые моли, листовертки, огневки, мешочницы и некоторые другие. Большинство найденных таким образом видов относятся к современным семействам.
Бабочки наделены множеством хитроумных приспособлений, помогающих выжить в полном опасностей окружающем мире. Наибольшее развитие группы совпадает с расцветом цветковых растений в меловой период. Бабочки и цветы развивались бок о бок. Чешуекрылые насекомые встречаются почти во всех уголках мира, за исключением Антарктиды. Они приспособились к разнообразным условиям обитания.
Одни живут высоко в горах, другие - на затерянных в океане островах, а некоторые мотыльки проводят большую часть жизни в водной среде рек и озёр. В России насчитывается более пятнадцати тысяч чешуекрылых.
Мир насекомых, а в частности, отряд чешуекрылые, в туризме можно использовать, в первую очередь, в эстетических целях. При каком-либо туристическом маршруте в лесу, парке, увидев бабочку, можно акцентировать внимание туристов на этой бабочке. Сказать, как она называется и, если известно, рассказать о каких-либо интересных фактах из жизни этой бабочки.
В настоящее время существуют научные коллекции, которые представлены фондами музеев, университетов, научно-исследовательских институтов и т. д. Такие коллекции собираются научными работниками, которые проводят специализированные фаунистические, эволюционные и экологические исследования бабочек. Научные коллекции предназначенные для всеобщего обзора.
Последнее время многие частные коллекции становятся выставочными, принося дополнительный доход их создателям.
Интересно что за бабочки начинают порхать по комнате зимой, когда приезжаешь в сад. Оказывается – это крапивница. А летом: пойдёшь в лес, вокруг порхают бабочки, а ты даже не знаешь как они называются. Нужно не только любоваться окружающей природой, но и знать её представителей, чтобы передать эти знания будущему поколению и привить любовь детей к природе.
Гусеницы некоторых видов могут использоваться в борьбе с сорными растениями.
Бабочки также выступают опылителями (они лучшие (после пчел) опылители растений) многих видов цветковых растений, ведь значительная часть этих насекомых характеризуется развитием антофилии. В ходе эволюции бабочки приспособились к определённым цветковым растениям, а ряд видов растений приспособились к опылению исключительно бабочками. Например, только юкковая молью опыляются растения из рода юкка.
Не стоит забывать ещё об одном, казалось бы, весьма неожиданном использовании чешуекрылых: весь натуральный шёлк получен из тончайших нитей, которые прядут гусеницы шелкопряда.
Кроме пользы бабочки могут приносить и вред. В хозяйственной деятельности человека бабочки, вернее их гусеницы, выступают как вредители садовых и огородных культур, правда, в меньших масштабах по сравнению с жуками.
Гусеницы ночных бабочек весьма прожорливы. Они могут повреждать листья, стебли и корни растений, поедать хранящиеся пищевые продукты, портить различные волокна и другие материалы. Личинки многих видов ночных бабочек наносят значительный ущерб сельскому хозяйству.
Вероятно, самый заметный тип ущерба, причиняемого гусеницами растениям, - дефолиация, т. е. уничтожение листвы. Голодные личинки бабочек могут буквально оголять поля, огороды и даже лесные насаждения.
Характеристика отряда Чешуекрылые, или Бабочки
Отряд бабочек именуется «лепидоптера», что значит «чешуекрылые» - второй по числу видов (после жуков) отряд насекомых с полным превращением. В настоящее время известно 140 тысяч, а по некоторым данным – даже 200 тысяч видов бабочек. На территории России встречается 8879 видов. На Урале более тысячи.
Чешуекрылые - один из наиболее богатых видами отрядов насекомых.
Отряд условно включает четыре большие группы:
1. Низшие разноусые бабочки,
2. Огнёвкообразные бабочки,
3. Дневные, или булавоусые бабочки,
4. Высшие разноусые бабочки.
Последнюю группу часто называют ночными, что не совсем корректно, так как многие из них ведут дневной образ жизни. Для дневных характерны булавовидные усики. Высшиеразноусые бабочки, большинство из которых активно в тёмное время суток, имеют нитевидные или перистые усики. Механизм крепления передних и задних крыльев к груди различен - булавоусые бабочки способны складывать крылья «за спиной», в то время как разноусые бабочки оставляют крылья раскрытыми плашмя или складывают их «домиком».
Размеры бабочек нашего мира колеблются в широких пределах от 2 миллиметров (у мелких видов молей) до 32 сантиметров (в размахе крыльев у некоторых тропических видов). Самая большая в мире бабочка – южноамериканская совка «тизания агриппа». Однако рекордно длинные ее крылья сравнительно узки, и поэтому их поверхность уступает двум другим бабочкам из Новой Гвинеи и близлежащих южноазиатских стран – бабочке-геркулесу и атласу. Поверхность их крыльев – 300 квадратных сантиметров.
Самая крупная дневная бабочка России - парусник Маака, с размахом крыльев до 13, 5 см. А крупнейшей ночной бабочкой Европы и России является павлиноглазка грушевая, с размахом крыльев до 15 см.
Как устроена бабочка
Перепончатые крылья покрыты окрашенными мелкими чешуйками (отсюда название чешуекрылые), которые определяют своеобразие цвета и рисунка насекомых. Многие бабочки ярко и броско окрашены. Чешуйки на крыльях бабочек имеют огромное значение в жизни насекомых. Они необходимы для полёта, а их окраска важна для маскировки, для предупреждения врагов (если бабочка несъедобна или ядовита), важна для продолжения рода (по окраске иногда бабочки узнают или находят друг друга). Есть бабочки, крылья которых по самой природе устроены так, что в них оставлены «окна» - лишенные чешуек прозрачные пятна. У некоторых, кроме самой краевой зоны, крылья вообще без чешуек. Они видом напоминают перепончатокрылых.
Чешуек различают три вида:
Ø Пигментные, окраска которых зависит от находящихся в них пигментных зерен;
Ø Оптические – их окраска зависит от преломления света;
Ø Пахучие. Пахучие чешуйки представляют собой видоизмененные волоски и могут располагаться не только на крыльях, но и на ногах и брюшке бабочки. Вещество, определяющее запах пахучих чешуек, является феромоном и служит для привлечения особей противоположного пола. Оплодотворенные самки большинства видов бабочек перестают выделять вещества, привлекающие самцов.
Запах феромонов действует на очень больших расстояниях. Еще знаменитый французский энтомолог Жан-Анри Фабр (1823–1915) обратил внимание, что самцы бабочки большого ночного павлиньего глаза прилетают на запах самки, находящейся на расстоянии 10–11 км!
У каждого вида бабочек свой запах. Иногда он приятен – некоторые бабочки пахнут ванилью, резедой, земляникой, геранью, шоколадом. Самцы капустницы пахнут красной геранью, репницы – резедой, брюквенницы – цветами лимона. Некоторые бабочки сохраняют привлекающие запахи и после того, как их препарируют для коллекций. Один ученый, занимавшийся коллекционированием бабочек, всегда возил с собой экземпляр тропической бабочки, чтобы время от времени наслаждаться запахом ее пахучих чешуек.
Но запахи пахучих чешуек бывают и неприятными. Некоторые чешуйки, например, пахнут плесенью. Иногда издаваемый бабочками запах приятен для нашего обоняния, но неприятен для других животных. Например, самки и самцы тутового шелкопряда пахнут мускусом. Предполагают, что его запах, привлекая половых партнеров, одновременно отпугивает врагов бабочки.
Возможно, что самец бабочки находит самку не только по запаху, но и улавливая исходящее от нее инфракрасное излучение. Хотя бабочки пойкилотермные существа, т. е. температура их тела в целом зависит от температуры окружающей среды, во время полета, при усиленной работе мускулатуры крылового аппарата, температура бабочек повышается. И порой очень сильно – например, некоторые бабочки из семейства совок при температуре окружающей среды –2 °C могут иметь температуру тела до +30 °C.
Как у всех насекомых, тело бабочек делится на три главных отдела: голову, грудь и брюшко. Снаружи оно защищено твёрдым хитиновым покровом, образующим наружный скелет.
Голова у них малоподвижная, гипогнатная, глаза крупные, круглые или овальные, окружены волосками и занимают значительную часть головы. Усики располагаются на теменной части головы и являются органами чувств, воспринимающими запахи и колебания воздуха. Усики также помогают удерживать равновесие при полёте. По строению различают щетинковидные, нитевидные, булавовидные, крючковатые, гребенчатые, перистые типы усиков.
Вторым главным признаком бабочек является устройство их ротового аппарата. Есть бабочки у которых ротовой аппарат отсутствует – такие бабочки во взрослом состоянии (имаго) ничего не едят и живут запасами, накопленными гусеницами. Но большинство видов имеют ротовой аппарат сосущего типа (мягкий и гибкий хоботок). Органы вкуса у бабочки - на лапках. И этот ее «язык» в 2000 раз чувствительнее, чем у человека. Стоит только бабочке коснуться своими лапками вкусной пыльцы или сладкого сока, как она тут же понимает, что к чему, и ее хоботок моментально разворачивается. Его длина зависит от глубины чашечки цветка, на котором питаются бабочки определенного вида. Иногда хоботки совсем короткие, иногда длинные, до 35 сантиметров, как, например, у одного из видов мадагаскарского бражника.
По бокам головы расположены полушаровидные, хорошо развитые, сложные, фасеточного типа, глаза, состоящие из большого числа (до 27 000) омматидиев, дающих общее мозаичное изображение. Чешуекрылые способны различать цвета, но в какой мере - пока изучено недостаточно. Некоторые бабочки, например, крапивница и капустница, различают красный цвет, в то время как сатиры его нисколько не видят. В наибольшей степени привлекают бабочек два цвета - сине-фиолетовый и жёлто-красный. Бабочки способны видеть ультрафиолетовые лучи, которые человек не воспринимает, чувствительны к поляризованному свету и способны ориентироваться по нему в пространстве. Бабочкам, к примеру, это помогает быстро находить нужные им растения. Нам все может казаться однообразно зеленым, а они улавливают невидимые людям оттенки. Движущиеся объекты различают гораздо лучше неподвижных.
Кроме двух больших фасеточных глаз, у некоторых бабочек бывают ещё два точечных, или простых глазка.
Грудь, как и у всех насекомых, состоит из трёх сегментов: переднегруди, среднегруди и заднегруди - несущих три пары ног и две пары крыльев. Грудь характеризуется максимальным развитием среднего сегмента, на который падает основная нагрузка в работе крылового аппарата. Заднегрудь имеет подчиненное значение. Переднегрудь подвергается заметной редукции и в большей части мембранозная. Строение ног большинства бабочек типично для насекомых, они ходильные или бегательные и у большинства видов развиты хорошо. У некоторых дневных бабочек они заметно редуцированы, а передняя пара ног модифицирована. Тазики крупные, соединение их с грудью малоподвижное, свободная часть ноги включает вертлуг, бедро, голень и лапку (у большинства видов все лапки пятичлениковые с парой коготков на конце).
Крылья перепончатые, чешуйчатые, обычно широкие, реже узкие, лентовидные. У большинства видов передние крылья крупнее задних. Многие виды ярко и броско окрашены.
Форма крыльев у бабочек разнообразна, но у подавляющего большинства видов они пригодны для полета.
Обычно бабочки в поисках корма, полового партнера или места для откладки яиц широко перемещаются в пространстве. Но, например, самки ряда бабочек мешочниц лишены крыльев, внешне похожи на червячков и почти не передвигаются. Бабочка пяденица-обдирало тоже лишена крыльев и передвигается исключительно с помощью ног.
Другие чешуекрылые, напротив, отличные летуны. Таковы, например, бражники. Их мощный стремительный полет позволяет преодолевать расстояния в сотни, а порой даже тысячи километров. К преодолению больших расстояний способны бабочки репейницы, адмиралы, капустницы, траурницы. Мигрирующие бабочки совершают перелёты, как в одиночку, так и объединяться в стаи. Виды, совершающие регулярные миграции, обычно чётко следуют определённому маршруту, который часто совпадает с направлением миграционных путей птиц. Но у большинства видов бабочек весь жизненный цикл проходит на одних и тех же территориях.
Брюшко у бабочек удлинённое, цилиндрической формы, у самцов тоньше и иногда несколько уплощённое с боков. Брюшко состоит из 9 сегментов, причем последний модифицирован для половой функции.
Самый тонкий слух - у ночных бабочек. Без него они просто погибли бы. Дело в том, что основные враги этих бабочек - летучие мыши. Как летучая мышь в полной темноте отыскивает в воздухе насекомых, - давно известно. Посылая быструю серию неслышных человеку ультразвуков, она как бы ощупывает пространство. Если ультразвук, выпущенный «передатчиком», не возвращается обратно, не принимается живым «локатором», зверек летит спокойно. Если же звук возвращается, - значит, наткнулся на препятствие. Летучая мышь способна мгновенно определить, что впереди - стена или комар, птица или бабочка, и стремительно бросается на все съедобное. Кажется, нет спасения от хищника. Но реакция ночных бабочек еще быстрее. Они улавливают сигналы летучей мыши за 30 метров и либо падают на землю, либо бабочка начинает петлять, метаться из стороны в строну и часто спасается.
А где же у бабочек «уши»? Ученые выяснили, что у дневных бабочек органы слуха находятся на передних крыльях, а у ночных - между грудью и брюшком.
Частоту звука измеряют в условных единицах - герцах. Один герц - это колебание звуковой волны в секунду. Частота более 20 тысяч герц называется ультразвуком, менее 20 тысяч герц - инфразвуком. Люди могут слышать звуки, частота которых не ниже 20 и не выше 20 тысяч герц. А вот некоторые ночные бабочки способны улавливать до 250 тысяч звуковых колебаний в секунду, то есть слух у них в 12 раз тоньше, чем у человека.
А есть ли у бабочек сердце? Да, есть. Только не в груди, а… в брюшке. И кровь у них не красного цвета, а зеленого. В ней нет гемоглобина, и она не переносит кислород, как у человека, а доставляет по всем клеткам насекомого питательные вещества, различные гормоны и ферменты.
Для полета мышцы бабочки должны быть разогреты, по крайней мере, до 30 градусов. Вот почему так часто можно увидеть бабочку, которая, широко раскрыв крылья, греется на солнце - она восполняет потраченную энергию.
Дышит бабочка через тончайшие трубочки - трахеи, пронизывающие все ее тело. Они соединены с внешним миром двумя отверстиями на груди и шестнадцатью - на брюшке.
Жизненный цикл бабочки
Бабочки относятся к насекомым с полным превращением, или голометаморфозом. Их жизненный цикл включает четыре фазы:
· Личинка (гусеница);
· Куколка;
· Взрослое насекомое (имаго).
Яйцо
Яйца бабочек покрыты плотной твёрдой оболочкой и могут быть разнообразной формы. В зависимости от рода и вида яйца могут быть круглыми, цилиндрическими, шаровидными, яйцеобразными, угловатыми. Их внешняя поверхность может быть рельефной, образовывая углубления, точки, полоски, бугорки, расположенных, как правило, в симметричном порядке. Окраска чаще всего белая и зеленоватых оттенков, реже - бурая, жёлтая, красная, голубая, тёмно-зелёная, иногда с цветным рисунком. Самки откладывают яйца на листья, стебли или ветки кормовых растений. Их число в кладкезависит от вида и может быть больше 1000, однако до взрослой стадии выживают немногие. В зависимости от вида, яйца могут откладываться поодиночке или группами по 10 и более. Самки могут покрывать яйца волосками из густого пучка на конце брюшка. Отложенные яйца могут покрываться выделениями из придаточных половых желёз, которые застывая, образуют защитный щиток (яблонная моль). Средняя продолжительность стадии яйца 8-15 дней. У многих видов умеренного пояса отложенные осенью яйца зимой находятся в состоянии диапаузы.
Яйцо бабочки. Фото: Gilles San Martin
Гусеница
Гусеницы –личинки бабочек - обычно окрашены в зеленые или бурые тона, часто покрыты волосками, шипами. Как правило, они имеют червеобразную форму с грызущим ротовым аппаратом. Физиологической особенностью гусениц является наличие пары изменённых слюнных желез, открывающихся общим каналом на нижней губе и вырабатывающих особый секрет, быстро затвердевающий на воздухе, образуя шёлковую нить. Этими паутинными нитями гусеницы скрепляют листья, ткут из них коконы, спускаются на них с ветвей деревьев, делают паутинные гнезда.
Гусеница бабочки. Фото: Victor Korniyenko
Они живут на листьях, в стеблях и стволах растений, в почве, под корой, некоторые в стеблях водных растений под водой или в муравейниках.
Большинство гусениц являются фитофагами - питаются листьями, цветками и плодами растений. Ряд видов - кератофаги - питаются воском, шерстью, роговыми веществами (гусеницы молей рода Ceratophaga живут в рогах африканских антилоп, питаясь кератином). Немногие виды являются ксилофагами - стеклянницы и древоточцы. Гусеницы некоторых видов - хищники, питаются тлями, червецами, личинками и куколками муравьёв. Гусеницам некоторых видов свойственна олигофагия - питание очень ограниченным количеством видов растений. Например, гусеницы поликсены питается лишь четырьмя видами растений рода Кирказон.
Тело гусеницы состоит из 3 грудных и 10 брюшных сегментов. Кожа гладкая, с редкими бородавками, щетинками или волосками, шипами.
Грудные сегменты несут 3 пары членистых ног, брюшные обычно имеют 5 пар более толстых ног, с крючками на подошвах, помогающие гусенице удерживаться на субстрате. У пядениц и некоторых совок имеет место уменьшение числа брюшных ног до 2-3 пар, или же они редуцируются.
По образу жизни гусеницы условно разделяются на две большие группы:
Гусеницы, ведущие свободный образ жизни, открыто питающиеся на кормовых растениях;
Гусеницы, ведущие скрытый образ жизни.
Гусеницы, ведущие скрытый образ жизни обитают в переносных чехликах, которые они сооружают из шелковистой нити (мешочницы), либо из кусочков листьев (ряд огнёвок).
Гусеницы таскают такой чехлик на себе, прячась в него при опасности. Другие гусеницы, строят убежища из листьев, свёртывая и скрепляя их шелковистой нитью, часто образуя сигарообразную трубку. Скрытый образ жизни ведут и гусеницы, обитающие внутри различных частей растений. Сюда можно отнести бабочек из групп: моли-минёры, плодожорки, а также виды -галлообразователи.
Окраска тела гусениц взаимосвязана с их образом жизни. Гусеницы, ведущие открытый образ жизни, имеют покровительственную окраску, сочетающуюся с определённой формой тела, порой напоминающей части растений. Наряду с покровительственной окраской распространена яркая демонстрационная окраска, свидетельствующая об их несъедобности. Некоторые гусеницы в момент опасности принимают угрожающую позу, например большой гарпии, винный средний бражник.
Куколка
Гусеницы в конце своего развития превращаются в куколок. Куколки разных бабочек отличаются величиной и цветом, но все имеют яйцевидную форму, с заострённым задним концом, малоподвижны – подвижность сохраняют лишь отдельные сегменты брюшка, почти всегда относятся к покрытым куколкам. Располагается открыто на растении, но чаще находится внутри оплетённых свёрнутых и склеенных листьев, либо в поверхностном слое почвы, на стеблях и стволах растений. Куколки не питаются, и считаются покоящейся фазой развития. Внутри куколки происходят сложные изменения, связанные с перестройкой и образованием органов имаго. Эти изменения состоят из двух одновременно происходящих процессов - гистолиза и гистогенеза. У таких семейств как сатурнии, коконопряды куколка находится внутри специального сплетённого кокона.
Куколки бабочки. Фото: Julia Folsom
Место и способ окукливания различны у разных семейств, родов и отчасти видов: на растениях, в почве, у многих видов куколки заключаются в сплетаемый гусеницей из волосков и паутинных нитей кокон. Самцы почти всегда выходят из куколок раньше самок.
У дневных бабочек куколка без кокона и висит вниз головой (висячая) или привязана вверх головой, как бы подпоясана (она так и называется - подпоясанная). Ночные бабочки, за исключение бражников, окукливаются в коконах.
Имаго
Из куколки выходит взрослое насекомое - имаго. Данная форма является половозрелой, способной к размножению. В первые минуты после выхода из куколки бабочка ещё не способна летать; она взбирается на возвышения, где остаётся до расправления крыльев, происходящего под давлением гемолимфы, заполняющей сосуды крыльев. Расправленные крылья отвердевают и приобретают окончательную окраску.
Имаго бабочки. Фото: Dave.Dunford
Основная функцияданной стадии жизненного цикла - размножение и расселение.
Продолжительность жизни имаго колеблется от нескольких часов до нескольких месяцев (у видов впадающих в диапаузуна зиму) и в среднем составляет 2-3 недели. Разные виды бабочек переживают зиму в различных фазах развития. Некоторые (например, моль облепиховая, пяденица зимняя, шелкопряды и др.) откладывают на зиму яйца и погибают. Яйца же перезимовывают и весной дают жизнь новому поколению. У других видов - большинства совок и пядениц - зимуют куколки или гусеницы. А такие виды, как траурница, крапивница, крушинница, павлиний глаз дневной, многоцветница эль-белое, адмирал и некоторые виды совок зимуют в стадии взрослой особи и весной, проснувшись, радуют наш глаз раньше других бабочек.
С наступлением холодов зимующие бабочки забиваются под опавшие листья, под кору, в щели заборов, трещины на коре деревьев и т. д.
Большинство бабочек (имаго) питаетсянектаром цветов, некоторые – соком, вытекающим из деревьев, часто вообще не питаются (афагия). Многие виды ленточников очень любят дубовый сок, кисловато-терпкий запах которого привлекает массу этих бабочек с большого расстояния. Первые весенние бабочки – траурница, многоцветница, углокрыльницы, крапивница – пьют талую воду и березовый сок. Ленточник тополевый и переливницы любят посещать свежие испражнения и даже трупы.
Ночные и дневные бабочки
Многие взрослые бабочки активны днём, а ночью отдыхают, спят. Это дневные бабочки. Мы не раз любовались голубянками, лимонницей, траурницей, крапивницей, павлиньим глазом, бражниками и ещё многими другими красавицами, названия которых нам неизвестны. Другая большая группа бабочек, называемых ночными, летает в сумерки и ночью, а днем скрывается в укромных местах. Среди них выделяются сильные, юркие, пушистые, мохнатые, средней величины или мелковатые создания, которые в темноте нежданно-негаданно прилетают на свет, с шумом таранят лампочки, отскакивают от них, не улетаю восвояси, а вьются-бьются о любые поверхности, лихорадочно вибрируя крыльями с бешеной скоростью. При попытке поймать их они ускользают, оставляя на руках несметное количество чешуек в виде серой пыли. Это различные совки. К ночным бабочкам относятся: пяденицы, хохлатки, коконопряды, совки, бражники, пяденицы, медведицы моли и другие.
Защита от хищниковМетоды защиты от хищников очень разнообразны. Ряд видов обладают скверным запахом и неприятным вкусом, либо ядовиты, всё это делает их несъедобными. Попробовав такую бабочку один раз, хищники будут избегать подобный вид в дальнейшем.
Ядовитые и несъедобные виды часто обладают предостерегающей яркой окраской. Бабочки, лишённые таких средств защиты, часто мимикрируют несъедобным видам, подражая не только окраске, но и форме крыльев. Данный вид мимикрии наиболее развит именно у чешуекрылых, и называется «бейтсовской».
Некоторые бабочки подражают осам и шмелям, например стеклянницы, бражник шмелевидка жимолостная, шмелевидка скабиозовая. Данное сходство достигается благодаря окраске, контурам тела и структуре крыльев - они почти лишены чешуек и прозрачные, задние крылья короче передних, а чешуйки на них сосредоточены на жилках.
Многие виды имеют покровительственную окраску, маскируются под сухие листья, веточки, кусочки коры. Например, лунка серебристая напоминает отломанный сучок, коконопряд дуболистныйпоходит на сухой берёзовый лист.
В отличие от бабочек активных в светлое время суток, виды активные в сумерках или ночью, обладают иной защитной окраской. Верхняя сторона их передних крыльев окрашена в цвета субстрата, на котором они сидят в покое. При этом их передние крылья складываются вдоль спины наподобие плоского треугольника, прикрывая нижние крылья и брюшко.
Одним из видов отпугивающей окраски являются «глазки» на крыльях. Они располагаются на передних или задних крыльях и имитируют глаза позвоночных животных. В спокойном состоянии бабочки с такой окраской обычно сидят, сложив крылья, а будучи потревоженными, раздвигают передние крылья и демонстрируют отпугивающие ярко окрашенные нижние крылья. У некоторых видов отчётливо выделяются большие и очень яркие тёмные глазки с белым контуром, похожие на глаза совы.
Ночные бабочки для защиты от летучих мышей обладают густо опушёнными волосками телом. Волоски помогают поглощать и рассеивать ультразвуковые сигналы летучих мышей, и тем самым маскировать местонахождение бабочки. Многие бабочки замирают, когда обнаруживают сигнал сонара летучей мыши. Медведицыспособны генерировать серии щелчков, которые по мнению ряда исследователей также препятствуют их обнаружению.
Схема
крыла бабочки:
1 - корень крыла;
2 - передний (костальный) край;
3 - задний (анальный) край;
4 - вершина;
5 - привершинная (субапикальная) область;
6 - задний (анальный) угол;
7 - прикорневая (базальная) область;
8 - средняя (дискальная) область;
9 - постдис-кальная (субдискальная) область;
10 - прикраевая (субмаргинальная) область;
11 - краевая (маргинальная) область.
Далекие предки бабочек были бескрылы, а на месте крыльев у них были маленькие наросты, предохраняющие дыхательные щели от высыхания. На протяжении тысячелетий маленькие наросты постепенно увеличивались в размерах и превратились в крылья - перепончатые образования, служащие для полета. Красоту бабочек определяют форма, цвет и узор её крыльев. По два крыла, образованных двухслойной перепонкой, которая растянута на каркасе из жёстких жилок, крепятся к среднему и заднему сегментам груди насекомого. Крылья покрыты чешуйками, образующими на их поверхности пыльцу, - этого нет ни у каких иных представителей животного мира. Секрет фантастической красоты и поразительного разнообразия бабочек именно в чешуйках, цвет, структура и расположение которых определяют причудливость окраски. Сами же чешуйки - это изменённые волоски. Число чешуек на одном крыле может достичь миллиона.
По
характеру окраски чешуйки делятся на пигментные и оптические. Цвет первых
обусловлен содержанием в них пигмента - красителя. Каждая чешуйка содержит
лишь один пигмент. Часто это меланины, которые придают чешуйкам чёрный и
коричневый цвета. Меланины вырабатываются самой бабочкой, но другие пигменты
могут быть получены и из веществ, входивших в меню гусениц. Так, зелёный
пигмент - из съеденного ими с листьями хлорофилла. Жёлтая и красная окраска
бабочек (кроме белянок) связана с питанием растениями, содержащими каротин,
окрашивающий, например, морковь. Хотя пигментная окраска и бывает очень
яркой, она всегда матовая и лишена блеска. Металлическое переливчатое сияние
крыльям многих дневных бабочек, особенно тропических, придают чешуйки оптические.
В них нет пигмента, а причина блестящей металлической окраски и сияющих
цветных переливов в том, что белый свет, преломляясь в полых тонких чешуйках,
разлагается на отдельные цвета спектра.
Приобретение
в процессе эволюции крыльев и способности к полету позволило бабочкам передвигаться
на значительные расстояния в поисках корма (увеличилась площадь поиска),
а в отдельных случаях спасаться в воздухе от наземных хищников. Чем больше
площадь крыльев, тем удобнее они для долгого, спокойного парения. Однако
увеличение крыльев и в связи с этим увеличение общих размеров тела, ни в
коей мере не повлиявшее на их оборонительные качества, в то же время сделало
заметными бабочек для многих хищников. Поэтому некоторые виды бабочек остановились
в своем развитии с относительно короткими крыльями, что делает их, с одной
стороны, менее заметными, а с другой, более искусными и увертливыми летунами.
Другие виды бабочек пошли иным путем развития. Они имеют большие крылья,
разукрашенные в самые разнообразные цвета и при этом как-то умудряются выживать.
Дело тут в том, что бабочки летают над цветущими лугами и лесными полянами,
на которых растут такие же яркие и пестрые цветы. Хищнику трудно обнаружить
этих красавиц, так как на фоне пестрых цветов бабочки становятся почти незаметными
благодаря своей окраске.
У большинства яркоокрашенных видов бабочек есть еще один вид защиты: крылья
окрашены в разные цвета. Если верхняя часть крыльев окрашена ярко и броско,
то изнанка - в серо-коричневые тона. Стоит бабочке усесться на растение
и сложить крылья, как их яркая окраска тут же сменяется неброской, обычно
одноцветной окраской изнанки. Так, у бабочки павлиний глаз большие пятна
на раскрытых крыльях переливаются всеми цветами - от коричневого или черного
до желтого или красного, а изнанка окрашена в скромные черно-коричневые
тона.
У большинства ночных бабочек крылья имеют в основном серый
цвет, с неброским, но часто сложным рисунком из черных черточек и точек.
Днем они сидят на коре деревьев, в ветвях или под камнями и почти совершенно
сливаются с этим фоном.
Есть ночные бабочки, у которых только верхние крылья окрашены в серые тона,
нижние же крылья окрашены в яркий, например красный, цвет. Такие бабочки
используют другой способ защиты, при котором очень активно используются
крылья. Они имеют яркую отпугивающую окраску, благодаря которой повышают
свои шансы на сохранение жизни, так как многие хищники боятся яркой, бросающейся
в глаза окраски, во многих случаях связанной с какой-то опасностью.
К таким бабочкам относятся некоторые бабочки-медведки, у которых верхние
крылья окрашены в белые и коричневые тона, а нижние - ярко-красного цвета
с черными пятнами. Обычно бабочка сидит так, что передние, незаметные на
окружающем фоне, крылья прикрывают задние. В момент опасности она шевелит
передними крыльями, и из-под них вспыхивают огненно-красные блики, часто
акцентируемые синим или черным рисунком. Быстрая смена рисунка пугает нападающего.
У бабочек-ленточниц верхние крылья серовато-бурые со множеством полосок,
линий, пятнышек. Когда ленточница садится вдоль ствола дерева и складывает
крылья «домиком», она буквально сливается с цветом и рисунком коры. Есть
бабочки, которые имеют ложные головы, глаза и усики на задней части тела,
чтобы таким образом предохранить от повреждения настоящую голову и органы
чувств.
У всех ли бабочек есть крылья?
Стеклянницы при первом полете теряют большую часть чешуек с крыльев,
которые становятся светлыми и почти прозрачными. Крылья мелких ночных многоплюмажных
бабочек напоминают отделанный бахромой веер. У самок пяденицы-обдирало и
некоторых волнянок имеются лишь недоразвитые остатки крыльев. У червеобразных
самок мешочниц нет не только крыльев, но и ног. А у самцов этих нелетающих
бабочек крылья развиты нормально.
Популярные новости
В настоящее время класс насекомые самый многочисленный по численности видов. К тому же это самая процветающая группа животных на Земле по широте пространственного распределения и экологической дифференциации. Насекомые обладают целым рядом общих признаков во внутреннем строении, однако их внешний вид, развитие, образ жизни и прочие параметры сильно варьируют.
В основу подразделения класса насекомых на крупные систематические категории – подклассы, инфраклассы, отряды, положены такие важнейшие особенности, как строение крыльев, ротового аппарата, тип постэмбрионального развития. Дополнительно используют и другие диагностические признаки.
Разные авторы дают различную систематику классу, но количество отрядов вне зависимости от источника довольно внушительно. Наиболее известные из них отряд Стрекозы (Odonata), Таракановые (Blattodea), Термиты (Isoptera), Прямокрылые (Orthoptera), Равнокрылые (Homoptera), Полужесткокрылые (Hemiptera), Жесткокрылые (Coleoptera), Перепончатокрылые (Hymenoptera), Двукрылые (Diptera) и, конечно же, Чешуекрылые (Lepidoptera).
Общая характеристика чешуекрылых
Бабочки являются одними из самых красивых насекомых, отряд Lepidoptera включает в себя более 140 (по некоторым данным 150) тысяч видов. Тем не менее, среди других насекомых это довольно «молодая» группа, наибольшее развитие которой совпадает с расцветом цветковых растений в меловой период. Продолжительность жизни имаго длится от нескольких часов, суток, до нескольких месяцев. Различие по размерам у чешуекрылых более сильное, чем в любом другом отряде. Размах их крыльев варьируется от 30 см у южно-американской совки до полусантиметра у эриокрании. Наибольшее распространение бабочки получили в тропических широтах. А в Южной Америке, Дальнем Востоке, Австралии обитают наиболее крупные, ярко окрашенные и, казалось бы, интересные бабочки.
Так рекордсменами по самой яркой окраске являются представители южноамериканского рода Morho и австралийский парусник улисс. Крупные (до 15 – 18 см), сверкающие голубым металлом морфо, пожалуй, являются мечтой любого коллекционера. А в плане перелетов лучше всего изучена бабочка-монарх, живущая в Северной и Центральной Америке и ежегодно совершающая перелеты из Канады и северных районов США на юг.
Строение взрослого насекомого
Взрослое насекомое, или иначе имаго, имеет следующее строение. Тело бабочки состоит из трех основных отделов: головы, груди и брюшка. Сегменты головы слиты в общую массу, тогда как членики груди и брюшка более или менее хорошо различимы. Голова состоит из акрона и 4 сегментов, грудь из 3, брюшко же в своем полном составе содержит 11 сегментов и тельсон. Голова и грудь несут конечности, брюшко иногда сохраняет лишь их рудименты.
Голова. Голова малоподвижная, свободная, округлой формы. Здесь находятся сильно развитые выпуклые фасеточные глаза, занимающие значительную часть поверхности головы, обычно круглые или овальные, окруженные волосками. Кроме фасеточных сложных глаз, иногда на темени позади усиков имеются два простых глазка. Изучение способности бабочек к цветовому видению показало, что чувствительность к видимым участкам спектра у них неодинакова зависит от образа жизни. Большинство воспринимает лучи в диапазоне 6500 350 А. Особенно активно бабочки реагируют на ультрафиолетовые лучи. Бабочки едва ли не единственные животные, которые воспринимают красный цвет. Однако в связи с отсутствием в среднеевропейской флоре чисто красных цветов, красный не воспринимается бражниками. Гусеницы соснового шелкопряда, капустной белянки и ивовой волнянки отчетливо различают разные части спектра, реагируя на фиолетовые лучи как на белый цвет, красный воспринимается как темнота.
Рис.1. Голова Репницы, или белянки репной (лат. Pieris rapae)
1 — Вид сбоку с завернутым хоботком: Б — губной щупик, В — усик; Г- свернутый хоботок; 2 — вид спереди с завернутым хоботком: А — фасеточный глаз, Б — губной щупик; В — усик; Г — свернутый хоботок; 3 — вид сбоку с развернутым хоботком: Б — губной щупик; В — усик; Г — развернутый хоботок
У различных групп бабочек усики, или антенны, бывают самой разнообразной формы: нитевидные, щетинковидные, булавовидные, веретеновидные, перистые. У самцов усики обычно развиты сильнее, чем у самок. Глаза и усики с расположенными на них обонятельными сенсиллами — важнейшие органы чувств у бабочки.
Ротовой аппарат. Ротовой аппарат чешуекрылых возник путем специализации обычных конечностей членистоногих. Поглощение и измельчение пищи. Ротовые органы бабочек являются не менее характерным признаком, чем структура крыльев и покрывающих их чешуек.
В преобладающем большинстве случаев они представлены мягким хоботком, способным свертываться наподобие часовой пружины. Основу этого ротового аппарата составляют сильно удлиненные внутренние лопасти нижних челюстей, которые и образуют створки хоботка. Верхние челюсти отсутствуют или представлены небольшими бугорками; сильной редукции подверглась и нижняя губа, хотя её щупики развиты хорошо и состоят из 3 члеников. Хоботок бабочки очень эластичен и подвижен, он прекрасно приспособлен к питанию жидкой пищей, каковой в большинстве случаев служит нектар цветов. Длина хоботка того или иного вида обычно соответствует глубине расположения нектара в тех цветах, которые посещают бабочки. В некоторых случаях источником жидкой пищи чешуекрылых могут служить вытекающий сок деревьев, жидкие экскременты тлей и другие сахаристые вещества. У некоторых бабочек, которые не питаются, хоботок может быть недоразвит или совсем отсутствовать (тонкопряды, некоторые моли).
Грудь. Грудь состоит из трех сегментов, называемых передне-, средне- и заднегрудью. Сегменты груди несут три пары двигательных конечностей, прикрепляющихся между стернитом и боковой пластинкой каждой стороны. Конечности состоят из одного ряда члеников, в которых мы отличаем от основания к концу ноги: тазик, или ляжку, широкий основной членик; вертлуг; бедро, самый толстый членик ноги; голень, обычно самый длинный из члеников; лапку, состоящую из разного числа очень маленьких члеников. Последний из которых заканчивается одним или двумя коготками. На груди имеются многочисленные волоски, или щетинки, иногда на середине спины образуется хохолок; брюшко никогда не соединяется с грудью стебельком; у самок оно вообще толще и снабжено длинным яйцекладом; у самцов вместо этого на конце брюшка часто бывает хохолок.
Крылья. Характерной особенностью насекомых как большой систематической группы является их способность к полету. Полет осуществляется при помощи крыльев; в большинстве случаев их две пары и расположены они на 2 (среднегрудь) и 3 (заднегрудь) грудных сегментах. Крылья представляют, по существу, мощные складки стенки тела. Хотя полностью сформированное крыло имеет вид тонкой цельной пластинки, оно тем не менее двухслойно; верхний и нижний слои разделены тончайшей щелью, являющейся продолжением полости тела. Крылья закладываются в виде мешкообразных выпячиваний кожи, в которые продолжаются полость тела и трахеи. Выпячивания сплющиваются дорзовентрально; гемолимфа из них оттекает внутрь тела, верхний и нижний листки пластинки сближаются, мягкие ткани частично дегенерируют, и крыло приобретает вид тонкой перепонки.
Рис.2. Бабочка Грета (лат. Greta)
Красота бабочки заключена в её крыльях, разнообразии их расцветки. Цветовую гамму обеспечивают чешуйки (отсюда название отряда Чешуекрылые). Чешуйки – удивительные изобретения природы, которые миллионы лет верой и правдой служат бабочкам, а сейчас, когда люди стали изучать свойства этих удивительных структур, могут послужить и нам. Чешуйки на крыльях – это видоизмененные волоски. Они имеют разную форму. Например, по краю крыла бабочки аполлона (Parnassius apollo) располагаются очень узкие чешуйки, почти не отличающиеся от волосков. Ближе к середине крыла чешуйки расширяются, но на концах остаются острыми. И, наконец, совсем близко к основанию крыла находятся широкие чешуйки, похожие на полый мешочек, прикрепленный к крылу крохотной ножкой. Чешуйки располагаются правильными рядами поперек крыла: их концы обращены кнаружи и прикрывают основания следующих рядов.
Эксперименты показали, что чешуйчатый покров бабочек обладает целым рядом совершенно удивительных свойств, например, хорошими теплоизоляционными свойствами, которые максимально проявляются у основания крыла. Наличие чешуйчатого покрова увеличивает разницу между температурой насекомого и температурой окружающей среды в 1,5 – 2 раза. Кроме того, чешуйки крыла участвуют в создании подъемной силы. Ведь если бабочку подержать в руках и часть её ярких чешуек останется на пальцах, то насекомое будет уже с большим трудом перепархивать с места на место.
Кроме того, как показали эксперименты, чешуйки гасят звуковые колебания и снижают вибрацию тела во время машущего полета. К тому же во время полета на крыле насекомого возникает заряд статистического электричества, а чешуйки помогают этому заряду «стекать» во внешнюю среду. Подробное изучение аэродинамических свойств чешуек бабочек привело к тому, что ученые предложили создать покрытие для вертолетов, разработанное по образу и подобию чешуйчатого покрова крыльев бабочек. Такое покрытие позволит улучшить маневренные свойства винтокрылых машин. Более того, подобный покров может пригодиться для парашютов, парусов яхт и даже костюмов спортсменов.
Замечательная окраска бабочек также зависит от их чешуйчатой одежды. Сами перепонки крыльев бесцветны и прозрачны, а в чешуйках находятся пигментные зерна, которые и обусловливают чудесную окраску. Пигменты избирательно отражают свет с определенной длиной волны и поглощают остальной. В природе вообще все цвета образуются в основном именно таким образом. Однако пигменты могут отражать только 60-70% поступающего света, и поэтому цвета, обусловленные наличием пигмента, никогда не бывают такими яркими, какими могли бы быть теоретически. Поэтому виды, для которых жизненно важной является особенно яркая окраска, «ищут» возможность её усилить. У многих видов бабочек помимо обычных пигментных чешуек, имеются особые чешуйки, которые называются оптическими. Они позволяют насекомым становиться обладателями по-настоящему сверкающих одежд.
В оптических чешуйках возникает тонкослойная интерференция, оптический эффект которой можно наблюдать на поверхности мыльных пузырей. Нижняя часть оптических чешуек пигментирована; пигмент не пропускает свет и тем самым придает большую яркость интерференционной окраске. Лучи света, проходя через прозрачные чешуйки на крыле, отражаются как от их внешних, так и от внутренних поверхностей. В результате два отражения как бы накладываются и усиливают друг друга. В зависимости от толщины чешуек и коэффициента преломления происходит отражение света с определенной длинной волны (все остальные лучи поглощаются пигментом). Бабочки «выстраивают» на наружной поверхности своих крыльев тысячи крохотных тонкослойных зеркал-чешуек, и каждое такое крохотное зеркальце отражает свет определенной длины волны. В результате возникает совершенно потрясающий эффект отражения необыкновенной яркости.
Рис.3. Бабочка Переливница ивовая (Apatura iris)
Рекордсменами по самой яркой окраске являются представители южноамериканского рода Morho, однако и в средней полосе России обитают бабочки с чудо-окраской. Лучше всего интерференционная окраска заметна у переливниц (роды Apatura и Limenitis). Издалека эти бабочки кажутся почти черными, но вблизи отливают выраженным металлическим блеском – от ярко-синего до фиолетового.
Недавно стало известно, что сходный интерференционный эффект может создаваться с помощью различных микроструктур, обладающих уникальными оптическими свойствами. Причем микроструктуры на крыльях отличаются не только у представителей различных семейств с похожей окраской, но и у близких видов. Изучением тонкостей этих эффектов, с использованием современной техники, сейчас вплотную занялись физики-оптики из университета Exter. При этом физики совершают неожиданные находки, которые оказываются интересными не только для них, но и для биологов, изучающих эволюционные процессы.
Интересно биологическое значение ярких, пестрых окрасок верхней стороны крыльев, так часто наблюдающихся у булавоусых бабочек, особенно у нимфалид. Их основное значение заключается в распознавании особей своего вида на большом расстоянии. Наблюдения показывают, что самцы и самки таких пестро окрашенных форм привлекаются друг к другу издали окраской, а вблизи происходит окончательное распознавание по запаху, издаваемому андрокониями.
Если верхняя сторона крыльев у нимфалид всегда окрашена ярко, то иного типа окраски характерны для их нижней стороны: они, как правило, криптические, т.е. Защитные. В этой связи интересны два типа складывания крыльев, широко распространенные у нимфалид, а так же и в других семействах дневных бабочек. В первом случае бабочка, находясь в положении покоя, выдвигает передние крылья вперед так, что их нижняя поверхность, имеющая защитную окраску, открыта почти на всем протяжении. По этому типу складываются крылья, например, у углокрыльницы С-белое (Polygonia C-album). У неё верхняя сторона буро-желтая с темными пятнами и наружной каймой; нижняя сторона серо-бурая с белой буквой «С» на задних крыльях, за что она получила свое название. Неподвижно сидящая бабочка малозаметна также благодаря неправильному угловатому контуру её крыльев.
Рис.4. Бабочка Kallima inachus со сложенными крыльями
Другие виды, например адмирал и репейница, прячут передние крылья между задними так, что видны только их кончики. В этом случае на нижней поверхности крыльев бывают выражены два типа окрасок: та часть передних крыльев, которая в состоянии покоя оказывается спрятанной, ярко окрашена, вся остальная часть нижней поверхности крыльев носит явно криптический характер.
В ряде случаев у дневных бабочек ярко окрашенными бывают и верхняя и нижняя стороны крыльев. Подобная окраска обычно сочетается с несъедобностью обладающего ей организма, поэтому она получила название предостерегающей. На основе этой особенности у бабочек существует способность к мимикрии. Под мимикрией понимают сходство в окраске, форме и поведении между двумя или несколькими видами насекомых. У бабочек мимикрия выражается в том, что одни из мимикрирующих видов оказываются несъедобными, в то время как другие лишены защитных свойств и только «подражают» своим защищенным моделям. Такими подражателями являются бабочки-белянки (Dismorfphia astynome) и перхибрис (Perrhybris pyrrha).
Жизненный цикл чешуекрылых, миграционное поведение, роль в биоценозах
Строение млекопитающих, особенности поведения, ЦНС
Царство животных
Особенности содержания птиц
Особенности ящериц
Чешуекрылые (или бабочки) - это достаточно многочисленный отряд насекомых. В его состав входит около 150 тысяч видов. Представителями чешуекрылых являются различные бабочки, мотыльки и моли. Основными средами их обитания являются леса, луга, а также поля и сады.
Для бабочек характерны две пары больших крыльев, обычно имеющих яркую окраску. Крылья покрыты маленькими хитиновыми разноцветными или бесцветными чешуйками, уложенными как черепица. Отсюда и название отряда - чешуекрылые. Чешуйки - это видоизмененные волоски, они также есть на теле.
Обычно у бабочек, ведущих дневной образ жизни (лимонница, капустница и др.), в спокойном состоянии крылья складываются вместе над телом. У ночных чешуекрылых они располагаются крышеобразно (например, у моли).
Яркая окраска крыльев служит бабочкам для распознания представителей своего вида, а также нередко несет защитную от хищников функцию. Так у некоторых чешуекрылых сложенные вместе крылья похожи на листочек, т. е. насекомое маскируется под окружающую среду.
Жизненный цикл бабочек (метаморфоз) : развитие бабочки
У других чешуекрылых на крыльях есть пятна, издалека напоминающие глаза птиц. Такие бабочки имеют предупреждающую окраску. Обычно покровительственной окраской обладают ночные бабочки, а друг друга они находят по запаху.
Чешуекрылые относятся к насекомым с полным превращением. Из яиц выходят личинки-гусеницы, которые впоследствии окукливаются, после чего из куколки выходит бабочка (имаго - взрослая половозрелая стадия). Гусеницы обычно живут дольше имаго. Бывают виды, у которых личинка живет несколько лет, в то время как сама бабочка - около месяца.
Гусеницы питаются преимущественно листвой, имеют ротовой аппарат грызущего типа. У бабочек ротовой аппарат сосущего типа, представленный свернутым в спиральную трубочку хоботком, который образуется из нижних челюстей и нижней губы. Взрослые чешуекрылые чаще всего питаются нектаром цветков и при этом опыляют растения. Их длинный хоботок раскручивается, и им они могут проникать вглубь цветка.
У гусениц чешуекрылых, кроме трех пар членистых ног, есть ложноножки, представляющие собой выросты тела с присосками или крючочками. С их помощью личинка удерживается на листьях и ветках, а также ползает. Настоящие ноги чаще всего используются для удерживания пищи.
У гусениц во рту есть шелкоотделительные железы, выделяющие секрет, который на воздухе превращается в тонкую нить, из которой личинки плетут коконы при окукливании. У некоторых представителей (например, тутового шелкопряда) нить имеет ценность. Люди получают их нее шелк. Поэтому тутовый шелкопряд разводится как домашнее животное. Также шелковую нить, но более грубую, получают от дубового шелкопряда.
Много среди чешуекрылых вредителей лесов, сельскохозяйственных полей и садов. Так при сильном размножении дубовой листовертки и сибирского шелкопряда могут быть уничтожены гектары лесов. Гусеницы капустной белянки питаются листьями капусты и другими крестоцветными растениями.
Строение бабочки
Бабочки относятся к членистоногим — самым высокоразвитым животным среди беспозвоночных. Свое название они получили за наличие членистых трубчатых конечностей.
Виды бабочек: внешний вид, разновидности, строение насекомого
Другим характерным признаком является наружный скелет, образованный пластинками прочного полисахарида - хинина. У членистоногих вследствие развития прочной наружной оболочки и членистых конечностей появилась сложная система мышц, крепящихся изнутри к покровам. Все движения их частей тела и внутренних органов связаны с мышцами.
1- брюшко
2- грудь
3- голова с усиками
4- хоботок
5, 8, 9- передние, средние и задние ноги
6, 7- первая и вторая пара крыльев
Тело бабочек состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка. Перепончатой короткой и мягкой шеей голова скреплена с грудью, состоящей из трёх неподвижно соединённых друг с другом сегментов. Места соединения не заметны. Каждый из сегментов несёт по паре членистых ног. На груди у бабочек имеется три пары ног. Передние лапки самцов нимфалид, сатиров голубянок недоразвиты; у самок они развиты сильнее, но при ходьбе также не используются и всегда прижаты к груди. У парусников и толстоголовок все ноги развиты нормально, а голени их передних ног снабжены лопастевидными образованиями, которые, как полагают, используются для чистки глаз и усиков. У бабочек ноги служат в основном для закрепления на определённом месте и только потом - для передвижения. У некоторых бабочек на ногах расположены вкусовые рецепторы: до того, как такая бабочка коснётся конечностью сладкого раствора, она не развернёт хоботок и к еде не приступит.
На голове расположены ротовой аппарат, усики и глаза. Ротовой аппарат сосущего типа — это нечленистый, в покое спирально завитой, длинный трубчатый хоботок. В его образовании принимают участие нижние челюсти и нижняя губа. Верхние челюсти у бабочек отсутствуют. Во время приема пищи бабочка расправляет длинный хоботок, погружая его в глубь цветка, и высасывает нектар. В качестве основного источника пищи взрослые чешуекрылые используют нектар, поэтому входят в число основных опылителей цветковых растений. У всех насекомых и у бабочек в том числе есть особый орган, называемый джонсовым, предназначенный для анализа тряски и звуковых колебаний. С помощью этого органа насекомые не только оценивают состояние физической среды, но и общаются между собой.
Внутреннее строение
Бабочки имеют совершенную нервную систему и органы чувств , благодаря чему они прекрасно ориентируются в окружающей обстановке, быстро реагируют на сигналы опасности. Нервная система, как и у всех членистоногих, состоит из окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки. В голове в результате слияния скоплений нервных клеток образуется головной мозг. Эта система руководит всеми движениями бабочки, кроме таких непроизвольных функций, как циркуляция крови, пищеварение, дыхание. Исследователи полагают, что данные функции контролирует симпатическая нервная система.
1- органы выделения
2- средний отдел кишечника
3- зоб
4- сердце
5- передний отдел кишечника
6- толстый кишечник
7- половые органы
8- нервный узел
9- мозг
Кровеносная система , как у всех членистоногих, незамкнутая. Кровь непосредственно омывает внутренние органы и ткани, находясь в полости тела, передавая им питательные вещества и унося к органам выделения вредные продукты жизнедеятельности. Она не участвует в переносе кислорода и углекислого газа, то есть в дыхании. Ее движение обеспечивается работой сердца — продольной мускулистой трубки, расположенной в спинной части над кишечником. Сердце, ритмично пульсируя, гонит кровь в головной конец тела. Обратному току крови препятствуют клапаны сердца. Когда сердце расширяется, кровь поступает в него из задней части тела через его боковые отверстия, снабженные клапанами, которые не допускают обратного оттока крови. В полости тела, в отличие от сердца, кровь течет от переднего конца к заднему, а затем, попадая в сердце в результате его пульсации, снова направляется к голове.
Дыхательная система представляет собой густую сеть разветвленных внутренних трубочек — трахей, по которым воздух, попадая через наружные дыхальца, доставляется непосредственно ко всем внутренним органам и тканям.
Выделительная система — это пучок тонких трубочек, так называемых мальпигиевых сосудов, расположенных в полости тела. Они на вершинах замкнуты, а основаниями открываются в кишечник. Продукты обмена отфильтровываются всей поверхностью мальпигиевых сосудов, а потом внутри сосудов превращаются в кристаллы. Затем они попадают в полость кишечника и вместе с непереваренными остатками пищи выделяются из организма. Некоторые вредные вещества, особенно яды, накапливаются и изолируются в жировом теле.
Половая система самок состоит из двух яичников, в которых происходит образование яиц. Яичники, переходя в трубчатые яйцеводы, основаниями сливаются в единый непарный яйцевод, по которому зрелые яйца выводятся наружу. В половой системе самки имеется семяприемник — резервуар, куда поступают сперматозоиды самцов. Зрелые яйца могут оплодотворяться этими сперматозоидами. Органы размножения самца — это два семенника, переходящие в семяпроводы, которые объединяются в непарный семяизвергательный канал, служащий для выведения спермы.
Иногда самые простые вопросы могут поставить в тупик и заставить надолго задуматься. Например, сколько у На первый взгляд, ответ очевиден - четыре. Но многие совершенно искренне считают, что их два. Отчего возникает такая путаница, какое строение имеют чешуекрылые и сколько у бабочки крыльев на самом деле - тема этой статьи.
Кто такие бабочки
Эти создания относятся к отряду чешуекрылых. Названы они так потому, что их крылышки покрыты мельчайшими чешуйками. Они представляют собой видоизмененные (сплюснутые) хитиновые волоски. Словно густой ковер, они покрывают крылья бабочек и обеспечивают им яркую и разнообразную окраску. На каждом из крылышек их число может достигать миллиона.
Чешуйки бывают разными: оптическими, пигментными и пахучими. Последние выделяют феромоны - особые вещества, привлекающие особей другого пола. Некоторые бабочки могут почувствовать самку за десятки километров. Пигментные чешуйки окрашивают крылья в самые разные оттенки цвета, а оптические имеют ребрышки, преломляющие свет. Из-за них крылышки бабочек могут переливаться.
Сейчас отряд чешуекрылых насчитывает порядка 250 тысяч видов.
Строение крыльев
Отвечая на вопрос, сколько у бабочки крыльев, кратко рассмотрим ее строение. Само насекомое состоит из трех отделов - это голова, грудь и брюшко. В средней и задней части груди расположены крылышки. Кстати, а сколько пар крыльев у бабочки? Ответ можно найти на этой схеме.
На ней отчетливо видно, что у чешуекрылых две пары крыльев - два передних и два задних. Они перепончатые, имеют некоторое количество жилок. Двухслойная перепонка, натянутая на каркас из жилок, образует крыло.
Почему кажется, что крыльев всего два - справа и слева от брюшка насекомого? Дело в том, что у бабочки они расположены в одной плоскости, а у некоторых представительниц чешуекрылых имеют еще и соединяющую их перепонку. Бабочка взмахивает двумя парами крылышек синхронно. Это и создает ложное впечатление, что их два.
Окраска крыльев бабочек - бесконечное разнообразие оттенков
По красоте и богатству ярких тонов чешуекрылых постоянно сравнивают с цветами. Среди бабочек есть особи совсем неприметные, одетые в серые и коричневые тона. Они в основном ведут ночной образ жизни, и их неброская окраска позволяет им отлично маскироваться на камнях, ветках или коре деревьев. Но гораздо больше бабочек с поразительно красивыми крыльями, раскрашенными в самые невероятные цвета.
Самые необычные крылья у бабочек
Разнообразие необычных форм и окраски крыльев чешуекрылых не может не восхищать. Среди них встречаются такие экземпляры, которые кажутся просто невозможными, настолько удивительными они выглядят.
Стеклянная бабочка Greta oto имеет прозрачные крылья, обрамленные каемкой темного цвета. Тельце насекомого окрашено в коричневые тона. На этом фоне крылья, лишенные пигментных чешуек, выглядят совершенно прозрачными. В лесах Амазонки Greta oto - одна из самых распространенных бабочек, но для нас ее внешний облик очень необычен и красив.
Сатурния мадагаскарская из семейства павлиноглазок - обладательница необычных крыльев с длинными хвостиками. Они имеют яркую окраску (от до оранжевого). Эта бабочка - одна из самых крупных в мире. На каждом крыле величиной с ладонь человека расположено пятно в форме глаза. Смотрится бабочка, обитающая только на Мадагаскаре, впечатляюще.
А белоснежная пальцекрылка выглядит так, словно покрыта перьями. Эти бабочки совсем малютки, в длину достигают 10-40 миллиметров и ведут ночной образ жизни.
Заключение
Сколько у бабочки крыльев? Ответ на, казалось бы, простой вопрос, не всегда бывает легким. Зато это отличный повод присмотреться к бабочкам и в который раз восхитится изобретательностью и фантазией природы.
Чешуекрылые (Lepidoptera) ‒ отряд насекомых с полным превращением , который часто называют просто бабочки и моли.
Что же делает чешуекрылых насекомых особенными? Как и у многих других насекомых, у взрослых чешуекрылых есть усики, сложные глаза, три пары ног, жесткий экзоскелет и тело, которое разделено на три части: голова, грудь и живот. Уникально то, что внешнее тело этих насекомых покрыто крошечными сенсорными волосками, а крылья покрыты чешуйками.
Орнитоптера ‒ большая бабочка, которая живет в тропических лесах Юго-Восточной Азии. Самцы окрашены ярко, самки ‒ тусклее. Орнитоптера королевы Александры ‒ самая большая из известных бабочек. Размах ее крыльев достигает 31 см.
Чешуекрылые ‒ это летучие насекомые . Большинство бабочек ‒ дневные насекомые, которые имеют булавовидные усики, тогда как моли преимущественно ведут ночной образ жизни и отмечаются похожими на перья усиками. Отряд чешуекрылые насчитывает более 180 000 видов в 128 семействах и 47 надсемействах. В мире известно лишь близко 18 000 видов бабочек, а все остальные представители – это моли.
Шмелевидка фото: Joseph Berger
Шмелевидка (лат. Hemaris) ‒ моль с прозрачными крылышками и тусклым телом, испещренная красными или желтыми узорами. Такая окраска делает ее похожей на осу.
На голове бабочки находятся основные сенсорные органы. Полушаровидные, хорошо развитые, сложные, фасеточного типа глаза, позволяют насекомому осознавать свое непосредственное окружение под большим углом. На нижней стороне головы находится парный хоботок, который используется для сосания нектара из цветов. Многие чешуекрылые также питаются соком деревьев, гниющими и перезревшими фруктами. Бражник мёртвая голова охотно поедает мед из гнезд и ульев пчел. Первичные зубатые моли питаются пыльцой.
Павлиний глаз ‒ большая ночная бабочка с коричневыми или белыми крылышками, украшенными большими глазоподобными пятнышками. Павлиний глаз живет в прохладных местностях, чаще всего в лесах.
Павлиний глаз
Грудная клетка чешуекрылых состоит из трех сегментов с парой ног, прикрепленных к каждому сегменту. Передняя пара ног не функциональна и более короткая в некоторых семействах бабочек. Грудная клетка также содержит мышцы полета, которые прикреплены к основанию крыльев. Внутренне грудная клетка содержит большие мышцы, которые управляют крыльями и ногами.
Нимфалиды ‒ бабочки с укороченными передними ножками, покрытыми волосками. На внешней стороне крыльев имеют узоры, а на внутренней ‒ защитную окраску. К нимфалидам принадлежат адмиралы, данаиды монархи, радужницы, морфо и носатки.
Живот содержит большую часть пищеварительного, выделительного и репродуктивного органов. В конце брюшка находятся половые аппараты, которые содержат множество характеристик, используемых в качестве помощи в идентификации видов.
Комнатная моль
Комнатная моль обычно имеет коричневый или желтый цвет. Ее маленькие личинки питаются волокном шерстяной одежды.
Чешуекрылые имеют четырехэтапный жизненный цикл: яйцо, личинка, куколка и имаго (взрослая особь). На последнем этапе бабочка подвергается полной метаморфозе. Время, необходимое для завершения метаморфоза, варьируется у каждого вида.Их жизненный цикл может включать в себя неактивный период или диапаузу на любом этапе до взрослого, который помогает преодолевать неподходящие условия окружающей среды.
Шелкопряд ‒ большая бабочка, которая живет в Азии. Ее гусеницы производят шелковую нить, которую люди используют для производства ценной ткани ‒ шелка.
Процесс размножения бабочки начинается с ухаживания, а затем спаривания. После того, как спаривание завершено, самка ищет место для откладки яиц. Важно, чтобы оно имело подходящее пищевое растение для своих личинок. На ножках чешуекрылых есть маленькие вкусовые рецепторы. Перед тем как отложить яйца на лист, они пробуют его, решая, будет ли это подходящей пищей для их потомства.Самки откладывают яйца отдельно или группами непосредственно на нижней стороне листа или на стебле пищевого растения. Яйца чешуекрылых различаются по цвету, но большинство из них обычно белые, зеленые или желтые. Позже они меняют цвет по мере того, как личинка развивается внутри.
Морфо
фото: Kara Tyler-Julian
Морфо ‒ большая бабочка голубого или зеленого цвета, живущая в тропических лесах Южной Америки. Размах ее крыльев может достигать 17 см. Взрослых особей привлекают фрукты, что забродили, и древесный сок.
Большинство бабочек испытывают пять возрастов в течение первых трех-шести недель. В период между выводом из яйца и превращением в куколку гусеница должна увеличиться в размерах не менее чем в 300 раз. Для этого она должна непрерывно кушать.Каждый раз, когда гусеница становится больше, она линяет, ‒ меняет свою кожу в процессе под названием линька. После пятой линьки, гусеница обычно перестает питаться и ищет подходящее место для окукливания. Примерно десять дней спустя, или следующей весной для видов, которые зимуют в стадии куколок, появляется взрослая особь.
фото: Jan Fischer Rasmussen
Парусник (лат. Papilionidae) ‒ большая разноцветная бабочка с похожими на хвосты продлениями на задних крыльях. Парусники машут крылышками очень медленно ‒ со скоростью 5 взмахов в секунду. Их гусеница имеет защитную окраску, которая делает ее похожей на птичий помет.
В более чем 200 видов бабочек встречается миграция. Многие мигрируют из-за изменения сезонных условий, перемещаясь, например, в районы, которые испытывают новый прилив роста, или в районы, более прохладные и более влажные. Другие причины миграции могут включать временную перенаселенность и поиск новых личиночных растений-хозяев. Двумя наиболее известными мигрантами являются данаида монарх (Danaus plexipppus) и репейница (Vanessa cardui).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .