Чешуекрылые, или бабочки – один из самых многочиленных отрядов насекомых из типа членистоногие животные. Характерной особенностью всех представителей отряда является наличие чешуйчатого разноцветного покрова крыльев.
В настоящее время известно около 150 тысяч видов, распространенных по всему земному шару, за исключением Антарктиды. Особенно богата разнообразными, ярко окрашенными бабочками фауна тропических областей. Отряд чешуекрылых включает два подотряда: равнокрылые и разнокрылые. К последнему относят большинство ныне известных бабочек. Это красочные огневки, павлиноглазки, ночные бабочки, нимфалиды, пяденицы, а также неприметные моли, вредители садов - листовертки и т.д.
Размножение . Для насекомых данного отряда характерно полное превращение в процессе развития, то есть из яйца вылупливается личинка, не похожая внешне на взрослую особь. Личинки (гусеницы) имеют ротовой аппарат грызущего типа и удлиненное тело. Кроме трех пар грудных ножек, у личинки есть 2-5 пар брюшных ложноножек – нечленистых продолговатых образований с коготками на концах. Личинки многих видов, например, яблочной моли, формируют паутинные гнезда, где несколько особей вместе питаются и скрываются от врагов. Слюнные железы гусеницы, кроме слюны, выделяют еще и шелковые нитки, из которых она плетет защитный кокон для куколки, в которую личинка превращается после нескольких линек. Через определенный период полностью сформированное взрослое насекомое (имаго) выходит из куколки. Для имаго отряда чешуекрылых характерна короткая продолжительность жизни – от нескольких часов (у непитающихся видов) до нескольких месяцев.
Годовые циклы развития бабочек у разных видов отличаются. Большинство видов дают одно поколение в год, некоторые – два и более. Подавляющее большинство чешуекрылых ведет ночной образ жизни, некоторые виды активны в дневное время.
Строение . Размеры представителей отряда чешуекрылых варьируют в широких пределах – от 2 мм до 15 см. Самая маленькая бабочка – моль-малютка, обитающая на Канарских островах, самая крупная – парусник Маака, распространенный в Европе.
Так же, как и у других насекомых тело делится на голову, грудь и брюшко. Внешний прочный хитиновый покров образует наружный скелет.
Все взрослые особи имеют по две пары крыльев, покрытых видоизмененными волосками-чешуйками. Эти чешуйки определяют рисунок и окраску крыльев, благодаря сочетанию окрашенных и бесцветных чешуек, преломляющих солнечные лучи и придающих крыльям металлический блеск. Окраска крыльев может быть яркой, отпугивающей врагов, или блеклой, приспособительной (для мимикрии). Все бабочки хорошо летают, некоторые способны к длительным перелетам.
Ротовой аппарат бабочек сосущего типа и представляет собой пластичный, спирально закрученный хоботок, для питания жидкими веществами, в частности, нектаром цветов. Некоторые моли лишены хоботка, у них ротовые органы грызущего типа. Имеются усики различного размера и формы – органы обоняния и осязания. Крупные сложные глаза, расположенные по бокам головы, хорошо развиты. Характерно наличие слухового аппарата и органов вкуса.
Все бабочки раздельнополые. У некоторых видов выражен половой диморфизм.
Значение чешуекрылых в природе и жизни человека огромно. Взрослые бабочки – прекрасные опылители растений. Но гусеницы многих видов (например, непарный шелкопряд, белянка капустная, яблочная моль) наносят вред культурным растениям. Иногда гусениц определенных видов используют в борьбе с сорняками. Тутового и дубового китайского шелкопряда человек издавна разводит для получения шелка. Многие крупные бабочки привлекают своей красотой, к примеру, махаон, аполлон. Издавна собирают энтомологические коллекции, как частные, так и научные. С увеличением числа коллекционеров в некоторых странах даже были созданы фермы по разведению бабочек. Более 100 видов бабочек находятся на грани уничтожения и занесены в Красную книгу.
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).
В морфологическом отношении чешуекрылые (бабочки) составляют довольно компактную группу крылатых насекомых. Все тело и 4 крыла густо покрыты чешуйками и частично волосками. Голова с крупными фасеточными глазами, хорошо развитыми нижнегубными щупиками и расположенным между ними длинным спирально скрученным сосущим хоботком. Только у зубатых молей (Micropterigidae) ротовой аппарат грызущего типа. Усики хорошо развиты, самого разнообразного строения - от нитевидных до перистых или булавовидных.
Крылья обычно широкие, треугольные, реже узкие или даже ланцетовидные. Чаще всего передние крылья несколько шире задних, но иногда (например, у видов семейства Crambidae) наблюдаются обратные соотношения: задние крылья гораздо шире узких передних крыльев. У низших чешуекрылых (Micropterigidae, Eriocraniidae, Hepialidae) обе пары крыльев примерно одинаковы по форме и размерам.
Передние и задние крылья скреплены друг с другом специальным сцепочным аппаратом. Наиболее распространен френатный тип сцепления крыльев. В этом случае сцепление осуществляется с помощью френулума (уздечки) и ретинанулума (зацепки). Уздечка представлена одной или несколькими крепкими щетинками в основании заднего крыла, а зацепка - либо рядом щетинок, либо загнутым выростом в основании переднего крыла. В некоторых группах френатный сцепочный аппарат исчезает (например, у булавоусых чешуекрылых - Rhopalocera и коконопрядов - Lasiocampidae), и соединение крыльев обеспечивается наложением переднего крыла на расширенное основание заднего крыла. Такой тип сцепления крыльев называется аплексиформным.
Жилкование крыльев чешуекрылых характеризуется значительной (редукцией поперечных жилок и незначительным ветвлением основных продольных стволов. В пределах отряда выделяется 2 типа жилкования крыльев.
Чешуйки на крыльях различно окрашены и образуют часто довольно сложный рисунок. Нередко наблюдается структурная окраска (пятна с металлическим блеском). По наружному и заднему краю крыльев тянется бахрома, состоящая из нескольких рядов чешуек и волосков.
В грудном отделе наиболее развита среднегрудь). Переднегрудь по бокам тергита несет лопастевидные придатки - патагии. В среднегруди сходные образования расположены над основанием передних крыльев и называются тегулами. Ноги бегательные, часто со шпорами на голенях. У некоторых чешуекрылых передние ноги сильно (редуцированы, спрятаны в волосяном покрове, и бабочки передвигаются на четырех ногах.
Дневные чешуекрылые, образующие естественную группу Rhopalocera, в состоянии покоя поднимают и складывают крылья над спиной. У большинства остальных бабочек обе пары крыльев отводятся назад, складываются и вытягиваются вдоль брюшка; только некоторые пяденицы (Geometridae) и павлиноглазки (Attacidae) не складывают крылья, а держат их распростертыми в стороны.
Брюшко состоит из 9 сегментов. Последний сегмент резко модифицирован, особенно у самцов, у которых он формирует копулятивный аппарат. Структурные особенности копулятивного аппарата широко используются в систематике, позволяя четко разграничивать даже близкие виды. У самок последние сегменты брюшка (обычно с седьмого до девятого) преобразованы в телескопический мягкий яйцеклад. В большинстве случаев половая система самок у бабочек открывается наружу двумя половыми отверстиями. Одно из них, терминальное, служит только для откладки яиц, второе, расположенное либо на конце седьмого сегмента, либо на восьмом сегменте, является совокупительным отверстием. Этот тип половой системы назван дитризным и характерен для большинства чешуекрылых. Однако в архаичных семействах (Micropterigidae, Eriocraniidae и др.) половая система построена по так называемому монотризному типу, при котором имеется только одно половое отверстие. И наконец, в семействе Hepialidae, хотя и развиты два половых отверстия, оба они занимают терминальное положение.
Характерная черта бабочек - развитие у многих из них криптических приспособлений, обеспечивающих их защиту от хищников. Сложные рисунки на крыльях имитируют отдельные элементы окружающей среды. Так, у некоторых совок (Nootuidae), сидящих днем на стволах деревьев, передние крылья по окраске и рисунку сходны с лишайниками. Задние крылья, прикрытые сверху передними, не видны и не имеют сложного рисунка. То же самое наблюдается и у дендрофильных пядениц (Geometridae), у которых на передних крыльях часто воспроизводится изображение структуры коры. У некоторых нимфалид (Nymphalidae) при складывании крыльев наружной оказывается их нижняя сторона. Именно эта сторона окрашена у многих из них в темно-бурые тона, что в сочетании с изрезанным контуром крыльев создает полную иллюзию засохшего прошлогоднего листа.
Часто параллельно с криптической окраской у бабочек наблюдаются рисунки с яркими, броскими пятнами. Почти все нимфалиды, обладающие криптическим рисунком на исподе крыльев, сверху окрашены исключительно эффектно. Многоцветная яркая окраска используется бабочками для распознавания особей своего вида. У пестрянок (Zygaenidae), обладающих ядовитой гемолимфой, яркая контрастная окраска крыльев и брюшка выполняет иную сигнальную функцию, указывая на их несъедобность для хищников. У части чешуекрылых, ведущих дневной образ жизни, возникает замечательное внешнее сходство с хорошо защищенными насекомыми, такими как жалящие перепончатокрылые. У стеклянниц (Sesiidae) такое сходство достигается окраской брюшка и прозрачностью узких крыльев, на которых практически полностью редуцированы чешуйки.
Основным источником пищи для бабочек служит нектар. Перелетая при питании с цветка на цветок, бабочки, наряду с двукрылыми, перепончатокрылыми и жуками активно участвуют в опылении растений. Примечательно, что бабочки, обладая достаточно длинным хоботком, посещают цветки не только с открыто расположенными источниками нектара, но и с нектаром, глубоко скрытым в шпорцах цветков или на дне трубчатого венчика и соответственно недоступным для других насекомых. Цветки многих гвоздичных и орхидных благодаря их морфологии могут опыляться только чешуекрылыми. У некоторых тропических орхидей возникают специальные приспособления к опылению цветков чешуекрылыми.
Помимо нектара многие бабочки охотно поглощают сок, вытекающий из пораненных деревьев или плодов. В жаркий летний день можно наблюдать большие скопления белянок (Pieridae) возле луж. Сюда же, привлеченные водой, прилетают и другие чешуекрылые. Многие дневные бабочки часто кормятся на экскрементах позвоночных животных. Независимо в самых различных семействах чешуекрылых возникает афагия: бабочки не питаются и их хоботок подвергается редукции. Среди насекомых с полным превращением чешуекрылые - единственная крупная группа, в которой столь часто наблюдается переход к афагии.
Большинство чешуекрылых ведет ночной образ жизни и только некоторые группы активны днем. Среди последних ведущее место принадлежит булавоусым, или дневным чешуекрылым (Rhopalocera) - группе, чрезвычайно обильно представленной в тропиках. Дневной образ жизни характерен также для ярко окрашенных пестрянок (Zygaenidae) и стеклянниц (Sesiidae). Среди других семейств чешуекрылых палеарктической фауны виды с дневной активностью встречаются спорадически. Некоторые совки (Noctuidae), пяденицы (Geometridae), огневки (Pyralidae), листовертки (Tortricidae) обладают круглосуточной активностью, однако днем эти бабочки чаще всего активны в пасмурную погоду или в затененных местах.
Чешуекрылые - насекомые с четко выраженным половым диморфизмом, который проявляется в строении усиков и сцепочного аппарата крыльев, в характере крылового рисунка и в степени опушения брюшка. Наиболее демонстративный половой диморфизм в рисунке крыльев наблюдается как у дневных, так и у ночных чешуекрылых. Ярким примером половых различий может служить расцветка крыльев у непарного шелкопряда (Ocneria dispar L.). Самки этого вида крупные, со светлыми, почти белыми крыльями; они резко отличаются от мелких и стройных самцов со сложным бурым рисунком на крыльях. Усики у самок непарного шелкопряда слабо гребенчатые, у самцов сильно гребенчатые. Половой диморфизм в окраске крыльев может быть выражен в ультрафиолетовой части спектра и невидим для глаза человека. Так, совершенно одинаковые белые бабочки боярышницы (Aporia crataegi L.) на самом деле диморфны, и самцы отличаются от самок ультрафиолетовым рисунком.
Крайним выражением полового диморфизма могут служить мешочницы (Psychidae), некоторые пяденицы (Geometridae), отдельные виды волнянок (Lymantriidae) и листоверток (Tortricidae), у которых самки в отличие от самцов не имеют крыльев, либо обладают их рудиментами. Самки многих чешуекрылых выделяют пахучие вещества (феромоны), запахи которых самцы улавливают обонятельными рецепторами. Чувствительность рецепторов довольно высока, и самцы улавливают запах самки с расстояния в несколько десятков, а иногда и сотен метров.
продолжение следует...
Семейство: Bombycidae = Шелкопряды настоящие
Семейство: Brahmaeidae = Павлиноглазки волнистые, брамеи
Семейство: Galleriidae = Восковые огневки
Семейство: Tineidae = Настоящие моли
Вид: Tineola bisselliella Hummel, 1823 = Платяная моль
Семейство: Heliconidae = Геликониды
Вид: Heliconia melpomena = Геликония
Семейство: Endromididae = Берёзовые шелкопряды, шелкокрылы
Вид: Endromis versicolora = Берёзовый шелкопряд
Семейство: Geometridae = Пяденицы
Вид: Bupalus piniarius = Сосновая пяденица
Семейство: Hepialidae = Тонкопряды
Вид: Phassus schamyl = Кавказский тонкопряд
Семейство: Hesperiidae = Толстоголовки
Семейство: Lasiocampidae = Коконопряды
Семейство: Lycaenidae = Голубянки
Семейство: Lymantriidae = Волнянки
Семейство: Noctuidae = Совки, ночницы
Семейство: Notodontidae = Хохлатки
Семейство: Nymphalidae = Нимфалиды
Семейство: Papilionidae = Парусники, кавалеры
Семейство: Pieridae = Белянки
Вид Colias philodice = Cевероамериканская желтушка
Вид Aporia crataegi Linnaeus, 1758 = Боярышница
Семейство: Pyralidae = Огневки (настоящие), огневки сенные
Семейство: Riodinidae = Шашечницы
Семейство: Satyridae = Бархатницы, сатириды, глазки
Семейство: Sesiidae = Стеклянницы
Семейство: Sphingidae = Бражники
Семейство: Syntomidae = Пестрянки ложные, лжепестрянки
Семейство: Thaumetopoeidae = Походные шелкопряды
Семейство: Thyatiridae = Совковидки
Семейство: Zygaenidae = Пестрянки
Краткая характеристика отряда
Чешуекрылые (бабочки) - один из наиболее крупных отрядов насекомых, насчитывающий около 150 тыс. видов.
Распространены они по всему миру, особенно многочисленны в тропиках. В СНГ встречаются свыше 15 тыс. видов бабочек. Представители отряда обладают четырьмя крыльями. Последние покрыты видоизмененными волосками - чешуйками, иногда ярко окрашенными и образующими характерные "рисунки" на поверхности крыльев.
Вероятно, отряд чешуекрылых возник
в мезозойскую эру (юрский период). Среди других насекомых бабочки представляют сравнительно "молодую" группу, наибольшее развитие которой совпадает с расцветом цветковых растений в меловой период. Однако ископаемые остатки бабочек - преимущественно из балтийского янтаря - известны лишь из палеогена. Все найденные тем виды относятся уже к современным семействам, а часто даже к существующим или очень близким к ним родам.
Размеры
тела варьируют в широких пределах: от мельчайших молей (3-8 мм в размахе крыльев) до крупнейших дневных бабочек, глазчаток и совок (25-30 см).
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.
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
у подавляющего большинства чешуекрылых представляет собой характерный сосущий хоботок, приспособленный для поглощения свободных жидкостей и высасывания нектара из цветков. У низших форм, например в семействе зубатых молей Micropterygidae
, ротовые органы еще грызущего типа, с помощью которых бабочки питаются пыльцой растений. У некоторых бабочек ротовые органы вообще редуцированы, поэтому во взрослой фазе они не питаются.
У большинства групп передние крылья крупнее задних и отличаются от них по форме, бывает и наоборот. Тело покрыто чешуйками - сильно измененными и уплощенными волосками, разнообразными по форме. В них содержатся красящие пигменты, влияющие на цвет крыльев. В полете оба крыла работают одновременно, что достигается сцеплением передней пары с задней специальными сцепляющими механизмами. У дневных бабочек в спокойном состоянии крылья сложены вертикально над спиной, а у ночных обычно лежат вдоль тела крышеобразно.
Превращение
полное. Личинки
бабочек называются гусеницами. Они обладают тремя парами грудных конечностей и обычно 5 парами брюшных ложных ножек. Ротовой аппарат гусениц в отличие от имаго грызущего типа. Гусеницы
большинства видов ведут открытый образ жизни. Некоторые формы обитают в почве. Наконец, ряд видов поселяется в растительных тканях (листья, древесина и т. п.), которыми они и питаются, проделывая в них ходы. Куколки покрытого типа.
Многие бабочки наносят ущерб сельскому и лесному хозяйству.
Так, подгрызающие, или земляные, совки (например, озимая совка - Agrotis segetum
, гусеница которой называется "озимым червем") поедают подземные и прикорневые части растений, в частности озимых хлебов. Представители белянок (капустная белянка - Pieris brassicae
и др.) серьезно вредят огородным культурам: гусеницы объедают капусту, репу, редис и т. п.
Среди бабочек имеется много вредителей древесных пород.
Таковы, например, пяденицы: зимняя пяденица - Operophthera brumata
(гусеницы объедают почки и листья плодовых деревьев); сосновая пяденица - Bupalus piniarius
; коконопряды: кольчатый коконопряд - Malacosoma neustria
, вредящий лиственным деревьям; листовертки: дубовая листовертка - Tortrix viridana
, сильно повреждающая листья дуба; древоточцы (например, ивовый древоточец - Cossus cossus
), крупные гусеницы которых проделывают в лесных и плодовых деревьях глубокие ходы, и многие другие представители. Вспышки массового размножения вредных видов могут растягиваться на несколько лет.
Тутового шелкопряда (Bombyx mori
) разводят с целью получения натурального шелка. Гусеницы этих бабочек имеют особые железы, выделяющие белковое вещество фиброин, которое па воздухе затвердевает, превращаясь в шелковую нить. Когда гусеница достигает полного роста, она делает из нити кокон, в котором и окукливается. На шелкомотальных фабриках из нити коконов свивают шелковую пряжу. Разводят также дубового шелкопряда (Antherea pemyi
), из коконов которого получают более грубую пряжу, идущую на изготовление ткани чесучи.
Среди чешуекрылых много видов, гусеницы которых являются вредителями лесов и садов. Так, гусеницы непарного шелкопряда (Lymantria dispar
), питаясь листьями различных деревьев, в годы массового размножения могут уничтожить целые массивы лесов и садов.
Кольчатый шелкопряд (Malacosoma neustria
) откладывает яйца колечком вокруг веточек деревьев (отсюда его название). Гусеницы в годы большой численности причиняют огромный вред лиственным деревьям, объедая листву.
Сосновый шелкопряд (Dendrolimus pini
) - один из основных вредителей сосны, нередко уничтожающий сосновые боры на большой площади.
Златогузка (Euproctis chrysorrhoea
) - небольшая белая ночная бабочка, конец брюшка которой покрыт золотистыми волосками.
Гусеницы сильно повреждают плодовые деревья, объедая листья. Зимуют они в больших гнездах, построенных из листьев, соединенных шелковыми нитями.
Боярышница (Aporia crataegi
) - крупная дневная бабочка белого цвета с черноватыми жилками крыльев. Гусеница держится на плодовых деревьях. Вредитель фруктовых садов.
Яблоневая моль (Hyponomeuta malinella
) - мелкая белая, с черными пятнышками бабочка, по величине и форме сходная с обычной комнатной молью. Гусеницы живут группами на листьях яблони под тонким слоем паутины. Серьезный вредитель яблоневых садов.
Яблоневая плодожорка (Laspeyresia pomonella
) - мелкая ночная бабочка, гусеница которой живет в мякоти плодов яблони. Яблоки с "червоточинкой" рано опадают, и ценность их резко снижается.
Из бабочек, гусеницы которых наносят вред огородным культурам, надо прежде всего указать широко распространенную капустную белянку (Pieris brassicae
), получившую название за чисто-белую окраску с несколькими черными пятнышками на крыльях.
Гусеница сильно повреждает капусту и некоторые другие огородные растения. Гусеницы более мелкой репной белянки (Pieris rapae
) вредят репе, брюкве, редису.
Гусеницы ряда бабочек наносят вред также и зерновым культурам.
Так, гусеницы ночной бабочки озимой совки (Scotia segetum
) питаются в основном всходами хлебных злаков.
Отряд содержит около 100 000 видов
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