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. Высшие разноусые 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 :
Ш Пигментные , окраска которых зависит от находящихся в них пигментных зерен;
Ш Оптические - их окраска зависит от преломления света;
Ш 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.
Из этого урока вы узнаете о самых многочисленных группах насекомых, которые освоили все возможные среды обитания на нашей планете - жуках, или жесткокрылых, бабочках или чешуекрылых, а также о мухах и комарах, которые относятся к отряду Двукрылые. Из этого урока вы узнаете, почему жуки и мухи жужжат, комары звенят, а бабочки летают неслышно. Познакомитесь с особенностями строения тела и ротового аппарата этих насекомых, узнаете про историю взаимодействия этих животных с человеком. На этом уроке речь будет идти про Великий шелковый путь, малярию, наяд и нимф, а также о том, для чего и как защищаться от жуков. Из дополнительного материала вы узнаете о сетчатокрылых и ручейниках, и о том, как живут, питаются и линяют их личинки.
Тема данного урока: «Три крупных отряда насекомых с полным превращением». Цель урока - оговорить основные отличия полного и неполного (рис. 1) превращения, а также рассказать о трех отрядах насекомых с полным превращением.
Рис. 1. Насекомое с неполным превращением
Для начала давайте выясним, чем это самое полное превращение отличается от неполного. В жизненном цикле насекомых с неполным превращением всего три стадии: яйцо, личинка и имаго (рис. 2).
Рис. 2. Неполное превращение (клоп)
Личинки насекомых с неполным превращением внешне схожи со взрослыми особями. Они имеют сложные глаза, ротовые органы, такие же, как у имаго, и наружные зачатки крыльев (рис. 3, 4).
Рис. 3. Личинка клопа
Рис. 4. Личинка таракана
В жизненном цикле насекомых с полным превращением четыре стадии. Это яйцо, личинка, куколка и имаго. Личинки насекомых с полным превращением мало похожи на взрослых особей (рис. 5).
Рис. 5. Полное превращение (двукрылые)
Действительно, трудно узнать в червеобразной личинке жука или в гусенице бабочку (рис. 6).
Рис. 6. Гусеница
Личинка обычно лишена сложных глаз и всегда лишена наружных зачатков крыльев. Часто она имеет иной тип ротовых органов, нежели взрослые особи. Многие органы таких личинок имеют временный характер - у взрослых насекомых они отсутствуют. Таковы, например, брюшные ложноножки, личиночный ротовой аппарат и паутинные железы.
Закончив свой рост, личинка последнего возраста прекращает питание, становится неподвижной и линяет в последний раз. Она превращается в куколку.
Отряд Жесткокрылые, или Жуки. Это самая большая группа насекомых, насчитывающая около 360 тысяч только известных видов, в целом это составляет около 40 % от всех известных видов насекомых.
Рис. 7. Характерные признаки жесткокрылых
Для того чтобы представить себе насколько громадна эта группа, рассмотрим один простой пример. Все птицы, рыбы, млекопитающие, амфибии, рептилии, а также многие другие относятся к типу Хордовые. Всего представителей типа Хордовые существует около 50 тысяч видов. Так вот, жуков из одного только семейства Долгоносики (рис. 8) существует несколько больше, около 70 тысяч видов.
Рис. 8. Долгоносик
Жесткокрылые очень разнообразны, большая часть их видов до сих пор плохо изучена. Поэтому окончательно понять, сколько же видов существует до сих пор, невозможно.
Первая пара крыльев у жесткокрылых превратилась в жесткие надкрылья, откуда пошло и название отряда. Надкрылья крепятся на средней груди. Они прикрывают собой задние крылья и мягкое брюшко. Вторая пара крыльев - тонкая перепончатая и служит для полета. Крылья крепятся на задней груди. Иногда крылья и изредка надкрылья могут исчезать.
Рис. 9. Жук-трилобит
Ротовой аппарат грызущий (рис. 10).
Рис. 10. Ротовой аппарат пахучего стафилина
Превращение, как вы уже поняли, полное. Очевидно, что при столь громадной численности внешний вид и форма тела представителей отряда чрезвычайно разнообразны.
Длина тела - от доли миллиметра до почти 17 см.
Рис. 11. Дровосек-титан
Окраска бывает как потрясающе яркой, предупреждающей (рис. 12), так и маскирующей.
Рис. 12. Жук-нарывник
Причем некоторых жуков почти невозможно заметить в их среде обитания.
Многие виды имеют причудливые выросты на теле, видоизмененные конечности или челюсти (рис. 13, 14).
Рис. 13. Жук-слон
Рис. 14. Жук-олень
Личинки жуков также отличаются разнообразием форм, размеров и окраски. У них грызущий ротовой аппарат (рис. 15, 16). Брюшные ложноножки у них отсутствуют. Личинки жуков, как и другие членистоногие, растут при помощи линек. Жизнь личинки может продолжаться от нескольких месяцев до десятков лет.
Рис. 15. Личинка жужелицы
Рис. 16. Личинка жука-усача
Куколки обычно мягкие, неокрашенные (рис. 17).
Рис. 17. Куколка жука
Жуки широчайшим образом распространены по всему миру, кроме совсем холодных мест. Наиболее богато отряд представлен в тропических регионах. Жуки освоили все среды жизни. Их имаго и личинки живут на листьях и в тканях растений, в почве и на ее поверхности, в воде и в многих других местообитаниях (рис. 18).
Рис. 18. Жук-носорог
Питаться жесткокрылые могут чем угодно: любыми частями растений и любыми животными, грибами и падалью, навозом (рис. 19) и абсолютно сухими продуктовыми запасами.
Рис. 19. Навозник
Многие жуки имеют весьма интересные приспособления для защиты от врагов. Это и предупреждающая окраска (рис. 20), и покровительственная окраска, и ядовитость, и защитное поведение.
Рис. 20. Личинка колорадского жука
Друг с другом жуки могут контактировать, используя химические, звуковые или даже световые сигналы.
Значение жуков поистине огромно. При своей невероятной численности и разнообразии они поедают огромное количество растений и животных, а также разлагающихся остатков. В свою очередь, имаго и личинки жуков тоже служат пищей для всяких других животных. Многие жуки из семейств Пластинчатоусые, Щелкуны, Долгоносики, Листоеды и Усачи являются вредителями сельского и лесного хозяйства (рис. 21, 22).
Рис. 21. Колорадский жук
Рис. 22. Долгоносик
Некоторые представители жужелиц и божьих коровок, наоборот, способны массово поедать вредителей. Некоторые божьи коровки даже иногда специально разводятся человеком для борьбы с тлями (рис. 23, 24).
Рис. 23. Жужелица
Рис. 24. Божья коровка питается тлей
Могильщики и навозники - характерные редуценты. Они выполняют функцию санитаров, поедая навоз и падаль (рис. 25).
Рис. 25. Жуки-мертвоеды
Отряд Чешуекрылые, или Бабочки. У этих насекомых крылья покрыты чешуйками, откуда и их название. Чешуйки (рис. 26) - это по сути своей уплощенные волоски.
Рис. 26. Чешуйки
Крыльев у бабочек две пары. В зависимости от формы, цвета и размера чешуек крылья имеют ту или иную окраску.
Рис. 27. Характерные признаки чешуекрылых
Развитие бабочек идет с полным превращением. Они проходят стадию яйца, личинки (рис. 29), куколки (рис. 30) и имаго (рис. 31). Яйца бабочек разнообразны по форме (рис. 28).
Рис. 28. Яйца
Рис. 29. Личинка
Рис. 30. Куколка
Рис. 31. Имаго
Личинок называют гусеницами. У гусениц, в отличие от имаго бабочек, ротовой аппарат грызущий.
Имеются сложные фасеточные глаза, антенны и ротовой аппарат. Ротовой аппарат у разных бабочек может быть устроен по-разному. У самых примитивных представителей отряда имеются работающие верхние челюсти, или жвалы, но не имеется характерного для отряда в целом хоботка. У всех остальных бабочек присутствует специальный хоботок, который они используют для питания жидкой пищей (рис. 32). Он эластичен и может сворачиваться как спираль, а длина его помогает бабочкам питаться нектаром даже из очень глубоких цветков. У некоторых бабочек хоботок вторично отсутствует. Часто взрослые бабочки вообще не питаются.
Рис. 32. Хоботок бабочки
Размах крыльев бабочек - от 3 мм до почти 30 см. Всего бабочек существует около 150 тысяч видов (рис. 33).
Рис. 33. Совка агриппина
Распространены бабочки всесветно, от холодных тундр до жарких пустынь. В горах бабочки распространены вплоть до границы вечных снегов и льдов. Из-за активной хозяйственной деятельности человека, уничтожающего их места обитания, многие виды этих прекрасных насекомых находятся под угрозой исчезновения.
Гусеница - это личинка бабочки. Она обычно червеобразная, с грызущим ротовым аппаратом, тремя короткими настоящими ногами и несколькими парами ложноножек (рис. 34).
Рис. 34. Гусеница
Гусеницы большинства видов бабочек имеют шелкоотделительные железы, с помощью которых они перед окукливанием создают кокон. Пища гусениц в основном растительная, изредка это шерсть и другие роговые вещества. Иногда гусеницы способны даже хищничать.
Многие гусеницы имеют яркую окраску, красивое опушение и выросты. Яркая окраска предупреждает об их ядовитости. Опушение, как правило, колкое и раздражает полость рта хищника, который рискнул есть такую гусеницу (рис. 35). Выросты, как правило, тоже колючие или ядовитые.
Рис. 35. Опушение гусеницы
Гусеницы могут защищаться от врагов, притворяясь сухим сучком или листом, выделяя сильно пахнущий секрет, принимая угрожающую позу или просто резко спускаясь на шелковой нити (рис. 36).
Рис. 36. Гусеница-змея
У куколки бабочек относительно подвижно только брюшко. Обычно куколка находится внутри кокона. Иногда, как, например, у дневных бабочек, куколка с помощью шелковой нити подвешивается к какой-либо опоре (рис. 37).
Рис. 37. Куколка крушинницы
Первое время после выхода из куколки бабочка летать не способна (рис. 38). Она взбирается на вертикальные возвышения, где замирает и остается до того, как ее крылья расправятся. Расправленные крылья отвердевают и приобретают окончательную окраску.
Рис. 38. Куколка вне кокона
Имаго - это взрослая, способная к размножению бабочка. Основными функциями этой стадии является размножение и расселение. Живет имаго недолго. Она тратит питательные вещества, накопленные когда-то гусеницей. Средний срок жизни имаго составляет от нескольких дней до нескольких месяцев.
Бабочки, обитающие в умеренных широтах, нуждаются в зимовке. Зимуют они, как правило, на стадии куколки. Однако есть виды, зимующие и на стадии гусеницы, и на стадии яйца, и на стадии имаго. В случае если бабочки зимуют на стадии имаго, могут наблюдаться миграции. Так, периодически появляющаяся у нас репейница на зиму улетает в южные страны - в Африку или Азию (рис. 39).
Рис. 39. Репейница
При миграции бабочки собираются в огромные стаи. Миграции на огромные расстояния известны у бабочки монарха. Наши обычные бабочки, такие как крапивница, крушинница, траурница и павлиний глаз (рис. 40-42), способны зимовать во взрослом состоянии на месте.
Рис. 40. Крапивница
Рис. 41. Крушинница
Рис. 42. Павлиний глаз
После таяния снега перезимовавшие особи готовы к размножению. Взрослые чешуекрылые способны различать цвета. Причем в отличие от нас они прекрасно видят и в ультрафиолетовой части спектра (рис. 43). Кстати, ученые используют это свойство, когда нужно собрать бабочек на свет. Кроме двух фасеточных глаз, у некоторых имаго чешуекрылых присутствуют два простых глазка.
Рис. 43. Одуванчик в ультрафиолетовом спектре
Взрослые бабочки - важнейшие опылители, причем многие растения опыляются в основном или только бабочками (рис. 44).
Рис. 44. Языкан обыкновенный
Гусеницы способны наносить существенный вред растениям, в том числе используемым человеком. Иногда они способны оставлять без листвы целые сады и даже леса.
Имаго и гусеницы служат пищей многим животным. Некоторые виды бабочек способны вредить шерстяным тканям, меху и продуктовым запасам. Отдельные представители отряда используются для получения шелка, как, например, знаменитый Тутовый шелкопряд (рис. 45).
Рис. 45. Тутовый шелкопряд
Отряд Двукрылые. Как говорит это название, крыльев у этих насекомых всего два. Но два крыла бывают и у некоторых поденок, и у некоторых жуков. Чем же замечательны именно двукрылые и почему их объединяют в один отряд?
Рис. 46. Характерные признаки двукрылых
Дело в том, что задние крылья не просто исчезли, они превращены в жужжальца (рис. 47). Это специальные органы, которые двукрылые используют при взлете и для стабилизации в полете.
Рис. 47. Жужжальца
Развитие у двукрылых идет с полным превращением (рис. 48).
Рис. 48. Полное превращение (двукрылые)
Ротовой аппарат двукрылых имеет своеобразное строение (рис. 49).
Рис. 49. Ротовой аппарат двукрылых
Верхняя губа, верхние и нижние челюсти удлинены. Они как бы режущие.
Все это спрятано в своеобразный чехол, образовавшийся из нижней губы. Причем с помощью такой нижней губы двукрылые способны поглощать сахаристые жидкости - пить, а с помощью своих челюстей и верхней губы они способны прокалывать покровы самых разных животных и потреблять кровь. Таким образом, получается, что у двукрылых два ротовых аппарата в одном: один из них для сладкой пищи, а второй для крови. Кстати, кровь пьют только самки.
У многих представителей отряда от ротового аппарата остается только нижняя губа. Так происходит, например, у комнатной мухи (рис. 50).
Рис. 50. Комнатная муха
Основной питающейся стадией двукрылых является личинка. Личинка червеобразная по форме, часто с суженным передним концом. Иногда ее продолжительность жизни превышает продолжительность жизни имаго. Имаго выполняет в основном функции размножения и расселения. Взрослые двукрылые в основном обитают в воздушной среде, а личинки заселяют самые разные местообитания. Они могут жить в воде, в почве, в тканях растений и животных и так далее.
Куколки двукрылых бывают двух типов. Куколки первого типа имеют ясно видимые придатки, т. е. усики, ротовые части, крылья и ноги, которые плотно прилегают, как бы приклеены к телу.
Куколки другого типа заключены в специальную оболочку - пупарий. Этот пупарий образуется из видоизмененной линочной шкурки личинки последнего возраста (рис. 51).
Рис. 51. Личинка внутри пупария
Имаго двукрылых - это обитатели воздушной среды. Питаются они в основном сахаристой пищей, например нектаром цветов. Кровь используется самками для созревания яиц. Однако есть среди имаго двукрылых и хищники.
Антенны двукрылых могут быть короткими или длинными, а также иметь самое различное устройство. Ноги взрослых двукрылых, как правило, вооружены присосками, что позволяет им свободно двигаться по вертикальным поверхностям или даже ходить или висеть верх ногами. Двукрылые - это отчетливо переднемоторные насекомые. Почему? Потому, что задние крылья у них превращены в жужжальца и для передвижения не используются. Средняя грудь, к которой крепятся рабочие крылья, несет мощную мускулатуру и имеет больший размер, чем передняя и задняя грудь. Двукрылых известно около 150 тысяч видов. Это очень крупный отряд насекомых. Распространены они практически всесветно. Нет их только у самых полюсов или высоко в горах. Некоторых представителей двукрылых легко можно встретить даже на снегу.
Взрослые двукрылые могут являться важными опылителями.
Личинки, например мух, перерабатывают органические вещества, содержащиеся в экскрементах животных и трупах.
Существует множество видов кровососущих двукрылых, некоторые из них потенциально опасны даже для человека. Они могут разносить различные инфекционные заболевания, например сонную болезнь и малярию (рис. 52, 53).
Рис. 52. Муха цеце
Рис. 53. Оленья кровососка
Наиболее известными нам, жителям умеренных широт, представителями кровососущих двукрылых являются слепни, комары, мошки и мокрицы (рис. 54, 55).
Рис. 54. Слепень
Рис. 55. Мошка
Некоторые личинки двукрылых способны своим присутствием вызывать патологические разрастания в тканях растений, или галлы (рис. 56).
Рис. 56. Галлица
Ктыри являются самыми свирепыми воздушными хищниками (рис. 57).
Рис. 57. Ктырь
Наносить существенный вред растениям способны минирующие мухи (рис. 58).
Рис. 58. Зеленоглазка
Навозные, падальные и лесные мухи - с одной стороны санитары, уничтожающие падаль, а с другой стороны - разносчики многих инфекционных заболеваний (рис. 59).
Рис. 59. Навозная муха
Рис. 60. Овод
Как вы, наверное, помните, личинки насекомых с неполным превращением похожи на взрослых особей. У них есть сложные глаза, ноги нормального строения и иногда наружные зачатки крыльев. Такие личинки, сходные с имагинальной стадией, называются нимфами. Однако у некоторых насекомых с неполным превращением, например у поденок, веснянок, стрекоз, личинки обитают в воде, а взрослые насекомые - в воздушной среде. Поэтому личинки никак не могут быть похожи на взрослых особей. У них есть провизорные, т. е. личиночные органы. Например, жабры, нужные им для дыхания в воде. Такие специализированные водные личинки насекомых с неполным превращением называются наядами (рис. 61-66).
Рис. 61. Поденка
Рис. 62. Личинка поденки
Рис. 63. Веснянка
Рис. 64. Личинка веснянки
Рис. 65. Стрекоза
Рис. 66. Личинка стрекозы
Некоторых жуков очень сложно съесть. Так, многие златки и бронзовки имеют очень твердые прочные покровы тела (рис. 67).
Рис. 67. Бронзовки
Другие жуки просто имеют шипы на передней спинке или надкрыльях. Например, некоторые листоеды и усачи (рис. 68).
Рис. 68. Жук-усач
Другие жуки способны хорошо постоять за себя. Так, многие жужелицы, усачи и рогачи имеют внушительные и порой весьма небезопасные челюсти (рис. 69).
Рис. 69. Жук-рогач
Многие листоеды и божьи коровки являются попусту несъедобными для большинства хищников. У них очень едкая, а порой и просто ядовитая кровь.
Самыми ядовитыми при поедании являются некоторые виды нарывников и стафилин (рис. 70). Жидкость их тела едкая настолько, что при попадании, например, на кожу человека вызывает ожоги и изъязвления.
Рис. 70. Нарывник
Некоторые жуки обладают химическим оружием своего рода. Это железы, способные вырабатывать едкие или неприятно пахнущие секреты. Самым ярким примером подобного рода защиты являются жуки-бомбардиры (рис. 71). Если на такого жука нападают, то жук способен выбрасывать в сторону нападающего смесь едких химикалий, нагретых почти до 100 градусов.
Рис. 71. Жук-бомбардир
Многие жужелицы, в том числе широко распространенные виды рода Карабус (рис. 72), способны обороняться от нападения, разбрызгивая жидкость, содержащую уксусную кислоту.
Рис. 72. Карабус
И, наконец, многие жуки не имеют собственной эффективной защиты, однако как бы живут под покровительством защищенных насекомых. Например, в гнездах муравьев или термитов.
Рис. 73. Стафилин
Сетчатокрылые - это относительно небольшой отряд насекомых с полным превращением. Насчитывает он около 5 тысяч видов. Свое название они получили за сетчатые крылья. Действительно, две пары крыльев этих насекомых покрыты очень густой сетью жилок. Окраска сетчатокрылых, как правило, скромная - нежно зеленая или бурая. Хотя, иногда бывает и яркой (рис. 74, 75).
Рис. 74. Аскалаф
Рис. 75. Нимфида
Интересно, что иногда сетчатокрылые обладают ярко-золотистыми глазами, как всем известные златоглазки (рис. 76).
Рис. 76. Златоглазка
К отряду Сетчатокрылые относятся такие насекомые, как все те же златоглазки, муравьиные львы (рис. 77) и интересные насекомые мантиспы (рис. 78).
Рис. 77. Муравьиный лев
Рис. 78. Мантиспа
Сетчатокрылые насекомые, как правило, хищники. В большинстве случаев это небольшие насекомые длиной от нескольких до нескольких десятков миллиметров. Однако среди муравьиных львов попадаются и очень крупные.
Рис. 79. Нитекрылка
Ротовой аппарат имаго грызущий. Интересен ротовой аппарат личинок сетчатокрылых. Их челюсти попарно срастаются, образуя как бы две полые острые трубочки. Такой ротовой аппарат работает как колюще-сосущий. Личинка протыкает свою добычу челюстями и вводит в ее тело пищеварительный сок, а затем высасывает сжиженное содержимое жертвы все теми же челюстями. Таким образом, пищеварение личинок сетчатокрылых наружное. Интересно, что у этих личинок непереваренные остатки пищи не выбрасываются, а накапливаются внутри тела. Экскременты выбрасываются наружу лишь при выходе имаго из куколки. Наверное, самым известным сетчатокрылым является обыкновенная златоглазка. Насекомые эти - преимущественно ночные хищники. Их нетрудно встретить в саду или на лесной опушке. Животные небольшие, длина тела - около 1 см.
Их некрупные яйца на изящной ножке можно найти рядом с колониями тлей (рис. 80).
Рис. 80. Яйца златоглазки
Выходящая из яйца личинка тут же приступает к питанию. Ест она все ту же тлю (рис. 81).
Рис. 81. Личинка златоглазки
Окукливаются личинки златоглазок в паутинном коконе, причем интересно, что шелк они выделяют не при помощи желез на нижней губе, как многие другие насекомые с полным превращением, а при помощи мальпигиевых сосудов (рис. 82).
Рис. 82. Выход имаго из кокона
Хищные личинки муравьиных львов обитают в сухом песке. Причем личинка роет ловчую воронку. Само насекомое располагается на ее дне, выставив наружу челюсти. Когда мелкое насекомое-жертва попадает внутрь воронки, личинка муравьиного льва, используя вместе сложенные челюсти как лопату, начинает кидаться в жертву песком. Песок как бы сбивает мелкое насекомое на дно воронки. Когда жертва оказывается на дне воронки, муравьиный лев протыкает ее челюстями и съедает.
Ближайшими родственниками бабочек являются ручейники (рис. 83). Ручейники - это относительно небольшой отряд насекомых с полным превращением. К нему относится около 15 тысяч видов. Внешне взрослые ручейники немного напоминают небольших бабочек, только крылья их покрыты не чешуйками, как у бабочек, а волосками. Отсюда и латинское название ручейников, которое можно перевести как волосокрылые. Крылья ручейников перепончатые, причем передние несколько длиннее и сильнее задних. Встречаются взрослые ручейники только возле водоемов, в которых обитают их личиночные стадии. Ротовой аппарат взрослых ручейников редуцирован, сильно уменьшен, от него практически остались только щупики.
Рис. 83. Ручейник
Взрослые ручейники не питаются, и поэтому срок их жизни, как правило, ограничен одной-двумя неделями. После спаривания самка откладывает яйца, которые склеены специальной слизистой массой. Откладка яиц происходит на камне или растении, в воде или около воды. Личинки, как мы уже говорили, водные. Часто личинки ручейников строят специальные укрытия - домики или чехлики (рис. 84). Для постройки своих домиков и чехликов ручейники используют мох, травинки, кусочки отмершего дерева, небольшие веточки и другие растительные остатки.
Рис. 84. Личинки ручейника
Иногда постройки могут быть даже из не растительных остатков, а, например, из песчинок и мелких раковинок.
В случае опасности личинки ручейников способны прятаться внутри домика, затыкая вход в него прочной хинизированной головой.
Личинки ручейников и их домики, несомненно, знакомы тем из вас, кто увлекается рыбной ловлей. Личинки некоторых примитивных ручейников не строят домиков, а строят специальные ловчие паутинные воронки. Широкая часть такой воронки как бы смотрит против течения. Туда попадает всякая мелкая живность, принесенная течением. Личинка ручейников поедает этих мелких животных. Личинки ручейников окукливаются прямо под водой, внутри своего чехлика.
Любопытно, что куколка ручейника имеет широкие гребные задние ноги. А зачем куколке широкие гребные ноги, если куколка неподвижна? Это довольно интересный вопрос. Куколка действительно неподвижна, но взрослое насекомое, еще не покинувшее покров куколки, двигаться вполне способно. Именно оно, с надетыми как костюм куколочными покровами, способно, гребя задними ногами, доплыть до поверхности воды и только там покинуть куколочную шкурку (рис. 85).
Рис. 85. Куколка ручейника
Список литературы
- Латюшин В.В., Шапкин В.А. Биология. Животные. 7 класс. - М.: Дрофа, 2011.
- Сонин Н.И., Захаров В.Б. Биология. Многообразие живых организмов. Животные. 8 класс. - М.: Дрофа, 2009.
- Насекомые ().
- Files.school-collection.edu.ru ().
- Files.school-collection.edu.ru ().
Домашнее задание
- Какие отряды насекомых с полным циклом превращения в ходе индивидуального развития вам известны?
- Назовите представителей отрядов Жесткокрылые, Чешуекрылые и Двукрылые, которые встречаются в вашем регионе.
- Каково значение изученных насекомых в природе и жизни человека?
- Какие животные из отрядов Ручейники и Сетчатокрылые встречаются в вашем регионе? Есть ли среди них охраняемые виды?
- Обсудите с друзьями и близкими значение шелководства для развития цивилизаций древнего мира. Как насекомые повлияли на ход истории?
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.
Отряд бабочки или чешуекрылые насекомые описание представители развитие ротовой аппарат личинка характеристика
Латинское название Lepidoptera
Многоцветные, часто ярко окрашенные и заметные бабочки обычно привлекают наибольшее внимание и взрослых и детей. Они отличаются столь характерными признаками, что часто не нужно быть сведущим в зоологии, чтобы установить, что имеешь дело с бабочкой. Первое, что бросается в глаза,- очень характерное для бабочек строение крыльев. У бабочки две пары очень больших крыльев (по сравнению с размерами насекомого), окрашенных в самые разнообразные цвета. Их окраска зависит от окраски и расположения чешуек. Чешуйки - полые хитиновые пластинки самой разнообразной формы, в большинстве случаев сплошь покрывающие крыло, черепицеобразно налегая друг на друга. Они образуют пыльцу на крыльях бабочек. Чешуйки представляют собой видоизмененные волоски. Для крыльев бабочек характерно почти продольное жилкование, поперечные жилки практически отсутствуют.
Характеристика чешуекрылых
Большие крылья бабочек совершают немного ударов в секунду - у крупных бабочек до 10 и немногим больше у более мелких бабочек. Бабочка порхает - ее полет неправильный, зигзагообразный. Это следует рассматривать как полезную особенность, так как благодаря яркой окраске летящая бабочка заметна издали. Но птице нелегко схватить бабочку на лету вследствие ее порхающего полета.
Бабочки, за исключением очень немногих низших бабочек (моли), имеют типичный для них сосущий ротовой аппарат. Он представлен длинным хоботком, который в покое спирально закручен. У некоторых форм ротовые органы редуцированы.
На голове бабочек легко различить сильно развитые фасеточные глаза и пару усиков, имеющих у различных групп бабочек самую разнообразную форму. Глаза и усики с расположенными на них обонятельными органами являются важнейшими органами чувств у бабочки.
Для строения грудного отдела тела характерно неподвижное соединение друг с другом сегментов груди при заметно преобладающем развитии среднегруди. Грудные ножки обычно не очень сильные, иногда тонкие и слабые, но цепкие, при помощи которых бабочки удерживаются на цветках, на коре деревьев и т. п. На голени первой пары ножек расположены особые щеточки, при помощи которыхоничистят усики.
Бабочки Размножение чешуекрылых, гусеницы
Не менее характерна личинка бабочек - гусеница. Ее всегда можно отличить от личинок других насекомых по наличию на брюшных сегментах ложноножек, обычно не более пяти пар. В отличие от грудных ножек ложноножки - нечленистые придатки, часто снабженные венчиком из крючьев. Гусеница имеет хорошо дифференцированную голову с грызущим ротовым аппаратом и три пары членистых ножек на грудных сегментах. При помощи всех ножек гусеницы прочно удерживаются на листьях и стеблях растений и быстро передвигаются.
Для гусениц многих бабочек характерно наличие длинных волосков, равномерно покрывающих все тело или расположенных пучками. Эти волоски имеют защитное значение и часто связаны с кожными железками, выделяющими ядовитый секрет.
Гусеницы большинства бабочек ведут открытый образ жизни, питаясь преимущественно листьями растений. Они обладают самой разнообразной окраской, имеющей в одних случаях значение скрывающей, или покровительственной, а в других - яркой, предостерегающей окраски.
В течение личиночной жизни обычно происходит 5 линек (пятая линька при окукливании).
Для внутренней организации гусениц бабочек характерно наличие прядильных шелкоотделительных желез. Вещества, выделяемые этими железами, застывают на воздухе в крепкие шелковистые нити, используемые разными видами различным образом. Одни гусеницы на выпускаемых шелковинках спускаются с ветвей деревьев; другие прикрепляют ими куколок (белянки и др.); третьи опутывают ими побеги и листья или строят из них чехлики, в которых происходит окукливание (моли); наконец, гусеницы настоящих шелкопрядов и некоторых других бабочек завивают коконы, внутри которых окукливаются.
Куколки подавляющего большинства бабочек закрытого типа, и их движение ограничивается движением брюшка при раздражении.
Бабочки откладывают яйца обычно там, где питаются их личинки: на листья, на кору деревьев, ветки растений и т. п. Они находят растения, которыми питаются их гусеницы, при помощи органов обоняния. Яйца бабочек часто довольно крупные, покрыты прочной оболочкой - хорионом, имеющим иногда сложную структуру. Они прикрепляются к субстрату.
Значение
Значение бабочек в природе и хозяйстве человека очень велико. При этом не так просто решить вопрос, следует ли считать отряд бабочек в большей своей части полезным или вредным. Среди бабочек очень много вредителей сельскохозяйственных культур, иногда очень опасных (озимая совка, луговой мотылек, дубовый походный шелкопряд и другие шелкопряды и коконопряды, капустная белянка и многие другие). Однако в имагинальной стадии многие бабочки, несомненно, полезны, являясь важными опылителями самых разнообразных растений. В этом отношении роль бабочек в природе очень велика, не говоря о том, что в питании других животных, в частности птиц, они занимают видное место.
Некоторые бабочки приобрели особенно большое промышленное значение, так как дают сырье для шелковой промышленности. Это тутовый шелкопряд (Bombyx mori) и китайский дубовый шелкопряд (AntheTaea pernyi).
Систематика бабочек довольно сложна и недостаточно разработана. Отряд чешуекрылых большой, в настоящее время насчитывает свыше 110 000 видов. Ниже мы остановим внимание на важнейших представителях отряда чешуекрылых, имеющих наибольшее отрицательное или положительное значение.
Отряд чешуекрылых обычно разделяют на два подотряда: 1. Низшие чешуекрылые, или равнокрылые, бабочки; 2. Высшие чешуекрылые , или разнокрылые, бабочки. Первый очень небольшой подотряд наиболее примитивных бабочек в нашей фауне представлен тонкопрядами. Для второго подотряда характерны различия в форме и жилковании крыльев передней и задней пары. К нему относятся почти все известные в нашей фауне чешуекрылые. Подотряд высших чешуекрылых разделяется на большое число семейств, которые обычно объединяются в две группы: 1. Мелкие разнокрылые бабочки; 2. Крупные разнокрылые бабочки.
В первую группу входят невзрачные, большей частью очень мелкие бабочки, складывающие крылья крышеобразно на спине и часто имеющие на заднем крае крыльев второй пары бахрому из длинных волосков. Многие из бабочек этой группы являются очень серьезными вредителями, с которыми человеку приходится вести упорную борьбу. К мелким разнокрылым бабочкам относятся прежде всего семейства молей, листоверток и огневок.
К семейству молей принадлежит комнатная, или мебельная, моль (Tineola biselliella). Маленькая бабочка комнатной моли откладывает яички на шерстяные ткани, ковры, обивку мебели и т, п. Личинки ее питаются шерстью ткани или мехом, где они и окукливаются в чехликах, сделанных из выделений прядильных желез. Имеются и другие виды молей, портящих домашние вещи. Для всех молей характерно, что сама бабочка не питается и ротовые части у нее сильно редуцированы.
Другие моли вредят растениям. Многие из них наносят большой вред древесным породам, например яблонная моль (Hyponomeuta malinellus). Она зимует в стадии гусеницы первого возраста, а весной гусеницы, расползаясь по дереву, объедают молодые почки и листья, причем подросшие гусеницы опутывают ветви паутиной. Сходно ведут себя и другие моли, живущие на других плодовых деревьях. Тополя часто бывают заражены тополевой молью. Личинки ее выгрызают паренхиму листа, оставляя целой кожицу. Такой способ повреждения называется «минированием» листьев. Гусеницы многих растительноядных молей минируют листья. На огородах сильно вредит капусте капустная моль (Plutella maculipennis).
Столь же вредны представители семейства листоверток. По сравнению с молями они более крупные (до 20 мм в размахе крыльев), с более широкими крыльями. Гусеницы многих листоверток свертывают листья. К этому семейству относится яблоневая плодожорка (Laspeyresia pomonella), наносящая большой вред яблоневым садам. Плодожорка откладывает яйца чаще всего на завязывающиеся плоды. «Червивые» яблоки, пораженные ее гусеницами, падают с дерева. Гусеницы покидают их, влезают на дерево и вгрызаются в здоровые плоды, нанося тем самым большой урон урожаю яблок.
К третьему семейству чешуекрылых - огневок - принадлежит ряд опасных сельскохозяйственных вредителей, в том числе луговой мотылек (Loxostege sticticalis). Особенно большой вред луговой мотылек может наносить в южных районах России, на Украине и Северном Кавказе. Гусеницы лугового мотылька пожирают листву самых различных растений, в особенности свеклы и кукурузы. Луговой мотылек дает в год 2-3, а в более южных районах и больше поколений. В годы, благоприятные для его размножения, он появляется в огромном количестве и наносит особенно большой вред, расселяясь за пределы своего постоянного обитания.
Нельзя не упомянуть небольшую группу бабочек из семейства стеклянниц, или осовидок. Эти бабочки имеют прозрачные крылья, почти без чешуек, по форме похожие на крылья перепончатокрылых (ос, пчел). Только присмотревшись, мы различаем иное, типичное для бабочек жилкование и характерную для них бахрому из волосков на задних крыльях. Пчеловидную стеклянницу (Aegeria apiformis) обычно называют «пчеловидкой», так как она похожа на шершня. Тело этой бабочки по форме и окраске (темное с оранжевыми полосками брюшко) делает сходство с шершнем поразительным.
Гусеницы стеклянниц причиняют вред, повреждая древесину различных деревьев (тополь, осина и др.), в которой они прогрызают ходы.
В группу крупных разнокрылых бабочек входят виды, достигающие в размахе крыльев более 30 мм и не имеющие бахромы на задних крыльях. К этой группе принадлежит надсемейство дневных булавоусых бабочек наиболее ярко окрашенных. Они характеризуются тем, что в спокойпом состоянии сидящая бабочка складывает крылья, поднимая их вверх и прикладывая верхними сторонами одно к другому, а не крышеобразно, как это делают все остальные бабочки. Подобный способ складывания крыльев возник у бабочек вторично, тогда как первично складывание крыльев крышей, как это наблюдается у ручейников. В связи с тем что дневные бабочки летают днем, верхняя поверхность обеих пар крыльев (наиболее раметная) обычно ярко окрашена, что имеет значение для распознавания особей своего вида и их пола. Наибольшая опасность быть съеденной птицами грозит бабочке, когда она садится на растения, и поэтому нижняя сторона крыльев многих дневных бабочек отличается покровительственной окраской. Например, у капустной белянки верхняя сторона крыльев белая и хорошо заметна во время полета, а нижняя зеленоватого цвета, делающая малозаметной сидящую на растении бабочку.
Из наиболее обычных у нас дневных бабочек, которых можно встретить повсюду, даже в больших городах, необходимо прежде всего отметить различных представителей семейства белянок. Это капустная белянка, или капустница (Pieris brassicae), гусеницы которой наносят очень серьезный вред капусте; похожие на капустницу вредители огородных растений репница (Р. rapae) и брюквенница (Р. napi). Замечательно, что гусеницы капустницы имеют довольно пеструю окраску и хорошо заметны на листьях капусты, тем более что они держатся группами; гусеницы репницы имеют малозаметную окраску и встречаются поодиночке. Наблюдения показали, что гусеницы капустницы несъедобны и, таким образом, их заметная пестрая окраска является предостерегающей, тогда как зеленая окраска гусениц многих других бабочек является покровительственной.
Если потереть пальцами крылья самца капустницы, а потом понюхать их, то чувствуется слабый запах герани; самцы брюквенницы издают запах лимона, а репницы- резеды. Эти запахи зависят от особых пахучих чешуек на крыльях самцов - андроконий.
К семейству белянок относится также боярышница (Aporia crataegi). Это крупная бабочка с полупрозрачными белыми крыльями. Ее гусеницы наносят сильный вред плодовым деревьям.
Ранней весной, когда еще не сошел снег, нас удивляют своим ранним появлением так называемые весенние бабочки. Обращает при этом внимание неказистый, часто довольно потрепанный вид этих сравнительно крупных бабочек. Это объясняется тем, что они зимовали в имагинальной стадии, забравшись в различные укромные места (под листья, под кору и т. д.), и пробудились с первыми лучами весеннего солнца. У этих бабочек бывает второе поколение - летнее, развивающееся из яиц, отложенных весной. Из ранних весенних бабочек очень обычна также принадлежащая к белянкам лимонница, или крушинница (Gonepteryx rhamni), любопытная своим половым диморфизмом: самец лимонно-желтый, самка зеленовато-желтая.
К ранним весенним бабочкам относятся также представители большого рода Vanessa и других родов семейства нимфалид. Это обыкновенная крапивница (Vanessa urticae), траурница (V. antiopa), павлиний глаз (V. io) и др. Некоторые виды этих бабочек (например, крапивница и др.) образуют в более северных или южных районах разновидности, отличающиеся по рисунку и окраске крыльев. Так, на севере европейской части России и Сибири встречается разновидность крапивницы, известная под названием polaris. Она отличается большим развитием черного рисунка и более бурым цветом.
Многочисленные опыты, произведенные различными учеными с крапивницей и другими близкими видами, показали, что путем содержания куколок на холоде или при повышенной температуре можно получить бабочек с измененной окраской. При этом полученные формы в сильной степени похожи на природные северные и южные разновидности. При более сильном воздействии на куколок холода (ниже 0°С) или тепла (41 - 46°С) получаются сильно измененные формы.
Тропическая фауна дневных бабочек богата многими крупными и ярко окрашенными видами.
К надсемейству шелкопрядов принадлежит несколько семейств бабочек, гусеницы которых окукливаются в шелковистых коконах, откуда происходит их общее название - шелкопряды. Усики у этих бабочек перистые, особенно у самцов. Разная степень развития усиков у самцов и самок послужила поводом для названия - разноусые. Хоботок обычно недоразвит, многие бабочки не питаются.
Настоящими шелкопрядами (семейство Bombycidae) являются немногие формы, распространенные преимущественно в тропиках. К этому семейству принадлежит и единственный полностью одомашненный вид бабочек- тутовый шелкопряд (Bombyx mori), называемый так потому, что пищей его гусениц - «шелковичных червей» - служат листья тутового дерева, или шелковицы.
Тутовый шелкопряд в природе в диком состоянии не существует. Неизвестно точно когда, но, вероятно, не менее 2500-3000 лет назад тутовый шелкопряд был акклиматизирован китайцами. В Европу шелкопряд был привезеп арабами в VIII в. Шелководство в настоящее время распространено во многих странах. Оно процветает главным образом на Кавказе и в Средней Азии, успешно развивается и на Украине. В настоящее время существуют различные породы тутового шелкопряда, выведенные человеком, которые отличаются большим количеством шелка в коконе 1 кг сырых коконов дает свыше 90 г шелка-сырца. Различные породы отличаются продуктивностью, качеством шелка и цветом коконов (желтые, белые, зеленые).
Бабочки тутового шелкопряда тяжелые, с толстым брюшком. Несмотря на наличие крыльев, бабочки в результате одомашнивания утратили способность летать. Они также не питаются. Самцы отличаются от самок более тонким брюшком и перистыми усиками. Выйдя из кокона, они спариваются с самками, самки откладывают яйца, или грену, и вскоре погибают. Грену получают от бабочек на особых гренажных станциях, где она находится под контролем (чтобы избежать заражения ее пебриной), а затем рассылают шелководным хозяйствам. Грена сохраняется в течение зимы при низкой температуре. Весной с распусканием шелковицы грена «оживляется» при повышенной температуре (27°С).
Гусеницы тутового шелкопряда имеют очень развитые шелкоотделительные железы, выделяющие нить шелка свыше 1000 м длины. Гусеницы тутового шелкопряда червеобразные, мясистые, беловатого цвета, сравнительно медленно ползающие, с роговидным придатком на конце брюшка. Замечательно, что гусеницы, выкармливаемые в «червоводнях» на открытых полках, не расползаются с них. Эта выгодная для шелководов особенность гусениц тутового шелкопряда развилась, как и утрата бабочками способности летать, под влиянием одомашнивания. Развитие гусениц продолжается 40-80 дней. Когда гусеницы достигают последнего возраста, на полки ставят венички из прутьев для завивки на них коконов. Полученные коконы замаривают горячим паром и подвергают дальнейшей обработке - высушиванию и размотке.
Другое интересное семейство бабочек, завивающих коконы подобно настоящим шелкопрядам, составляет семейство павлиноглазок, названных так за присутствие больших глазчатых пятен на крыльях. К нему относятся самые крупные бабочки мира: Attacus atlas, достигающая 30 см в размахе крыльев, а в нашей фауне - грушевая сатурница (Saturnia pyri), размах крыльев которой доходит до 18 см, ее гусеница имеет длину 10- 13 см. К этому семейству относится китайский дубовый шелкопряд (Antheгаеа pernyi). Шелк коконов китайского дубового шелкопряда высокого качества и давно используется для изготовления прочной шелковой ткани чесучи. Он идет на изготовление парашютного шелка и для технических целей. Разведение китайского дубового шелкопряда широко практикуется в средней полосе России, а также оно возможно и в более северных районах. Гусениц можно выкармливать листьями дуба и березы.
Другие разноусые бабочки, также обычно называемые «шелкопрядами», важны потому, что многие виды этих семейств являются серьезными вредителями древесных пород.
К семейству коконопрядов принадлежат довольно крупные бабочки, не имеющие, в отличие от представителей предыдущего семейства, глазков на крыльях. Из особенно вредных коконопрядов следует указать соснового коконопряда (Dendrolimus pini). Крупные гусеницы этой бабочки (до 10 см длины) часто появляются в большом количестве. Они объедают хвою сосны, что часто влечет за собой гибель деревьев. В Сибири особенно большой вред наносит соснам близкий вид - сибирский коконопряд (Dendrolimus sibiricus). Из других коконопрядов кольчатый шелкопряд (Malacosoma neustria) сильно вредит плодовым садам. Его называют кольчатым потому, что он откладывает яйца в виде кольца из нескольких рядов яиц, опоясывающих веточки плодовых деревьев.
Особняком стоит семейство бражников (некоторые ученые выделяют его в самостоятельное надсемейство). Обычно в сумерках вблизи цветов можно увидеть крупных бабочек, обращающих на себя внимание необычным для бабочек быстрым полетом и способностью как бы висеть на месте, быстро работая крыльями. Бражники - массивные бабочки с толстым, заостряющимся на заднем конце брюшком. Усики веретеновидные. Передние крылья треугольные и длинные, задние значительно меньших размеров. Хоботок длинный, у многих бражников превышает длину тела.
Гусеницы бражников также крупные, не покрытые волосками, часто зеленого цвета. На конце брюшка со спинной стороны обычно имеется роговой вырост. Окукливание происходит в земле, в норках, выстланных паутинками. В средней полосе обычен сосновый бражник (Sphinx pinastri), гусеницы которого объедают хвою сосен.
Семейство пядениц - это очень большая группа Чешуекрылых (12 000 видов) сравнительно небольших бабочек, гусеницы которых обычны на самых разных растениях. Они часто причиняют значительный вред плодовым деревьям, например зимняя пяденица, березовая пяденица и др., и сосновым лесам - сосновая пяденица. Бабочки-пяденицы имеют довольно большие крылья, несколько напоминающие крылья дневных бабочек.
Гусеницы пядениц отличаются от гусениц других бабочек меньшим числом брюшных ножек и способом передвижения. Обычно у них имеется только две пары брюшных ложных ножек, расположенных на задних члениках брюшка. Эти ножки очень цепкие и снабжены сильной мускулатурой. Гусеница передвигается так: уцепившись грудными ножками, она изгибает спину и подтягивает задний конец тела к переднему, так что ее тело образует петлю, затем гусеница прицепляется задними (брюшными) ножками и, освобождая передние, заносит передний конец тела вперед и т. д. Этот способ передвижения пядью и послужил поводом для наименования- пяденицы или землемеры. Гусеницы пядениц по окраске и поведению представляют прекрасный пример защитных приспособлений у насекомых. В спокойном состоянии гусеницы прицепляются к веточкам растений брюшными ножками, затем откидывают головной конец и в такой позе подолгу остаются совершенно неподвижными. При этом форма, поза и окраска гусениц делают их весьма похожими на сучки растений.
Большое надсемейство совкообразных чешуекрылых включает несколько очень важных семейств. К нему относится семейство собственно ночниц, или совок. Это очень большое семейство (свыше 20 000 видов) небольших и невзрачных, темно окрашепных (серые, бурые) бабочек. Их гусеницы очень часто весьма опасные вредители сельскохозяйственных культур. Они появляются иногда в огромных количествах. Примером может служить озимая совка (Agrotis segetum), гусеницы которой в первом поколении (весной) подгрызают основания стеблей поздних яровых, кукурузы, проса, подсолнечника, а во втором поколении (осенью) уничтожают посевы озимых. Очень вредна также капустная совка (Barathra brassicae), вредящая капусте, репе и другим растениям.
Не меньшее значение имеют бабочки из семейства волнянок . Принадлежащий к этому семейству непарный шелкопряд (Lymantria dispar) наносит большой ущерб лиственным лесам, появляясь в благоприятные для него годы в огромном количестве. Еще более страшным вредителем лиственных, а иногда и хвойных лесов является шелкопряд-монашенка (L. monacha), больше распространенный в Западной Европе, а у нас встречающийся в центральных и западных районах. Из этой же группы бабочек у нас даже в городах очень обычна и часто появляется в большом количестве ивовая волнянка (Stilpnotia salicis).
Галлерея
У бабочек две пары крыльев - именно в них красота этих хрупких созданий. У бабочек обе пары крыльев летательные; надкрыльев, характерных для жуков и прямокрылых, нет. По природе своей крыло двухслойно и образовано верхней и нижней боковыми складками тела.
Крылья иссечены продольными и поперечными жилками, трубковидными расширениями пластинки крыла. Жилки выполняют двоякую функцию: во-первых, каркасную, во-вторых, в полости трубок проходят трахеи и нервные волокна. По форме крыльев и расположению жилок в основном происходит распознавание видов и дифференциация. На рисунке представлена схема жилкования крыла: Sс - субкостальная жилка, R - радиальные, М - медиальные, Сu - кубитальные, А - анальные жилки.
Крылья покрыты чешуйками, образующими на их поверхности пыльцу, - этого нет ни у каких иных представителей животного мира. Это видоизменённые волоски, имеющиеся на крыльях многих насекомых. Количество чешуек может быть очень велико - несколько сотен тысяч у некоторых видов!
Форма и назначение чешуек различны. Прежде всего существуют пигментные и оптические чешуйки, определяющие окраску крыльев. Первые содержат красящее вещество меланин и отвечают за основную расцветку. А вторые, пропуская лучи света сквозь собственную структуру, преломляют их, вызывая явления интерференции (по принципу призмы). Вот почему под разными углами освещения крылья бабочки приобретают новые цвета и оттенки.
Благодаря этому крылья бабочек делаются металлически-блестящими и переливающимися - особенной красотой отличаются они у тропических бабочек.
Чешуйки, уложенные на крыле бабочки, подобно черепице на крыше дома, часто ярко окрашены и образуют линии, пятна, полосы, разводы - всё то, что называют «рисунком крыла» (см. схему ниже). Количество и расположение деталей рисунка различно даже у близких видов. Глазки, лунки, пятна и перевязи могут менять своё расположение, смещаться в несвойственные им места или просто исчезать. Таким образом в основном и определяют бабочек - ведь рисунок каждой бабочки неповторим.
Окраска крыльев самцов и самок бабочек часто совершенно различна. Это явление биологи называют половым диморфизмом в окраске. Более того, редко, но встречаются особи, сочетающие в себе крылья обоих полов: слева - с расцветкой самца, справа - самки, или наоборот. Такие генетически искажённые экземпляры носят название «гинандроморфы» .
Удивительны пахучие, или андрокониальные, чешуйки. Чтобы молекулы душистого вещества легче испарялись с поверхности крыла, кончики этих чешуек заканчиваются кисточкой волосков. В период брачных церемоний одни бабочки при встрече ищут усиками пахучие чешуйки и по их аромату выбирают своего партнёра. И расстояние не преграда: самцы находят подруг по запаху за несколько километров! Иногда запах бабочки настолько сильный, что его может ощутить и человек.
Каждое правило в природе имеет исключения. Существуют виды, у которых чешуйки остались только по краям крыльев и вдоль жилок. К таким бабочкам относятся, например, стеклянницы и бражники-шмелевидки. Их брюшко раскрашено яркими черно-жёлтыми полосами и в сочетании с прозрачными узкими крыльями делает этих насекомых похожими на ос или шмелей. Есть, наконец, бабочки, совсем лишённые способности летать. Так бескрылыми являются самки пяденицы-обдирало, одноцветной и улиткообразной мешочниц, кистехвостов, некоторых коконопрядов. Они очень мало похожи на бабочек, скорее напоминая червячков. Поэтому встречу полов у этих видов обеспечивают крылатые самцы.