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.
Строение и поведение бабочек
С бабочками мы часто встречаемся в природе и даже дома. Где бы мы ни были - в лесу, саду, на полях и лугах, они привлекают наше внимание с ранней весны до глубокой осени. А кто не видел моли дома? Это ведь тоже бабочка. Бабочек известно около 150000 видов. Их объединяют в отряд бабочек, или чешуекрылых; их нетрудно отличить от других насекомых, например от мух.
Какие же общие признаки характерны для всего отряда бабочек? В первую очередь это наличие чешуек на их крыльях (отсюда название их отряда). Чешуйки имеются также на всем их теле. Чешуйки представляют собой видоизмененные волоски. Они часто различно окрашены. Из них на крыльях бабочек складываются причудливые и сложные рисунки.
Другой общий признак у бабочек - это сосущий ротовой аппарат , то есть нечленистый, в покое спирально завитой, длинный трубчатый хоботок. В его образовании принимают участие нижние челюсти и нижняя губа. Верхние челюсти у бабочек отсутствуют. Во время приема пищи бабочка расправляет длинный хоботок, погружая его в глубь цветка, и высасывает нектар. В качестве основного источника пищи взрослые чешуекрылые используют нектар, поэтому входят в число основных опылителей цветковых растений.
Многие взрослые бабочки активны днем, а ночью отдыхают. Это дневные бабочки, например лимонница, капустница, траурница. Другая большая группа бабочек летает в сумерки и ночью. Это ночные бабочки, например моли.
Личинки бабочек , называемые гусеницами , имеют вытянутое членистое тело. Ротовой аппарат у них, в отличие от взрослых, грызущий. У гусениц во рту есть шелкоотделительные железы, выделяющие секрет, застывающий на воздухе в шелковые нити. На их груди расположены три пары членистых ног, но личинки пользуются ими не для ползания, а для захвата пищи во время еды. Для передвижения гусеницы используют нечленистые мясистые брюшные ложные ножки, непохожие на членистые ноги взрослых насекомых и вооруженные на подошвах мелкими крючочками. Подавляющее большинство гусениц питается растительной пищей, но они по образу жизни очень разнообразны. Бывают гусеницы открытоживущие, обитающие в почве, листовертки, прядильщики, плодожорки и другие. Немало среди них и таких, которые приносят ощутимый ущерб народному хозяйству. Возьмем, к примеру, капустную белянку, или капустницу.
Капустница, как показывает ее название, связана с капустой и другими крестоцветными растениями. Ее гусеницы, питаясь листьями капусты, повреждают их. Эту бабочку называют белянкой из-за мучнисто-белой окраски верхней стороны крыльев. Передняя пара крыльев капустницы с темными углами на верхней стороне. У самки на крыльях есть еще по два темных пятна, у самца таких пятен нет.
Рисунок: капустная белянка или капустница
Весной и летом капустница летает в огородах и полях. Когда бабочка садится на капусту или другое растение, она складывает крылья за спиной и становится незаметной: нижняя сторона крыльев капустницы зеленовато-желтая, придающая бабочке сходство с листом.
Капустница откладывает яйца на листья капусты и на другие культурные растения и сорняки из семейства крестоцветных. Из яиц выходят гусеницы. Они имеют яркую окраску: молодые - желтые, а по мере роста становятся синевато-зелеными, с желтыми и черными рядами точек. Сначала гусеницы сидят и питаются на нижней стороне листьев, затем перебираются на их верхнюю сторону, где держатся скученно. Их окраска яркая, предупреждающая о том, что они ядовиты. Попробовав один раз, птицы уже не трогают их.
Выросшая гусеница переползает на дерево, забор или стену. Здесь она сбрасывает шкурку и превращается в куколку. Вышедшая из куколки бабочка имеет смятые мягкие крылья. Она несколько часов сидит на одном месте, пока ее крылья расправятся и окрепнут.
Многообразие бабочек
Рисунок: Многообразие бабочек
1 - обыкновенный махаон; 2 - зорька; 3 - траурница; 4 - торфяная желтушка; 5 - лесная голубянка, самка; 6 - лесная голубянка, самец; 7 - махаон Маака; В - адмирал; 9 - дневной павлиний глаз; 10 - большая перламутровка; 11 - крапивница; 12 - цветочный сатир; 13 - винный бражник; 14 -рыжий ночной павлиний глаз; 15 - крушинница, самец; 16 - крушинница, самка; 17- медведица Кайя; 18 - тополевая орденская лента.
Мало кто задумывается, что основное разнообразие животного мира определяется, прежде всего, огромной массой мелких, но вездесущих, беспозвоночных животных. Их размеры относительно зверей и птиц достаточно малы: от нескольких микрон (одноклеточные простейшие) до нескольких сантиметров. Но именно они составляют основную массу животных в любом регионе планеты, и на Урале тоже.
Древнейшие ископаемые бабочки (Archaeolepis) известны из отложений юрского периода вблизи Дорсета, Великобритания, их возраст составляет около 190 млн. лет. Много экземпляров древних насекомых сохранилось в ископаемой окаменевшей смоле – янтарях и копалах. Прилипнув когда-то к смоле, они остались в ней навсегда. И вот теперь энтомологи собирают целые коллекции насекомых, замурованных в янтарях, вымываемых морской волной или выкапываемых в карьерах, где добывают янтарь в Прибалтике и Восточной Пруссии. Чаще всего в янтарях находят мух (около 50% всех включений), на втором месте стоят жуки (4, 5%) и лишь на третьем (всего 0, 1% находок) – бабочки. Редкое попадание бабочек в смолу связано с тем, что крылья у них покрыты чешуйками и волосками, которые предохраняли насекомых от прилипания. И, конечно, мелким бабочкам завязнуть в смоле было легче, чем крупным – в янтарях и копалах встречаются представители семейств чешуекрылых, отличающиеся небольшими размерами: моли, длинноусые моли, листовертки, огневки, мешочницы и некоторые другие. Большинство найденных таким образом видов относятся к современным семействам.
Бабочки наделены множеством хитроумных приспособлений, помогающих выжить в полном опасностей окружающем мире. Наибольшее развитие группы совпадает с расцветом цветковых растений в меловой период. Бабочки и цветы развивались бок о бок. Чешуекрылые насекомые встречаются почти во всех уголках мира, за исключением Антарктиды. Они приспособились к разнообразным условиям обитания.
Одни живут высоко в горах, другие - на затерянных в океане островах, а некоторые мотыльки проводят большую часть жизни в водной среде рек и озёр. В России насчитывается более пятнадцати тысяч чешуекрылых.
Мир насекомых, а в частности, отряд чешуекрылые, в туризме можно использовать, в первую очередь, в эстетических целях. При каком-либо туристическом маршруте в лесу, парке, увидев бабочку, можно акцентировать внимание туристов на этой бабочке. Сказать, как она называется и, если известно, рассказать о каких-либо интересных фактах из жизни этой бабочки.
В настоящее время существуют научные коллекции, которые представлены фондами музеев, университетов, научно-исследовательских институтов и т. д. Такие коллекции собираются научными работниками, которые проводят специализированные фаунистические, эволюционные и экологические исследования бабочек. Научные коллекции предназначенные для всеобщего обзора.
Последнее время многие частные коллекции становятся выставочными, принося дополнительный доход их создателям.
Интересно что за бабочки начинают порхать по комнате зимой, когда приезжаешь в сад. Оказывается – это крапивница. А летом: пойдёшь в лес, вокруг порхают бабочки, а ты даже не знаешь как они называются. Нужно не только любоваться окружающей природой, но и знать её представителей, чтобы передать эти знания будущему поколению и привить любовь детей к природе.
Гусеницы некоторых видов могут использоваться в борьбе с сорными растениями.
Бабочки также выступают опылителями (они лучшие (после пчел) опылители растений) многих видов цветковых растений, ведь значительная часть этих насекомых характеризуется развитием антофилии. В ходе эволюции бабочки приспособились к определённым цветковым растениям, а ряд видов растений приспособились к опылению исключительно бабочками. Например, только юкковая молью опыляются растения из рода юкка.
Не стоит забывать ещё об одном, казалось бы, весьма неожиданном использовании чешуекрылых: весь натуральный шёлк получен из тончайших нитей, которые прядут гусеницы шелкопряда.
Кроме пользы бабочки могут приносить и вред. В хозяйственной деятельности человека бабочки, вернее их гусеницы, выступают как вредители садовых и огородных культур, правда, в меньших масштабах по сравнению с жуками.
Гусеницы ночных бабочек весьма прожорливы. Они могут повреждать листья, стебли и корни растений, поедать хранящиеся пищевые продукты, портить различные волокна и другие материалы. Личинки многих видов ночных бабочек наносят значительный ущерб сельскому хозяйству.
Вероятно, самый заметный тип ущерба, причиняемого гусеницами растениям, - дефолиация, т. е. уничтожение листвы. Голодные личинки бабочек могут буквально оголять поля, огороды и даже лесные насаждения.
Характеристика отряда Чешуекрылые, или Бабочки
Отряд бабочек именуется «лепидоптера», что значит «чешуекрылые» - второй по числу видов (после жуков) отряд насекомых с полным превращением. В настоящее время известно 140 тысяч, а по некоторым данным – даже 200 тысяч видов бабочек. На территории России встречается 8879 видов. На Урале более тысячи.
Чешуекрылые - один из наиболее богатых видами отрядов насекомых.
Отряд условно включает четыре большие группы:
1. Низшие разноусые бабочки,
2. Огнёвкообразные бабочки,
3. Дневные, или булавоусые бабочки,
4. Высшие разноусые бабочки.
Последнюю группу часто называют ночными, что не совсем корректно, так как многие из них ведут дневной образ жизни. Для дневных характерны булавовидные усики. Высшиеразноусые бабочки, большинство из которых активно в тёмное время суток, имеют нитевидные или перистые усики. Механизм крепления передних и задних крыльев к груди различен - булавоусые бабочки способны складывать крылья «за спиной», в то время как разноусые бабочки оставляют крылья раскрытыми плашмя или складывают их «домиком».
Размеры бабочек нашего мира колеблются в широких пределах от 2 миллиметров (у мелких видов молей) до 32 сантиметров (в размахе крыльев у некоторых тропических видов). Самая большая в мире бабочка – южноамериканская совка «тизания агриппа». Однако рекордно длинные ее крылья сравнительно узки, и поэтому их поверхность уступает двум другим бабочкам из Новой Гвинеи и близлежащих южноазиатских стран – бабочке-геркулесу и атласу. Поверхность их крыльев – 300 квадратных сантиметров.
Самая крупная дневная бабочка России - парусник Маака, с размахом крыльев до 13, 5 см. А крупнейшей ночной бабочкой Европы и России является павлиноглазка грушевая, с размахом крыльев до 15 см.
Как устроена бабочка
Перепончатые крылья покрыты окрашенными мелкими чешуйками (отсюда название чешуекрылые), которые определяют своеобразие цвета и рисунка насекомых. Многие бабочки ярко и броско окрашены. Чешуйки на крыльях бабочек имеют огромное значение в жизни насекомых. Они необходимы для полёта, а их окраска важна для маскировки, для предупреждения врагов (если бабочка несъедобна или ядовита), важна для продолжения рода (по окраске иногда бабочки узнают или находят друг друга). Есть бабочки, крылья которых по самой природе устроены так, что в них оставлены «окна» - лишенные чешуек прозрачные пятна. У некоторых, кроме самой краевой зоны, крылья вообще без чешуек. Они видом напоминают перепончатокрылых.
Чешуек различают три вида:
Ø Пигментные, окраска которых зависит от находящихся в них пигментных зерен;
Ø Оптические – их окраска зависит от преломления света;
Ø Пахучие. Пахучие чешуйки представляют собой видоизмененные волоски и могут располагаться не только на крыльях, но и на ногах и брюшке бабочки. Вещество, определяющее запах пахучих чешуек, является феромоном и служит для привлечения особей противоположного пола. Оплодотворенные самки большинства видов бабочек перестают выделять вещества, привлекающие самцов.
Запах феромонов действует на очень больших расстояниях. Еще знаменитый французский энтомолог Жан-Анри Фабр (1823–1915) обратил внимание, что самцы бабочки большого ночного павлиньего глаза прилетают на запах самки, находящейся на расстоянии 10–11 км!
У каждого вида бабочек свой запах. Иногда он приятен – некоторые бабочки пахнут ванилью, резедой, земляникой, геранью, шоколадом. Самцы капустницы пахнут красной геранью, репницы – резедой, брюквенницы – цветами лимона. Некоторые бабочки сохраняют привлекающие запахи и после того, как их препарируют для коллекций. Один ученый, занимавшийся коллекционированием бабочек, всегда возил с собой экземпляр тропической бабочки, чтобы время от времени наслаждаться запахом ее пахучих чешуек.
Но запахи пахучих чешуек бывают и неприятными. Некоторые чешуйки, например, пахнут плесенью. Иногда издаваемый бабочками запах приятен для нашего обоняния, но неприятен для других животных. Например, самки и самцы тутового шелкопряда пахнут мускусом. Предполагают, что его запах, привлекая половых партнеров, одновременно отпугивает врагов бабочки.
Возможно, что самец бабочки находит самку не только по запаху, но и улавливая исходящее от нее инфракрасное излучение. Хотя бабочки пойкилотермные существа, т. е. температура их тела в целом зависит от температуры окружающей среды, во время полета, при усиленной работе мускулатуры крылового аппарата, температура бабочек повышается. И порой очень сильно – например, некоторые бабочки из семейства совок при температуре окружающей среды –2 °C могут иметь температуру тела до +30 °C.
Как у всех насекомых, тело бабочек делится на три главных отдела: голову, грудь и брюшко. Снаружи оно защищено твёрдым хитиновым покровом, образующим наружный скелет.
Голова у них малоподвижная, гипогнатная, глаза крупные, круглые или овальные, окружены волосками и занимают значительную часть головы. Усики располагаются на теменной части головы и являются органами чувств, воспринимающими запахи и колебания воздуха. Усики также помогают удерживать равновесие при полёте. По строению различают щетинковидные, нитевидные, булавовидные, крючковатые, гребенчатые, перистые типы усиков.
Вторым главным признаком бабочек является устройство их ротового аппарата. Есть бабочки у которых ротовой аппарат отсутствует – такие бабочки во взрослом состоянии (имаго) ничего не едят и живут запасами, накопленными гусеницами. Но большинство видов имеют ротовой аппарат сосущего типа (мягкий и гибкий хоботок). Органы вкуса у бабочки - на лапках. И этот ее «язык» в 2000 раз чувствительнее, чем у человека. Стоит только бабочке коснуться своими лапками вкусной пыльцы или сладкого сока, как она тут же понимает, что к чему, и ее хоботок моментально разворачивается. Его длина зависит от глубины чашечки цветка, на котором питаются бабочки определенного вида. Иногда хоботки совсем короткие, иногда длинные, до 35 сантиметров, как, например, у одного из видов мадагаскарского бражника.
По бокам головы расположены полушаровидные, хорошо развитые, сложные, фасеточного типа, глаза, состоящие из большого числа (до 27 000) омматидиев, дающих общее мозаичное изображение. Чешуекрылые способны различать цвета, но в какой мере - пока изучено недостаточно. Некоторые бабочки, например, крапивница и капустница, различают красный цвет, в то время как сатиры его нисколько не видят. В наибольшей степени привлекают бабочек два цвета - сине-фиолетовый и жёлто-красный. Бабочки способны видеть ультрафиолетовые лучи, которые человек не воспринимает, чувствительны к поляризованному свету и способны ориентироваться по нему в пространстве. Бабочкам, к примеру, это помогает быстро находить нужные им растения. Нам все может казаться однообразно зеленым, а они улавливают невидимые людям оттенки. Движущиеся объекты различают гораздо лучше неподвижных.
Кроме двух больших фасеточных глаз, у некоторых бабочек бывают ещё два точечных, или простых глазка.
Грудь, как и у всех насекомых, состоит из трёх сегментов: переднегруди, среднегруди и заднегруди - несущих три пары ног и две пары крыльев. Грудь характеризуется максимальным развитием среднего сегмента, на который падает основная нагрузка в работе крылового аппарата. Заднегрудь имеет подчиненное значение. Переднегрудь подвергается заметной редукции и в большей части мембранозная. Строение ног большинства бабочек типично для насекомых, они ходильные или бегательные и у большинства видов развиты хорошо. У некоторых дневных бабочек они заметно редуцированы, а передняя пара ног модифицирована. Тазики крупные, соединение их с грудью малоподвижное, свободная часть ноги включает вертлуг, бедро, голень и лапку (у большинства видов все лапки пятичлениковые с парой коготков на конце).
Крылья перепончатые, чешуйчатые, обычно широкие, реже узкие, лентовидные. У большинства видов передние крылья крупнее задних. Многие виды ярко и броско окрашены.
Форма крыльев у бабочек разнообразна, но у подавляющего большинства видов они пригодны для полета.
Обычно бабочки в поисках корма, полового партнера или места для откладки яиц широко перемещаются в пространстве. Но, например, самки ряда бабочек мешочниц лишены крыльев, внешне похожи на червячков и почти не передвигаются. Бабочка пяденица-обдирало тоже лишена крыльев и передвигается исключительно с помощью ног.
Другие чешуекрылые, напротив, отличные летуны. Таковы, например, бражники. Их мощный стремительный полет позволяет преодолевать расстояния в сотни, а порой даже тысячи километров. К преодолению больших расстояний способны бабочки репейницы, адмиралы, капустницы, траурницы. Мигрирующие бабочки совершают перелёты, как в одиночку, так и объединяться в стаи. Виды, совершающие регулярные миграции, обычно чётко следуют определённому маршруту, который часто совпадает с направлением миграционных путей птиц. Но у большинства видов бабочек весь жизненный цикл проходит на одних и тех же территориях.
Брюшко у бабочек удлинённое, цилиндрической формы, у самцов тоньше и иногда несколько уплощённое с боков. Брюшко состоит из 9 сегментов, причем последний модифицирован для половой функции.
Самый тонкий слух - у ночных бабочек. Без него они просто погибли бы. Дело в том, что основные враги этих бабочек - летучие мыши. Как летучая мышь в полной темноте отыскивает в воздухе насекомых, - давно известно. Посылая быструю серию неслышных человеку ультразвуков, она как бы ощупывает пространство. Если ультразвук, выпущенный «передатчиком», не возвращается обратно, не принимается живым «локатором», зверек летит спокойно. Если же звук возвращается, - значит, наткнулся на препятствие. Летучая мышь способна мгновенно определить, что впереди - стена или комар, птица или бабочка, и стремительно бросается на все съедобное. Кажется, нет спасения от хищника. Но реакция ночных бабочек еще быстрее. Они улавливают сигналы летучей мыши за 30 метров и либо падают на землю, либо бабочка начинает петлять, метаться из стороны в строну и часто спасается.
А где же у бабочек «уши»? Ученые выяснили, что у дневных бабочек органы слуха находятся на передних крыльях, а у ночных - между грудью и брюшком.
Частоту звука измеряют в условных единицах - герцах. Один герц - это колебание звуковой волны в секунду. Частота более 20 тысяч герц называется ультразвуком, менее 20 тысяч герц - инфразвуком. Люди могут слышать звуки, частота которых не ниже 20 и не выше 20 тысяч герц. А вот некоторые ночные бабочки способны улавливать до 250 тысяч звуковых колебаний в секунду, то есть слух у них в 12 раз тоньше, чем у человека.
А есть ли у бабочек сердце? Да, есть. Только не в груди, а… в брюшке. И кровь у них не красного цвета, а зеленого. В ней нет гемоглобина, и она не переносит кислород, как у человека, а доставляет по всем клеткам насекомого питательные вещества, различные гормоны и ферменты.
Для полета мышцы бабочки должны быть разогреты, по крайней мере, до 30 градусов. Вот почему так часто можно увидеть бабочку, которая, широко раскрыв крылья, греется на солнце - она восполняет потраченную энергию.
Дышит бабочка через тончайшие трубочки - трахеи, пронизывающие все ее тело. Они соединены с внешним миром двумя отверстиями на груди и шестнадцатью - на брюшке.
Жизненный цикл бабочки
Бабочки относятся к насекомым с полным превращением, или голометаморфозом. Их жизненный цикл включает четыре фазы:
· Личинка (гусеница);
· Куколка;
· Взрослое насекомое (имаго).
Яйцо
Яйца бабочек покрыты плотной твёрдой оболочкой и могут быть разнообразной формы. В зависимости от рода и вида яйца могут быть круглыми, цилиндрическими, шаровидными, яйцеобразными, угловатыми. Их внешняя поверхность может быть рельефной, образовывая углубления, точки, полоски, бугорки, расположенных, как правило, в симметричном порядке. Окраска чаще всего белая и зеленоватых оттенков, реже - бурая, жёлтая, красная, голубая, тёмно-зелёная, иногда с цветным рисунком. Самки откладывают яйца на листья, стебли или ветки кормовых растений. Их число в кладкезависит от вида и может быть больше 1000, однако до взрослой стадии выживают немногие. В зависимости от вида, яйца могут откладываться поодиночке или группами по 10 и более. Самки могут покрывать яйца волосками из густого пучка на конце брюшка. Отложенные яйца могут покрываться выделениями из придаточных половых желёз, которые застывая, образуют защитный щиток (яблонная моль). Средняя продолжительность стадии яйца 8-15 дней. У многих видов умеренного пояса отложенные осенью яйца зимой находятся в состоянии диапаузы.
Яйцо бабочки. Фото: Gilles San Martin
Гусеница
Гусеницы –личинки бабочек - обычно окрашены в зеленые или бурые тона, часто покрыты волосками, шипами. Как правило, они имеют червеобразную форму с грызущим ротовым аппаратом. Физиологической особенностью гусениц является наличие пары изменённых слюнных желез, открывающихся общим каналом на нижней губе и вырабатывающих особый секрет, быстро затвердевающий на воздухе, образуя шёлковую нить. Этими паутинными нитями гусеницы скрепляют листья, ткут из них коконы, спускаются на них с ветвей деревьев, делают паутинные гнезда.
Гусеница бабочки. Фото: Victor Korniyenko
Они живут на листьях, в стеблях и стволах растений, в почве, под корой, некоторые в стеблях водных растений под водой или в муравейниках.
Большинство гусениц являются фитофагами - питаются листьями, цветками и плодами растений. Ряд видов - кератофаги - питаются воском, шерстью, роговыми веществами (гусеницы молей рода Ceratophaga живут в рогах африканских антилоп, питаясь кератином). Немногие виды являются ксилофагами - стеклянницы и древоточцы. Гусеницы некоторых видов - хищники, питаются тлями, червецами, личинками и куколками муравьёв. Гусеницам некоторых видов свойственна олигофагия - питание очень ограниченным количеством видов растений. Например, гусеницы поликсены питается лишь четырьмя видами растений рода Кирказон.
Тело гусеницы состоит из 3 грудных и 10 брюшных сегментов. Кожа гладкая, с редкими бородавками, щетинками или волосками, шипами.
Грудные сегменты несут 3 пары членистых ног, брюшные обычно имеют 5 пар более толстых ног, с крючками на подошвах, помогающие гусенице удерживаться на субстрате. У пядениц и некоторых совок имеет место уменьшение числа брюшных ног до 2-3 пар, или же они редуцируются.
По образу жизни гусеницы условно разделяются на две большие группы:
Гусеницы, ведущие свободный образ жизни, открыто питающиеся на кормовых растениях;
Гусеницы, ведущие скрытый образ жизни.
Гусеницы, ведущие скрытый образ жизни обитают в переносных чехликах, которые они сооружают из шелковистой нити (мешочницы), либо из кусочков листьев (ряд огнёвок).
Гусеницы таскают такой чехлик на себе, прячась в него при опасности. Другие гусеницы, строят убежища из листьев, свёртывая и скрепляя их шелковистой нитью, часто образуя сигарообразную трубку. Скрытый образ жизни ведут и гусеницы, обитающие внутри различных частей растений. Сюда можно отнести бабочек из групп: моли-минёры, плодожорки, а также виды -галлообразователи.
Окраска тела гусениц взаимосвязана с их образом жизни. Гусеницы, ведущие открытый образ жизни, имеют покровительственную окраску, сочетающуюся с определённой формой тела, порой напоминающей части растений. Наряду с покровительственной окраской распространена яркая демонстрационная окраска, свидетельствующая об их несъедобности. Некоторые гусеницы в момент опасности принимают угрожающую позу, например большой гарпии, винный средний бражник.
Куколка
Гусеницы в конце своего развития превращаются в куколок. Куколки разных бабочек отличаются величиной и цветом, но все имеют яйцевидную форму, с заострённым задним концом, малоподвижны – подвижность сохраняют лишь отдельные сегменты брюшка, почти всегда относятся к покрытым куколкам. Располагается открыто на растении, но чаще находится внутри оплетённых свёрнутых и склеенных листьев, либо в поверхностном слое почвы, на стеблях и стволах растений. Куколки не питаются, и считаются покоящейся фазой развития. Внутри куколки происходят сложные изменения, связанные с перестройкой и образованием органов имаго. Эти изменения состоят из двух одновременно происходящих процессов - гистолиза и гистогенеза. У таких семейств как сатурнии, коконопряды куколка находится внутри специального сплетённого кокона.
Куколки бабочки. Фото: Julia Folsom
Место и способ окукливания различны у разных семейств, родов и отчасти видов: на растениях, в почве, у многих видов куколки заключаются в сплетаемый гусеницей из волосков и паутинных нитей кокон. Самцы почти всегда выходят из куколок раньше самок.
У дневных бабочек куколка без кокона и висит вниз головой (висячая) или привязана вверх головой, как бы подпоясана (она так и называется - подпоясанная). Ночные бабочки, за исключение бражников, окукливаются в коконах.
Имаго
Из куколки выходит взрослое насекомое - имаго. Данная форма является половозрелой, способной к размножению. В первые минуты после выхода из куколки бабочка ещё не способна летать; она взбирается на возвышения, где остаётся до расправления крыльев, происходящего под давлением гемолимфы, заполняющей сосуды крыльев. Расправленные крылья отвердевают и приобретают окончательную окраску.
Имаго бабочки. Фото: Dave.Dunford
Основная функцияданной стадии жизненного цикла - размножение и расселение.
Продолжительность жизни имаго колеблется от нескольких часов до нескольких месяцев (у видов впадающих в диапаузуна зиму) и в среднем составляет 2-3 недели. Разные виды бабочек переживают зиму в различных фазах развития. Некоторые (например, моль облепиховая, пяденица зимняя, шелкопряды и др.) откладывают на зиму яйца и погибают. Яйца же перезимовывают и весной дают жизнь новому поколению. У других видов - большинства совок и пядениц - зимуют куколки или гусеницы. А такие виды, как траурница, крапивница, крушинница, павлиний глаз дневной, многоцветница эль-белое, адмирал и некоторые виды совок зимуют в стадии взрослой особи и весной, проснувшись, радуют наш глаз раньше других бабочек.
С наступлением холодов зимующие бабочки забиваются под опавшие листья, под кору, в щели заборов, трещины на коре деревьев и т. д.
Большинство бабочек (имаго) питаетсянектаром цветов, некоторые – соком, вытекающим из деревьев, часто вообще не питаются (афагия). Многие виды ленточников очень любят дубовый сок, кисловато-терпкий запах которого привлекает массу этих бабочек с большого расстояния. Первые весенние бабочки – траурница, многоцветница, углокрыльницы, крапивница – пьют талую воду и березовый сок. Ленточник тополевый и переливницы любят посещать свежие испражнения и даже трупы.
Ночные и дневные бабочки
Многие взрослые бабочки активны днём, а ночью отдыхают, спят. Это дневные бабочки. Мы не раз любовались голубянками, лимонницей, траурницей, крапивницей, павлиньим глазом, бражниками и ещё многими другими красавицами, названия которых нам неизвестны. Другая большая группа бабочек, называемых ночными, летает в сумерки и ночью, а днем скрывается в укромных местах. Среди них выделяются сильные, юркие, пушистые, мохнатые, средней величины или мелковатые создания, которые в темноте нежданно-негаданно прилетают на свет, с шумом таранят лампочки, отскакивают от них, не улетаю восвояси, а вьются-бьются о любые поверхности, лихорадочно вибрируя крыльями с бешеной скоростью. При попытке поймать их они ускользают, оставляя на руках несметное количество чешуек в виде серой пыли. Это различные совки. К ночным бабочкам относятся: пяденицы, хохлатки, коконопряды, совки, бражники, пяденицы, медведицы моли и другие.
Защита от хищниковМетоды защиты от хищников очень разнообразны. Ряд видов обладают скверным запахом и неприятным вкусом, либо ядовиты, всё это делает их несъедобными. Попробовав такую бабочку один раз, хищники будут избегать подобный вид в дальнейшем.
Ядовитые и несъедобные виды часто обладают предостерегающей яркой окраской. Бабочки, лишённые таких средств защиты, часто мимикрируют несъедобным видам, подражая не только окраске, но и форме крыльев. Данный вид мимикрии наиболее развит именно у чешуекрылых, и называется «бейтсовской».
Некоторые бабочки подражают осам и шмелям, например стеклянницы, бражник шмелевидка жимолостная, шмелевидка скабиозовая. Данное сходство достигается благодаря окраске, контурам тела и структуре крыльев - они почти лишены чешуек и прозрачные, задние крылья короче передних, а чешуйки на них сосредоточены на жилках.
Многие виды имеют покровительственную окраску, маскируются под сухие листья, веточки, кусочки коры. Например, лунка серебристая напоминает отломанный сучок, коконопряд дуболистныйпоходит на сухой берёзовый лист.
В отличие от бабочек активных в светлое время суток, виды активные в сумерках или ночью, обладают иной защитной окраской. Верхняя сторона их передних крыльев окрашена в цвета субстрата, на котором они сидят в покое. При этом их передние крылья складываются вдоль спины наподобие плоского треугольника, прикрывая нижние крылья и брюшко.
Одним из видов отпугивающей окраски являются «глазки» на крыльях. Они располагаются на передних или задних крыльях и имитируют глаза позвоночных животных. В спокойном состоянии бабочки с такой окраской обычно сидят, сложив крылья, а будучи потревоженными, раздвигают передние крылья и демонстрируют отпугивающие ярко окрашенные нижние крылья. У некоторых видов отчётливо выделяются большие и очень яркие тёмные глазки с белым контуром, похожие на глаза совы.
Ночные бабочки для защиты от летучих мышей обладают густо опушёнными волосками телом. Волоски помогают поглощать и рассеивать ультразвуковые сигналы летучих мышей, и тем самым маскировать местонахождение бабочки. Многие бабочки замирают, когда обнаруживают сигнал сонара летучей мыши. Медведицыспособны генерировать серии щелчков, которые по мнению ряда исследователей также препятствуют их обнаружению.
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 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. Крылья обычно широкие, треугольные, реже узкие или даже ланцетовидные. 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. Жилкование крыльев чешуекрылых характеризуется значительной (редукцией поперечных жилок и незначительным ветвлением основных продольных стволов. 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. оги бегательные, часто со шпорами на голенях. У некоторых чешуекрылых передние ноги сильно (редуцированы, спрятаны в волосяном покрове, и бабочки передвигаются на четырех ногах. Брюшко состоит из 9 сегментов. Последний сегмент резко модифицирован, особенно у самцов, у которых он формирует копулятивный аппарат. 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.
Семейство горностаевые моли (hyponomeutidae)- бабочки,обычно, с разветвленным радиусом передних крыльев с образованием радиальной ячейки. Моли, их гусеницы объедают листья соотвественно яблони или черемухи, оплетая их паутиной. Капусте и другим крестоцветным сильно вредит капустная моль (Plutella maculipennis).
Семейство листовертки (Tortricidae) – отличается от молеподобных более широкими удлиненно-треугольными передними крыльями, часто с поперечно обрубленной вершиной, задние крылья удлиненно-овальные, без длинной бахромы.
Семейство нимфалиды (Nymphalidae) Представители этого семейства отличаются недоразвитыми передними ногами бабочек, куколка повисает головой вниз.
Семейство белянки (pieridae) – у бабочек обычно белые или желтые крылья, куколки прикрепляются задним концом тела и подпоясаны еще шелковой нитью. Сюда относятся вредители капустница (pieris brassicae) и репница (pieris rapae).
Семейство коконопряды(lasiocampidae) бабочки средней величины или крупные, с толстым густо-волосистым телом. Усики у самцов перистые, у самок гребенчатые. Хоботок отсутствуют. Крылья широкие, обычно без зацепок. К ним относятся кольчатый целкопряд (malacosoma Neustria).
Семейство совки (Noctuidae) – хоботок развит, передние крылья обычно с харатерным рисунком совок, состоящим из 5 тонких волнистых поперечных полос и 3 срединных пятен. К ним относятся озимая совка (agrotis segetum), сильно вредящая осенью всходам озимых культурам.
Семейство медведицы (arctiidae) характеризуются развитым хоботком, гусеницы очень мохнаты, откуда и название семейства.
Семейство волнянки (lymantriidae ) отличаются недоразвитым хоботком, перистыми усиками самца, гусеницы с пучками волосков, куколка обычно волосистая, в редком шелковистом коконе, на растениях или среди растительных остатков. Сюда относится непарный шелкопряд (lymantria dispar).