В настоящее время класс насекомые самый многочисленный по численности видов. К тому же это самая процветающая группа животных на Земле по широте пространственного распределения и экологической дифференциации. Насекомые обладают целым рядом общих признаков во внутреннем строении, однако их внешний вид, развитие, образ жизни и прочие параметры сильно варьируют.
В основу подразделения класса насекомых на крупные систематические категории – подклассы, инфраклассы, отряды, положены такие важнейшие особенности, как строение крыльев, ротового аппарата, тип постэмбрионального развития. Дополнительно используют и другие диагностические признаки.
Разные авторы дают различную систематику классу, но количество отрядов вне зависимости от источника довольно внушительно. Наиболее известные из них отряд Стрекозы (Odonata), Таракановые (Blattodea), Термиты (Isoptera), Прямокрылые (Orthoptera), Равнокрылые (Homoptera), Полужесткокрылые (Hemiptera), Жесткокрылые (Coleoptera), Перепончатокрылые (Hymenoptera), Двукрылые (Diptera) и, конечно же, Чешуекрылые (Lepidoptera).
Общая характеристика чешуекрылых
Бабочки являются одними из самых красивых насекомых, отряд Lepidoptera включает в себя более 140 (по некоторым данным 150) тысяч видов. Тем не менее, среди других насекомых это довольно «молодая» группа, наибольшее развитие которой совпадает с расцветом цветковых растений в меловой период. Продолжительность жизни имаго длится от нескольких часов, суток, до нескольких месяцев. Различие по размерам у чешуекрылых более сильное, чем в любом другом отряде. Размах их крыльев варьируется от 30 см у южно-американской совки до полусантиметра у эриокрании. Наибольшее распространение бабочки получили в тропических широтах. А в Южной Америке, Дальнем Востоке, Австралии обитают наиболее крупные, ярко окрашенные и, казалось бы, интересные бабочки.
Так рекордсменами по самой яркой окраске являются представители южноамериканского рода Morho и австралийский парусник улисс. Крупные (до 15 – 18 см), сверкающие голубым металлом морфо, пожалуй, являются мечтой любого коллекционера. А в плане перелетов лучше всего изучена бабочка-монарх, живущая в Северной и Центральной Америке и ежегодно совершающая перелеты из Канады и северных районов США на юг.
Строение взрослого насекомого
Взрослое насекомое, или иначе имаго, имеет следующее строение. Тело бабочки состоит из трех основных отделов: головы, груди и брюшка. Сегменты головы слиты в общую массу, тогда как членики груди и брюшка более или менее хорошо различимы. Голова состоит из акрона и 4 сегментов, грудь из 3, брюшко же в своем полном составе содержит 11 сегментов и тельсон. Голова и грудь несут конечности, брюшко иногда сохраняет лишь их рудименты.
Голова. Голова малоподвижная, свободная, округлой формы. Здесь находятся сильно развитые выпуклые фасеточные глаза, занимающие значительную часть поверхности головы, обычно круглые или овальные, окруженные волосками. Кроме фасеточных сложных глаз, иногда на темени позади усиков имеются два простых глазка. Изучение способности бабочек к цветовому видению показало, что чувствительность к видимым участкам спектра у них неодинакова зависит от образа жизни. Большинство воспринимает лучи в диапазоне 6500 350 А. Особенно активно бабочки реагируют на ультрафиолетовые лучи. Бабочки едва ли не единственные животные, которые воспринимают красный цвет. Однако в связи с отсутствием в среднеевропейской флоре чисто красных цветов, красный не воспринимается бражниками. Гусеницы соснового шелкопряда, капустной белянки и ивовой волнянки отчетливо различают разные части спектра, реагируя на фиолетовые лучи как на белый цвет, красный воспринимается как темнота.Рис.1. Голова Репницы, или белянки репной (лат. Pieris rapae)
1 - Вид сбоку с завернутым хоботком: Б - губной щупик, В - усик; Г- свернутый хоботок; 2 - вид спереди с завернутым хоботком: А - фасеточный глаз, Б - губной щупик; В - усик; Г - свернутый хоботок; 3 - вид сбоку с развернутым хоботком: Б - губной щупик; В - усик; Г - развернутый хоботок
У различных групп бабочек усики, или антенны, бывают самой разнообразной формы: нитевидные, щетинковидные, булавовидные, веретеновидные, перистые. У самцов усики обычно развиты сильнее, чем у самок. Глаза и усики с расположенными на них обонятельными сенсиллами - важнейшие органы чувств у бабочки.
Ротовой аппарат. Ротовой аппарат чешуекрылых возник путем специализации обычных конечностей членистоногих. Поглощение и измельчение пищи. Ротовые органы бабочек являются не менее характерным признаком, чем структура крыльев и покрывающих их чешуек.В преобладающем большинстве случаев они представлены мягким хоботком, способным свертываться наподобие часовой пружины. Основу этого ротового аппарата составляют сильно удлиненные внутренние лопасти нижних челюстей, которые и образуют створки хоботка. Верхние челюсти отсутствуют или представлены небольшими бугорками; сильной редукции подверглась и нижняя губа, хотя её щупики развиты хорошо и состоят из 3 члеников. Хоботок бабочки очень эластичен и подвижен, он прекрасно приспособлен к питанию жидкой пищей, каковой в большинстве случаев служит нектар цветов. Длина хоботка того или иного вида обычно соответствует глубине расположения нектара в тех цветах, которые посещают бабочки. В некоторых случаях источником жидкой пищи чешуекрылых могут служить вытекающий сок деревьев, жидкие экскременты тлей и другие сахаристые вещества. У некоторых бабочек, которые не питаются, хоботок может быть недоразвит или совсем отсутствовать (тонкопряды, некоторые моли).
Грудь. Грудь состоит из трех сегментов, называемых передне-, средне- и заднегрудью. Сегменты груди несут три пары двигательных конечностей, прикрепляющихся между стернитом и боковой пластинкой каждой стороны. Конечности состоят из одного ряда члеников, в которых мы отличаем от основания к концу ноги: тазик, или ляжку, широкий основной членик; вертлуг; бедро, самый толстый членик ноги; голень, обычно самый длинный из члеников; лапку, состоящую из разного числа очень маленьких члеников. Последний из которых заканчивается одним или двумя коготками. На груди имеются многочисленные волоски, или щетинки, иногда на середине спины образуется хохолок; брюшко никогда не соединяется с грудью стебельком; у самок оно вообще толще и снабжено длинным яйцекладом; у самцов вместо этого на конце брюшка часто бывает хохолок.Крылья. Характерной особенностью насекомых как большой систематической группы является их способность к полету. Полет осуществляется при помощи крыльев; в большинстве случаев их две пары и расположены они на 2 (среднегрудь) и 3 (заднегрудь) грудных сегментах. Крылья представляют, по существу, мощные складки стенки тела. Хотя полностью сформированное крыло имеет вид тонкой цельной пластинки, оно тем не менее двухслойно; верхний и нижний слои разделены тончайшей щелью, являющейся продолжением полости тела. Крылья закладываются в виде мешкообразных выпячиваний кожи, в которые продолжаются полость тела и трахеи. Выпячивания сплющиваются дорзовентрально; гемолимфа из них оттекает внутрь тела, верхний и нижний листки пластинки сближаются, мягкие ткани частично дегенерируют, и крыло приобретает вид тонкой перепонки.
Рис.2. Бабочка Грета (лат. Greta)
Красота бабочки заключена в её крыльях, разнообразии их расцветки. Цветовую гамму обеспечивают чешуйки (отсюда название отряда Чешуекрылые). Чешуйки – удивительные изобретения природы, которые миллионы лет верой и правдой служат бабочкам, а сейчас, когда люди стали изучать свойства этих удивительных структур, могут послужить и нам. Чешуйки на крыльях – это видоизмененные волоски. Они имеют разную форму. Например, по краю крыла бабочки аполлона (Parnassius apollo) располагаются очень узкие чешуйки, почти не отличающиеся от волосков. Ближе к середине крыла чешуйки расширяются, но на концах остаются острыми. И, наконец, совсем близко к основанию крыла находятся широкие чешуйки, похожие на полый мешочек, прикрепленный к крылу крохотной ножкой. Чешуйки располагаются правильными рядами поперек крыла: их концы обращены кнаружи и прикрывают основания следующих рядов.
Эксперименты показали, что чешуйчатый покров бабочек обладает целым рядом совершенно удивительных свойств, например, хорошими теплоизоляционными свойствами, которые максимально проявляются у основания крыла. Наличие чешуйчатого покрова увеличивает разницу между температурой насекомого и температурой окружающей среды в 1,5 – 2 раза. Кроме того, чешуйки крыла участвуют в создании подъемной силы. Ведь если бабочку подержать в руках и часть её ярких чешуек останется на пальцах, то насекомое будет уже с большим трудом перепархивать с места на место.
Кроме того, как показали эксперименты, чешуйки гасят звуковые колебания и снижают вибрацию тела во время машущего полета. К тому же во время полета на крыле насекомого возникает заряд статистического электричества, а чешуйки помогают этому заряду «стекать» во внешнюю среду. Подробное изучение аэродинамических свойств чешуек бабочек привело к тому, что ученые предложили создать покрытие для вертолетов, разработанное по образу и подобию чешуйчатого покрова крыльев бабочек. Такое покрытие позволит улучшить маневренные свойства винтокрылых машин. Более того, подобный покров может пригодиться для парашютов, парусов яхт и даже костюмов спортсменов.
Замечательная окраска бабочек также зависит от их чешуйчатой одежды. Сами перепонки крыльев бесцветны и прозрачны, а в чешуйках находятся пигментные зерна, которые и обусловливают чудесную окраску. Пигменты избирательно отражают свет с определенной длиной волны и поглощают остальной. В природе вообще все цвета образуются в основном именно таким образом. Однако пигменты могут отражать только 60-70% поступающего света, и поэтому цвета, обусловленные наличием пигмента, никогда не бывают такими яркими, какими могли бы быть теоретически. Поэтому виды, для которых жизненно важной является особенно яркая окраска, «ищут» возможность её усилить. У многих видов бабочек помимо обычных пигментных чешуек, имеются особые чешуйки, которые называются оптическими. Они позволяют насекомым становиться обладателями по-настоящему сверкающих одежд.
В оптических чешуйках возникает тонкослойная интерференция, оптический эффект которой можно наблюдать на поверхности мыльных пузырей. Нижняя часть оптических чешуек пигментирована; пигмент не пропускает свет и тем самым придает большую яркость интерференционной окраске. Лучи света, проходя через прозрачные чешуйки на крыле, отражаются как от их внешних, так и от внутренних поверхностей. В результате два отражения как бы накладываются и усиливают друг друга. В зависимости от толщины чешуек и коэффициента преломления происходит отражение света с определенной длинной волны (все остальные лучи поглощаются пигментом). Бабочки «выстраивают» на наружной поверхности своих крыльев тысячи крохотных тонкослойных зеркал-чешуек, и каждое такое крохотное зеркальце отражает свет определенной длины волны. В результате возникает совершенно потрясающий эффект отражения необыкновенной яркости.
Рис.3. Бабочка Переливница ивовая (Apatura iris)
Рекордсменами по самой яркой окраске являются представители южноамериканского рода Morho, однако и в средней полосе России обитают бабочки с чудо-окраской. Лучше всего интерференционная окраска заметна у переливниц (роды Apatura и Limenitis). Издалека эти бабочки кажутся почти черными, но вблизи отливают выраженным металлическим блеском – от ярко-синего до фиолетового.
Недавно стало известно, что сходный интерференционный эффект может создаваться с помощью различных микроструктур, обладающих уникальными оптическими свойствами. Причем микроструктуры на крыльях отличаются не только у представителей различных семейств с похожей окраской, но и у близких видов. Изучением тонкостей этих эффектов, с использованием современной техники, сейчас вплотную занялись физики-оптики из университета Exter. При этом физики совершают неожиданные находки, которые оказываются интересными не только для них, но и для биологов, изучающих эволюционные процессы.
Интересно биологическое значение ярких, пестрых окрасок верхней стороны крыльев, так часто наблюдающихся у булавоусых бабочек, особенно у нимфалид. Их основное значение заключается в распознавании особей своего вида на большом расстоянии. Наблюдения показывают, что самцы и самки таких пестро окрашенных форм привлекаются друг к другу издали окраской, а вблизи происходит окончательное распознавание по запаху, издаваемому андрокониями.
Если верхняя сторона крыльев у нимфалид всегда окрашена ярко, то иного типа окраски характерны для их нижней стороны: они, как правило, криптические, т.е. Защитные. В этой связи интересны два типа складывания крыльев, широко распространенные у нимфалид, а так же и в других семействах дневных бабочек. В первом случае бабочка, находясь в положении покоя, выдвигает передние крылья вперед так, что их нижняя поверхность, имеющая защитную окраску, открыта почти на всем протяжении. По этому типу складываются крылья, например, у углокрыльницы С-белое (Polygonia C-album). У неё верхняя сторона буро-желтая с темными пятнами и наружной каймой; нижняя сторона серо-бурая с белой буквой «С» на задних крыльях, за что она получила свое название. Неподвижно сидящая бабочка малозаметна также благодаря неправильному угловатому контуру её крыльев.
Рис.4. Бабочка Kallima inachus со сложенными крыльями
Другие виды, например адмирал и репейница, прячут передние крылья между задними так, что видны только их кончики. В этом случае на нижней поверхности крыльев бывают выражены два типа окрасок: та часть передних крыльев, которая в состоянии покоя оказывается спрятанной, ярко окрашена, вся остальная часть нижней поверхности крыльев носит явно криптический характер.
В ряде случаев у дневных бабочек ярко окрашенными бывают и верхняя и нижняя стороны крыльев. Подобная окраска обычно сочетается с несъедобностью обладающего ей организма, поэтому она получила название предостерегающей. На основе этой особенности у бабочек существует способность к мимикрии. Под мимикрией понимают сходство в окраске, форме и поведении между двумя или несколькими видами насекомых. У бабочек мимикрия выражается в том, что одни из мимикрирующих видов оказываются несъедобными, в то время как другие лишены защитных свойств и только «подражают» своим защищенным моделям. Такими подражателями являются бабочки-белянки (Dismorfphia astynome) и перхибрис (Perrhybris pyrrha).
Семейство: Bombycidae = Шелкопряды настоящие
Семейство: Brahmaeidae = Павлиноглазки волнистые, брамеи
Семейство: Galleriidae = Восковые огневки
Семейство: Tineidae = Настоящие моли
Вид: Tineola bisselliella Hummel, 1823 = Платяная моль
Семейство: Heliconidae = Геликониды
Вид: Heliconia melpomena = Геликония
Семейство: Endromididae = Берёзовые шелкопряды, шелкокрылы
Вид: Endromis versicolora = Берёзовый шелкопряд
Семейство: Geometridae = Пяденицы
Вид: Bupalus piniarius = Сосновая пяденица
Семейство: Hepialidae = Тонкопряды
Вид: Phassus schamyl = Кавказский тонкопряд
Семейство: Hesperiidae = Толстоголовки
Семейство: Lasiocampidae = Коконопряды
Семейство: Lycaenidae = Голубянки
Семейство: Lymantriidae = Волнянки
Семейство: Noctuidae = Совки, ночницы
Семейство: Notodontidae = Хохлатки
Семейство: Nymphalidae = Нимфалиды
Семейство: Papilionidae = Парусники, кавалеры
Семейство: Pieridae = Белянки
Вид Colias philodice = Cевероамериканская желтушка
Вид Aporia crataegi Linnaeus, 1758 = Боярышница
Семейство: Pyralidae = Огневки (настоящие), огневки сенные
Семейство: Riodinidae = Шашечницы
Семейство: Satyridae = Бархатницы, сатириды, глазки
Семейство: Sesiidae = Стеклянницы
Семейство: Sphingidae = Бражники
Семейство: Syntomidae = Пестрянки ложные, лжепестрянки
Семейство: Thaumetopoeidae = Походные шелкопряды
Семейство: Thyatiridae = Совковидки
Семейство: Zygaenidae = Пестрянки
Краткая характеристика отряда
Чешуекрылые (бабочки) - один из наиболее крупных отрядов насекомых, насчитывающий около 150 тыс. видов.
Распространены они по всему миру, особенно многочисленны в тропиках. В СНГ встречаются свыше 15 тыс. видов бабочек. Представители отряда обладают четырьмя крыльями. Последние покрыты видоизмененными волосками - чешуйками, иногда ярко окрашенными и образующими характерные "рисунки" на поверхности крыльев.
Вероятно, отряд чешуекрылых возник
в мезозойскую эру (юрский период). Среди других насекомых бабочки представляют сравнительно "молодую" группу, наибольшее развитие которой совпадает с расцветом цветковых растений в меловой период. Однако ископаемые остатки бабочек - преимущественно из балтийского янтаря - известны лишь из палеогена. Все найденные тем виды относятся уже к современным семействам, а часто даже к существующим или очень близким к ним родам.
Размеры
тела варьируют в широких пределах: от мельчайших молей (3-8 мм в размахе крыльев) до крупнейших дневных бабочек, глазчаток и совок (25-30 см).
Голова малоподвижная, свободная, округлой формы. Здесь находятся сильно развитые выпуклые фасеточные глаза, занимающие значительную часть поверхности головы, обычно круглые или овальные, окруженные волосками. Кроме фасеточных сложных глаз, иногда на темени позади усиков имеются два простых глазка.
У различных групп бабочек усики, или антенны, бывают самой разнообразной формы: нитевидные, щетинковидные, булавовидные, веретеновидные, перистые.
У самцов усики обычно развиты сильнее, чем у самок. Глаза и усики с расположенными на них обонятельными сенсиллами - важнейшие органы чувств у бабочки.
Ротовой аппарат
у подавляющего большинства чешуекрылых представляет собой характерный сосущий хоботок, приспособленный для поглощения свободных жидкостей и высасывания нектара из цветков. У низших форм, например в семействе зубатых молей Micropterygidae
, ротовые органы еще грызущего типа, с помощью которых бабочки питаются пыльцой растений. У некоторых бабочек ротовые органы вообще редуцированы, поэтому во взрослой фазе они не питаются.
У большинства групп передние крылья крупнее задних и отличаются от них по форме, бывает и наоборот. Тело покрыто чешуйками - сильно измененными и уплощенными волосками, разнообразными по форме. В них содержатся красящие пигменты, влияющие на цвет крыльев. В полете оба крыла работают одновременно, что достигается сцеплением передней пары с задней специальными сцепляющими механизмами. У дневных бабочек в спокойном состоянии крылья сложены вертикально над спиной, а у ночных обычно лежат вдоль тела крышеобразно.
Превращение
полное. Личинки
бабочек называются гусеницами. Они обладают тремя парами грудных конечностей и обычно 5 парами брюшных ложных ножек. Ротовой аппарат гусениц в отличие от имаго грызущего типа. Гусеницы
большинства видов ведут открытый образ жизни. Некоторые формы обитают в почве. Наконец, ряд видов поселяется в растительных тканях (листья, древесина и т. п.), которыми они и питаются, проделывая в них ходы. Куколки покрытого типа.
Многие бабочки наносят ущерб сельскому и лесному хозяйству.
Так, подгрызающие, или земляные, совки (например, озимая совка - Agrotis segetum
, гусеница которой называется "озимым червем") поедают подземные и прикорневые части растений, в частности озимых хлебов. Представители белянок (капустная белянка - Pieris brassicae
и др.) серьезно вредят огородным культурам: гусеницы объедают капусту, репу, редис и т. п.
Среди бабочек имеется много вредителей древесных пород.
Таковы, например, пяденицы: зимняя пяденица - Operophthera brumata
(гусеницы объедают почки и листья плодовых деревьев); сосновая пяденица - Bupalus piniarius
; коконопряды: кольчатый коконопряд - Malacosoma neustria
, вредящий лиственным деревьям; листовертки: дубовая листовертка - Tortrix viridana
, сильно повреждающая листья дуба; древоточцы (например, ивовый древоточец - Cossus cossus
), крупные гусеницы которых проделывают в лесных и плодовых деревьях глубокие ходы, и многие другие представители. Вспышки массового размножения вредных видов могут растягиваться на несколько лет.
Тутового шелкопряда (Bombyx mori
) разводят с целью получения натурального шелка. Гусеницы этих бабочек имеют особые железы, выделяющие белковое вещество фиброин, которое па воздухе затвердевает, превращаясь в шелковую нить. Когда гусеница достигает полного роста, она делает из нити кокон, в котором и окукливается. На шелкомотальных фабриках из нити коконов свивают шелковую пряжу. Разводят также дубового шелкопряда (Antherea pemyi
), из коконов которого получают более грубую пряжу, идущую на изготовление ткани чесучи.
Среди чешуекрылых много видов, гусеницы которых являются вредителями лесов и садов. Так, гусеницы непарного шелкопряда (Lymantria dispar
), питаясь листьями различных деревьев, в годы массового размножения могут уничтожить целые массивы лесов и садов.
Кольчатый шелкопряд (Malacosoma neustria
) откладывает яйца колечком вокруг веточек деревьев (отсюда его название). Гусеницы в годы большой численности причиняют огромный вред лиственным деревьям, объедая листву.
Сосновый шелкопряд (Dendrolimus pini
) - один из основных вредителей сосны, нередко уничтожающий сосновые боры на большой площади.
Златогузка (Euproctis chrysorrhoea
) - небольшая белая ночная бабочка, конец брюшка которой покрыт золотистыми волосками.
Гусеницы сильно повреждают плодовые деревья, объедая листья. Зимуют они в больших гнездах, построенных из листьев, соединенных шелковыми нитями.
Боярышница (Aporia crataegi
) - крупная дневная бабочка белого цвета с черноватыми жилками крыльев. Гусеница держится на плодовых деревьях. Вредитель фруктовых садов.
Яблоневая моль (Hyponomeuta malinella
) - мелкая белая, с черными пятнышками бабочка, по величине и форме сходная с обычной комнатной молью. Гусеницы живут группами на листьях яблони под тонким слоем паутины. Серьезный вредитель яблоневых садов.
Яблоневая плодожорка (Laspeyresia pomonella
) - мелкая ночная бабочка, гусеница которой живет в мякоти плодов яблони. Яблоки с "червоточинкой" рано опадают, и ценность их резко снижается.
Из бабочек, гусеницы которых наносят вред огородным культурам, надо прежде всего указать широко распространенную капустную белянку (Pieris brassicae
), получившую название за чисто-белую окраску с несколькими черными пятнышками на крыльях.
Гусеница сильно повреждает капусту и некоторые другие огородные растения. Гусеницы более мелкой репной белянки (Pieris rapae
) вредят репе, брюкве, редису.
Гусеницы ряда бабочек наносят вред также и зерновым культурам.
Так, гусеницы ночной бабочки озимой совки (Scotia segetum
) питаются в основном всходами хлебных злаков.
Отряд содержит около 100 000 видов
Чешуекрылые (или бабочки) - это достаточно многочисленный отряд насекомых. В его состав входит около 150 тысяч видов. Представителями чешуекрылых являются различные бабочки, мотыльки и моли. Основными средами их обитания являются леса, луга, а также поля и сады.
Для бабочек характерны две пары больших крыльев, обычно имеющих яркую окраску. Крылья покрыты маленькими хитиновыми разноцветными или бесцветными чешуйками, уложенными как черепица. Отсюда и название отряда - чешуекрылые. Чешуйки - это видоизмененные волоски, они также есть на теле.
Чешуйки под микроскопом Обычно у бабочек, ведущих дневной образ жизни (лимонница, капустница и др.), в спокойном состоянии крылья складываются вместе над телом. У ночных чешуекрылых они располагаются крышеобразно (например, у моли).
Яркая окраска крыльев служит бабочкам для распознания представителей своего вида, а также нередко несет защитную от хищников функцию. Так у некоторых чешуекрылых сложенные вместе крылья похожи на листочек, т. е. насекомое маскируется под окружающую среду. У других чешуекрылых на крыльях есть пятна, издалека напоминающие глаза птиц. Такие бабочки имеют предупреждающую окраску. Обычно покровительственной окраской обладают ночные бабочки, а друг друга они находят по запаху.
Чешуекрылые относятся к насекомым с полным превращением. Из яиц выходят личинки-гусеницы, которые впоследствии окукливаются, после чего из куколки выходит бабочка (имаго - взрослая половозрелая стадия). Гусеницы обычно живут дольше имаго. Бывают виды, у которых личинка живет несколько лет, в то время как сама бабочка - около месяца.
Гусеницы питаются преимущественно листвой, имеют ротовой аппарат грызущего типа. У бабочек ротовой аппарат сосущего типа, представленный свернутым в спиральную трубочку хоботком, который образуется из нижних челюстей и нижней губы. Взрослые чешуекрылые чаще всего питаются нектаром цветков и при этом опыляют растения. Их длинный хоботок раскручивается, и им они могут проникать вглубь цветка.
У гусениц чешуекрылых, кроме трех пар членистых ног, есть ложноножки, представляющие собой выросты тела с присосками или крючочками. С их помощью личинка удерживается на листьях и ветках, а также ползает. Настоящие ноги чаще всего используются для удерживания пищи.
У гусениц во рту есть шелкоотделительные железы, выделяющие секрет, который на воздухе превращается в тонкую нить, из которой личинки плетут коконы при окукливании. У некоторых представителей (например, тутового шелкопряда) нить имеет ценность. Люди получают их нее шелк. Поэтому тутовый шелкопряд разводится как домашнее животное. Также шелковую нить, но более грубую, получают от дубового шелкопряда.
Много среди чешуекрылых вредителей лесов, сельскохозяйственных полей и садов. Так при сильном размножении дубовой листовертки и сибирского шелкопряда могут быть уничтожены гектары лесов. Гусеницы капустной белянки питаются листьями капусты и другими крестоцветными растениями.
Строение 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.
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.