В тропиках Южной Америки встречается один из самых крупных жуков мира — дровосек-титан. Такой великан даже на ладони не помещается!
Размер упомянутых насекомых впечатляет. Однако по сравнению со многими прочими обитателями нашей планеты насекомые — существа невеликие. Не бывает жуков размером с собаку. Интересно, почему? Ответ существует.
У родственников насекомых — раков и крабов — есть жабры. С их помощью эти существа извлекают из воды необходимый для жизни кислород. Большинство насекомых — существа сухопутные. А как дышать на суше? Торчащие наружу жабры не годятся — могут подсохнуть. Тело заковано в твердый панцирь, поэтому ни вдох, ни выдох сделать нельзя. Как быть?
У наземных насекомых тело пронизано крошечными трубочками — трахеями, по которым воздух проходит ко всем клеткам тела. Он поступает в трахеи сам по себе, пассивно. Так проветривают комнату, открыв форточку. Ясно, что большой цех завода с помощью открытых форточек не проветришь. Для этого нужна система вентиляционных труб, в которые воздух подается мощными пропеллерами. Так дышат люди, засасывая воздух в легкие. У некоторых насекомых в трахеях есть специальные клапаны, с помощью которых при сжимании брюшка воздух удается проталкивать в самые дальние закоулки тела. И все же по-настоящему активно дышать насекомые не способны. С помощью трахей не удается провентилировать крупное тело. Поэтому-то и не бывает жуков размером с собаку.
Трахейное дыхание не позволяет наземным членистоногим стать крупными созданиями. Следовательно, и голова с находящимся внутри мозгом невелика. Поэтому насекомые не способны обучаться. Никому еще не удавалось научить жука подавать лапку по сигналу. Поведение членистоногих основано на автоматических реакциях — рефлексах.
Цифры на крыльях
У клещей, которые жили на нашей планете более 350 миллионов лет назад, были птероморфы — боковые выросты тела. Так же выглядели крылья древних насекомых. Время шло, эти скромные выросты совершенствовались. Некоторые ученые считают, что постепенно увеличивающиеся плоскости крыльев помогали древним насекомым спасаться от скорпионов и пауков.
У современных насекомых крылья самой разной формы. Их может быть четыре или два. Многие шестиногие — замечательные летуны. Одни из самых заметных и красивых — бабочки. В наши дни ученые насчитывают около 200 тысяч видов бабочек. Самой большой бабочкой мира считается бразильская совка. Размах ее крыльев достигает 32 см. Впрочем, не в размерах дело. Многие бабочки ярко окрашены и напоминают лепестки диковинных цветков. Не случайно в Древнем Риме верили, что бабочки появляются на свет из оторвавшихся от растений цветков. Кстати, несмотря на нежные крылья, многие бабочки — прекрасные летуны. Например, обитающие в Северной Америке бабочки данаиды улетают зимовать в Мексику, Флориду, на Кубу и Багамские острова!
Если неосторожно взять бабочку в руки, на пальцах остается «пыльца». Она представляет собой крошечные чешуйки, за которые бабочек называют еще чешуекрылыми. Формой и способом укладки чешуйки похожи на черепицу, которой покрывают крыши домов. Некоторые чешуйки содержат красящее вещество — пигмент (от латинского слова pigmentum — «краска»). Другие чешуйки бесцветны, но работают как маленькие зеркальца — отражают и преломляют падающий на них свет. Именно благодаря этим чешуйкам крылья многих бабочек имеют такую яркую расцветку. У каждого вида бабочек крылья окрашены по-своему. Пристально разглядывая эти рисунки и расцветки, можно обнаружить сочетания пятен, удивительно напоминающих… маленькие цифры. Разумеется, такое совпадение форм случайно, однако фантазия разыгрывается — вдруг бабочки подают нам какие-то таинственные знаки? Если же говорить серьезно, то вопрос, каким образом на крыльях бабочек возникают пестрые узоры, состоящие из сотен тысяч по-разному уложенных чешуек, до сих пор остается открытым.
У бабочек четыре крыла — передняя и задняя пары. Во время полета передние и задние крылья сцеплены между собой. Изучение способов их сцепки привело к созданию застежек-«липучек» для одежды и обуви. Науку, которая изучает живые организмы и пытается применить принципы их устройства в технике, называют бионикой. Быть может, благодаря ее успехам будут созданы ткани, переливающиеся, как крылья тропических бабочек?
Многие виды бабочек не случайно ярко окрашены. Они как бы предупреждают возможных хищников о своей несъедобности. Например, крылья обитающих у нас бабочек пестрянок покрыты яркими, контрастными, красными или белыми пятнами. Пестрянки обладают неприятным запахом, их не склевывают птицы. Такую броскую расцветку называют предупреждающей. Любопытно, что некоторые виды бабочек белянок по окраске напоминают южно-американских геликонид с предупреждающей окраской — черными и желтыми полосами на крыльях. Это очень заметное сочетание красок. Не случайно многие предупреждающие или привлекающие внимание знаки люди рисуют черными на желтом фоне.
Птицы, избегающие неприятных для них геликонид, не трогают и схоже окрашенных белянок. Такое явление подражательного сходства незащищенного организма с защищенным или несъедобным называется мимикрией (от греческого слова mimos — «актер», «подражатель»).
Покровительственная окраска крыльев некоторых бабочек позволяет им замечательно прятаться на фоне стволов деревьев или листьев. Не случайно ученые называют такую окраску криптической (от греческого слова kryptos — «скрытый», «тайный»). Например, нижняя сторона крыльев индо-малайских бабочек-листовидок из рода каллима и по цвету, и по форме напоминает сухой лист. Когда каллима сидит на веточке, сложив крылья, от листика ее отличить почти невозможно!
Бабочки — насекомые с полным превращением. Это означает, что из яйца, отложенного бабочкой, вылупится личинка — гусеница. Когда она подрастет, превратится в куколку. И лишь потом из куколки на свет появится взрослое насекомое — бабочка. Гусеницы стараются защитить свое тело перед превращением. Некоторые для этого вьют коконы. Другие гусеницы превращаются в куколки с твердыми покровами. В теле бывшей гусеницы происходят удивительные процессы. Большинство ее внутренних органов растворяется, и на их месте из сохранившихся зародышевых тканей возникают части тела бабочки с крыльями. Как происходит это загадочное превращение, во многом остается загадкой.
Домашняя бабочка
Тонкие прочные нити, которые выделяют прядущие кокон гусеницы, давно привлекали к себе внимание людей. Уже в 2600 г. до н. э. древние китайские рукописи упоминали о шелковичном черве — гусенице одного из видов шелкопрядов, питающейся листьями только тутового дерева. Много веков Китай был единственной страной мира, хранившей секрет производства тончайшего шелка. Его получали из нитей тутового шелкопряда.