О репродуктивном поведении

О репродуктивном поведении

Одной из основных функций каждого из представителей живого мира является продолжение рода. Поэтому животные наделены для этого, во-первых, всеми необходимыми механизмами, процессами и устройством организма и, во-вторых, – надежным репродуктивным поведением. Благодаря этому самки и самцы обязательно находят друг друга и место для выведения потомства, а если такая функция заложена в их генетической программе, то выкормят и даже воспитают его.

Брачная сигнализация. Репродуктивное поведение включает разные периоды, каждый из которых следует один за другим согласно программе развития животного. Эти периоды создают последовательную цепочку действий, подчиняющихся определенным внутренним и внешним сигналам. Они предопределяют встречу полов и согласовывают поведение супругов. При кажущемся сходстве врожденных брачных сигналов у каждого вида есть своя характерная система кодов, которая передается типичными для него звуками, окраской и телодвижениями.

Сигнализация может идти по нескольким каналам: оптическому, звуковому и химическому. Оптический канал (зрение) передает определенную гамму красок, поз и движений. По звуковому каналу (слух) идут специфичные для конкретного вида звуки. А химический канал (обоняние) передает сигналы со свойствами пахучих веществ, оставленных самцами или самками.

Сигнализация пахучими веществами. В мире живого распространено привлечение партнеров запахом определенных веществ. Поэтому часто насекомые первоначально обнаруживают особей противоположного пола с помощью обоняния. Например, самки бабочек, жуков, тараканов многих видов наделены железами, выделяющими пахучие вещества – феромоны. Этот секрет выделяется самками в период размножения и улавливается самцами. У насекомых каждого вида феромоны имеют свой запах, то есть сигнализация происходит видоспецифическими пахучими веществами.

Особенно наглядно действие феромонов у тутового шелкопряда. Чтобы показать свою готовность к спариванию, самка выделяет небольшое количество феромона бомбикола. Даже если это всего лишь одна миллионная грамма, самец способен расшифровать такое важное для продолжения его рода сообщение.

Поскольку вещества феромонов, определяющие запах, разносятся ветром, то летящий самец наделен тончайшей способностью учитывать при ориентации движение воздуха. В отсутствие запаха самец свободно летает, не выстраиваясь против ветра. Но стоит ветру принести нужный аромат, угол полета тотчас изменяется. В зависимости от концентрации запаха насекомое меняет направление полета – начинает двигаться против ветра зигзагами, в границах запаха: от одного края струи до противоположного.

Это типичное поисковое поведение с движением в сторону более высокой концентрации феромона. Оно связано с наличием в организме насекомого внутреннего эталона для сравнения с ним полученной информации.

Звуковая сигнализация. Сигнальная информация бывает закодирована и в акустических образах. Разнообразные, но строго определенные сигнальные звуки, издаваемые сверчками, кузнечиками, саранчой или цикадами каждого вида, играют важную роль в их репродуктивном поведении – при ухаживании и для привлечения самок. Между призывным сигналом самца, его восприятием и распознаванием самкой существует генетическая связь. В сигналах можно выделить звуковые элементы – пульсы. Периодически повторяющиеся группы акустических пульсов образуют определенные серии, а те в свою очередь объединяются в ритмически повторяющиеся музыкальные фразы.

Самцы сверчков своими призывными сигналами способны привлекать самок на большом расстоянии. Их звуковой сигнал образуется при ритмичном раскрытии и складывании специальных надкрылий, на которых находится особый фрикционный механизм. Призывные сигналы у сверчков разных видов резко различны, особенно по характеристикам звуковых импульсов. Самки соответствующих видов

реагируют только на конкретные видотипичные призывные сигналы самцов. Некоторые сверчки способны издавать оригинальные чирикающие звуки – именно таких «музыкантов» иногда держат в домах.

Особые сигналы самцы издают во время борьбы за самку и при защите территории.

Некоторые сверчки даже наделены способностью усиливать призывные звуки. Так, сверчки-кроты роют норку определенной формы, которую используют во время брачного пения. Наследственные знания подсказывают им, что норка должна иметь V-образную форму, чтобы стенки ее служили усилителем и призывные песни самца разносились дальше.

Кузнечики-самцы для привлечения самок издают сигнальные звуки, как бы водя своим смычком по «скрипке». Короткоусый кузнечик водит по крыльям задними лапками, а длинноусый потирает одно крыло о другое.

Стрекотание зеленого кузнечика можно услышать в дневное, вечернее и даже ночное время (до двух-трех часов ночи). А утром он отлеживается, принимая «солнечную ванну». Ожидая самку, кузнечик подставляет бока солнечным лучам, переворачиваясь время от времени с одной стороны на другую.

Зрительные сигналы. У некоторых видов насекомых средством распознавания особей своего вида и привлечения особей противоположного пола является свечение. В темную ночь холодновато-зеленоватый свет, испускаемый светящимися насекомыми, виден за сотни шагов. Причем зачастую все особи, слетевшиеся вместе, вспыхивают светом и гаснут одновременно. Для наблюдателей устраиваемая этими насекомыми иллюминация представляет собой сказочное зрелище. А для ученых это очередная загадка. Кто же обеспечивает синхронность действий множества насекомых и дирижирует прекрасным световым оркестром?

Брачные сигналы светляков служат как бы маячками друг для друга. Самцы производят специфичные вспышки света, а самки определенной вспышкой реагируют на эти сигналы. Отвечая на сигналы подруг, самцы движутся к ним. Приблизившись к самке на несколько метров, самец вновь посылает сигнал. Получив на него ответ, он уточняет направление движения к подруге.

В тропических странах обитает много светящихся жуков, а в Европе их всего шесть видов, в том числе жуки-светляки и жуки-щелкуны. Бразильские жуки светят так ярко, что один светлячок позволяет читать газету, а несколько «фонариков» способны осветить целую комнату. Сила излучаемого света бывает настолько велика, что на темном горизонте его можно спутать со светом звезды. Испускают слабый свет даже отложенные яички светляков, однако он скоро гаснет.

Такая люминесценция не только радует глаз, но еще и еще раз восхищает и заставляет задуматься над совершенством и целесообразностью организма каждого живого существа.

Ведь свечение вызывается сложнейшими окислительными процессами, которые происходят в предназначенных для этого органах насекомого. А свет испускают специальные фотогенные клетки или выделяемое ими вещество. Под ними находятся особые отражатели света. Это клетки, заполненные кристаллами определенных химических соединений. В организме предусмотрены и особые воздухоносные трубочки, по которым к фотогенным клеткам поступает кислород, необходимый для процесса свечения.

Все эти уникальные устройства способны обеспечить необычайно высокую эффективность живого свечения. В свет превращается 98 % всей затраченной энергии. А для электрической лампочки, созданной человеком, этот показатель составляет всего лишь 4 %.

Образование брачных пар. Взаимодействия самцов и самок одного и того же вида могут быть очень сложны и красивы. Часто они сопровождаются чрезвычайно разнообразным ритуальным поведением, преимущественно инстинктивным. Это ухаживание, брачные игры, танцы, пение и даже бои за самку.

В ритуал ухаживания, например, разных видов плодовых мушек входит дрожание ножек, вибрация крыльев, сигнализация крыльями, кружение и даже облизывание.

У некоторых насекомых ухаживание не обходится без подарков. Так, тропический клоп приносит самке в подарок семечко фикуса. А ухаживание самцов мух ктырей сопровождается вручением пойманных мушек. Мухи плясуньи (толкунчики) известны тем, что изготавливают специальные шелковые «баллоны», равные им по размеру. Затем они образуют рой, из которого самка выбирает себе партнера. Он и преподносит ей этот подарок, зачастую с мушкой внутри.

А вот самец биттаки из отряда скорпионниц кормит самку пойманной мушкой или другой мелкой добычей не во время ухаживания, а во время спаривания.

Брачный танец. Этот процесс обычно представляет собой последовательность сигналов при взаимодействии партнеров друг с другом.

Красив и даже по-своему романтичен брачный ритуал поденок. Эти легкие и нежные насекомые с прозрачными крыльями живут только один день или даже несколько часов. Они все одновременно выходят из личинок, развивающихся в воде 2-3 года, чтобы станцевать в небе свой брачный танец и умереть. Их характерный полет можно наблюдать тихим погожим вечером. Вначале, быстро взмахивая крыльями, поденки взмывают вверх. Затем они замирают и благодаря большой поверхности крыльев медленно, как на парашюте, спускаются вниз. Такой танец из взлетов и плавных падений поденки совершают в период размножения, когда самец встречается с самкой.

Организм поденок создан с учетом того, что эти насекомые, живущие такой короткий период, не нуждаются в питании. Рот у них мягкий, а вместо кишечника – воздушный пузырь. Он уменьшает массу насекомого и способствует такому легкому его парению во время брачного танца.

Брачный танец бабочек данаид включает приближение самца к самке, их «знакомство» и тоже не менее прекрасный, чем у поденок, полет. Во взаимоотношениях между ними отражается управляемая наследственной программой сложная цепь стимулов и реакций.

Бои за самку. Самцы насекомых способны не только красиво ухаживать, но и биться с самцами своего вида за благосклонное внимание подруги. Этим славится, например, один из самых крупных рогачей нашей фауны – жук-олень. Он обладает мощными верхними челюстями в виде так называемых рогов, которые и применяет как турнирное оружие.

Во время боя жуки встают на дыбы, высоко поднимаясь на передних и средних ногах. Широко раскрывая челюсти, они бросаются друг на друга и дерутся нередко до увечий кого-либо из бойцов.

Родительское поведение. Насекомое каждого вида к появлению потомства относится по-своему – согласно врожденной программе поведения. Да и организму появляющихся на свет малышей дана разная степень готовности к самостоятельной жизни – тоже в зависимости от их видовой принадлежности. При всей кажущейся простоте или сложности репродуктивного поведения насекомых -это всегда весьма целесообразный комплекс инстинктивных действий. Он связан с сохранением видовой жизни животного.

Например, большинство насекомых наделено высокой плодовитостью, поэтому они не проявляют особой заботы о потомстве. Самки одних видов беспорядочно рассеивают яйца (как, например, поденки, некоторые жуки), других – откладывают их вблизи источника пищи или непосредственно на пищу. В связи с этим лишь часть предоставленной самой себе молоди сохраняет жизнь.

Во всем этом есть определенный смысл. Ибо огромное количество молоди включается в пищевые цепи для участия в поддержании экологического равновесия, что, несомненно, целесообразно. Подсчитано, сколько потомства дала бы за год всего лишь одна пара плодовых мушек при условии выживания всех родившихся особей. За это время размножившиеся особи двадцати пяти поколений образовали бы шар размером от Земли до Солнца.

И все же часть насекомых способна проявлять родительское поведение различного вида сложности. В него входит процесс создания жилищ для потомства, обеспечение молоди кормом и ее вскармливание, ухаживание за ней и защита. Родительские заботы осуществляются самкой, брачной парой или же группой родственных животных, как у общественных насекомых.

Например, самки жуков-навозников, одиночных пчел, ос и других насекомых откладывают яйца в специальное укрытие или вырытое гнездо, снабжая их запасом пищи. Так, осы обеспечивают потомство и норкой, и кормом в виде парализованных или убитых насекомых. В дальнейшем уходе личинки не нуждаются, превращаясь в ос без родительской помощи.

Осы-бембексы не только постоянно носят мух для своих личинок, но и по ночам в дождливую погоду находятся при своем потомстве в гнезде. Самки уховерток, некоторых сверчков, клопов-щитников тоже остаются на некоторое время с яйцами или молодыми личинками, охраняя их.

А у общественных насекомых – термитов, муравьи, пчел – потомство живет в гнезде с матерью и выращивает следующие поколения особей. Для этого, например, муравьи строят сложное жилище с многофункциональными детскими комнатами, кормят своих детенышей изо рта и окружают их попечением в течение многих недель, пока потомство не станет самостоятельным.

Рассмотрим родительское поведение на некоторых примерах.

Кладка яиц к объектам питания. Божья коровка, используя сложную систему поиска, находит колонию тлей и оставляет там свою кладку, поскольку этими насекомыми питается не только она сама, но и ее личинки.

Золотоглазка также откладывает яички среди колонии тлей, но делает это особо хитрым способом. У нее генетически предусмотрен четко воспроизводимый из поколения в поколение процесс прикрепления яиц к ниточке-ножке, чтобы тля их не затоптала. Вначале золотоглазка выпускает из брюшка капельку специально подготовленного организмом клея и ловко прижимает его к листу. Затем она поднимает брюшко на заданную высоту, в полтора сантиметра, и вытянутая в ниточку капелька застывает. А на ее вершину приклеивается яичко. После окончания работы целая бахрома из яичек на ниточках качается на листе среди колонии тлей.

Такое родительское поведение насекомых представляет собой комплекс разнообразных целенаправленных действий. Все они тщательно подогнаны друг к другу и служат решению одной важной цели – нормальному развитию потомства, полноценному пополнению популяции и сохранению вида.

Защита кладки яиц. Сложнейшим родительским поведением наделена и южноамериканская бабочка – полисадовая моль. Она сама не защищает кладки своих яиц, но строит с этой целью специальную ограду. Забор состоит примерно из трех тысяч «колышков» с заостренными концами, чтобы ни одно насекомое не преодолело ограду и не полакомилось яйцами. «Строительным материалом» ей служат ворсинки из собственного хвоста, которые бабочка вытаскивает и сажает на специально выделяемый клей.

Еще более удивительное инстинктивное поведение проявляют гусеницы – детки этой моли. Появившись на свет, они сразу же начинают двигаться к ограде. Чтобы ее преодолеть, гусеницы плетут шелковые нити и укладывают их на острия ограды. Шаг за шагом, по мере изготовления шелковой дорожки, они все переползают через забор. При этом малыши могут инстинктивно оценивать сложившуюся ситуацию. Если гусеница, оказавшись на самом верху ограды, устанавливает, что в этом месте отсутствует острие, так как оно уже закрыто мягкой подушкой, она спокойно движется по ней, не плетя собственной нити.

Исследования показали, что программа управления физиологическими возможностями и поведением этих гусениц позволяет им плести шелковую дорожку только один раз. Если их посадить внутрь огороженного участка, после того как они оттуда выбрались, то вновь сплести спасительную нить гусеницы не смогут. Ведь организм уже исчерпал заданные ему возможности для эвакуации.

Заботливые отцы. Интересен способ охраны потомства у гигантских водяных клопов некоторых видов. Самки откладывают яйца на спину самца, приклеивая их специально вырабатываемым для этого веществом. Затем они покидают воду и улетают, а самцы остаются, пока из яиц не вылупятся малыши.

«Вынашивать яйца» помогает своей самке и клоп краевик-листо-вик, вся поверхность тела которого покрыта длинными шипами. Отложенные самкой на поверхность его спины яйца застревают между этими шипами. Клоп-отец носит их на себе, пока не появятся личинки.

Интересен способ заботы о своем потомстве, которым наделены самцы бабочки-моли некоторых видов. Соответственно генетической программе их организм готовится к этому заранее. Еще в стадии гусеницы эти самцы предпочитают использовать для питания стручки бобов, содержащих сильный яд. На гусеницу он воздействия не оказывает, а проявляется лишь в виде сильного запаха уже у взрослой моли. И тогда самки предпочитают самцов с наиболее сильным запахом. Это связано с тем, что самец покрывает отложенные яйца небольшим количеством безвредного для них яда, из-за которого хищники теряют к ним интерес. Причины своего пристрастия к пахучему самцу сама бабочки не знает, но врожденный репродуктивный механизм вынуждает ее «мудро» выбирать партнера по определенному запаху яда.

У некоторых других видов бабочек самцы для этих целей накапливают яд иначе, заимствуя его у растений, которые так спасаются от насекомых-фитофагов. Эти бабочки не приносят вреда растениям, и яд для фитофагов им не опасен. Но, скопившись в нужном количестве в организме самца, он послужит во благо его потомству. Самки благодаря целесообразному репродуктивному инстинкту и тут предпочтут наиболее «ароматных», а значит, более ядовитых и полезных для потомства самцов и проигнорируют плохо подготовленных.

Совместная забота родителей о потомстве. Генетической программой совместного родительского поведения объединены усилия самок и самцов, например, пластинчатоусых жуков-навозников. Они вместе скатывают специальную грушу из навоза, обеспечивая жильем и кормом свое будущее потомство. А самец и самка лунного копра после этого живут в пещерке, где содержатся груши с развивающимися малышами. Они верно охраняют свое потомство до вылупле-ния молодых жучков.

Довольно своеобразно и сложно совместное родительское поведение кравчиков, тоже относящихся к семейству пластинчатоусых жуков. Весной самец и самка роют в земле глубокие норки, и в ячейки по их сторонам самка откладывает по одному яичку. Далее ячейки плотно забиваются зелеными частями растений, которые жуки заготавливают с помощью своих челюстей. После этого норки закапываются, и в спрессованной зеленой массе происходит процесс брожения. Образуемый силос служит прекрасной пищей для быстро растущих личинок.

Общение личинок и родителей. Инстинктивное совместное родительское поведение демонстрируют и сахарные жуки, близкие по строению к рогачам. Самцы и самки выкармливают беспомощных личинок пережеванной ими древесиной. Она смачивается слюной и проходит ферментацию при участии особых грибов. Родители ухаживают за личинками, охраняют куколок и появившихся на свет юных жучков, пока те окончательно не окрепнут.

Самое удивительное, что личинки и родители все время переговариваются, издавая определенные чирикающие звуки. Чтобы друг друга «понимать», частота звуковых колебаний, издаваемых личинками и жуками одного вида, почти одинакова, несмотря на резкие различия в строении звукового аппарата.

Разведение грибниц для питания личинок. Некоторые жуки, например короеды-древесинники, успешно развиваются в толще древесины. А чем же питаются их личинки?

Оказывается, многие насекомые-родители, чтобы обеспечить свое потомство пищей, используют симбиотические грибы определенных видов. Самки, а иногда и самцы, выгрызая в древесине галерею для личинок, дают начало грибнице. «Грибные сады» покрывают стенки ходов и служат питанием для молоди. Удивительно, что тело родителей для перенесения спор грибов на новое место оснащено специальными карманами-выемками.

Когда подросшие жуки покидают прежний материнский ход, эти карманы набиты спорами грибов, полезных уже для их потомства. Это один из примеров симбиотических отношений между насекомыми и грибами с тесно переплетенными жизненными циклами. Жуки расселяют эти грибы в своих ходах и временных жилищах, создавая наиболее благоприятные условия для их развития. А взамен часть грибов идет в пищу личинкам.

Подобные взаимовыгодные союзы для нормальной жизнедеятельности организмов встречаются в мире живого довольно часто. Целенаправленные действия и заранее подготовленные возможности организма представителей этих симбиотических видов осуществляются благодаря взаимоувязанное™ их генетических программ.

Все это лишь отдельные примеры из множества феноменов репродуктивного поведения, которыми изобилует мир насекомых.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.