Насекомые и человек
Насекомые и человек
Лишь малая толика насекомых (около 1 %) приносит невольный ущерб деятельности человека. Однако это ничто по сравнению с той важной ролью, которую они играют в его жизни, улучшая плодородие земель, опыляя цветки культурных растений, предотвращая неконтролируемое размножение фитофагов, производя мед и воск и т. д.
А самое главное – мир насекомых щедро дарит людям свою красоту. Это – прекрасные легкокрылые бабочки, «малахитовые» кузнечики, сверкающие медью бронзовки, тропические цикады, фонарницы и многие другие насекомые.
Внешнее великолепие и устройства для создания эффекта.
Изумительно красивы многие бабочки. Они относятся к отряду чешуекрылых, потому что основой прекрасного узора на их крыльях являются окрашенные пигментами чешуйки, плотно покрывающие всю поверхность.
Кроме пигментной окраски бабочки многих видов, особенно тропических, наделены и оптической окраской с металлическим блеском.
Для ее получения чешуйки образуют набор призм особого вида, в которых происходит разложение солнечных лучей на семь цветов спектра. Все эти цвета, кроме одного, гасятся внутри чешуек, и тогда рисунок дополняется волшебной игрой ярких красок с металлически-синим, зеленым или фиолетовым оттенком.
Особый эффект создают и чешуйки, придающие поверхности крыльев бархатистость. Например, у одной из красивейших наших бабочек – адмирала изумительно красивы бархатно-черные крылья с красной полоской, белыми пятнами на вершине и черно-точечной каймой.
Многие бабочки красиво сочетают цвет и рисунок как крыльев, так и тела. Например, одна из африканских бабочек имеет изумрудно-зеленые крылья с классическими черными бархатными вставками, а между ними – золотисто-желтое брюшко и головку с черными ниточками усов.
В начале XX века было модно использовать бабочек для украшения дамских причесок и интерьеров гостиных. Отлавливать ярких красивых бабочек тогда было выгодным бизнесом, что принесло немалый вред их популяциям.
Одними из самых красивых насекомых считаются жуки златки – они очень яркие и блестящие. Их разнообразная окраска зависит не только от пигментов, но и от оптических свойств покровов.
Яркая окраска с блеском достигается за счет уникального по сложности механизма. Свет попадает в слой специальных призм, которые особым образом располагаются под тонким верхним слоем кутикулы. Эти призмы преломляют и отражают падающие лучи.
А великолепный золотистый оттенок надкрылий у жуков создает преломление света в тонком слое находящейся там же гемолимфы.
Дивная музыка природы. Многие насекомые радуют нас и своим пением. Замечательные инструменты даны полевым сверчкам, кузнечикам и южным цикадам.
Нежное стрекотание неутомимых музыкантов – кузнечиков слышно везде: в поле, на лугу и в лесу. Можно как дивную музыку природы долго слушать песнь кузнечиков в сопровождении низкого по тону гула шмелей и тихого шелеста качающегося на ветру разнотравья.
И разве придет при этом в голову прозаическая мысль о том, что это своим пением самцы зазывают самок, используя органы стрекотания, расположенные в основании надкрыльев? Люди с удовольствием слушают, как поют и играют насекомые, используя даже записи их песен и музыки.
Красота движений. «Бегущими по волнам» замечательно назвали натуралисты клопов водомерок. Широко расставив длинные ноги, они, как конькобежцы на льду, с помощью быстрых изящных движений скользят по гладкой поверхности воды. Если же на пути встретится препятствие, водомерка делает сильный прыжок, также изящно, как взмывает в затейливом пируэте фигурист.
А как красивы в движении стрекозы – легко летящие с переливающимися всеми цветами радуги крыльями и яркой окраской тела. Полет стрекозы иногда стремительный, а иногда парящий. Охотясь за мошкарой среди вершин берез и сосен, она может виртуозно продемонстрировать все сложнейшие летные фигуры.
Волшебны и первые движения стрекозы, выходящей из личинки-нимфы. У повисшей на ветке нимфы вдруг лопается на спинке шкурка, и из мало симпатичной личинки появляется и расправляет крылья красавица-стрекоза.
Использование в приборах. Насекомые также служат объектами для научных исследований и дополнения знаний о природе. Интерес для людей представляют, например, насекомые-сейсмологи.
Известно, что перед землетрясением многие животные, в том числе и насекомые, ведут себя беспокойно и покидают свои жилища, в отличие от людей, которые без точных приборов не чувствуют приближения беды, продолжая спокойно отдыхать или работать. В предчувствии землетрясения паника охватывает многих животных. Не составляют исключения и насекомые. Так, муравьи начинают поспешно эвакуировать из подземелья своих куколок, а кузнечики некоторых видов выпрыгивают из норок.
Для предсказания землетрясений, ученые создают особо точные приборы, которые способны улавливать малейшие изменения, предвещающие это страшное природное явление. В том числе пытаются моделировать приборы живых систем, но пока тщетно.
Дело в том, что миниатюрные живые существа наделены не только биодатчиками, но и сложнейшей аналитической системой, которая перерабатывает весь комплекс полученной информации и передает сигналы управляющим системам организма. Те, в свою очередь, организуют необходимую в данной ситуации поведенческую реакцию.
Наиболее вероятно, что кузнечики с помощью своих сейсмических устройств чувствуют перед землетрясением даже минимальные колебания земной коры. Они могут оценивать и изменения других физических параметров окружающей среды. Эта разносторонняя информация тщательно анализируется, а затем органам движения выдается сигнал об опасности. Получив сигнал, кузнечики быстро покидают свои норки.
Что любопытно, эти насекомые, даже юные и неопытные, стараются расположиться подальше от наиболее опасных обрывистых откосов, где находятся их норки. То есть в наследственной программе учитывается и такой поведенческий прием, связанный со спасением этих живых существ.
Поскольку ученым пока не под силу воспроизвести уникальнейшее живое сейсмическое устройство, они избрали иной путь: подключать насекомых к физическим приборам, разработанным человеком, и регистрировать изменения в их поведении.
Перед норками кузнечиков устанавливают приборы – актографы, отмечающие двигательную активность этих насекомых. При обычных условиях движение кузнечиков спокойное и число покидающих норку и возвращающихся назад особей одинаково. Но перед землетрясением почти все насекомые выпрыгивают из норок, на что актограф реагирует резким увеличением импульсов.
Так как в комбинированном приборе используются живые объекты, то происходит постоянное саморазмножение высокочувствительных «датчиков». А забота об их правильном функционировании лежит на надежном генетическом механизме.
Удастся ли создать подобие живого анализатора запахов? Бионики предпринимают попытки создать электронный искусственный нос, работающий по принципу совершенных анализаторов запахов, которыми наделены насекомые. Ученые добились некоторых успехов, однако все же признают, что рукотворные приборы пока не идут ни в какое сравнение с живыми анализаторами.
Для химической локации насекомые используют перистые антенны-усики, усаженные хеморецепторами – своеобразными миниатюрными биодатчиками. Их чувствительность просто поразительна. Так, например, самки бабочек тутового шелкопряда выделяют вещество бомбикол. Даже незначительная его концентрация приводит самцов в сильное возбуждение – они начинают трепетать крыльями и совершать вращательные движения телом.
Какие же минимальные концентрации бомбикола может ощутить самец?
Цифра эта поразительно мала. Самцу шелкопряда подносили стеклянную палочку с каплей раствора, содержащего миллионную долю пиктограмма (1 пиктограмм = 1 миллионной доле грамма) бомбикола. И этого было достаточно, чтобы самец начинал сильно трепетать крыльями.
Кроме того, изучив состав бомбикола, биохимики, открыли еще одну удивительную способность самцов непарного шелкопряда. Оказывается, те не только улавливают своим анализатором минимальное количество бомбикола, но и различают стереоизомеры пахучих веществ, то есть конфигурацию молекул.
На вопрос, каким образом они это делают, исчерпывающего ответа ученые дать не могут.
Тайны «за семью печатями». Сотни лет наука бьется над загадкой уникальных способностей маленьких беспозвоночных и совсем невзрачных насекомых – термитов.
Известно, что термиты разрушают мертвую древесину, а заодно и деревянные постройки человека. Но что любопытно отметить, термиты могут съесть практически весь дом, однако не доводят до разрушения его несущие конструкции.
Каким-то непостижимым образом эти насекомые умеют оценивать дом как единое целое и устанавливать наиболее опасные для разрушения зоны, которые нельзя трогать. То есть термитам дана уникальная способность как бы сканировать пространство, чтобы получать информационную схему зон распределения напряжений в доме. В соответствии с этой схемой термиты не только не повреждают опасные места, но и, наоборот, укрепляют их. Для этого они используют прочный материал собственного приготовления, из которого строят термитники, – древесные опилки и экскременты, смоченные слюной.
Какие живые «приборы» используют для этого насекомые, остается тайной «за семью печатями».
Подобными не менее удивительными способностями наделены и муравьи. Их сооружения обычно многоэтажные и имеют довольно сложную конструкцию. Так что искусные строители должны четко подбирать строительный материал для своих построек с учетом их формы и отсутствия напряжений.
Не менее удивительна способность термитов, не наделенных зрением, ориентироваться в пространстве и возводить свои сложные сооружения. Экспериментальным путем было доказано, что термиты ощущают магнитное поле Земли и электростатическое поле. Они даже могут чувствовать на расстоянии живой организм. Как бы тихо ни приближался человек или животное к термитнику, часовые все равно поднимут тревогу. Видимо, каждое живое существо окружено комплексом различных полей, которые и воспринимаются термитами. Это предположение помогает объяснить, как осуществляется «видение» термитов в темноте и даже через стены своего жилища.
Мало того, когда термиты делают свои гнезда из самодельного картона, то внутри них возводят колонны и арки. При этом насекомые и тут используют непонятное науке подземное видение. Только в этом случае оно направлено не на живые объекты, а на строительные конструкции. А иначе трудно объяснить идеально точную стыковку концов свода арки, которую насекомые осуществляют в полной темноте. Правда, существует предположение, что для координации совместных действий термиты, находящиеся на концах арки, способны дистанционно обмениваться информацией.
Однако все это пока только предположения «всесильного» человека. А маленькие и, казалось бы, совсем беспомощные существа испокон века пользуются этими совершеннейшими приборами для решения своих жизненно важных задач.
Использование метеорологических способностей насекомых. Наблюдая за поведением различных живых существ, можно узнавать о грядущих изменениях погоды и даже о предстоящих природных катаклизмах, таких как засуха, наводнение или резкое похолодание.
Прогнозирование характерно для всего живого – будь то растение, микроорганизм, беспозвоночное или позвоночное животное. Ведь чтобы выжить, им необходимо заранее мобилизовать дополнительные защитные средства. И тогда живые существа используют данные им свыше внутриорганизменные «метеорологические станции».
Более 600 видов животных и 400 видов растений, известных на сегодняшний день ученым, могут играть роль своеобразных барометров, индикаторов влажности и температуры, предсказателей погоды. Живые «синоптики» имеются повсеместно, во всех климатических поясах.
Предчувствовать погодные изменения способны и многие насекомые. Перед дождем еще при ясном небе перестают стрекотать зеленые кузнечики, муравьи начинают плотно закрывать входы в муравейник, а пчелы, прекращая полеты за нектаром, с гудением сидят в улье. Стремясь спрятаться от надвигающейся непогоды, мухи и осы залетают в окна домов.
Наблюдения за муравьями определенного вида, обитающими в предгорьях Тибета, выявили их способности делать более долгосрочные прогнозы. Перед началом периода сильных дождей муравьи загодя переселяются на место с сухим твердым грунтом, а перед наступлением засухи – заполняют темные влажные впадины.
Исследователи подсчитали, что за год муравьиное сообщество правильно определило изменения погоды в 22 случаях, а ошиблось только дважды, что составило 9 % от общего числа прогнозов. Это выглядит весьма впечатляюще, если сравнить со средней ошибкой метеостанций, которая сводиться к 20 %.
Целесообразные действия насекомых, которые зачастую зависят от долгосрочных прогнозов, могут оказывать людям большую услугу. Так, опытного пасечника надежным прогнозом обеспечивают пчелы. На зиму они заделывают леток в улье воском. По отверстию для проветривания улья можно судить о предстоящей зиме. Если пчелы оставят большое отверстие – зима будет теплой, а если маленькое – жди суровых морозов. Также известно, что, если пчелы начинают рано вылетать из ульев, можно рассчитывать на раннюю теплую весну.
Муравьи же, если зима не ожидается суровой, остаются жить вблизи поверхности почвы, а вот перед холодной зимой располагаются глубже в земле и строят более высокий муравейник.
Факты свидетельствуют, что наблюдение за поведением термитов и муравьев в критических ситуациях помогает людям в прогнозировании сильных ливней и наводнений. Известен случай, когда индейское племя, проживающее в джунглях Бразилии, перед наводнением в спешном порядке покинуло свое поселение. О приближающейся беде индейцев предупредили муравьи. Но каким образом?
Оказывается, эти общественные насекомые обычно приходят в сильное волнение еще задолго до наводнения. Вместе с куколками и запасами продовольствия они срочно покидают обжитое место и направляются туда, куда не дойдет вода. Местное население вряд ли понимало причины такой удивительной чувствительности муравьев. Но, доверясь им, люди ушли от беды вслед за маленькими синоптиками.
Прогнозировать наводнение способны и термиты. Перед его началом они всей колонией покидают свои дома и устремляются к ближайшим деревьям. Предвидя размах бедствия, насекомые поднимаются именно на тот уровень, который будет выше ожидаемого наводнения. Там они пережидают, пока пойдут на убыль мутные потоки воды, которые мчат с такой скоростью, что порой валят под своим напором деревья. Что любопытно, термиты никогда не располагаются на тех деревьях, которые впоследствии оказываются снесенными бурными потоками.
Восхищение «мудростью» насекомых. Наблюдение за погодой ведет множество метеостанций, которые расположены и на суше, в том числе в горах, и на специально оборудованных научных судах, и на космических станциях. Оснащенные современными приборами, аппаратурой и компьютерной техникой, метеорологи фактически делают не прогноз погоды, а расчет, вычисление погодных изменений. В то время как насекомые действительно прогнозируют погоду, используя врожденные способности и встроенные в их организм специальные живые «приборы». Муравьи-синоптики и термиты, как было показано, не только определяют время приближения наводнения, но и оценивают его размах.
Иногда подобное метеопрозрение наблюдалось и у скворцов: весной они не занимали некоторые скворечники. Впоследствии те были сорваны ураганным ветром. Птица – относительно крупное животное, и, возможно, по качанию скворечника или по каким-то другим признакам она способна оценить ненадежность его крепления.
Но каким образом и с помощью каких устройств способны делать подобные прогнозы насекомые? Ученые пока не только не в силах создать подобное устройство, но даже не могут ответить на эти вопросы. Может быть, человеку, с его непоколебимой верой в чудеса науки, которой, как он по незнанию считает, подвластно все, стоит внимательнее отнестись к этим фактам.
«… потому что не можешь ни одного волоса сделать белым или черным» (Мф. 5: 36). Только Всемогущий Творец мог сделать так, что совсем маленькие животные в своем деле могут дать урок человеку.
В чем вина «вредных» для человека насекомых? Как показано ранее, в природе все естественные жизненные процессы идеально сбалансированы. Однако человек нередко их нарушает, скажем, начиная активно культивировать необходимые для него растения. Тогда культурные насаждения подвергаются нападению таких насекомых, как яблоневый цветоед, тля, озимая совка, усач, златка. Или, например, искусственное поддержание на определенной территории высокой концентрации посевов картофеля приводит к чрезмерному распространению колорадского жука.
Но ведь задача всех так называемых «вредителей» не допускать тотального захвата каким-либо растением жизненного пространства. И они старательно ее решают, истребляя излишки растительности.
Много неприятностей приносит жителям жарких регионов деятельность таких неутомимых работников, как термиты. Нескольких месяцев им достаточно, чтобы большой и крепкий дом превратить в труху. Для предупреждения этого бедствия даже разработаны правила противотермитного строительства.
Но разве есть ли в том вина термитов? Ведь они имеют на Земле своеконкретное задание – постоянно перерабатывать «мертвую» древесину для очистки от нее земли и увеличения плодородия
почв. И с завидной методичностью термиты готовы уничтожить любое деревянное творение человеческих рук. Такое сооружение изготовлено из неживой, а значит, по понятию термитов, не нужной природе древесины.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.