12321 (647503), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Пахучие вещества для сигнализации
В мире живого распространено привлечение партнеров запахом определенных веществ. Первичное обнаружение особи другого пола с помощью обоняния часто происходит и у насекомых. Самки бабочек, жуков, тараканов многих видов наделены железами, выделяющими пахучие вещества – феромоны. Этот секрет выделяется самками в период размножения и улавливается самцами. У каждого вида насекомых свой запах феромонов, то есть сигнализация осуществляется видоспецифическими пахучими веществами.
Наглядный пример эффективности действия феромонов у насекомых демонстрирует тутовый шелкопряд. Для того, чтобы показать свою готовность к спариванию, самка выделяет небольшое количество феромона (бомбикола). Даже если его количество будет всего одна миллионная грамма, самец способен расшифровать такое сообщение, важное для продолжения его рода. При этом достаточно всего одной молекулы бомбикола, выделяемого самкой, чтобы запустить нервный импульс в рецепторной клетке антенн самца. А если генерируется 200 импульсов в секунду, самец начинает искать самку, двигаясь против ветра, приносящего химическую информацию от подруги. Существует даже способ ловли самцов тутового, непарного шелкопряда, волнянок, павлиноглазок (сатурниц), коконопрядов. Самку сажают в клетку, и на ее запах слетаются многочисленные самцы. Высокая чувствительность насекомых к запахам просто поражает. Так, меченые самцы непарного тутового шелкопряда устремлялись на запах самки с расстояния 3,8 км, а самцы бабочки большого ночного павлиньего глаза – с 8 км.
Поскольку вещества феромонов, определяющие запах, разносятся ветром, летящий самец наделен способностью учитывать при ориентации движение воздуха. На его маршрут влияет направление ветра, и угол полета меняется с концентрацией запаха. В отсутствие запаха самец летает взад-вперед, не выстраиваясь против ветра. А когда ветер приносит запах, угол полета изменяется. При этом насекомое движется против ветра зигзагами, что связано с границами запаха. При его снижении у края струи самец перемещается в противоположном направлении. Это пример поискового поведения с движением в сторону более высокой концентрации феромона. Оно связано с наличием в организме насекомого внутреннего эталона для сравнения полученной информации.
Звуковая сигнализация
Сигнальная информация закодирована и в акустических образах. Разнообразные, но строго определенные сигнальные звуки, которые издают сверчки, кузнечики, саранча или цикады каждого вида, играют важную роль в их репродуктивном поведении – при ухаживании и привлечении самок. Между призывным сигналом самца и его восприятием и распознаванием самкой существует генетическая связь. В сигналах можно выделить определенные звуковые элементы – пульсы. Периодически повторяющиеся группы пульсов образуют определенные серии, а те, в свою очередь, объединяются в ритмически повторяющиеся музыкальные фразы.
Самцы сверчков своими призывными сигналами привлекают самок с большого расстояния. Звуковой сигнал образуется при ритмичном раскрытии и складывании специальных надкрылий. На них находится особый фрикционный механизм. Призывные сигналы сверчков резко различаются у разных видов, особенно во временной организации звуковых импульсов. Самки соответствующих видов реагируют только на конкретные видотипичные призывные сигналы самцов. Особые сигналы самцы издают во время борьбы за самку и при защите территории. Для усиления звука, например, сверчки-кроты роют норку определенной формы, которую используют во время брачного пения. Наследственные знания подсказывают ему, что норка должна быть определенной V-образной формы. Она служит усилителем, и призывные песни самца разносятся довольно далеко. А некоторые сверчки способны издавать оригинальные чирикающие звуки, поэтому их иногда держат в качестве домашних животных.
Кузнечики-самцы для привлечения самок издают сигнальные звуки, 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 2–3 ч ночи). А утром он отлеживается, принимая «солнечную ванну». Ожидая самку, кузнечик подставляет бока солнечным лучам, переворачиваясь время от времени на другую сторону.
Среди всех насекомых самые громкие звуки издают самцы цикад. Их ребристые пластинки производят вибрации в двух резонаторных полостях на брюшке. Звук, рождаемый цикадами, настолько силен, что услышан на расстоянии свыше 400 м. Стрекот тропических цикад напоминает звук циркулярной пилы. А у цикад Южной Америки и Индии звук по громкости и резкости не уступает пронзительному паровозному свистку.
Световые сигналы
У некоторых видов насекомых средством распознавания особей своего вида и привлечения особей одного пола к другому 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 многих насекомых и дирижирует прекрасным световым оркестром? В тропических странах обитает множество светящихся жуков, а в Европе их шесть видов, в числе которых жуки-светляки, жуки-щелкуны и другие.
Брачные сигналы светляков – подобны маячкам друг для друга. Летая над полями или лесами, самцы производят специфичные вспышки света. Самки тоже определенной вспышкой реагируют на эти сигналы. Самцы, отвечая на сигналы подруг, движутся к ним. Приблизившись к самке на несколько метров, самец вновь посылает сигнал. Получив на него ответ, он уточняет направление движения к подруге. Бразильские жуки светят так ярко, что один светлячок позволяет читать газету, несколько же «фонариков» освещают целую комнату. А светляки некоторых видов способны излучать свет настолько большой силы, что на темном горизонте его можно спутать со светом звезды. Испускают свет и отложенные яички светляков. Однако их слабый свет скоро гаснет.
Свечение вызывается сложнейшими окислительными процессами, которые осуществляются в предназначенных для этого органах насекомого. А свет испускают специальные фотогенные клетки или выделяемое ими вещество. Под этими клетками 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 процессов свечения. Все эти уникальные устройства и процессы создают, например, у жуков-светляков, необычайно высокую эффективность свечения. В свет превращается 98% всей затраченной энергии. А для электрической лампочки, созданной человеком, этот показатель составляет всего лишь 4%.
Инстинктивное строительное поведение
В своем известном трактате «Общие размышления об инстинктах животных, главным образом об их искусстве строить» гамбургский пастор Раймарус (1762 г.) попытался объяснить то, что сейчас называется наследственной программой строительного поведения. Он писал, что побуждение и умение животных строить удивительно. Ведь они создают характерные для своего вида постройки без рассуждений, предварительного опыта и при отсутствии перед глазами примеров. Причем эти сооружения обладают всеми необходимыми характеристиками, чтобы наилучшим образом обеспечить безопасность потомства и продолжение рода животных. Одни формы строительного поведения могут проявляться сразу же после рождения животного, другие же «созревают» в ходе развития особи.
Количество примеров, демонстрирующих все разнообразие строительного инстинктивного поведения животных, весьма обширно. Среди насекомых немало искусных мастеров. Вначале их поведение кажется незамысловатым. Но при более детальном рассмотрении оно поражает своей чрезвычайной сложностью и целесообразностью притом, что базовые производимые действия стереотипны. В определенное время в организме насекомых звучит сигнал к началу репродуктивного поведения. Вначале они подыскивают подходящее место и, не раздумывая, принимаются за дело. Постройка получается такой же, какой ее создавали родители и все представители данного вида. Основным сырьем для построек служат земля, глина, растительные материалы и выделяемые самими строителями шелк, воск, слюна и т.п. основные инструменты, которыми они пользуются, это – ноги и ротовые устройства. Благодаря ним насекомые, в зависимости от видовой принадлежности, делают самые разнообразные постройки – от маленьких чехликов для личного пользования до гигантских городов со всей их сложнейшей структурой.
Приобретение строительных навыков
Немыслимо емкая наследственная программа содержит многочисленные сведения о многих тонкостях строительства и о том, какие места наиболее благоприятны для создания жилья, какой оно должно быть формы, размера и какие материалы требуются для его постройки. Все, казалось бы, запрограммировано. А есть ли в строительном поведении место для обучения, приобретения опыта, навыков? Несомненно, есть. Это всегда присутствует в любой деятельности животных, в том числе насекомых. Как было установлено, к старости животные становятся более искусными строителями. И те навыки, которые они приобретают в процессе жизнедеятельности, позволяют им совершенствовать свое строительное мастерство. Особенно сложна технология строительства у термитов, муравьев, пчел с безупречной согласованностью действий между всеми представителями одной семьи. Здесь используется как сложнейшая наследственная программа инстинктивных действий и использование приобретенных навыков, так и элементарная рассудочная деятельность, включаемая в нестандартных ситуациях.
Строительное искусство ос
Весной родительский инстинкт заставляет ос готовиться к постройке гнезда для потомства. В отличие от пчел, они осенью покидают свои гнезда, а весной строят новые. Считается, что самые колоссальные гнезда строят бразильские осы. Натуралисты видели такое гнездо длиной 110 см и окружностью 117 см. Осы-веспулы строят гнезда, похожие на футбольный мяч с 15 тыс. ячеек. А маленькая американская бумажная оса строит совсем крошечные мешкообразные гнезда. Удивительно тонкий строительный материал, подобный бумаге, она так искусно обрабатывает, что вызывает удивление специалистов по бумажному производству.
Самка шершневой осы для постройки гнезда очень старательно выбирает деревья с уютным дуплом или трещинами. Подобно обыкновенным осам, в качестве материала она преимущественно использует кору молодых ясеней. Однако сама технология строительства у самки шершня особая. Захватив кусочек коры челюстями, она тщательно ее пережевывает. Затем самка ловко прилаживает эту массу к нужному месту постройки, создавая гнездо с ячейками. И в каждую такую ячейку заботливой мамашей будет отложено по одному яичку.
Существуют одиночные осы, которые строят свои гнезда из горшечной глины. Оса скатывает из нее челюстями специальные шарики и уносит на строительную площадку. Затем она помещает такой свежеизготовленный шарик на край стенки гнезда и точными движениями расплющивает его с помощью челюстей и нижней губы. Потом оса утаптывает это место и тщательно разглаживает лапками. Гнездо оказывается полностью готовым через неделю. Роющая оса пелопей, охотник за пауками, строит для своего потомства целые крепости из глины. Построив такое гнездо, она строит крышу. Если убрать построенные ячейки, оса тотчас принимается строить новые. А если вынуть из ячеек заготовленных пауков, она будет носить их вновь и вновь. Ведь репродуктивным поведением этого насекомого руководит наследственная программа, которая учитывает максимум возможных ситуаций. Гнездо должно быть во что бы то ни стало построено, малыши обязаны получить корм, и благодаря многим подобным целесообразным действиям род осы не будет прерван.
У многих насекомых, в том числе ос, базовое инстинктивное поведение обеспечивает «типовое» строительство. Однако наследственной программой предусмотрены механизмы индивидуальной «подгонки» строительной деятельности в различных нестандартных ситуациях. Например, при эксперименте осе одного из видов не позволили закончить строительную работу и во время ее отлучки вместо начатой постройки прикрепили кусок чужого гнезда. Вернувшись, оса беспокойно облетела все кругом, а затем села и просидела неподвижно вплоть до следующего дня. После этого она решилась не начинать новое строительство типичного для ее вида гнезда, а, использовала все данные ей возможности гибкого поведения, осуществила замысловатую постройку в чужом гнезде.
Личинки тоже строят
Замечательный защитный домик-чехлик строят себе многие личинки. Характерен домик ручейника – близкого родственника бабочек. Его самка откладывает яйца в воду, и вышедшая из яйца личинка тотчас приступает к работе, проявляя чудеса инстинктивного строительного поведения. В качестве материалов она использует песчинки и мелкие раковины, кусочки утонувших листьев и палочек. А скрепляет все это личинка шелковыми нитями, для производства которых ей даны специальные железы. Своеобразные чехлики различной часто причудливой формы изготовляют и личинки жуков листоедов. Самым замечательным из их сооружений является домик представителя одного из южноамериканских видов. Он живет на кокосовых пальмах и питается пищей, содержащей растительные волокна. Эти волокна проходят кишечник непереваренными, и в виде длинных нитей укладываются на спину в удивительно строгом наследственно предусмотренном порядке. В результате образуется аккуратная миниатюрная постройка наподобие птичьего гнезда.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
