Ричард Хедстром - Приключения с насекомыми
Для проведения любого опыта необходимы яйца. Поставщиками их будут жуки, выращенные из личинок. Не следует приобретать много жуков, достаточно примерно десятка. Хрущаков выращивают в поллитровой банке или маленькой деревянной коробке высотой от 10 до 15 сантиметров, наполненной хорошо размолотой крупой или мукой и небольшим количеством отрубей до уровня приблизительно 2,5 сантиметра от верхнего края. Можно также использовать в качестве наполнителя концентраты, содержащие сухие овощи, крупы и мясо. Садок с хрущаками покрывают марлей или густой проволочной сеткой и оставляют при постоянной температуре около 25° С и относительной влажности 75 – 80%. Для контроля придется обзавестись термометром и гигрометром. Термометр стоит недорого, гигрометр потребует более значительных затрат; если вы не сможете приобрести их, возможно, придется взять на время эти приборы в школе или выкормить хрущаков в школьном живом уголке.
В первое время после отрождения личинки не требуют внимания, но в более старших возрастах придется менять им пищу по меньшей мере раз в месяц.
Когда личинки близки к окукливанию, они выбираются на поверхность насыпанной в садок пищи и переходят в состояние покоя. Теперь они должны быть под наблюдением, и, когда появятся взрослые особи, их помещают для откладки яиц в специальный садок. Для такого садка используется картонная коробка емкостью 0,5 литра, дно которой заменено проволочной сеткой с отверстиями таких размеров, чтобы яйца легко падали через них вниз. Верх покрывают куском сетки, а крышку помещают под садок.
В крышку насыпают немного пшеничной муки простого помола, просеянной через шелковое сито (72 меш), а в садок кладут несколько галет для питания жуков. В верхней части садка подвешивают маленькую проволочную корзинку, содержащую влажную пищу – кусок мяса или банана, чтобы стимулировать откладывание яиц. Когда взрослые особи спарятся, отложенные самками яйца выбирают, просеивая муку уже через сито 30 меш. Собрав яйца, попытайтесь выкормить вылупившихся личинок хрущаков различными видами муки грубого помола и другими пищевыми продуктами. Для этого можно использовать круглые коробки емкостью 0,5 литра. В каждую коробку положите несколько яиц и поместите все коробки в одинаковые условия температуры и влажности. Можно несколько коробок, наполненных одним видом корма, расставить в разных местах, например в подвале, на чердаке, в сарае и т. д., чтобы каждая находилась в индивидуальных условиях температуры и влажности. Конечно, для получения более точных результатов потребуется инкубатор с регулируемой температурой, вроде тех, в которых выводят цыплят. Такой инкубатор легко сделать из деревянного ящика с стеклянными боковыми стенками и крышкой и с электрической лампочкой для нагревания.
При наличии пищи, о которой говорилось выше, при температуре 30° С и относительной влажности 80% можно вырастить мучного хрущака из яйца до взрослой стадии, или жука, менее чем за четыре месяца. Возможно, вам удастся ускорить рост хрущаков и сократить этот период времени. Еще одно замечание. Насколько мне известно, оптимальное количество пищи для мучных хрущаков еще не установлено. Если у вас есть склонность к научным изысканиям, попробуйте поэкспериментировать, но не забывайте, что ни один опыт не имеет ценности без подробной, полной записи всего, что вы делаете, и всех полученных результатов.
Итак, вы провели опыт с большими мучными хрущаками; но учтите, что это лишь одно насекомое из бесчисленного разнообразия видов, каждый из которых может стать объектом для эксперимента.
Приключение 8
Понаблюдайте за стрекозами на берегу пресноводного ручья, пруда или озера: они как будто расчерчивают воздух, то и дело устремляясь за какой-нибудь неудачливой мошкой. Вы будете очарованы их воздушными маневрами. На соседнем поле или лугу вы наверняка увидите одного иди двух мотыльков, летающих лениво, явно без цели и определенного направления. А вот мимо проносится пчела или оса. Потревоженный жук поднимается в воздух и тут же быстро опускается на куст. Даже кузнечик, подпрыгнув и оторвавшись от земли, может немного «пролететь». Сравнив способы полета всех этих насекомых, легко заметить, что они сильно различаются между собой.
Первое, что можно подумать: чем больше крылья, тем лучше летает насекомое; но даже беглое сравнение мотылька со стрекозой заставляет отказаться от такого заключения. Размеры крыльев тут ни при чем. У вислокрылки рогатой, или коридала, два больших крыла, а летает она неуклюже. Златоглазка при сравнительно крупных крыльях тоже летает плохо. И, конечно, мотылек не может состязаться в скорости или маневренности со стрекозой. Некоторые большие стрекозы пролетают более 90 километров в час, но эта скорость, значительная сама по себе, является небольшой но сравнению со скоростью самца овода, способного пролететь более 122 километров в час. Ночных бабочек с их сравнительно большими крыльями, так же как и мотыльков, нельзя назвать особенно хорошими летунами, за исключением бражников, хотя крылья у них узкие и небольшого размаха, как и вообще крылья ночных бабочек. Способность насекомого летать не зависит также и от числа крыльев. У комнатной мухи только одна пара крыльев, но попробуйте ее поймать. Вот и выходит, что мухи, имеющие всего два крыла, летают лучше, чем другие насекомые.
Хорошо известно, что человек учился летать, изучая полет птиц и. насекомых. Динамика полета и конструкция летательного аппарата определяются подъемной силой, лобовым сопротивлением и разностью скоростей воздушных струй. Механизм полета насекомого представляется таким же сложным, но в действительности он менее сложен, так как конструкция самих крыльев и их движение вверх-вниз являются достаточными для простейшего полета. Во время колебаний, то есть движения вверх-вниз, плоскость крыла изменяется. Вы можете убедиться в этом, держа у основания оторванное крыло убитого насекомого и дуя на него под прямым углом к поверхности. Мембрана крыла поддается давлению воздуха, тогда как жесткий передний край – не очень. Таким образом, когда крыло движется вниз, мембрана в силу сопротивления воздуха отклоняется вверх, и наоборот. Отклоняясь, крыло встречает сзади определенное сопротивление, достаточное, чтобы приводить насекомое в движение.
Чем быстрее колеблются крылья, тем больше их отклонение, а следовательно, сопротивление воздуха сзади, – тем быстрее полет.
Чтобы определить траекторию быстро вибрирующего крыла, прикрепите маленький кусочек золотой фольги к кончику крыла насекомого, так чтобы оно махало крыльями на темном фоне в луче солнца.
Проделав этот опыт, вы обнаружите, что траектория движения кончиков крыльев напоминает светящуюся вытянутую цифру 8. А вот другой способ: подержите насекомое в луче света проектора, так чтобы оно проецировалось на экран. Траектория движения крыла насекомого в полете состоит из непрерывной серии таких восьмерок (рис. 69).
Частоту вибрации крыла, то есть число колебаний в единицу времени, можно определить по звуку.
Подержите насекомое, скажем муху, в таком положении, чтобы каждый удар крыла делал отметку на куске закопченной бумаги или стекла, как показано на рис. 70. Затем сравните эту запись с записью звучания камертона на известной частоте.
Чем меньше крылья, тем больше частота или тем быстрее они вибрируют. Мотылек делает 9 ударов в секунду, стрекоза – 30, бражник – 72, пчела – 190, а комнатная муха – 330.
Насекомое двигает крыльями благодаря мышцам – тем более мощным, чем быстрее полет. Рис. 71 дает некоторое представление о том, как мышцы управляют крыльями. К основанию крыла, которое входит в грудную полость, прикреплены прямые мышцы. Представьте крыло в виде рычага с шарниром в точке а и вы легко поймете, как сокращение мышцы б поднимает крыло, а сокращение мышцы в опускает его.
Другие мышцы действуют на крылья косвенно, изменяя форму грудной стенки. Так, мышца г поднимает крыло, отжимая верх грудного кольца книзу, а мышца д опускает, подтягивая края грудного кольца вместе и выпячивая его верхушку. Так можно объяснить простейший механизм полета насекомого, но у насекомых, которые летают хорошо и быстро, например у стрекоз, этот процесс несколько сложнее, так как в нем участвует больше мышц. У стрекоз на каждое крыло работают девять мышц: пять опускающих, три поднимающих и одна приводящая.
Рис. 71. Схема, иллюстрирующая работу мышц крыла. Рис. 72. Крылья медоносной пчелы. Зц – зацепки.
Насекомое можно сравнить с гребцами в лодке: если они будут работать веслами одновременно, лодка поплывет быстрее; насекомое летает лучше, если передние и задние крылья действуют в унисон.
Синхронное действие крыльев достигается у некоторых насекомых перекрытием заднего крыла передним; но есть такие виды насекомых, у которых развились определенные конструкции, скрепляющие оба крыла. Поймав медоносную пчелу и изучив передний край ее заднего крыла, вы обнаружите ряд крючков, называемых зацепками: они действительно зацепляются за складку на заднем крае переднего крыла (рис. 72). На заднем крыле ночной бабочки, у плечевого угла, вы найдете похожий на щетинку отросток или пучок щетинок; это зацепка, или уздечка (рис. 73). Как правило, зацепка самки состоит из нескольких щетинок; у самца это один сильный щетинкоподобный орган. У самцов некоторых бабочек, имеющих хорошо развитую зацепку, переднее крыло снабжено мембрановидной складкой, в которую вставляется конец зацепки.
