Оксана Ларина - Удивительные явления природы
Исследователи выяснили, что многие звуки кузнечиков являются своеобразной меткой территории: стрекотание предупреждает другого кузнечика о том, что место занято.
Кузнечики, кобылки и медведки издают звуки с помощью специального аппарата. На одном крыле этих насекомых есть гладкая прочная перепонка, по краям которой расположены толстые твердые жилки. На другом крыле — жилка с зазубринами. Потирая крыльями, насекомые издают звуки. Благодаря такому аппарату насекомые могут изменять тембр и громкость пения, частоту звуков.
Человек может слышать звуки частотой от 20 до 20 000 герц. Насекомые же улавливают звуки частотой до 70 000 герц (кузнечики) или до 250 000 герц (ночные бабочки).
Цикады обладают очень сложным музыкальным аппаратом. В специальной камере на груди насекомого находятся три перепонки. К одной из них подходит сильная мышца. Сокращаясь, эта мышца сгибает перепонку, отчего получается резкий звук. Он усиливается сложной системой резонаторов.
Пение кузнечиков и цикад наиболее известно, но «звучат» не только они. Жуки-усачи скрипят, потирая один сегмент брюшка о другой. Клопы гладыши потирают передние ножки о зазубренный хоботок, производя щелкающие звуки. Некоторые бабочки резко щелкают, ударяя ребром крыла по груди. Многие насекомые издают звуки, размахивая крыльями.
Считается, что у насекомых существует несколько сотен различных звуков и несколько десятков разных песен.
Но зачем эти песни? Некоторые из них привлекают самок, другие оповещают об опасности, третьи «помечают» территорию.
Кузнечик исполняет «зовущую» песню, но не все самки реагируют на нее. Оплодотворенная самка не подчиняется зову кузнечика, даже если находится поблизости. И этот факт еще не объяснен наукой.
Комары, в свою очередь, звучат негромко, поэтому для призыва самок собираются в рой. «Пение» комаров слышат самки и летят на звук. При этом комары далеко не на каждую самку обращают внимание. Исследователи объяснили эту загадку. Оказывается, звуки самок несколько тоньше, нежели звуки, издаваемые самцами. Вот только самки пищат неодинаково, в зависимости от возраста, и по звуку комары отличают молодых «дам» от взрослых и старых. На слишком молодых или престарелых самок комары внимания не обращают.
У некоторых видов комаров призывные звуки издают самки. Комары воспринимают призыв усиками-антеннами. Причем звуки слышит не каждый комар. У слишком молодых комаров усики еще не покрылись волосками, отвечающими за слух, и комары не реагируют на призыв.
Изучая насекомых, ученые выяснили еще один интересный факт. Призывные звуки не заглушаются другими, порой даже более интенсивными, шумами. Почему? Оказывается, слуховые органы насекомых настроены на определенную волну, соответствующую звукам, издаваемым противоположным полом. Так, усики комаров воспринимают исключительно колебания, производимые крыльями самок.
Загадки зрения
Для глаз насекомых характерно общее строение. Глаза их состоят из множества маленьких глазков — омматидиев. Каждый глазок видит определенный маленький участок изображения. Из таких участков складывается целостная картина. В настоящее время ученые обладают значительно большими возможностями для изучения зрения насекомых, чем раньше, однако при этом загадок, связанных с глазами насекомых, становится все больше. Доказано, что изображение насекомых мозаичное, и целостность картины складывается лишь в мозгу. Согласно классической теории, каждый глазок-омматидий имеет сектор обзора в 2–3 градуса, причем лучи света должны падать на глазок под определенным углом. При этом каждое изображение, принимаемое омматидием, вплотную примыкает к изображению соседнего омматидия.
Но современные электрофизиологические опыты показали, что совершенно не обязательно лучи света должны падать на глазок под определенным углом. И сектор обзора каждого омматидия значительно больше, чем предполагала классическая теория. Следовательно, изображения, принимаемые отдельными омматидиями, перекрывают друг друга. Каким образом эти наложенные изображения преобразуются в мозгу насекомого, до сих пор неизвестно.
Опыты показали также, что насекомые преимущественно «близоруки». Самое зоркое из насекомых, стрекоза, видит метра на два. Пчелы — не дальше чем на метр. Шмель видит лишь на полметра. А вот рабочие муравьи способны различать только свет и темноту. Правда, российский энтомолог Г. Мазохин-Поршняков сумел вживить в глаз муравья электрод, благодаря чему выяснил: некоторым муравьям свойственно цветовое зрение.
Единственное, что точно известно касательно зрения, да и прочих способностей насекомых: все они напрямую связаны с местом обитания. Например, живущий в воде жучок вертлячка обладает такой особенностью: у него два разделившихся глаза. (Сначала исследователи предполагали, что жучок этот обладает четырьмя глазами: парой верхних и парой нижних.) Это обусловлено средой обитания. Видимость в воде и воздухе различается, и благодаря этому глаза вертлячки разделились. Жучок с одинаковым успехом видит и под водой, и в воздухе.
Стрекозе приходится охотиться за летающими насекомыми, из-за чего ее зрение отличается рядом особенностей. Прежде всего, насекомое видит лишь на два метра — ведь на большем расстоянии оно вряд ли успеет догнать и поймать жертву. Глаза у стрекозы имеют большой угол охвата: не поворачивая головы, насекомое может видеть едва ли не во всех направлениях. Преследуя добычу, стрекоза видит ее впереди, на фоне неба. Догнав же, она вынуждена подняться над добычей, ведь стрекоза захватывает свою жертву ногами. А на фоне пестрого пейзажа увидеть жертву уже значительно сложнее. Именно по этой причине, как предполагают исследователи, глазки стрекозы разделяются на два типа. В верхней части глаз омматидии крупные, они различают темное и светлое и используются в процессе преследования добычи. Омматидии второго типа находятся в нижней части глаза и способны различать цвета.
Культуристы
Издавна известна людям сила насекомых. Муравьи способны переносить веточки, вес которых в несколько раз больше самих насекомых. Но лишь недавно ученые взялись за исследование силы этих культуристов. Выяснилось, что стрекоза может поднять вес, превышающий ее собственный в 10 раз, богомол — в 16 раз, пчела — в 20, майский жук — в 24 раза. Муравей способен переносить тяжести в 52 раза больше его веса, жук-носорог осиливает вес, превышающий его собственный в 100 раз. Уховертка стала своеобразным рекордсменом в череде этих «тяжеловозов»: она способна перетащить груз, больший ее собственного веса в 590 раз.
Когда-то давно существовали блошиные цирки. Дрессированные блохи в них катали маленькие кареты и даже крошечные серебряные пушечки. И прекрасно справлялись со своей задачей. Блохи — настоящие силачи среди насекомых. Они могут прыгать на 20 сантиметров в высоту и 30–35 сантиметров в длину, что в сравнении с размерами самой блохи — огромное расстояние.
Отличаются силой и жуки: бронзовка может тянуть груз, превышающий ее вес в 495 раз, жук-навозник — в 4210 раз.
Таинственные жители муравейников
Муравьи — очень древние насекомые. Согласно последним исследованиям, существовали они уже 160 миллионов лет назад. Видовое различие муравьев, как считают ученые, возникло благодаря растениям.
Исследователи из Гарвардского университета попытались восстановить историю муравьев с помощью генетических часов. Им удалось обнаружить, что первое семейство муравьев возникло на 40 миллионов лет раньше предполагаемых сроков. Но муравьи не разделялись на виды до тех пор, пока не появились растения. Этот факт еще ожидает своего объяснения. Не менее интересно и предположение, что количество подвидов муравьев значительно уменьшилось с появлением покрытосеменных цветущих растений. Такие растения обеспечивали муравьям новые жилища.
В мире насекомых муравьи — наиболее многочисленный вид. Они встречаются практически повсеместно, за исключением разве что полюсов.
Рабочие особи муравьев живут около 7 лет, что для насекомых является долгим сроком. А муравьиные постройки, в которых молодые самки сменяют старых, занимают одно и то же место более сотни лет! И муравьи постоянно работают во благо родного муравейника. Даже солнечное тепло они используют в своих целях: греются на солнце, после чего быстро бегут в муравейник и остывают там. Благодаря этому в муравейнике в прохладную погоду на несколько градусов теплее, чем снаружи. Муравьиные усики способны чувствовать перепады температуры всего в четверть градуса.
Интересны и предпосылки «специализации» муравьев. Каким образом функции насекомых разделяются, скажем, на солдат и рабочих? Ученые выяснили, что зависит это от питания. Если первые пять дней после выхода муравьев из яйца личинка питается твердой пищей, вырастает солдат; если жидкой — рабочий муравей.
