<<
>>

ЧЕМ ОБЪЯСНЯЕТСЯ РАСЦВЕТ КЛАССА НАСЕКОМЫХ

Остановимся еще на вопросе о причинах необычайного процветания класса насекомых, совершенно несравнимого ни с какой другой группой животного мира по обилию и многообразию составляющих его форм.

Защитные окраски

Ознакомление с отдельными видами насекомых уже показало нам, что при всей слабосильности и кажущейся беспомощности этих мелких существ они обладают очень совершенными защитными приспособлениями. Таковы свойственные многим защитные окраски, всегда связанные с определенной нормой поведения и с определенными условиями окружающей среды.

Значение защитных окрасок у насекомых в процессе естественного отбора было в свое время выяснено Уоллесом — одним из основоположников дарвинизма *. Из русских ученых ценные работы по этим вопросам принадлежат И. А. Порчин- скому (1848—1916). В позднейшие годы экспериментальным изучением значения защитных окрасок занимался М. М. Беляев; ему принадлежит популярная сводка по вопросам защитной окраски у животных различных групп[XXX]. Закономерностям развития рисунка на крыльях бабочек и более углубленному изучению его покровительственного значения был посвящен ряд работ Б. Н. Ш в а н- в и ч а[XXXI].

Покровительственная, или симпатическая, окраска. Покровительственная окраска зеленой гусеницы или зеленого кузнечика делает этих насекомых почти незаметными среди зелени листвы, где они как раз и держатся. Дневные бабочки в позе покоя — с поднятыми над спиной крыльями — и ночницы-совки с крыльями, кровлеобразно сложенными над брюшком, носят покровительственную окраску на тех именно поверхностях тела и крыльев, которые у спокойно сидящей бабочки бывают обращены наружу, причем окраска эта гармонирует с тем именно фоном, на котором данный вид обыкновенно усаживается на покой (например, с цветом коры дерева). Мы видели, что выражение «покровительственная окраска» еще не определяет какого-либо цветового оттенка, что нет какой-либо покровительственной окраски вообще: защитное значение могут иметь и зеленая, и серая, и бурая, и пятнистая окраски в зависимости от того, где, на каком фоне и в каком положении особи данного вида обыкновенно держатся.

Некоторые из таких насекомых в момент взлета или непосредственно перед ним внезапно «показывают» преследователю очень яркие цветные пятна на крыльях пли на теле, которые были скрыты при сложенных крыльях, и тогда самая неожиданность появления такой отпугивающей, или устрашающей, окраски может привести врага в замешательство и дать насекомому возможность спастись.

Такие отпугивающие окраски мы найдем на задних крыльях у крупных ночниц «орденских лент» (Catocala), у глазчатого сумеречного бражника (цветн. табл. V), а всего выразительнее они представлены у некоторых наших кобылок (из сем. саранчовых), например у обыкновенной кобылки-огневки, которая во второй половине лета с трескучим звуком взлетает у нас из-под ног, раскрывая свои ярко- алые крылья (см. стр. 225),

Предостерегающая, или предупреждающая, окраска. Мы видели также ряд примеров предостерегающих окрасок, свойственных тем насекомым, которых почему-либо избегают трогать преследователи. Заметные уже издали, иногда как будто расшитые разноцветными шерстяными нитками, мохнатые гусеницы защищены от покушения со стороны птиц своим волосяным покровом. Пестрые гусеницы капустницы выделяют едкую слюну и, вероятно, обладают неприятным вкусом. Яркие божьи коровки защищаются выделением пахучей кровяной жидкости из сочленений своих ножек. Чередование черных и желтых колец на брюшке осы и угрожающие движения этого брюшка связаны с присутствием у этих насекомых опасного жала. Во всех этих случаях яркая расцветка служит как бы предостерегающим сигналом для преследователя, который раза два или три «обжегся» на ядовитых, жалоносных или просто противных на вкус насекомых и кодорый в дальнейшем уже будет остерегаться трогать носителей подобной окраски.

И мы видели, что такие яркие, защищенные своей «несъедобностью» насекомые держатся совершенно открыто, часто целыми скопищами или выводками, что у тех из них, которым не приходится самим гоняться за добычей, движения неторопливы и они не обнаруживают стремления спасаться бегством и улетать.

Различные типы предостерегающих окрасок. Предостерегающие окраски широко распространены среди насекомых, но в общем могут быть сведены к нескольким типам: птица, которая запомнила, например, красную с черным окраску несъедобной семиточечной божьей коровки, не будет трогать и сходно окрашенных жуков-листоедов и также красных с черным клопов- солдатиков, или «казачков»' (рис.

292), неспособных к полету и часто встречающихся в старых липовых аллеях. Получается своего рода «взаимное страхование», или «круговая порука», между сходно окрашенными насекомыми, которых по тем или иным причинам перестают беспокоить преследователи.

Так, у обыкновенных божьих коровок и клопов-солдатиков предостерегающим зна

ком служит сочетание ярко-красной и черной окрасок, такой же тип расцветки мы найдем у неповоротливых сидящих на цветках бабочек-пестрянок и обильных в степной полосе мягкотелых жуков-нарыв- ников. В других случаях предостерегающее значение имеет сочетание черного и ярко-желтого, как это мы видим на брюшке ос и шмелей, а также у многих гусениц бабочек и у жуков. Особый тип составляет так называемая «светлая предостерегающая окраска», примеры который мы видели на куколках боярышницы, бабочках златогузки и гусеницах капустницы; еще более ярким образцом этого типа окраски могут служить гусеница, куколка и взрослая бабочка крыжовниковой пяденицы, наносящей вред нашим садам. У жуков часто встречаются зеленоватые или синеватые окраски с сильным металлическим блеском («бронзовые»): мы найдем их у многих жужелиц (рис. 293) — хищных жуков, защищающихся выделением едкой жидкости с пронзительным запахом; у многих ядовитых жуков-листоедов; у сильно пахучих, обладающих нарывными свойствами шпанок («шпанских мушек»); у защищенных необычайно крепким хитиновым панцирем жуков-бронзовок, особенно часто встречающихся летом на соцветиях таволги. У многих других жуков, например среди жужелиц, мы найдем также смолисто-черную с глянцем предостерегающую окраску. К этим типам и может быть сведено все многообразие предостерегающих окрасок у насекомых.

Возникновение предостерегающих окрасок. Нетрудно понять, почему в процессе развития животного мира обладание жалом, колючими волосками, едким или противным вкусом, словом, тем, что делает насекомое «несъедобным», оказывается связанным с предостерегающими знаками в виде ярких окрасок и некоторых особенностей поведения. Если бы несъедобные насекомые не выделялись среди других своей окраской, то преследователи продолжали бы нападать на них, хотя и бросали бы затем убитую добычу из-за ее ядовитости или противного вкуса; поэтому сама по себе несъедобность не спасает животное от гибели и среди непригодных в пищу насекомых скорее могут уцелеть такие, у которых это качество оказывается связанным с хорошо заметными внешними признаками.

Впрочем, и при наличии предостерегающих знаков преследователи — вероятно, молодые и неопытные — нередко схватывают таких несъедобных насекомых, но затем вынуждены бывают их бросить; в таком случае способность сохранить жизнь и после тяжелых увечий оказывается очень полезным качеством. И мы можем наблюдать, что как раз носители предостерегающей окраски обнаруживают значительную живучесть: так, например, ярких «несъедобных» бабочек-пестрянок и медведиц, а из дневных крупных и красивых аполлонов (имеющих предостерегающую окраску на нижней стороне крыльев) совершенно невозможно умертвить обычно применяемым для бабочек способом — сдавливанием груди.

Казалось бы, что живучесть — свойство, одинаково полезное для каждого живого существа, но, вероятно, читатель и сам найдет ответ на вопрос, почему оно не развилось в такой же степени у насекомых, не обладающих предостерегающей окраской,

Мимикрия. Однако яркая расцветка не всегда связана с ядовитостью или грозным жалом, и в этом отношении внешность насекомого может оказаться обманчивой.

Чтобы в этом убедиться, достаточно в летнее время присмотреться к насекомым, посещающим широкие и плоские соцветия различных зонтичных растений (укроп, петрушку, купырь, сныть, дудник и др.)*

В большом количестве мы найдем здесь насекомых, которых по общему облику и окраске легко принять за пчел, ос и небольших шмелей. Только внимательно присмотревшись к таким насекомым, мы увидим, что голова у них имеет характерную мушиную форму с короткими усиками и с сосущим хоботком и что крыльев у них только одна пара. Общее сходство

с жалоносными перепончатокрылыми дополняется у этих цветочных мух тем, что они летают именно по цветам, то есть там, где встречаются и их «модели» — пчелы, осы и шмели (другие мухи предпочитают навоз и падаль), и если такую муху мы возьмем пальцами, она с угрожающим видом изгибает свое брюшко, как будто собираясь ужалить.

Однако никакого жала у этих мух, конечно, нет, а по своим вкусовым качествам они могли бы быть вполне съедобными для насекомоядных животных. Их спасает от преследования только их обманчивое внешнее сходство с насекомыми, которых преследователи избегают трогать — в данном случае с жалоносными перепончатокрылыми. Такое защитное приспособление получило название миметизма или мимикрии (рис. 294). В нашей природе в случаях мимикрии «моделями» бывают главным образом пчелы и осы, а «подражателями», кроме уже упомянутых цветочных мух, еще похожие на ос бабочки-стеклянницы, некоторые жуки из семейства усачей и двукрылые из семейства долгоножек, напоминающие своим общим обликом песчаных ос или крупных наездников и также проделывающие «движения угрозы» своим брюшком.

Не следует, конечно, представлять себе, что в этом «подражании» и в «движениях угрозы» имеет место какое-нибудь намеренное притворство или хитрый обман. Как внешние телесные особенности (общий облик и окраска), так и ряд своеобразных и полезных для животного инстинктов (сходные с осами или пчелами движения, соответствующее местопребывание) являются наследственными и прирожденными признаками этих насекомых, сложившимися в процессе естественного отбора: в ряде бесчисленных поколений цветочной мухи те насекомые, которых и по внешнему виду и по повадкам можно было бы принять за ос или за пчел, имели больше шансов уцелеть от преследований и оставить после себя потомство, похожее на родителей, чем те мухи, которые такого сходства не обнаружили.

Среди осовидных мух чаще других встречаются на цветах журчалки-сирфы. Это те самые мухи, которые откладывают свои яйца в колонии тлей, служащих пищей для их безногих и безглазых (рис. 220 на стр. 219) пиявкообразных личинок. Мухи- пчеловидки, или ильницы (рис. 295), в личиночном состоянии живут на дне мелких и сильно загрязненных водоемов. На заднем конце тела личинки имеют длинную способную раздвигаться дыхательную трубку, которую они выставляют на поверхность воды; такая трубка похожа на длинный хвост, почему личинок ильных мух называют «крысками». На небольшого шмеля похожа журчалка-шме- левидка; интересно, что и личинки этих мух живут в гнездах шмелей, поедая там трупы погибших шмелиных личинок.

К осени, когда зонтичные уже отцветают, мы в большом количестве найдем мух-пчеловидок на соцветиях сложноцветных — на желтых корзинках одуванчика, на разводимых в садах ноготках. Вообще цветочные мухи посещают только соцветия, состоящие из мелких цветочков, расположенных зонтиками, щитками или корзинками и образующие сплошной по^ мост, по которому эти суетливые насекомые могут ползать взад и вперед. Такие

Рис. 296. Шелкопряд «дубовый лист».

Рис. 297. Березовая пяденица (покровительственная окраска под кору березы) и ее гусеница, в «позе покоя» имитирующая торчащий

обломок ветки. Внизу изображена куколка.

цветы, как у зонтичных, рябины, бузины или таволги, и опыляются главным образом цветочными мухами («мушиные цветы»).

Охранительное сходство. Избежать преследования могут и такие насекомые, которых по внешнему виду легко принять за какой-либо неодушевленный предмет, не привлекающий внимания насекомоядных животных. Тогда перед нами явления охранительного сходства с такими моделями, как сухой лист, обломок ветки, кусочек гнилушки, птичий помет и т. д. (рис. 296).

В нашей природе превосходные примеры охранительного сходства с обликом сухой веточки мы можем встретить во второй половине лета среди гусениц некоторых пядениц — так называется очень обширное семейство чешуекрылых, гусеницы которых имеют ложные ноги только на задних члениках тела и потому очень своеобразным способом «шагают» по веткам, сразу приближая задний конец тела к переднему и как будто «пядями» измеряя пройденный путь. Нередко можно наблюдать, как гусеницы пядениц сидят совершенно неподвижно, выпрямившись под некоторым углом к ветке; в таком, казалось бы очень неудобном, положении их поддерживает невидимая для глаз тонкая шелковая нить, протянутая от нижней губы к сучку, на котором сидит гусеница (рис. 297). В этой позе гусеницы некоторых видов до полного обмана похожи на обломанную сухую веточку, на которой можно видеть и «поверхность излома» и рубцы, как будто оставшиеся на месте опавших листьев.

В конце лета на пастбищах и около дорог часто попадаются высокие побуревшие метелки конского щавеля, густо покрытые созревшими сухими плодами. Если такую метелку нагнуть и отряхнуть над подведенным под нее сачком или над листом газеты, мы увидим, что с нее свалится несколько штук довольно крупных бурых клопов-краевиков, которые на нетронутом растении были совершенно неотличимы от его плодов.

В летнее время по лесам и садам часто можно наблюдать мелких ночных бабочек белой окраски с темно-бурым или черноватым краем, открыто сидящих на верхней стороне широких листьев кустарников или травянистых растений. По-видимому, все подобные виды, принадлежащие к различным семействам, но сходные между собой по общим размерам тела, по типу окраски и по манере усаживаться на поверхность листьев, избегают преследования благодаря своему общему сходству с пятнами птичьего помета, падающего, конечно, тоже на верхнюю сторону листьев.

Сочетание различных защитных приспособлений. Интересный пример как будто бы противоречивого сочетания у одного и того же насекомого и покровительственной, и предостерегающей, и отпугивающей

окрасок с «движениями угрозы» и средствами активной защиты представляет гусеница гарпии, или вилохвоста, встречающаяся во второй половине лета на ивах и тополях (рис.

298). Она достигает крупных размеров, но благодаря медлительности движений и зеленому цвету ее трудно заметить среди листвы. Но если ее потревожить, то она принимает своеобразную угрожающую позу: она поднимает и поворачивает к преследователю переднюю часть тела с яркими красными и черными отметинами (предостерегающая окраска в типе божьей коровки) и одновременно оттопыривает вверх задний конец тела, оканчивающийся у нее двумя длинными отростками (видоизмененными ложными ногами 5-й пары), причем из этих отростков высовываются еще тонкие и очень подвижные красные жгутики; вдобавок ко всему из особой железы на нижней стороне переднегруди гусеница с силой выбрасывает на врага струйку очень едкой жидкости. (При рассматривают берегите глаза!)

Защитные приспособления против паразитирующих насекомых. Разобранные выше защитные приспособления выработаны естественным отбором в результате преследования насекомых со стороны птиц и некоторых других насекомоядных позвоночных, отыскивающих свою добычу при помощи зрения.

Но, как известно, насекомые подвергаются нападениям и со стороны насеко- мых-хищников (жужелиц, ос, стрекоз), а также и со стороны наездников, личинки которых паразитируют в них на различных стадиях их развития — от яичек до взрослой формы. Таким же способом, как паразиты гусениц — наездники, пристраивают свое потомство мухи-тахины, или ежемухи (их можно отличить от других мух по щетинкам, одевающим их брюшко). Тахины прикрепляют свои яички снаружи к коже гусеницы, а вылупляющиеся из них личинки пробуравливаются внутрь тела гусеницы, там выкармливаются, приводят гусеницу к гибели, а сами окукливаются, образуя характерный для мух «бочонок».

Имеются ли у гусениц какие-нибудь защитные приспособления против нападения на них врагов и из мира насекомых?

Случается наблюдать, как гусеницы пытаются резкими движениями отмахнуться от наездника, облить его жидкостью или спастись от него внезапным падением. Конечно, одним из защитных средств против наездников и хищных насекомых следует считать завивку кокона, дающего укрытие уже совершенно беспомощной^ куколке.

В некоторых случаях, как показали гистологические исследования советского ученого Н. Ф. Мейера, организм зараг- женной гусеницы вступает в физиологическую борьбу с яйцом паразита, обволакивая его скоплением клеток крови, причем яйцо погибает и рассасывается. Вообще же оборонительные средства насекомых против нападения их собратьев по классу изучены пока еще очень недостаточно.

Одно из таких приспособлений автору этой книги довелось обнаружить в процессе летней экскурсионной работы со студентами. Обследуя заросли крапивы (дающие, кстати сказать, богатый материал для «полевых» биологических наблюдений), мы часто находили гусениц большой крапивной огневки (Sylepta ruralis). Находить их было очень легко, так как их присутствие выдавали особым образом свернутые и скрепленные шелковистыми нитями листья; внутри такого укрытия гусеница спокойно кормилась, что было

видно по многочисленным крупинкам ее помета. Вынутая оттуда голубовато-зеленая гусеница начинала проделывать резкие изгибающиеся движения, а затем стремилась быстро уползти и скрыться: поведение, не свойственное большинству других гусениц.

Кто-то из студентов выразил недоумение: в чем же биологический смысл свертывания листьев, указывающего преследователям местонахождение гусеницы, и не полезнее ли ей было бы сидеть на крапиве открыто и малоподвижно?

Готового ответа у руководителя не нашлось, однако в процессе дальнейшей работы на той же экскурсии удалось подойти и к разгадке поставленного вопроса. Среди собранных гусениц огневок некоторая часть оказалась зараженной мухами- тахинами, причем яички оказывались прикрепленными только к передрим сегментам тела. Заражение гусениц, как будто бы хорошо укрытых в своем убежище, свидетельствовало о том, что они почему- то особенно привлекательны для тахин, которые ухитряются настигнуть их внутри свернутого листа, а нахождение яичек только на переднем конце тела гусениц, до которого мухе было легче добраться, показывает, что если бы гусеницы этой огневки держались открыто, то они были бы сплошь заражены тахинами и в результате этот вид перестал бы существовать.

Значение других приспособлений для сохранения видовой жизни. Однако было бы неправильно сводить приспособления, помогающие насекомым сохранять свое существование среди подстерегающих их со всех сторон опасностей, только к защитным окраскам, несъедобности или к скрытым убежищам. В действительности защитные приспособления у насекомых гораздо более разнообразны и не ограничиваются только их внешними признаками.

Вспомним нашу обыкновенную комнатную муху. Ее внешность нельзя подогнать ни под одну из защитных окрасок, а между тем, несмотря на обилие питающихся мухами животных, начиная с птиц и кончая пауками и осами, количество их к концу каждого лета бывает огромным.

Причина этого нам будет понятна, если мы обратим внимание, во-первых, на осторожность и увертливость мух, которых поймать бывает не так просто, и, во-вторых, да их большую плодовитость и быстрый темп развития, при котором за лето успевает сменить друг друга около пяти поколений. Таким образом, существование вида «комнатная муха» достаточно обеспечивается, несмотря на все преследования со стороны многочисленных насе^- комоядных животных и на отсутствие у мух каких-либо защитных окрасок. И только вмешательство человека, по-своему изменяющего и перестраивающего природу, сможет положить предел существованию этого докучливого и вредного насекомого путем применения научно обоснованных мер борьбы (см. стр. 246).

Относительность защитных приспособлений

Такие яркие примеры ващитных приспособлений, как гусеница пяденицы, в точности имитирующая форму обломанной ветки, как описанная Уоллесом малайская бабочка каллима, воспроизводящая до мельчайших подробностей форму и окраску засохшего листа со всеми его жилками и даже с пятнышками грибной плесени, как безоружная муха, своед внешней формой, расцветкой и угрожающими движениями брюшка «подражающая» жалоносной осе, и т. д., могут показаться проявлением какой-то предустановленной целесообразности в органическом мире, свидетельствующей о существовании мудрого и всеблагого творца вселенной.

Недаром многие ученые додарвиновско- го периода видели в изучении природы, и в частности в наблюдениях над миром насекомых, «естественный и усладительный путь к великим истинам религии», и недаром один из позднейших антидарвинц- стов недоумевал, почему собственно сторонники Дарвина ссылаются на явления приспособленности при изложении теории эволюции, тогда как эти же самые примеры скорее могли бы быть истолкованы в пользу постоянства видов, при котором «всякое изменение, выходящее за пределы положенного, карается смертью», =*

настолько хорошо, судя по этим примерам, каждый организм прилажен к условиям своего существования.

Посмотрим, действительно ли это так, действительно ли приспособленность организмов является выражением такой «предустановленной целесообразности».

Прежде всего мы видим, что как ни многочисленны примеры очень совершенных защитных приспособлений, хотя быв мире насекомых, однако далеко не все виды обладают ими в одинаковой степени. Наряду с насекомыми, в точности копирующими сухой лист со всеми его деталями, существует и много других, которые только по общему тону окраски подходят к фону сухой листвы, но могут быть обнаружены здесь при более внимательных поисках.

Но и совершенная и менее совершенная покровительственная окраска теряет свое покровительственное значение при изменении обычной обстановки или при выходе из нее (когда, например, темноокра- шенные лесные бабочки вместо древесных стволов усаживаются на светлые известняковые скалы или на выбеленные стены построек).

И наконец, самая совершенная покровительственная окраска или охранительное сходство не могут гарантировать их носителей от гибели. Стоит вспомнить такое огромное количество насекомоядных птиц, которые питаются и выкармливают свбих птенцов именно этими «невидимками», потому что насекомые, хорошо заметные по своей яркой окраске, оказываются, как мы видели, несъедобны- йй. Наряду с совершенством покровительственной окраски или охранительного сходства у насекомых, у насекомоядных птиц в процессе естественного отбора выработалась исключительная острота зрения, позволяющая им находить и очень малозаметную добычу. Следовательно, покровительственная окраска — это не сказочная шапка-невидимка, обеспечивающая своему носителю полную безопасность; значение ее сводится к тому, что среди обладающих ею насекомых оказывается все- таки достаточное количество особей, которые остаются незамеченными, сохраняют свою жизнь, могут оставить после себя потомство и таким образом продолжить существование данного вида среди подстерегающих его со всех сторон опасностей.

Точно так же, говоря о «несъедобности» видов, носящих предупреждающую окраску, мы ставим это слово в кавычках, указывая на условность такого обозначения. Мохнатых гусениц огромное большинство насекомоядных птиц не трогает, но их поедают кукушка, иволга и живущая в болотистых зарослях цапля выпь. Мы легко узнаем кукушек по голосу и можем убедиться, что встречаются они в лесу только одиночными экземплярами, на большом расстоянии друг от друга, и, следовательно, далеко не так часто, как славки, горихвостки, трясогузки и прочие насекомоядные птицы. Не так часто попадается в лесах и иволга — красивая желтая птица с характерным флейтовым голосом, звучащим и в данном ей названии, и еще реже приходится увидеть в природе выпь. Мохнатый покров гусениц вместе с их предостерегающей окраской не может спасти их от всех врагов, но при наличных условиях — пока их поедают только немногие виды наших птиц и пока эти птицы в природе немногочисленны — этот покров служит достаточно хорошим защитным приспособлением; правда, оно не может сохранить жизнь каждой отдельной гусеницы, скажем, непарного шелкопряда, но обеспечивает существование этого вида в природе.

Возьмем другой пример. Казалось бы, грозное жало пчел и ос и их легко запоминающийся внешний вид служат для этих насекомых достаточно хорошей защитой. Однако на юге красивые золотистые щурки производят иногда крупные опустошения на пасеках, поедая пчел; там же встречается и особый вид сокола — осоед, питающийся преимущественно также жалоносными перепончатокрылыми. Мало того, наши обыкновенные жабы без заметного вреда для себя поедают самых разнообразных «несъедобных» насекомых, в том числе и пчел (поставьте опыт над жабами в террариуме). Однако из этого совсем не следует, что жало не имеет значения для сохранения видовой жизни ос или пчел: из пернатого мира на них охотятся только единичные

виды (и то ограниченные более южными районами), а жабы, хотя и широко распространены, не могут играть здесь значительной роли в качестве отбирающего фактора, так как пчелы летают по цветам в дневные часы и преимущественно в ясную погоду, а жабы неуклюже прыгают или карабкаются по земле и выходят на добычу ночью или в сырую погоду, когда пчелы прячутся в ульях.

Отсюда ясна и несостоятельность возражений антидарвинистов, отвергавших приспособительное значение мимикрии на том основании, что и жалоносные «модели» не застрахованы от нападения птиц. «Что же выигрывают сезии (бабочки-стеклянницы) своим подражанием чуждым формам? Не все ли равно насекомому, какой птицей быть съеденным — бабочкоядной или пчелоядной?» — победоносно вопрошал российский антидарвинист Данилевский, с которым в свое время пришлось вести полемику К. А. Тимирязеву. А через 37 лет тот же самый довод повторил и академик JI. С. Берг. Конечно, той бабочке-стеклян- нице или пчеловидной мухе, которую ухватила щурка, мало утешительно, что она погибает не от просто насекомоядной, а от пчелоядной птицы, но вопрос стоит не о жизни данной отдельной особи,, а о видовой жизни, то есть о суще-' ствовании вида в целом, а для этого далеко не все равно, подвергается ли он нападению со стороны всех насекомоядных птиц или же его наряду с настоящими пчелами и осами будут преследовать только щурки или осоеды.

Вспомним далее «несъедобность» гусениц капустницы, которые в некоторые годы процентов на 80—90 погибают от заражения личинками наездника-апантеле- са (см. стр. 211). Но хотя предостерегающая окраска и неприятный для птиц вкус гусениц не защищают их от наездника, однако мы не можем признать эти приспособления бесполезными для существования вида: ясно, что без них уцелевшие от наездников гусеницы подверглись бы нападению птиц и капустница могла бы оказаться совершенно истребленной.

Не следует, наконец, забывать и того, что немало «несъедобных» насекомых погибает и от клювов молодых и еще не имеющих жизненного опыта птиц. Однако именно ценой такой «искупительной жертвы» вся остальная масса носителей предупреждающей окраски оказывается уже в значительной мере застрахованной от нападения птиц и вид в целом продолжает процветать.

Так непосредственные наблюдения над миром насекомых обнаруживают перед нами и огромное значение их защитных приспособлений для сохранения видовой жизни и вместе с тем относительность этих приспособлений, разбивающую старые представления об «изначальной целесообразности» в природе. Выражаясь словами К. А. Тимирязева: «Причина совершенства органического мира заключается в его скрытом несовершенстве, так как едва лн можно назвать совершенством гибель миллиардов существ для сохранения одного».

Пассивный характер защитных приспособлений у насекомых. Тольхо очень немногие виды насекомых способны к активной защите, отбиваясь от своих преследователей при помощи ядовитого жала и сильных челюстей; у огромного же большинства входящих в эту группу форм защитные приспособления имеют пассивный характер и выражаются либо в защитных окрасках различного типа, либо в «рефлексе обмирания» (вспомним яблоневого долгоносика), либо в скрытом образе жизни, либо в огромной плодовитости и быстрой смене поколений, благодаря чему у них в короткое время возмещается урон, наносимый многочисленными насекомоядными животными и паразитическими личинками.

Такой пассивный характер приспособлений в классе насекомых связан, конечно, с мелкими размерами и со слабосильностью животных этой группы, лишенных возможности дать прямой отпор врагам, в большинстве случаев превосходящим их своей величиной.

Испытывают ли насекомые боль? Со слабосильностью насекомых связана и одна их любопытная особенность: они, по- видимому, почти лишены болевой чувствительности, свойственной позвоночным животным и хорошо знакомой нам по ка

ждодневному жизненному опыту. Если мы верным движением проколем булавкой спинку ночной бабочки, сидящей на стволе дерева, и затем с помощью той же булавки снимем пронзенную бабочку со ствола, чтобы по возвращении с экскурсии поместить ее в морилку и использовать для коллекции, она начинает отчаянно биться на булавке, и это может показаться выражением сильнейшей муки, которую она при этом испытывает (особенно, если мы поставим себя на ее место и представим, что наше тело насквозь пронзено острой пикой). Однако стоит только наколоть под бабочкой на ту же булавку клочок бумаги, на котором она может с удобством расположить свои ноги, как бабочка успокаивается и начинает биться только с наступлением вечера, когда у нее появится потребность летать. Следовательно, пронзенная булавкой и снятая со ствола бабочка была обеспокоена не чувством боли, а только исчезновением у нее из-под ног той опорной площадки, на которой она сидела.

Случается также наблюдать, как медведка, случайно перерезанная надвое заступом, вскоре же принимается за еду, как бы не замечая нанесенного ей тяжкого и безусловно смертельного увечья. А когда летом к вам на стол прилетит оса, чтобы полакомиться вареньем или медом, постарайтесь осторожно, не вспугивая осы, тонкими ножницами перерезать стебелек, соединяющий брюшко с грудью. Оса получает тяжелое увечье, от которого она вскоре погибнет, но она также его не замечает и как ни в чем не бывало продолжает поглощать еду. Чем же можно объяснить отсутствие привычной для нас болевой чувствительности у таких высокоорганизованных существ, как насекомые?

У позвоночных животных болевое чувство оказывается очень важным приспособлением в борьбе за жизнь. Неприятное чувство боли служит для них сигналом, заставляющим их заботиться о целости своего тела, необходимой для сохранения жизни. Даже такое высокоодаренное в психическом отношении существо, как собака, если у нее перерезать чувствительный нерв, идущий от задней ноги, иногда Сама принимается глодать эту ногу: она уже «не признает» эту бесчувственную конечность за часть своего собственного тела и не заботится об охранении ее от опасных повреждений.

Иначе обстоит дело у насекомых. Вначале появление преследователя, возвещаемое зрительными или осязательными сигналами, вызывает у насекомых защитные рефлексы: оно вынуждает их демонстрировать «движения угрозы», «предъявлять» действительные или фальшивые «справки

о              несъедобности» и т. д. Но с того момента, как птица (или ящерица) настигла свою добычу и не отступила перед ее защитными рефлексами, судьба этой особи уже решена, и никакая болевая чувствительность уже не поможет ей сохранить свою жизнь: если даже птица и не убила насекомое с первого раза, оно все равно не будет в силах отбиться от врага, который в сотню раз его сильнее, и погибнет под новыми ударами клюва.

Еще меньше чувство боли помогло бы насекомому при встрече с жабой или лягушкой, которые «без дальних разговоров» глотают свою добычу целиком.

Если же насекомое окажется несъедобным и будет отброшено преследователем, то оно и в поврежденном состоянии может остаться живым (недаром у «несъедобных» насекомых с предостерегающей окраской развилась и исключительная живучесть), а в этом случае болевая чувствительность* только бы ухудшала его состояние.

Значение наружного хитинового скелета

В начале главы о членистоногих уже была речь о значении характерного для всей этой огромной группы животного мира хитинового покрова как наружного скелета, определившего переход членистоногих к более совершенным способам передвижения, и о его значении в качестве водонепроницаемой оболочки, позволившей большинству относящихся сюда форм освоить условия наземной среды (рис. 299).

В отличие от внутреннего, стержневого скелета, свойственного позвоночным, наружный скелет членистоногих образует на их теле и его придатках фут-

ляр, по своему строению приближающийся к трубчатой форме, что при малом весе придает ему значительную прочность. Если мы обратимся к техническим справочникам, то узнаем, что при равной длине, весе и площади сечепия трубка оказывается приблизительно в три раза прочнее на изгиб по сравнению со стержнем из того же материала (рис. 300).

Сочетание легкости скелета с его прочностью, несомненно, является выгодным для его обладателя в условиях наземной среды. Остается разобрать вопрос: почему же развитие мира насекомых пошло по пути образования мелких форм, Среди которых тропический африканский жук размером с кулак является исключительным гигантом, и почему, в отличие от позвоночных, среди них нет существ размерами хотя бы с галку или с крысу, не говоря уже о слоне или носороге? Почему при всем многообразии форм и высоте организации насекомые остались карлика- ми-лилипутами, предоставив крупные размеры высшим позвоночным?.

Лилипуты и бробдингнеги. Слово «лилипуты» вошло в наш разговорный язык из «Путешествий Гулливера» — знаменитого произведения Свифта, английского писателя начала XVIII века. Имитируя в этой повести описание обычных в ту эпоху морских путешествий в не исследованные дотоле страны, Свифт от лица своего Гулливера рассказывает о стране, населейной крохотным народцем — лилипутами, в которой не только люди, но и все, что их окружает: деревья, лошади, Коровы, оказались в двенадцать раз уменьшенными по сравнению с обычными- для нас размерами. После ряда приключений Гулливер попадает в другую страну, населенную огромными бробдингнега- ми, — страну, где крысы оказались большими зверями, а от осы храброму путешественнику пришлось отбиваться саблей. И лилипуты и бробдингнеги понадобились Свифту для того, чтобы путем резкого изменения привычных масштабов представить в сатирическом плане современные ему общественные порядки и политические события.

В каком же виде лилипуты существуют в действительности? Мы, конечно, хорошо знаем, что ни страны лилипутов, ни страны бробдингнегов на земном шаре не существует, но, задумываясь над «Гулливером», готовы верить автору, что, если бы каким-нибудь чудом весь мир вместе с нами внезапно уменьшился или увеличился даже во много, раз, мы бы и не за-

метили изменения масштаба — это мог бы увидеть только какой-нибудь новый Гулливер наблюдатель со стороны.

Однако в действительности царства лилипутов и бробдингнегов не только не существуют йа карте, но они были бы и невозможны по чисто физическим причинам. Дело в том, что организм крошечного лилипута или организм огромного бробдинг- нега не мог бы выполнять своих функций так, как выполняет их настоящий человеческий организм: у этих существ оказались бы совершенно иные соотношения между их весом и мышечной силой. И по той же самой причине оказывается невозможным существование тех огромных ос, от которых пришлось отбиваться Гулливеру в стране великанов.

Представим себе какую-нибудь козявку длиной в 1 см и представим себе другую козявку такой же точно формы, но длиной в 10 см. Если пропорции тела у той и у другой одинаковы, то при различии йх линейных размеров в 10 раз разница в их объеме будет равна 103 = 1000, а так как вес увеличивается пропорционально объему, то большая козявка окажется тяжелее маленькой в тысячу раз. Конечно, большая козявка будет обладать и более значительной мышечной силой по сравнению с маленькой. Но мышечная сила зависит не от длины мускула (длина определяет не силу, а только размах его сокращения), а от количества составляющих его мышечных волокон, то есть от его толщины; толщина же эта определяется площадью поперечного сечения мышцы, измеряемой квадратными мерами поверхности. Таким образом, если линейные размеры обеих козявок разнятся в 10 раз, то мышечная сила цх будет разниться в 102 = 100 раз. Следовательно, у большой козявки отношение между мышечной силой и весом окажется менее выгодным, чем у маленькой, и ей уже гораздо труднее справляться с тяжестью своего собственного тела.

Далее, приписав надлежащее количество нулей, мы легко могли бы вычислить, каково было бы отношение между мышечной силой и весом у существ, обладающих подобным же строением, но имеющих в длину 1 см и 10 м.

Отсюда ясно, в чем заключается выгодная сторона мелких размеров насекомого: у него оказывается чрезвычайно благоприятное соотношение между его очень малым весом и относительно большой мышечной силой. Становится понятной способность маленькой блохи делать прыжки, в несколько десятков раз превышающие размеры ее тела [XXXII] (чего уже не может сделать более крупный кузнечик, если он не обратится к помощи крыльев). Вместе с тем наружный хитиновый покров оказывается для насекомого и достаточно прочным трубчатым скелетом и водонепроницаемой одеждой, предохраняющей от высыхания его крошечное тельце.

При увеличении размеров соотношение между весом тела и мышечной силой становится все менее и менее выгодным, и тогда уже дадут себя почувствовать отрицательные качества наружного панциря, одевающего тело со всех сторон: с увеличением размеров увеличивается не только поверхность панциря, но и его толщина, и наружный скелет становится в этих условиях слишком грузным. Здесь членистоногие уже не смогут соперничать с позвоночными животными, обладающими относительно более легким и вместе с тем достаточно прочным и гибким внутренним скелетом.

Этим и объясняется то распределение ролей между членистоногими и позвоночными, какое мы наблюдаем в наземной фауне. Более крупные размеры достались здесь на долю позвоночных, а мелкие — обладателям наружного хитинового скелета — насекомым и паукообразным (величина некоторых наездников-яйцеедов измеряется долями миллиметра; так же мелки личинки нашего постельного клопа, ведущие уже вполне самостоятельный образ жизни). Благодаря такой разнице в средних размерах между насекомыми и высшими позвоночными каждая из этих групп заняла в природе свое особое место. Жизненные потребности у них оказываются

различными, и обе они могут существовать и процветать одновременно, не вытесняя одна другую с жизненной арены.[XXXIII].

И если, например, лягушки, ящерицы и птицы в большом количестве истребляют насекомых, то это совсем не значит, что они вытесняют их, завладевая освободившимся местом, наоборот, существование этих животных целиком зависит от существования в природе насекомых и стало бы невозможным, если бы насекомые почему-либо исчезли из состава нашей современной фауны.

Класс насекомых как одна из двух вершин животного мира. Вместе с тем и и высшие позвоночные (птицы и млекопитающие) и высшие членистоногие (насекомые), при всех различиях между ними и по типу строения и по размерам, стоят приблизительно на одном уровне по высоте своей организации. Это выражается и в специализации отдельных частей высоко дифференцированного тела у тех и У других, и в развитии центральной нервной системы и органов чувств, и в полном освоении ими условий наземной, а отчасти и воздушной среды, и в их сложном поведении. Было бы неправильно представлять себе общую систему животного мира в виде восходящей вверх лестницы живых существ, где на вершине находятся высшие позвоночные, а все беспозвоночные, включая и членистоногих, занимают ступени пониже ланцетника и рыб (на такое представление может натолкнуть неизбежное линейное расположение материала в курсах зоологии). В действительности, в свете учения Дарвина, животный мир предстает перед нами в виде ветвящегося древа с двумя вздымающимися вершинами: одну из них составляют относительно крупные формы— высшие позвоночные, а другую — бесчисленное многообразие класса насекомых.

<< | >>
Источник: Яхонтов А.А.. Зоология для учителя.Том 1.. 1968

Еще по теме ЧЕМ ОБЪЯСНЯЕТСЯ РАСЦВЕТ КЛАССА НАСЕКОМЫХ:

  1. Другие особенности насекомых, приведшие к их расцвету
  2. КЛАСС НАСЕКОМЫ
  3. 21.2. КЛАСС НАСЕКОМЫЕ INSECTA
  4. Однако, прежде чем говорить о дальнейшем распространении кошек и об их судьбе на других материках и в Европе, скажем вот о чем...
  5. 8.7. ГИПОТЕЗЫ, ОБЪЯСНЯЮЩИЕ МЕХАНИЗМЫ СТАРЕНИЯ
  6. КЛАСС КОСТНЫЕ РЫБЫ — OSTEICHTHYES Характеристика класса и система
  7. Cуществует еще одна гипотеза, объясняющая появление волков среди людей...
  8. В ЧЕМ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ СОВЕРШЕНСТВО?
  9. ПОЧИЩЕ, ЧЕМ В ФАНТАСТИЧЕСКОМ РОМАНЕ
  10. Чем кошка отличается от собаки?
  11. ЛЕГЧЕ УСЛЫШАТЬ, ЧЕМ УВИДЕТЬ
  12. ЧЕМ ДАЛЬШЕ В ГОРЫ...
  13. ЧЕМ ВЫЗЫВАЕТСЯ НЕОБХОДИМОСТЬ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ НАВОЗА
  14. Чем грозит нам смена полюсов Земл
  15. ПОГОДА И КЛИМАТ: В ЧЕМ РАЗНИЦА МЕЖДУ НИМИ