Удивительные явления природы - Оксана Ларина

В исследованиях было задействовано несколько искусственных цветков зеленого и оранжевого цвета, со сладкой водой и без нее (в различных комбинациях). Исследователи использовали также прозрачное стекло, которое давало пчелам возможность видеть себе подобных, наблюдать за их поведением, но не позволяло сразу лететь вслед за ними. Чтобы исключить влияние запаха, исследователи провели опыты с искусственными подсадными шмелями. Результаты опытов оказались поразительными.

Давно известно, что пчелы выполняют своеобразный танец, чтобы показать другим пчелам в улье расположение нужных цветов. Шмели так не поступают. Поэтому ученые предположили, что именно для шмелей наблюдение за другими насекомыми может быть особенно важным. Шмели, которые видели себе подобных на зеленых искусственных цветах, чаще всего летели именно туда, игнорируя значительно более привлекательные оранжевые. Конечно, исследования еще только начались, но значение их неоспоримо.

Загадка водяного клопа

Кровеносная система насекомых, в отличие от многих других животных, не играет решающей роли в газообмене. Доставка кислорода к органам насекомого осуществляется с помощью ветвящихся трахей, которые соединяются с внешней средой дыхальцами. Подобная система «пассивного газоснабжения» подходит только для мелких существ. Возможно, именно этим объясняются небольшие размеры насекомых.

Также у большинства насекомых нет специализированных белков (например, гемоглобина), которые отвечают за перенос кислорода. Исключением являются некоторые виды насекомых, в местах обитания которых воздуха недостаточно. Но и у них гемоглобин присутствует лишь на отдельных стадиях развития. Например, личинка комара-звонца, так называемый мотыль, обладает ярко-красной окраской, обусловленной гемоглобином. У этих личинок гемоглобин служит для запаса кислорода впрок.

Единственные насекомые, у которых гемоглобин присутствует на всех стадиях жизненного цикла, – это водяные клопы гладыши. Водяной клоп гладыш — насекомое довольно-таки агрессивное. Иногда его даже называют водяной пчелой. Ныряя, насекомое использует для дыхания кислород из воздушного пузыря. Пузырь при этом уменьшается, что снижает плавучесть. Эти насекомые встречаются в пресноводных водоемах по всему миру. Они плавают с помощью длинных задних ног, покрытых волосками, брюшком вверх. Периодически гладыш подплывает к поверхности и выставляет из воды задний конец брюшка, чтобы набрать в трахеи свежего воздуха. Когда клоп ныряет, он окружен пузырьком воздуха. Исследователи выяснили, что, находясь под водой, гладыш способен регулировать объем воздушного пузыря. Идеальным для хищника-гладыша является состояние нулевой плавучести. В таком состоянии клопу не требуется противостоять силе, стремящейся вытолкнуть его из воды. Гладыш способен поддерживать подобное состояние с помощью гемоглобина. При достижении нулевой плавучести давление кислорода в пузыре падает настолько, что гемоглобин, содержащийся в тканях клопа, начинает отдавать запасенный кислород. Кислород поступает в пузырь – тем самым поддерживается его постоянный объем. Гемоглобин гладыша удерживает связанный кислород очень крепко и начинает отдавать его лишь тогда, когда концентрация кислорода в окружающей среде становится примерно в 5 раз меньше, чем в атмосфере.

Не менее интересное насекомое – водяной скорпион . Этот клоп похож на старый, сгнивший лист. Большую часть своей жизни он проводит на дне. Если рядом с водяным скорпионом появится мелкое насекомое или малек, клоп захватывает добычу длинными сильными ногами. На поверхность водяной скорпион практически не поднимается – он выставляет из воды длинную дыхательную трубку, похожую на жало скорпиона, за которую и получил свое название. Плавать это насекомое не умеет.

Ходящие по воде

Хождение по воде – самое настоящее чудо, на которое способны немногие существа. И среди них – некоторые насекомые. Например, всем известная водомерка может скользить по поверхности рек и прудов. Пизаурид , паук-рыболов, является еще более искусным водоходом. Паук использует целых три способа хождения по воде, при этом спокойно меняет их во время движения. Пизауриды затаиваются на берегах водоемов, а увидев попавшее в воду насекомое, бегут к своей жертве по поверхности воды. Эти пауки могут даже погружать лапки в воду и ловить головастиков и мелких рыбок, сами же при этом не проваливаются в воду. Для этого пауки-рыболовы используют поверхностное натяжение воды. Молекулы воды притягиваются друг к другу сильнее, чем к молекулам воздуха. Благодаря такому натяжению, когда паук ставит на воду лапку, вокруг нее образуется «вдавленность», и вода отвечает давлением наружу, стремясь восстановить ровную поверхность. Поверхностное натяжение – не слишком большая сила. Однако пауки весят не более 1 грамма, и к тому же их лапки покрыты воском, который отталкивает воду.

Поверхность воды позволяет паукам держаться на плаву, но при этом затрудняет любое движение. Если на суше насекомые могут отталкиваться лапками от земли, то вода для этого слишком скользкая. Правда, пауки сумели преодолеть и эту сложность. Исследователи выяснили, как действуют насекомые: оказывается, пауки гребут на поверхности воды, а в качестве весел используют «ямочки», которые делают их лапки. Паук гребет двумя средними парами лапок из четырех. Сначала он заводит назад третью пару, потом вторую, затем поднимает их и забрасывает вперед. Первая и четвертая пары держатся неподвижно, они используют поверхностное натяжение, чтобы удерживать паука на плаву.

Динамика движения водомерок изучена не была, но исследователи предполагают, что и они двигаются подобным образом.

У пауков существует определенный предел скорости передвижения по воде. Для ускорения они используют более глубокие «ямки» или двигают лапками чаще. Но при этом давление на воду усиливается и паук может утонуть. Поэтому, если ему требуется развить скорость больше полуметра в секунду, он переходит на так называемый галоп: откидывается назад, задирает высоко лапки, а потом вонзает их в воду. Затем галопирующий паук отталкивается от воды. Пауки прибегают к галопу, чтобы угнаться за быстрой добычей или сбежать от хищника. Когда столь высокая скорость не требуется, пизауриды прибегают к третьему способу передвижения по воде – с использованием ветра. Паук часто машет в воздухе передними лапами, и ветер тащит его по поверхности воды.

Кровососы

Большинством людей не любимы всем известные насекомые – комары и москиты. Сначала их укусы обычно остаются незамеченными, так как слюна этих летающих агрессоров не очень токсична. Однако она содержит как минимум четыре активных компонента (предположительно молекулы белка), которые со временем вызывают аллергическую реакцию – зуд, покраснение места укуса. Реакция может держаться достаточно долго или быстро пройти, если человек постоянно подвергается нападению комаров и успел к ним адаптироваться.

Как ни странно, широко распространенные комары сравнительно мало изучены. Прошлое их неизвестно. Возможно, они появились в тропиках, ориентировочно более 200 миллионов лет назад. Предполагается, что изначально комары питались фруктовым соком и цветочным нектаром. Современные комары также питаются сладким соком, который дает им энергию для полетов. Самцы питаются нектаром постоянно, самки же стали кровососами. Исследователи предполагают, что кровососущими насекомые сделались с появлением теплокровных млекопитающих и птиц. Но некоторые насекомые могли питаться и кровью холоднокровных позвоночных. Кровь содержит ценные белки, сильно повышающие производство яиц. Например, арктический комар, питаясь кровью, откладывает около 100 яиц, сидящий же на «вегетарианской диете», – не более десятка.

Большинство видов комаров обитает в субтропиках и тропиках. Но есть комары и в других областях мира, включая даже Арктику, и в пустынях. Там они вынуждены были приспособиться: во время сезона дождей эти насекомые проходят все стадии развития, чтобы в летний период стать практически неактивными.

До сих пор остается открытым вопрос: почему комары любят кровь, в том числе человеческую. Человеческая кровь обладает значительно меньшей питательностью, нежели кровь других млекопитающих. Исследователи предполагают, что дело лишь в сокращении животного мира, – комары лишены выбора и вынуждены пить кровь человека.

Неизвестно и время, когда насекомые перешли на кровь позвоночных. Ученые предполагают, что произошло это, когда на планете обитали гигантские рептилии. Хищники нападали на травоядных ящеров, оставляя на их шкурах раны. И комары приспособились пить питательную кровь. Наиболее примитивные из современных комаров до сих пор паразитируют на холоднокровных животных – рептилиях, амфибиях, легочных рыбах.