Супермухи. Удивительные истории из жизни самых успешных в мире насекомых - Джонатан Бэлкомб

Своим успехом мухи во многом обязаны своему физическому строению. Начнем с того, что благодаря общим характеристикам мухи стали доминирующей формой жизни на планете. И как мы увидим позже, они крайне изящно дополнили «базовую комплектацию».

Прежде чем перейти непосредственно к мухам, давайте посмотрим, как устроен организм насекомого. Удивительно, но он работает примерно так же, как и у нас. Эволюция – превосходный инженер, а насекомые – результат чудесной миниатюризации. Когда я смотрю на крошечную мошку, подпрыгивающую вверх и вниз в рое спаривающейся мошкары, или на клеща (технически это не насекомое, а близкий родственник) – меньше точки в конце этого предложения, – ползущего по странице книги, я прихожу в восторг от того, насколько сложно устроенный и скоординированный механизм поместился в столь крошечную упаковку. У насекомых есть восемь общих с нами систем организма из десяти: нервная, дыхательная, пищеварительная, кровеносная, выделительная, мышечная, эндокринная и репродуктивная. Две оставшиеся системы, которые есть у нас, – скелет и кожа – заменены у насекомого экзоскелетом, состоящим из жестких пластин (склеритов), соединенных гибкими мембранами, что обеспечивает эффективную структурную поддержку и защиту для небольшого, но подвижного организма. Все эти системы работают согласованно, подобно группам музыкантов симфонического оркестра.

Гемолимфа (аналог крови) течет по открытой системе кровообращения по всему организму. За исключением случаев, когда гемолимфа проходит через спинной сосуд, находящийся примерно там, где должен быть позвоночник, она течет свободно, омывая внутренние органы, снабжая их кислородом, поступающим через дыхательную систему, и способствуя работе иммунитета. Вентиляционная (или дыхательная) система представляет собой сложную, разветвленную совокупность трубок – трахей, – на которых расположены открывающиеся наружу отверстия, называемые дыхальцами. Дыхальцы выстроены в линию и у некоторых крупных насекомых напоминают иллюминаторы на лодке. Поглощение кислорода и удаление углекислого газа осуществляется путем прямой диффузии в трахеолах, пересекающих внешнюю мембрану, входящих или выходящих из клеток. Организм насекомого работает активно, как кузнечные меха, и благодаря этому обмен происходит эффективно. Примерно так же работает наша диафрагма.

Системы работают благодаря пище, поступающей через пищеварительную систему, которая устроена во многом так же, как наша. Передняя кишка насекомого функционирует как желудок, отвечая за прием и хранение пищи. При приеме пищи слюнные железы смазывают ее, запуская процесс переваривания. У насекомых слюнные железы более универсальны, чем у нас. Некоторые, например, производят шелк, а другие – соединения, имитирующие гормоны роста растений и стимулирующие выработку защитной желчи, так называемого цецидия, вздутия, возникающего на стеблях или листьях. В средней кишке, как у нас в тонком кишечнике, происходит большая часть процессов переваривания и всасывания питательных веществ. Оттуда пища поступает в заднюю кишку, где экскременты насекомого накапливаются в мышечной прямой кишке и выводятся через задний проход.

На случай, если вам интересно, пукают ли насекомые, отвечу: да, они пукают. Газообразные продукты пищеварения нижней части системы должны куда-то уходить, и так же, как и у нас, выходом служит задний проход. К сожалению, я не знаю, слышно ли пукающих насекомых, но я бы не удивился, если бы мухи использовали анальные газы, скажем, для акустического или химического общения. Сельдь общается, выпуская пузырьки из ануса, а жуки-бомбардиры защищаются от хищников, выбрасывая кислоту из заднего прохода. Так что, если вы когда-нибудь услышите пукающую муху, пожалуйста, дайте мне знать.

В каждом офисе необходим ИТ-отдел. Нервная система насекомого представляет собой сеть нейронов, прикрепленных к брюшному нервному стволу. Вдоль него расположены нервные центры, называемые ганглиями. В голове находятся два основных узла: (1) мозг, обрабатывающий сенсорную информацию и формирующий поведение, и (2) подглоточный ганглий, плотный комок нервных клеток, обслуживающих органы чувств насекомого, ротовую часть, слюнные железы и мышцы шеи.

Что делает мух мухами

Теперь давайте разберемся, что такое мухи. Настоящие мухи принадлежат к отряду Двукрылых (Diptera, от греч. di = два, ptera = крылья), и это означает, что у его представителей не больше двух крыльев. Унаследованные от предков задние крылья модифицировались в пару булавовидных структур, называемых жужжальцами, они функционируют главным образом как стабилизаторы полета. У остальных летающих насекомых четыре рабочих крыла, за исключением жуков, чьи передние крылья стали прочными защитными щитками – надкрыльями[42].

Существует две основные группы Двукрылых. В подотряд Nematocera (Длинноусые) входят, как правило, небольшие, хрупкие двукрылые, такие как комары, долгоножки и мошки. Несмотря на то что свое название они получили благодаря длинным усикам (учитывая, что название rhinoceros (носороги) переводится как «носовой рог», nematocera переводится как «нитевидные рога»), вы легко опознаете муху из этого подотряда по изящному, хрупкому виду. Подотряд Brachycera (Короткоусые) включает более коренастых, крепких мух с короткими усиками. Наша старая знакомая домашняя муха и каллифориды, чьи личинки поселились у меня на груди, относятся к Brachycera.

Строение мухи (© Bob’s bugs, http://www.bobs-bugs.info/bug-basics-anatomy/)

Мухи действительно очень многообразны. Они бывают самых разных форм и размеров, и каждая удивительно приспособлена к определенному образу жизни. Ктыри должны быть быстрыми и крепкими, чтобы ловить жертву в воздухе; самые крупные из них вырастают до семи сантиметров в длину. Несколько взрослых особей самой маленькой в мире мухи (с которой мы познакомимся в четвертой главе) поместились бы на булавочной головке, и, по моим оценкам, потребовались бы десятки тысяч особей этого вида, чтобы сравняться по массе с мухой-ктырем.

Наша антипатия к мухам непонятна, если учесть, насколько они красивы. Я первый признаю, что личинки не особенно эстетичны, но именно негативные ассоциации с мухами – грязь, разложение, зудящие укусы, инфекции – формируют наше восприятие этих насекомых. Не поддавайтесь беспокойству, навязанному обществом, и вы увидите, что некоторые мухи входят в число самых красивых творений, созданных природой: изысканная симметрия, отливающее металлическим блеском тельце, небесно-голубые, зеленые или золотые щитки, расположенные поперек грудной клетки и сужающегося брюшка, блестящие крылья как будто бы сделанные из паутины, где каждая щетинка и жилка на крыльях словно нарисованы любящей рукой художника по костюмам. Если серьезно, то многие, даже и кусачие, мухи представляют собой произведения искусства. У некоторых комаров на ногах «надеты» элегантные черные пушистые гетры, а фасетки на больших глазах слепней расположены так, что складываются в психоделические узоры из света и цвета. Несмотря на значительную конкуренцию со стороны бабочек и жуков[43] (представителей отдельных отрядов насекомых: Чешуекрылых и Жесткокрылых, соответственно), на обложку третьего тома (Насекомые) второго издания всеобъемлющей и значимой «Энциклопедии жизни животных» Гржимека поместили журчалку (Metasyrphus americanus), или, если конкретнее, муху в пыльце, имитирующую осу на цветке.

Стремясь познакомиться с мухами на биологической станции Арчболд (ABS) в Юго-Центральной Флориде, я встретил энтомолога Марка Дейрупа.