БАБОЧКИ НОЧНЫЕ,
группа семейств отряда бабочек, или чешуекрылых (Lepidoptera), второго по числу видов в классе насекомых. Большинство, как следует из названия, ведет сумеречный или ночной образ жизни. Кроме того, ночные бабочки отличаются от дневных и особенностями строения. Тело у них более толстое, а окраска крыльев обычно тусклая, относительно однотонная. Антенны (усики) чаще всего перистые или нитевидные, тогда как у дневных бабочек их концы булавовидно расширены, в связи с чем чешуекрылые этой группы называются также булавоусыми, а ночные бабочки – разноусыми.
Жизненный цикл.
Также по теме:
НАСЕКОМЫЕ
Яйца ночные бабочки откладывают одиночные или в кучках. Самки могут «отстреливать» их на лету, вводить в ткани растений или аккуратно размещать на предварительно выбранных объектах. Из яиц вылупляются червеобразные личинки – гусеницы – с четко обособленной жесткой головой, менее выделяющейся грудью, несущей три пары настоящих членистых ног с концевым коготком каждая, и брюшком, на котором обычно находится пять пар мясистых ложных ножек, последняя – на самом конце тела. Ложные ножки всех бабочек оканчиваются несколькими крючковидными щетинками. Пройдя несколько линек, гусеницы превращаются в куколок, которые у большинства ночных бабочек заключены в сплетаемый личинкой шелковый кокон. Шелк вырабатывается крупными специализированными слюнными железами. Они секретируют богатую белком жидкость, которая при контакте с воздухом застывает в волокно. Это волокно используется для плетения кокона, выстилки подземной камеры, вырытой гусеницей перед окукливанием, постройки убежищ, а также для особых приемов защиты от врагов. Внутри куколки эволюционно продвинутых таксонов придатки развивающейся взрослой особи (имаго) плотно прижаты к туловищу и не могут двигаться. Спустя определенный период времени, зависящий от вида и внешних условий, из куколки выходит взрослая бабочка.
Размножение
Ночные бабочки относятся к насекомым с полным циклом превращения. В конце весны происходит спаривание. Оплодотворенные самки откладывают до 200 крупных, бледно-зеленых яиц на листьях кормовых растений. Через 7-10 дней появляются гусеницы. С возрастом их окраска меняется незначительно.
В конце июня гусеницы спускаются с деревьев для окукливания в почве на глубине 2-3 см. Куколка черного цвета. В теплом климате к июлю из нее появляется молодая бабочка. Ей необходимо заползти на возвышение, чтобы расправить крылья. Держась ногами за веточку, мотылек свисает вниз, гемолимфа течет по жилкам крыльев и придает им нужную форму. Осенние куколки остаются зимовать, имаго рождаются следующей весной.
Информация. Часть куколок съедается природными врагами – кротами и землеройками.
Ротовой аппарат.
Также по теме:
БАБОЧКИ ДНЕВНЫЕ
Сворачивающийся плоской спиралью хоботок бабочек считается самым специализированным ротовым аппаратом в классе насекомых. В нерабочем состоянии он обычно скрыт под густыми чешуйками. Развернутый хоботок хорошо приспособлен для всасывания жидкой пищи и своим основанием открывается непосредственно в глотку. Непитающиеся имаго с рудиментами ротового аппарата среди бабочек редкость. Самые примитивные представители этого отряда во взрослом состоянии вооружены грызущими челюстями, характерными и для гусениц других групп насекомых.
Крылья.
У типичных бабочек имеется две пары хорошо развитых крыльев, густо покрытых волосками и производными от них чешуйками. Однако строение крыльев весьма варьирует: они могут практически полностью отсутствовать (вследствие эволюционной дегенерации), представлять собой широкие плоскости или же узкие, почти линейные структуры. Соответственно различается и способность разных бабочек к полету. У ряда форм, например некоторых волнянок, крылья редуцированы только у самок, тогда как самцы остаются хорошими летунами. Известны виды как с крылатыми, так и с бескрылыми самками. С другой стороны, существуют виды, у которых крылья внешне нормально развиты, но как летательные придатки нефункциональны; пример тому – дающий коммерческий шелк тутовый шелкопряд: его самцы и самки крылатые, но летать не способны. Вероятно, лучше всего летательный аппарат развит в семействе бражников. Их довольно узкие крылья бьют с такой частотой, что бабочки не только развивают высокую скорость, но и способны, как колибри, зависать в воздухе и даже летать задом наперед.
У ряда ночных бабочек, например некоторых бражников и всех стеклянниц, волоски и чешуйки на плоскости крыльев практически отсутствуют, однако на способности к полету это не отражается. Крылья у этих видов узкие, и дополнительная механическая опора, создаваемая чешуйчатым покровом, им не требуется. В других случаях система жилок у крыльев в значительной мере редуцирована, и опорную функцию выполняют особым образом расположенные на их поверхности чешуйки. У некоторых очень мелких бабочек крылья настолько узкие, что, вероятно, не могли бы обеспечить подъемной силы, если бы не длинные окаймляющие их волоски. Они расположены настолько густо, что увеличивают площадь соприкасающихся с воздухом несущих поверхностей.
Наиболее четкое структурное отличие ночных бабочек от дневных связано с механизмами сцепления передних и задних крыльев, т.е. синхронизации их движения в полете. Этих механизмов у ночных бабочек два. Один из них называется уздечковым. Уздечка – это шиловидный вырост, отходящий от нижней стороны переднего края заднего крыла у его основания. Она вставлена в т.н. ретинакулум на переднем крыле, который у самцов обычно напоминает карман и находится снизу у переднего края крыла на костальной жилке, а у самок выглядит как пучок щетинок или жестких волосков у основания медиальной жилки. Второй механизм обеспечивается цепляющейся за заднее крыло узкой лопастинкой на внутреннем крае переднего крыла у его основания. Такая структура, называемая югум, известна лишь у очень немногих наиболее примитивных форм. У дневных бабочек сцепление обусловлено выростом на задних крыльях, уздечке не соответствующим. Впрочем, известно несколько исключений. У одной примитивной дневной бабочки сохраняется уздечка, а у некоторых ночных бабочек крылья сцеплены, как у дневных.
Морфологические признаки совок
Совки (Noctuidae).
Голова у совок круглая, лоб характерно выпуклый, у некоторых особей на лбу имеются, напротив, впадинки.
У самок усики имеют простое строение, они нитевидные или гребенчатые, иногда они могут быть обрамлены пушистыми ресничками. Строение усиков самцов более сложное строение.
У совок, живущих в горах, эллиптические или почковидные глаза. У некоторых видов особей глаза простые. Хоботок хорошо развит, в спокойном состоянии он скручен. У некоторых видов хоботок редуцированный. Поверхность хоботка покрыта «вкусовыми конусами».
Среди совок имеются «кровожадные» исключения – в тропиках обитают особи, которые питаются слезными железами млекопитающих и их кровью. Кровожадными являются только самцы, они имеют усиленный хоботок. У самок хоботок неразвитый, поэтому их рацион более «диетический», они добывают из плодов и растений сок.
Совки — ночные бабочки.
Щупики у совок могут быть короткими или удлиненными. Голову, грудь и брюшко часто покрывают чешуйки и волоски. Кроме того у совок могут иметься хохолки из волосков.
На голенях часто располагаются шпоры, у других видов имеются коготки и шипы. Форма крыльев практически треугольная, иногда она может быть удлиненной, а редко закругленной. У отдельных видов совок крылья длинные и узкие, такие крылья позволяют бабочкам летать на большие расстояния. У горных видов крылья короткие, а порой они могут быть совсем редуцированными.
Бабочки совки имеют тело, покрытое волосками.
Туловище у совок полное, покрытое густыми волосками. На крыльях имеется рисунок из пятен, пятна округлые, клиновидные и почковидные. У некоторых видов имеются на крыльях пятна серебристых и золотистых оттенков. Задние крылья могут быть желтоватыми, голубыми, красными и белыми. У совок, которые живут в климате с красочной природой, на крыльях и теле часто располагается своеобразный рисунок.
Органы зрения.
Основные органы зрения ночных бабочек – два крупных фасеточных глаза, занимающие почти всю верхнюю часть головы. Такие глаза, характерные для большинства насекомых, состоят из множества одинаковых независимых друг от друга элементов – омматидиев. Каждый из них представляет собой простой глазок с хрусталиком, светочувствительной сетчаткой и иннервацией. Шестиугольные хрусталики нескольких тысяч омматидиев одного фасеточного глаза ночных бабочек образуют его выпуклую многогранную поверхность. Для детального описания строения и работы таких органов зрения здесь потребовалось бы слишком много места, и важно отметить лишь одно: каждый омматидий независимо от других воспринимает часть общего изображения, которое в итоге оказывается мозаичным. Судя по поведению ночных бабочек, острота их зрения, как и у других насекомых, на близком расстоянии хорошая, но удаленные предметы они скорее всего видят довольно расплывчато. Однако благодаря независимой работе множества омматидиев движения попавших в их поле зрения объектов, вероятно, воспринимаются даже «в увеличенном масштабе», поскольку вызывают возбуждение сразу сотен или даже тысяч рецепторных нервных клеток. Следовательно, напрашивается вывод, что глаза такого типа предназначены прежде всего для регистрации движений.
Пигментация.
Как и у дневных бабочек, окраска ночных бабочек по своей природе двойная – структурная и пигментная. Пигменты различного химического состава образуются в чешуйках, густо покрывающих тело насекомого. Эти вещества поглощают лучи с определенной длиной волны и отражают другие, которые и представляют собой ту часть солнечного спектра, которую мы видим, рассматривая бабочку. Структурная окраска – это результат преломления и интерференции световых лучей, не связанный с присутствием пигментов. Слоистая структура чешуек и мембран крыла, а также присутствие на чешуйках продольных гребней и борозд приводят к отклонению и взаимодействию «белых» солнечных лучей таким образом, что определенные их спектральные составляющие усиливаются и воспринимаются наблюдателем как цвета. У ночных бабочек окраска по своей природе главным образом пигментная.
Урании
Урании — крупные тропические бабочки, по праву считающиеся одними из самых красивых в мире. Названы в честь древнегреческой музы астрономии. Носят это название представители родов Chrysiridia (2 вида) и Urania (13 видов) из одноименного семейства Ураний в отряде Чешуекрылых. Как ни странно, но родственниками этих ярких красавиц являются совершенно невзрачные ночные мотыльки, похожие на пядениц.
Мадагаскарская урания (Chrysiridia rhipheus).
Размах крыльев у разных видов варьирует от 4 до 10 см. Тельце ураний сплюснуто с боков, поэтому при взгляде сверху кажется узким, а при взгляде сбоку — толстоватым. Передние крылья треугольной формы, форма задних крыльев может приближаться к треугольнику, а может быть сильно вытянутой. Причем у всех видов в обязательном порядке на задних крыльях присутствуют выросты как у бабочек-парусников. Внутренний край задних крыльев опушен нежными волосками.
Но главным достоянием этих бабочек является удивительная окраска. Она имеет необычное смешанное происхождение. Отдельные участки крыльев окрашены пигментами в бархатисто-черный цвет. Между ними пролегают полосы с совершенно бесцветными чешуйками (внешне они кажутся белыми). Эти чешуйки преломляют солнечный свет, поэтому при взгляде под определенным углом кажутся цветными. Чаще всего крылья ураний отливают малахитово-зеленым или сине-зеленым цветом. У наиболее известной мадагаскарской урании в окраске присутствуют красный, оранжевый, желтый и фиолетовый цвета. Есть у этих бабочек и еще одна редкая особенность: рисунок правых и левых крыльев иногда может быть ассиметричным. Особенно сильно это видно у особей, которые на стадии куколки подверглись перегреву или переохлаждению. Половой диморфизм отсутствует.
Крыло мадагаскарской урании под большим увеличением.
Представители рода Urania обитают в тропиках Южной и Центральной Америки и на юге Северной Америки. Их можно встретить в Бразилии, Суринаме, Гвиане, Колумбии, Венесуэле, Эквадоре, Перу, Мексике, на островах Куба, Тринидад, Барбадос, Доминика, Ямайка. Представители рода Chrysiridia живут только на Мадагаскаре. Среди ураний встречаются виды, активные днем или ночью, причем ночные бабочки по яркости окраски не уступают дневным (довольно редкий феномен). Бабочки летают круглый год, обычно высоко над кронами деревьев, но нередко их можно увидеть сидящими на земле. Американские виды оседлы, мадагаскарские совершают сезонные перелеты, поскольку в их рацион входят листопадные растения, вегетирующие в разное время в разных частях острова. Миграции носят массовый характер.
Зеленополосые урании (Urania leilus).
Взрослые бабочки собирают нектар с различных деревьев, причем отдают явное предпочтение белым цветам со множеством тычинок. Обычно их видят на соцветиях эвкалиптов, чая, мушмулы и манго. А вот яйца они откладывают на листья молочайных растений строго определенных родов. Вышедшие из яиц гусеницы тут же начинают поедать собственный «дом». В первые дни жизни они грызут мякоть листа между жилками. Это связано с тем, что молочайные растения содержат ядовитый млечный сок, к которому гусеницы поначалу очень чувствительны. Повзрослев, они становятся невосприимчивыми к растительным ядам и начинают поедать все подряд: жилки, стебли, цветы. В тканях гусениц накапливается столько ядовитых веществ, что их хватает на все последующие этапы жизни.
Гусеница мадагаскарской урании старшего возраста на листе омфалеи супротивнолистной (Omphalea oppositifolia).
О своей ядовитости крупные гусеницы предупреждают пестрой окраской и неприятными щетинками. Такую же предупреждающую роль играют и переливчатые цвета взрослых бабочек. А вот куколки ураний, наоборот, очень неприметные. Перед окукливанием гусеница опускается к земле и плетет сетчатый кокон из паутинок. Крепится куколка чаще всего в том месте, где корни растения утопают в лесной подстилке. Размножаются урании круглый год. В зависимости от погодных и кормовых условий на развитие гусеницы уходит от 2 недель до 2 месяцев, а на развитие куколки 17-23 дня. Взрослые бабочки живут около года. Старых особей легко узнать по обтрепанным «хвостикам» на задних крыльях.
В состоянии покоя урании всегда держат крылья сложенными.
В природе у ураний практически нет врагов из-за их ядовитости, гибнут только отдельные особи при случайном поедании птицами. Тем не менее, некоторым видам угрожает исчезновение из-за уничтожения кормовых растений. Мадагаскарская урания массово отлавливается для продажи коллекционерам-энтомологам. Кроме того, фрагменты ее крыльев используют в ювелирной промышленности для вставки в кулоны, клипсы, серьги.
Убежища.
Гусеницы из нескольких достаточно далеких друг от друга семейств ночных бабочек, по-видимому, независимо приобрели сходные защитные типы поведения. Наглядный пример – мешочницы и чехлоноски. В семействе мешочниц шелковые домики с прикрепленными снаружи кусочками мусора и листьев гусеницы строят почти сразу же после вылупления. Устройство убежища таково, что из него выступает только передняя часть личинки, которая, если ее потревожить, полностью втягивается внутрь. Размер домика увеличивается по мере роста гусеницы, пока она окончательно не вырастет и не окуклится внутри этого своего «мешка», достигающего в длину 2,5–5 см. Спустя несколько недель оттуда выходит крылатый самец, а самки некоторых родов так и остаются в домике, и спаривание происходит с помощью высокоспециализированного совокупительного органа, который самец туда просовывает. После оплодотворения самка откладывает в своем мешке яйца и либо умирает рядом с ними, так и не выходя наружу, либо, у некоторых видов, все же выползает, чтобы тут же упасть на землю и умереть.
Гусеницы чехлоносок строят аналогичные переносные домики из кусочков листьев, сброшенных личиночных покровов и тому подобных материалов, скрепляя их секретом слюнных желез и своими экскрементами.
Волоски, железы и другие личиночные структуры.
Гусеницы некоторых видов вооружены жгучими волосками или щетинками. На их острых вершинах открываются протоки ядовитых кожных желез, секрет которых при впрыскивании в тело врага вызывает раздражение его покровов. Специальные железы у личинок из различных семейств смачивают поверхность тела жидкостью, оказывающей скорее всего репеллентное действие на основных опасных для этих видов хищников. Некоторые гусеницы, если их потревожить, начинают сильно извиваться, другие сворачиваются тугим клубком или притворяются мертвыми. Во многих случаях они в момент опасности камнем падают с веток и повисают на шелковых нитях, выделяемых во время падения. Чтобы вернуться назад, гусеница поднимается по шелковинке, перебирая ее ротовыми придатками и передними грудными ногами. У личинок многих бражников восьмой брюшной сегмент несет на спине крупные выросты в виде рогов. Потревоженная гусеница резким движением направляет их на врага. У многих личинок эффективной защитой от паразитов и хищников служат густо покрывающие тело длинные более или менее колючие волоски.
Описание семейства
Парусники или кавалеры (Papilionidae) объединили средних и крупных бабочек. Размах крыльев у представительниц семейства 65-280 мм. Особи с поразительными габаритами тела и крыльев обитают в тропиках. У палеарктических видов рисунок крыльев состоит из черных полей, перевязок и пятен на желтом или белом фоне. Разбавляют палитру красные и голубые пятна. Голова круглая, глаза фасеточные, голые. Усики короткие булавовидные. Ходильные ноги хорошо развиты.
Передние крылья треугольные, задние овальные. Внешний край волнистый, у многих видов присутствуют выросты в виде хвостиков. Характерный признак семейства – задние крылья имеют вырез, поэтому не прилегают к брюшку. Все бабочки активны днем, в солнечную погоду. Большинство дает за год одно поколение, в южных районах – два.
- Baroninae – состоит из одного реликтового вида Baronia, распространенного в Мексике. Эта бабочка парусник на фото – древнейший представитель булавоусых чешеукрылых на сегодняшний день.
- Parnassiinae – включает 8 родов и 480 видов, живущих в Северной Америке и Евразии. Гусеницы олифаги и монофаги, их жизнь связана с определенным кормовым растением. Среди них: аполлоны, серицинмонтела, бутанитис треххвостый парусник).
- Papilioninae – крупное подсемейство из 22 родов, большинство обитает в тропиках, остальные встречаются повсеместно. Крупные средние бабочки отличаются разнообразием окраски крыльев. К этой группе относятся хвостоносцы, parides (парусники без хвостиков), тейнопальпусы – одни из наиболее красивых бабочек в мире.
Огромное семейство парусников разделено на рода. Один из них Papilio или хвостоносцы. Группа включает почти 200 видов бабочек, среди которых махаон, парусники Маака, залмоксис, Алексанор, корсиканский. К этому роду относится парусник антимах – крупнейшая бабочка Африканского континента. Размах ее крыльев 20-23 см. В отличии от многих видов самцы крупнее самок, в отдельных случаях достигают 25 см. Основной фон крыльев оранжевый или охристый, рисунок образуют темно-коричневые полосы и пятна.
Парусник антимах
Гусеницы
Личинки вида также разнообразны как имаго. Они отличаются размерами, окраской, выбором кормовых растений. Но всех гусениц бабочки парусника объединяет интересная анатомическая особенность. У них присутствует необычный орган – вилкообразная мешковидная железа. Она называется осметрий и располагается в переднегрудном сегменте. В случае опасности гусеница выдвигает оранжевые рожки. Из железы выделяется секрет с неприятным резким запахом. Осметрием пользуются личинки ранних возрастов. Взрослые гусеницы железу не выдвигают. Кроме парусников подобный орган имеется только у бабочки хохлатки.
Гусеница махаона
Ареал распространения
Семейство парусников обитает по всему миру в 6 географических областях. Наиболее крупные экземпляры встречаются в тропиках. Парусников можно встретить у границы полярного круга и высоко в горах.
Защитные приспособления куколок.
Стадия куколки у ночных бабочек характеризуется рядом признаков, увеличивающих шансы на выживание. Куколки, покоящиеся в почве, отличаются неприметной, сливающейся с фоном окраской. Шелковые коконы, сплетаемые большинством ночных бабочек, служат эффективным приспособлением, защищающим от хищников и паразитов. У хорошо известного тутового шелкопряда они трехслойные. Наружный слой рыхлый, средний плотный, а внутренний пленчатый. Такая конструкция делает почти неуязвимой находящуюся внутри беззащитную куколку.
Защитная окраска.
Гусеницы и имаго ночных бабочек широко пользуются покровительственной (криптической) и предупреждающей (отпугивающей) окраской. Последняя привлекает внимание хищников и соответственно демонстрируется видами, которые обладают каким-то мощным защитным средством. Ярко окрашены, например, многие гусеницы с неприятным вкусом, обусловленным секретом специальных желез, или покрытые жгучими волосками. Криптическая окраска, позволяющая сливаться с фоном, развита у личинок некоторых видов просто фантастически. Если гусеница находит корм на хвойном дереве, она может по цвету и форме практически не отличаться от окружающих ее иголок или чешуек. У других видов личинки не только напоминают своим обликом мелкие сучки, но и приподнимаются на ветвях в момент опасности так, чтобы еще более подчеркнуть это сходство. Такой механизм свойствен, например, пяденицам и некоторым ленточницам.
Криптическую окраску у имаго ночных бабочек можно проиллюстрировать огромным числом примеров. Отдыхающие особи некоторых видов из далеких друг от друга семейств напоминают кучки птичьего помета, другие прекрасно сливаются с гранитными скалами, корой, листьями или цветками, на которые обычно садятся. Ленточницы демонстрируют на лету яркую предупреждающую окраску задних крыльев, но почти неразличимы в покое, поскольку криптический узор сложенных на спине передних крыльев прекрасно маскирует насекомое на камнях или древесных стволах. Крылья многих ночных бабочек несут пятна, очень похожие на широко открытые глаза крупных хищников. Это отпугивает врагов, которые стараются не рисковать, выясняя истинные размеры «смотрящего» на них животного.
Почему ночные бабочки летят на свет?
Сначала разберемся со второй частью вопроса — зачем вообще бабочкам летать ночью, почему бы не делать это днем, когда и так светло? Дело в том, что в природе каждое животное занимает свою экологическую нишу. Нельзя просто взять и перейти в другую нишу, ведь она часто бывает уже занята отлично приспособленными к ней конкурентами. Более того, целому ряду животных оказалось выгодно приспособиться именно к ночному образу жизни.
В чем же могут быть преимущества ночной жизни для бабочек? Как мы уже сказали, одна из возможных причин — отсутствие конкуренции с дневными видами. А еще ночью большинство насекомоядных птиц спит, так что угроза быть съеденными в это время ниже. Кроме того, существуют цветковые растения, которые распространяют сильный аромат, привлекающий опылителей, именно ночью. А мы знаем, что имаго — взрослая стадия развития — многих бабочек питается на цветках, заодно опыляя их. Связь определенных видов бабочек и растений может быть настолько сильной, что они даже эволюционируют вместе. Например, такое известно для бражника Xanthopan morgani
и мадагаскарской орхидеи ангрекум полуторафутовый (
Angraecum sesquipedale
).
Итак, мы разобрались с вопросом, почему некоторые бабочки живут ночью. Но зачем же они летят на свет? Хотя ученые и бьются с давних времен над разгадкой этого феномена, однозначного ответа нет. Ясно одно: лёт насекомых на свет — это комплексное явление, которое имеет много причин, и в каждом конкретном случае они могут быть разными.
На самом деле на свет летят не только бабочки и не только ночные. Свет привлекает многих насекомых, причем и дневных тоже. Дело в том, что свет — один из важных факторов, позволяющих насекомым ориентироваться в пространстве. Свет — это раздражитель. У насекомых описан феномен направленного перемещения к источнику раздражения под определенным углом (то есть насекомое не летит прямиком на раздражитель!), который получил название менотаксис. Многим насекомым свойственен менотаксис в отношении лучей света. Например, именно с менотаксисом связан знаменитый танец пчел, во время которого пчелы-фуражиры сообщают информацию об источнике питания другим членам пчелиной семьи.
Но не любой свет одинаково привлекателен для насекомых. Больше всего они летят на лампы, содержащие в спектре ультрафиолет, — например, ртутные лампы, использующиеся в фонарях уличного освещения. А происходит это потому, что зрение насекомых смещено в фиолетовую область спектра, поэтому наиболее вероятно, что в качестве ориентира они выберут именно источники ультрафиолета. К таким источникам также относятся Солнце и ночное небо.
В природе интенсивность света от естественных источников (Солнца и Луны) всегда постоянна, то есть для насекомого она не имеет градиента. С искусственными источниками света история другая: при приближении лампы интенсивность света увеличивается и ослепляет насекомое, нарушая координацию его движений. Несмотря на это насекомое всё равно продолжает стремиться к источнику света.
Чтобы разобраться в одной из гипотез, объясняющих этот феномен, немного углубимся в физику. В норме лучи света представляют собой параллельные прямые, и, соответственно, траекторию движения насекомого можно представить в виде прямой. Итак, насекомое, например ночная бабочка, которая раньше ориентировалась по ночному небу, может случайно выбрать в качестве ориентира искусственный источник света — например, лампу. Приближаясь к лампе, незадачливая летунья попадает в область сильного освещения. Помним, что насекомое не летит прямиком на раздражитель, а приближается под определенным углом. Лампа — точечный источник света, и световые лучи, исходящие от нее, расходятся радиально. Наша бабочка пытается сохранить определенный угол движения (вспоминаем менотаксис!), но эти расходящиеся в разные стороны световые лучи «сбивают» ее, и она начинает приближаться по спирали. Эта гипотеза была предложена в 1917 году В. фон Будденброком (W. Von Buddenbrok, 1917. Die Lichtkompassbewegungen bei den Insekten, inbesondere den Schmetterlingsraupen) и, в частности, объясняет, почему прилетающие на свет насекомые вьются вокруг лампочки.
Схематическая траектория летящего на свет насекомого, сохраняющего постоянный̆ угол к лучам света (логарифмическая спираль). Рисунок из статьи W. Von Buddenbrok, 1917. Die Lichtkompassbewegungen bei den Insekten, inbesondere den Schmetterlingsraupen
Но зачем бабочки совершают эти бессмысленные движения, а не улетают прочь?
В 1967 году Владимир Борисович Чернышёв выдвинул гипотезу о том, что у насекомого, ослепленного ярким светом, возникает реакция бегства от возможной опасности. В норме эта реакция автоматически направлена в сторону света, потому что он ассоциируется с открытым пространством, куда насекомые летят в случае опасности. Таким образом, получается замкнутый круг: чем ближе насекомое к источнику света, тем сильнее свет его раздражает; в результате насекомое, пытаясь улететь от опасности, продолжает стремиться к лампе, как к открытому пространству.
Кстати, именно стремлением к открытому пространству объясняют тот факт, что насекомых привлекает не только точечный источник света, но и просто освещенная зона, например светящийся экран (это, кстати, широко используют энтомологи для ловли насекомых). Кроме того, в естественных условиях насекомые могут перемещаться в сторону наиболее благоприятного для них уровня освещенности. Этим объясняется, например, массовый вылет насекомых из леса на закате. Это справедливо и для насекомых, выходящих из куколки и готовых к миграции и размножению — поэтому в начале сезона лёта так много ночных бабочек летит на искусственный свет.
Но вернемся к нашей незадачливой бабочке, которая продолжает виться вокруг лампы. Через какое-то время ее глаза постепенно адаптируются к свету, и возбуждение, заставляющее ее летать по кругу, спадает. Многие ночные бабочки после хаотичного полета около лампы успокаиваются и замирают недалеко от нее в позе, характерной для дневного покоя, — со сложенными «домиком» или плоским треугольником крыльями. Можно предположить, что они начинают воспринимать искусственный свет как дневной и становятся неактивными в ожидании сумерек. Другие насекомые, успокоившись, улетают обратно в темноту.
Самец букового вилохвоста (Stauropus fagi
), привлечённый на свет, после хаотичного полета замер в позе покоя. Фото © Анатолия Крупицкого
Свет привлекает не только ночных насекомых: некоторые дневные по ошибке тоже прилетают. Единичный лёт дневных насекомых (например, бабочек) ночью на искусственные источники света можно объяснить тем, что они или оставались у такого источника с вечера, или были побеспокоены ночью и полетели на свет в рамках реакции бегства.
Приносит ли искусственный свет вред насекомым? Однозначно да, особенно в городах, где очень высок уровень светового загрязнения. Ежегодно около искусственных источников света в городах погибают миллионы случайно привлеченных насекомых. Отметим, что световое загрязнение наносит огромный ущерб не только насекомым, но и позвоночным, например мигрирующим птицам, которые тоже используют свет для ориентации.
Однако, как показывают результаты недавно опубликованного исследования, некоторые популяции бабочек вырабатывают поведенческие механизмы, позволяющие им избегать негативного действия искусственного света. Авторы собирали гусениц горностаевой моли (Yponomeuta cagnagella
) первого возраста (до первой линьки) в местах без светового загрязнения и в районе с повышенным световым загрязнением. Гусеницы из обоих мест развивались в лаборатории при нормальном световом дне. Бабочки, вышедшие из гусениц, которые были собраны в районе с повышенным искусственным освещением, на 30% меньше привлекались искусственным светом. Ученые предполагают, что подобное изменение поведения повышает репродуктивный успех городских бабочек.
Ответил: Анатолий Крупицкий
Индустриальный меланизм
– один из интереснейших феноменов, уже многие годы привлекающий внимание биологов к ночным бабочкам. В популяциях на фоне нормально окрашенных насекомых часто присутствует какой-то небольшой процент более темных особей (меланистов). Образование пигментов у них идет не так, как у прочих, из-за генной мутации, т.е. передается по наследству. Отмечено, что за последнее столетие доля меланизированных форм в популяциях некоторых видов ночных бабочек значительно возросла, причем произошло это в промышленных районах, главным образом в Европе. Зачастую темные бабочки почти полностью вытесняют светлых, считавшихся ранее видовой нормой. Очевидно, речь идет о каком-то быстро развивающемся эволюционном процессе.
Изучение видов с индустриальным меланизмом показало следующее. Вероятность выживания «нормальных», т.е. светлых, форм в сельской местности выше, чем у меланистов, поскольку именно нормальная окраска является криптической в данном типе среды. Правда, у темных бабочек есть физиологическое преимущество – они выживают в условиях алиментарного дефицита (недостаточности каких-то компонентов питания), летального для их светлых собратьев, но, очевидно, с опасностью нападения хищников насекомые сталкиваются чаще, чем с неполноценным рационом, поэтому меланисты не только не вытесняют нормальных особей, но и остаются в меньшинстве. В промышленных районах многие объекты, на которые обычно садятся бабочки, покрыты сажей, и темная окраска здесь лучше маскирует от врагов, чем нормальная светлая. Кроме того, в условиях, когда кормовые растения страдают от загрязнения, особое значение приобретают пониженные требования меланистов к качеству пищи. В результате они вытесняют нормальных бабочек в индустриальной среде, а если опасность алиментарного дефицита становится важнее нападений хищников, резко повышают свое присутствие и в сельской местности. Таким образом, подтверждается фундаментальное положение современной эволюционной теории: гены, дающие организму какое-либо преимущество, распространяются в популяции, если не приводят одновременно к появлению снижающих приспособленность признаков. Интересно отметить, что меланистическая окраска, распространившаяся среди бабочек в промышленных и соседних с ними сельских районах, наследуется как доминантный признак. Феномен индустриального меланизма еще требует дальнейшего изучения. Являясь прекрасным примером очень быстро идущего на наших глазах эволюционного процесса, он дает возможность глубже понять некоторые основополагающие его механизмы.
Бабочки: виды самых красивых
Бабочки издавна привлекали красотой и необычными формами. Вот пять видов самых красивых бабочек:
Махаон
Этот вид бабочек Карл Линней в 1758 году назвал в честь мифического врачевателя, сына Асклепия. По легенде Махаон лечил греков во время осады Трои.
Известно 37 подвидов этих насекомых. Они обитают в Европе, Азии, Северной Африке и Северной Америке. Вид занесен в Красные книги ряда стран.
Бабочек можно узнать по необычному окрасу крыльев, в углу которых темно-красное пятно с черной каймой. Узор передних крыльев сочетает черные и желтые цвета, а задних — синие и желтые.
Фото: flickr.com: UGC
Павлиний глаз
Латинское название этой бабочки — Inachis — отсылка к древнегреческому богу рек Инаху. Бабочки с ярко-красной окраской крыльев, напоминающей окрас павлина, и сине-черными точками, напоминающими глаза, обитают в Евразии и Японии.
Этот вид относится к долгожителям среди бабочек. В степной и лесной зонах встречается в одном поколении, а в Предкавказье и Крыму способен зимовать и давать второе поколение. Бабочки появляются в первый месяц лета и способны жить девять месяцев.
Фото: flickr.com: UGC
Мадагаскарская комета
Эти бабочки являются эндемиками, и встретить их можно лишь на Мадагаскаре. Это ночные существа крупных размеров. Крылья могут достигать 180 мм в размахе. На нижних крыльях расположены «хвостики», благодаря которым вид и прозвали кометой. Их длина достигает 16 см.
Эти бабочки живут до пяти дней и не нуждаются в питании. У них отсутствует хоботок, позволяющий питаться другим бабочкам. Их можно узнать не только по необычной форме крыльев, но и ярко-желтому окрасу и коричневым глазкам на крыльях.
Фото: ru.wikipedia.org: UGC
Грета Ото
Вид бабочек, который назвали стеклянными из-за прозрачных крыльев. Обитает в тропических лесах Центральной и Южной Америки. Достигает в длину 3 см. Размах крыльев взрослой особи — 6,1 см.
Грета Ото, прежде чем приобрести прозрачные крылья, несколько раз меняет цвет. Так, ее гусеница зеленая с яркими фиолетовыми и красными полосками, а куколка — серебряного окраса.
Стеклянная бабочка за день преодолевает до 19 км и способна развить скорость 13 км/ч. Прозрачные крылья защищают насекомое от птиц во время перелета. Кроме того, гусеница накапливает достаточно токсинов, чтобы бабочка была ядовитой.
Фото: flickr.com: UGC
Распространение.
Ночные бабочки встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды, и на большинстве океанических островов. Очевидно, способность имаго к полету стала важнейшим фактором, объясняющим широкое распространение большинства видов. Однако у некоторых таксонов основные способы расселения иные. Так, на больших высотах и в местах, весьма отдаленных от предполагаемых районов вылупления, отловлены молодые гусеницы, путешествующие по воздуху на выделяемых ими шелковых нитях. Распространению видов способствует и прикрепление яиц к бревнам и другим предметам, которые затем переносятся, например, паводковыми водами или ветром. Многие ночные бабочки связаны симбиотическими отношениями с другими видами, и их ареалы практически совпадают с областью распространения «хозяев». Пример – юкковая моль, размножающаяся в цветках юкки.
Охрана бабочек
Вырубка тополей и замена их другими деревьями привела к сокращению популяции Laothoepopuli в некоторых регионах России. На территории Белгородской области бабочка причислена к видам, сокращающимся в численности. Она занесена в областную Красную книгу. Запрещен отлов бабочек и нарушение мест их обитания.
Прекрасные, невесомые, завораживающие – эти эпитеты адресованы бабочкам. Но сколько могут радовать прелестью и грацией удивительные создания? Принято считать, что срок их жизни недолог. Однако это мнение нельзя назвать справедливым.
Польза.
Поскольку ротовой аппарат подавляющего большинства взрослых ночных бабочек представляет собой мягкий хоботок, не способный протыкать животные и растительные ткани, имаго этих насекомых редко причиняют вред человеку. Во многих случаях они питаются цветочным нектаром, принося бесспорную пользу как опылители важных культур.
Пример такой пользы и одновременно симбиотической взаимозависимости – отношения юкковой моли с растениями юкки. Цветок последних устроен таким образом, что оплодотворение семяпочек и развитие из них семян невозможны без помощи опылителя. Такую помощь оказывает самка юкковой моли. Собрав с нескольких цветков пыльцу, она лепит из нее шарик, который аккуратно помещает на рыльце пестика, обеспечивая тем самым оплодотворение семяпочек в завязи, куда она откладывает свои яйца. Развивающиеся семена юкки – единственная пища ее личинок, которые, впрочем, съедают лишь небольшой их процент. В результате сложное поведение имаго этих ночных бабочек необычным образом обеспечивает размножение вполне определенных растений. Известно несколько видов юкковых молей, каждый из которых симбиотически связан с одним или несколькими видами юкки.
Вред и польза
Бабочки питаются нектаром, собирая его с растений. Они переносят пыльцу с одного цветка на другой, способствуя размножения разных культур. Эти насекомые занимают третье место среди лидеров по опылению, они уступают только пчелам и шершням. Многие растения, у которых нектар находится глубоко в цветке, без бабочек могут погибнуть. Только у них есть длинные хоботки, с их помощью чешуекрылые достают пыльцу.
Пользу садам и полям приносят и гусеницы, питающиеся только сорняками. Они уничтожают все ненужные растения, что позволяет не применять химические средства, вредные для здоровья человека. Бабочками и их личинками питаются многие животные, которые также могут быть полезными для сельского хозяйства.
Всего лишь 2% из всего многообразия красивых насекомых наносят вред урожаю. Гусеницы могут поедать фрукты, овощи и другие плоды в саду и на огороде. Насекомые распространяются из-за неправильной обработки земельных угодий. Не стоит высаживать на одно участке каждый год одинаковые культуры. А применение агрессивных химических веществ приводит к гибели полезных насекомых.
Наиболее опасными считаются капустница, сосновый шелкопряд, совка, златогузка и монашенка. Яблочная плодожорка проникает внутрь плода и поедает его семена и мякоть. В теплое время года бабочки активно размножаются, откладывают потомство и сбиваются в стаи. Они объедают листву на фруктовых деревьях.
Вред.
Гусеницы ночных бабочек весьма прожорливы. Они могут повреждать листья, стебли и корни растений, поедать хранящиеся пищевые продукты, портить различные волокна и другие материалы. Личинки многих видов ночных бабочек наносят значительный ущерб сельскому хозяйству.
Всем хорошо известен вред молей-кератофагов. Они складывают яйца на шерсть и мех, которыми питаются их личинки. Волокна этих материалов используются некоторыми видами и для постройки куколочных коконов.
Злостными вредителями являются моль зерновая, или ячменная, моль индийская мучная и огневка мельничная, уничтожающие зерно на складах. Все три вида – космополиты, т.е. распространены практически по всему миру, и для уменьшения причиняемого ими ущерба приходится постоянно проводить обработку инсектицидами.
Гусеницы многих видов относятся к группе т.н. листовых минеров (от англ. miner – рудокоп) – они питаются растительными тканями в глубине листа и для этого прогрызают длинные извилистые ходы и обширные полости под его эпидермисом. Личинки других видов прокладывают туннели внутри ветвей, корней и стволов, проводя всю неполовозрелую жизнь внутри растения-хозяина, обеспечивающего вредителям надежную защиту от паразитов, хищников и пытающегося бороться с ними человека.
Вероятно, самый заметный тип ущерба, причиняемого гусеницами растениям, – дефолиация, т.е. уничтожение листвы. Голодные личинки бабочек могут буквально оголять поля, огороды и даже лесные насаждения.
