Готовимся к уроку биологии о насекомых

Многообразие форм поведения мух
 
Целесообразное поведение  сопровождает весь жизненный путь мух и обеспечивает успешную жизнедеятельность и воспроизведение как отдельной особи, так и вида в целом. Мухи обладают уникальным по своей специфичности и многообразию инстинктивным поведением – пищевым, защитным, репродуктивным, общественным. И в то же время в наследственной программе мух, как и других животных, заложен механизм, который призван корректировать их инстинктивное поведение в ответ на изменение сложившейся ситуации.

Пищевое поведение

Пищевое поведение мух представляет  собой сложнейший, прекрасно организованный комплекс действий. Общий термин «пищевое поведение» обозначает различные действия живого существа, в том числе и мухи, связанные с процессами поиска (пищедобывание) и приема пищи,  манипулирования с нею и т.п. Питаются мухи в зависимости от принадлежности к тому или иному виду соком растений, разлагающимися органическими веществами, навозом, фекалиями. Некоторые из них являются хищниками, а представители части видов – кровососы. И в каждом из этих многочисленных случаев мухи обладают своей конкретной, видотипичной пищевой стратегией. Их наследственно полученные возможности в виде особенностей организма и инстинктивного поведения – так называемых «уловок и хитростей», – зачастую ставят исследователей в тупик.  Ознакомимся лишь с некоторыми примерами.

Универсальные устройства для потребления пищи.      Муха обладает замечательным  хоботком-«комбайном». Чтобы полакомиться сахаром или хлебом, она смачивает их слюной, которую, как по команде, выпускает ее хоботок. Затем жидкую пищу муха всасывает внутрь. Подушечкой на хоботке муха лижет ее (или фильтрует). Если муха поднимает подушечку вверх, из отверстия хоботка появляются зубы. Ими она скребет и измельчает пищу. Когда же мухе необходимо употребить жидкую пищу, зубы, как по команде, отгибаются, и жидкость всасывается через отверстие хоботка.

Сбор нектара подобно птичкам колибри.   Мухи жужжалы для питания нектаром обеспечены очень длинным игловидным хоботком, сравнимым по размеру с длиной их тела. Хоботок является прекрасным устройством для высасывания сладкой пищи из тех цветков с глубоким венчиком, которые недоступны для многих других насекомых. Для использования этого преимущества жужжали наделены и превосходными летными качествами. Мухи не присаживаются на цветки, а зависают над ними подобно колибри. С удивительной ловкостью они погружают хоботок в нектарник и налету высасывают его содержимое.

Быстрота реакций охотников.    При появлении в поле зрения добычи муха-охотница способна моментально взлететь и броситься в атаку. Через мгновенье жертва становится бездыханной. Такая активность, например мухи ктырь, настолько велика, что она выходит победителем в схватке даже с таким хорошо вооруженным насекомым, как пчела, оса, жук-скакун. И личинки ктырей являются настоящими хищниками, преследующими в почве личинки других насекомых. Они способны хорошо переносить периоды длительной бескормицы, а в случае успешной охоты – очень быстро расти.

Питание за счет паука.    Натуралистам трудно было в это поверить. Но оказывается,  наследственная программа крошечной тропической мушки предусматривает в ее пищевом поведении симбиоз с пауком одного из видов. Она, так же как и ее предки во всех поколениях,  проживает на спине паука и ворует у него пищу. Система питания у  паука такова, что попавшее в его паутину насекомое, он поливает пищеварительными ферментами. Пока хозяин готовит себе еду, муха мирно сидит на его спине. А непосредственно перед концом размягчения пищи и началом ее потребления пауком муха слетает с его спины. Она мгновенно глотает свою порцию, снова взлетает на спину и тихо дремлет. Эта уникальная пара мирно сосуществует благодаря генетически заложенной специфике их организмов и поведения. Со стороны паука – это технология подготовки еды, заключающаяся в размягчении ее вне организма. Со стороны мухи – устройство ее ротового аппарата, обеспечивающего возможность заглатывания украденной порции пищи за считанные секунды. А далее она успевает взлететь на спину паука, так и не дав ему опомниться.

Симбиоз мух и цветков.     Мухи некоторых видов относятся к опылителям цветов. При этом посещаемые насекомым цветки устроены особым образом, чтобы опылитель мог легко собрать на себе его пыльцу и оставить принесенную. Взамен он получает сладкий нектар, за которым специально прилетает. Все удивительно целесообразно в таком симбиозе, подготовленном наследственными программами обоих участников.

Так опыляется, например цветок аристолохии, который обеспечен ловушкой для мух-опылителей. Подлетевшая к цветку муха соскальзывает в него по гладким волоскам. Благодаря специальному устройству цветок удерживает муху целую ночь, позволяя кормиться в это время желанным нектаром. При попытке выбраться сквозь ложное окошко, муха оставляет на нем принесенную пыльцу. Утром целесообразные устройства цветка выпускают опылителя, предварительно обсыпав его собственной пыльцой.

Питание личинок мух в колониях тлей.   Мухи журчалки, так называемые цветочницы, по своей природе очень искусные «обманщицы, так как походят окраской на ос, пчел и шмелей. Взрослые особи питаются цветочным нектаром, а их личинки добывают пропитание исключительно в колониях тлей. Они обладают способностью вводить в заблуждение стерегущих тлей муравьев. И те не трогают осторожных, медленно передвигающихся личинок мух, и вскоре оказывается, что стеречь им больше некого. Интересно, что мухи-журчалки отправляются в дальние путешествия, если колоний тлей становится меньше. Наблюдали их перелеты даже через Пиренеи и миграции совместно с бабочками через Гималаи в Непале.

Защитное поведение

Мухи наделены великолепными средствами для борьбы за свою жизнь. У каждого вида они имеют свои особенности. Как было показано выше, к мухе невозможно подойти незаметно, даже сзади. Ведь ее большие сложные глаза с прекрасной остротой зрения занимают у этого насекомого почти всю голову и видят во все стороны. Обычно греющиеся на солнце, они мгновенно взлетают при появлении любой опасности. А некоторые мухи, например ктыри, обеспечены совершенным колющим органом, и их слюна содержит сильный яд, от которого атакуемое насекомые мгновенно умирают. Ктырь может укусить человека, если поймать муху рукой. Такой укус не менее болезнен, чем укол пчелиного жала. Шершневый ктырь, нередко встречающийся на хлебных растениях, менее опасен, но отпугивает врага тем, что выпускает несколько капель неприятно пахнущей беловатой жидкости.

Мимикрия в системе защитного поведения.   У мух, как и у многих других насекомых, наблюдается мимикрия – подражание по окраске и поведению хорошо защищенным и несъедобным формам. Так, ильницы-пчеловидки внешне напоминают пчел, а шмелевидки – шмелей. Мухи из семейства журчалок избегают нападения хищников благодаря тому, что удивительно похожи на ос, а представители некоторых их видов – на шершней. Интересно, что они часто сидят на цветках зонтичных и сложноцветных рядом с осами, и при всей их безобидности птицы их совершенно не трогают, принимая за вооруженных жалом перепончатокрылых насекомых.

Наилучшим эффектом подражания жалоносцам обладают различные виды шмелевок, или мохнаток. Они удивительно похожи на шмелей и формой тела, и расположением на нем густых пушистых волосков, и их окраской. Эти насекомые даже биологически тесно связаны со шмелями. Личинки мохнаток развиваются в гнездах шмелей и служат санитарами, съедая трупы погибших личинок или имеющиеся там отбросы.

«Предусмотрительность» личинок.   Личинки оводов, развивающиеся под кожей крупных млекопитающих, обеспечены удивительным защитным инстинктом. В точности следуя «указаниям» наследственной программы, они целенаправленно сосредотачиваются на  спине животных. В этом случае личинки не подвергаются опасности быть раздавленными, когда животное ложится на землю. Для этого личинка, вышедшая из яиц в любой части тела животного, внедрившись под кожу, отправляется в длительный путь к его спинной части. Непостижимым для нас образом она точно определяет направление движения, перемещаясь или по подкожной соединительной ткани, или через мускулатуру и внутренние органы. На месте личинка может оказаться только через 3 – 9 месяцев. И только тогда в ее организме включаются  механизмы подготовки к первой линьке, началу питания и активному развитию. Самое интересное, что у разновидностей оводов, паразитирующих на мелких грызунах, личинки развиваются быстро. Ведь они обходятся без длительной миграции, как в случае с крупными животными. Наследственной программой личинок этих видов не предусмотрено устремление к «более безопасным местам», поскольку мелкие грызуны их не раздавят.  Так что целесообразным поведением обеспечены не только взрослые, но и юные живые существа.

Репродуктивное поведение

В сложнейший комплекс репродуктивных процессов и поведения мух входит все, что связано с их размножением. Во-первых, это сама уникальная система воспроизводства организма. Во-вторых, это брачные ритуалы и сигнализация для встречи самцов и самок, а в-третьих, это откладывание икры, выведение потомства и т.д.

Конечно, мухи большинства видов не обременены заботой о потомстве. Но некоторые их виды  наделены удивительным репродуктивным поведением. Для этой цели мухи разных видов обеспечены разнообразными сложнейшими устройствами и поведенческими механизмами.

Ритуал ухаживания.    Представители некоторых видов семейства мух проявляют довольно сложное репродуктивное поведение. Примером может служить ритуал ухаживания у разных видов плодовых мушек. Сюда в различных сочетаниях входят дрожание ножек, вибрация крыльев, сигнализация крыльями, кружение и даже облизывание. А ухаживание самцов мух ктырей  не обходится без подарков в виде пойманных мух. Мухи же плясуньи (толкунчики) строят специальные шелковые «баллоны», достигающие их собственных размеров. После завершения работы они образуют рой, из которого самка выбирает себе партнера. Он и подарит ей этот «баллон», зачастую с мушкой внутри.

Брачная сигнализация.     У мух, как и у всех насекомых, ведущих одиночный образ жизни, при репродуктивном поведении может быть только врожденная система коммуникации. Ведь как ни сложны брачные сигналы, например, самца толкунчика, его никто этому не обучал. Своих родителей он никогда не видел, а спаривание бывает только однажды в жизни. Поэтому все «слова» в таком инстинктивном «языке» (их обычно не более десятка) каждое насекомое знает от рождения. Маленькие плодовые мушки-дрозофилы способны с помощью крыльев производить видоспецифические (специфичные для данного вида) звуковые сигналы. Их можно услышать только благодаря чувствительным микрофонам. Самцы при ухаживании за самкой издают звуковые сигналы в виде серии колебаний (пульсов) с длинными или короткими интервалами. Несколько таких пульсов составляют трель. А самка слышит брачные песни благодаря тому, что на втором членике каждого ее усика находится специальный орган для восприятия  звуковых колебаний. При этом она не безучастна к призывным серенадам и в свою очередь посылает ответные звуковые сигналы, тоже характерные для ее вида.

Если бы все потомство мухи выжило.    Мухи большинства видов отличаются высокой плодовитостью и не проявляют особой заботы о потомстве. Поэтому лишь часть икры и молоди, предоставленных самим себе, сохраняет жизнь. Огромное же их количество включается в пищевые цепи для участия в поддержании экологического равновесия, что, несомненно, целесообразно. Если бы мухи, их личинки и куколки не погибали, то к концу репродуктивного сезона потомство только одной самки могло бы составить более 5 триллионов особей. Ведь все стадии одного поколения – яйцо, личинка, куколка, взрослая особь – муха проходит всего лишь за две недели!  Ученые подсчитали, сколько за один год дала бы потомства всего лишь одна пара плодовых мушек при условии выживания всех родившихся особей. За это время, размножившиеся особи 25 поколений образовали бы шар размером от Земли до Солнца.

В природе предусмотрено много различных механизмов для четкого регулирования численности этих насекомых, чтобы не допустить их массового размножения. Одним из таких регуляторов является микроскопический грибок, паразитирующий в теле мух. В конце летнего сезона иногда можно видеть целые горы погибших от него насекомых.

Кладка яиц на готовый питательный субстрат.    Благодаря инстинктивному родительскому поведению насекомые многих видов все же не бросают потомство «на произвол судьбы». Самки откладывают яйца на готовый питательный субстрат, то есть в ту среду, которая в дальнейшем послужит для личинок пищей. Причем, это именно тот субстрат, где появляющиеся из них личинки сразу же находят для себя конкретный корм, соответствующий их виду. Так, мясные мухи откладывают яички на мясе и падали, навозные – в навоз, растительноядные  – на растения, паразитические – в жертву или прикрепляют яички к частям ее тела.


Живой «транспорт» для перенесения кладки.   Родительское поведение оводов осуществляется благодаря удивительно целесообразному механизму перенесения кладки яиц с использованием живого «транспорта». Для этого наследственная программа самки направляет ее действия на поиски различных кровососущих насекомых, которые доставят яички на тело птицы, животного или человека. Поймав, например, комара, она приклеивает особым клеем к его брюшку кладку из 15 – 20 яиц. Далее, комар садится со своей целью на тело животного, а тем временем из яиц под воздействием тепла тотчас выводятся личинки. Здесь им уже готов «и стол, и дом». Как ни неприятны для нас действия насекомых-паразитов, нельзя не согласиться, что такое врожденное поведение мух является сложным, а их действия – целенаправленными.

Благополучие потомства – ценой собственной жизни. Удивительным поведением обеспечена лягушкоедка, относящаяся к зеленым падальным мухам. У самки при  созревании яиц включается наследственная программа родительских инстинктивных  действий по поиску лягушки, которая станет организмом-хозяином для ее потомства. Найдя земноводное, муха начинает прохаживаться перед ним до тех пор, пока не будет съедена. И уже в кишечнике у лягушки из яиц выходят личинки. Далее они согласно «инструкциям» своей генетической программы проникают в определенное место организма лягушки – ее носовую полость, где и будет происходить их развитие. Этой удивительной представительнице семейства мух дано продемонстрировать уникальное явление, когда ценой жизни матери обеспечивается благополучие всего ее потомства – первого и единственного.

Вскармливание личинок «материнским молоком».  У мух некоторых видов генетической программой родительского поведения предусмотрено не только живорождение личинок, но и  вскармливание  их, как ни удивительно, выделениями специальных желез. Это происходит, когда личинка немного подрастет. Хотя обычно не взрослые мухи кормят своих детей, а наоборот, именно личинки запасают все питательные вещества, необходимые для своей жизни во взрослой фазе. Благодаря этим внутренним запасам одни взрослые двукрылые не питаются вообще, а другие обходятся только водой, нектаром и растительным соком.

Управление процессами создания организма.   Жизненный путь, например, мушки дрозофилы, как и любого животного, начинается с единственной оплодотворенной клетки. Затем согласно генетической программе с непостижимой скоростью – всего лишь за 3 ч, из этой клетки дрозофилы образуется 6000 клеток! И уже на этом этапе назначение каждой клетки четко определено – начинается образование глаз, конечностей, антенн и других частей организма мушки. Ученые открыли немало удивительных структур в ее организме, предназначенных для многих целей. В их числе и структура для создания материальной базы системы управления  процессами «строительства» организма. Оказалось, что помощь в управлении всеми сложными, многочисленными и разноплановыми процессами оказывает совершенно миниатюрная структура. Ее образуют всего 180 чудо-молекул!

Общественное поведение

Еще одной формой сложного поведения мух является их общественное (внутривидовое и межвидовое) поведение. Несмотря на то что мухам в основном свойственен «индивидуализм», для определенного числа их видов характерны некоторые общественные проявления, передаваемые по наследству. Рассмотрим это на примерах.

Групповое поведение оводов.   Для успешного размножения оводов некоторых видов в их организме существует наследственная программа, обеспечивающая как высокую численность взрослых особей в строго определенные периоды, так и их взаимосогласованное групповое поведение. Во-первых, уникальная система организма осуществляет координацию развития личинок, попавших в почву в разное время, чтобы все куколки закончили его практически одновременно. Поэтому в течение нескольких дней из куколок сразу появляется большое количество взрослых мух. Мало того, выход оводов из куколок происходит в конкретное время суток. Например, в умеренной зоне они появляются обычно с 7 ч 30 мин до 8 ч 30 мин утра. Во-вторых, инстинктивное репродуктивное поведение обеспечивает массовый сбор оводов в определенных местах. Они слетаются с больших территорий в одни и те же, постоянные из года в год пункты. Это в основном вершины некоторых холмов или гор, определенные участки дорог, тропинок и т.д. И если мух вспугнуть, то через некоторое время они туда же возвратятся. Интересно, что знания об этих ориентирах они не могли получить от родителей, которых никогда не видели, как не могли приобрести сведения и опытным путем – они упорно летят туда, лишь только появились на свет.

Конкуренция и борьба за жизненные ресурсы.    На богатых органических субстратах возникает жесткая конкуренция между их потребителями. За право обитания в навозе дано бороться и мухам. Ведь наряду с их личинками в отбросах и навозе обитает потомство других мух. Кроме того, свежий навоз быстро заселяется грибами и нематодами, а также другими насекомыми, в том числе жуками-навозниками. При этом конкуренция требует от первых поселенцев большой скорости развития. Иначе на личиночной стадии они останутся без богатой белками пищи и погибнут. Скорость развития может облегчаться разогревом субстрата до 30 – 400 С. Благодаря этому комнатная муха в свином навозе способна развиться от свежеотложенного яйца до куколки всего за 5–6 суток. Большое значение при такой конкуренции имеет выделение потребителями навоза ряда веществ, убивающих конкурентов или тормозящих их рост. Кроме того, в борьбе с конкурентами задействован еще один механизм. Например, личинки домовой мухи начинают жизнь как потребители разлагающихся органических веществ, а затем остановятся хищниками, питаясь личинками других двукрылых. Наиболее активные хищники в навозе являются личинки обыкновенной зубоножки. Они легко устраняют конкурентов, уничтожая личинок комнатной мухи, жигалок и других видов двукрылых.

Особый жизненный цикл в помощь конкуренции.   Избежать слишком жестокой конкуренции и больших потерь мухам некоторых видов помогают и другие механизмы, заложенные в наследственной программе. Например, представители рода дазифора наделены особым жизненным ритмом. Они откладывают в навоз не яйца, как другие, а довольно крупных живых личинок. Для этого личинки развиваются в теле матери вплоть до третьей стадии, так что попадают в навоз почти взрослыми и сразу же включаются в активную работу по его переработке.

Таким образом, все удивительно сложное и целесообразное поведение мух доказывает, что они – уникальные создания с совершенными устройством организма и особыми поведенческими возможностями.

 


Страница 2 - 2 из 2
Начало | Пред. | 1 2 | След. | Конец | Все

© Все права защищены http://www.portal-slovo.ru

 
 
 
Rambler's Top100

Веб-студия Православные.Ру