Презентация "Рогатые насекомые" по биологии – проект, доклад

Рогатые насекомые

Кто бы мог подумать, что рога есть не только у оленей, баранов и прочих представителей копытных, но и у мух! А вот, оказывается, есть, да еще какие! Рогатые мухи из семейства пестрокрылок (Tephritidae) – очень занятные создания. У них небольшое вытянутое туловище, узкие крылышки, удлиненное брюшко и тонкие лапки. Рога, представляющие собой выросты на щеках, по сравнению с самой мухой выглядят весьма внушительно. Первые рогатые мухи были открыты Алфредом Расселом Уоллесом во время путешествия по Юго-Восточной Азии. Путешествие длилось 8 лет, с 1854 по 1862 г. В конце марта 1858 г. Уоллес высадился на полуострове Чендравасих на северо-западе Новой Гвинеи. И именно здесь, собирая образцы местной фауны для отправки в Британию, он впервые обнаружил «в высшей степени примечательных и своеобразных рогатых мух». Он собрал рогатых мух четырех видов. В своих дневниках ученый сделал зарисовки этих странных созданий и описал дуэли самцов, во время которых противники приподнимаются на средних и задних лапках и «бодаются» своими длинными рогами. В том же году Алфред Уоллес послал несколько экземпляров рогатых мух в Лондон энтомологу Уильяму Уилсону Сондерсу, который в мае 1859 г. продемонстрировал необыкновенных мух на заседании Лондонского энтомологического общества, заявив, что назвал новый род описанных им насекомых Elapomyia. А в ноябре 1861 г. Сондерс опубликовал описание этих мух, претендуя на славу первооткрывателя. Однако Сондерс опоздал. Его опередил куратор Берлинского музея естествознания энтомолог Адольф Герштекер, который в июне 1860 г. опубликовал статью о неизвестных прежде видах насекомых, среди которых были две рогатые мухи с Новой Гвинеи. Герштекер назвал новый род Phytalmia, а двум новым видам присвоил названия Phytalmia cervicornis и Phytalmia megalotis. Именно эти названия и сохранились в дальнейшем, т.к. согласно международным правилам за видом закрепляется то название, которое было первым опубликовано в печати.

Ну а Уоллес вообще оказался как бы ни при чем. Он только поймал представителей нового для науки рода рогатых мух и описал их. Правда, его описания путешествовали вместе с ним еще 4 года. Исследуя этих занятных насекомых, наблюдая за их поведением, Уоллес так и не понял, зачем нужны самцам эти странные украшения? Можно, конечно, предположить, что рога нужны для ритуальной борьбы за самку. Однако для этих целей рога использует только один вид рогатых мух, а именно Phytalmia alcicornis. Другие же виды этого рода во время драк сталкиваются передними выступами головы, а рога при этом никакой роли не играют. Зачем же тогда нужны рога? Этот вопрос занимал еще Чарлза Дарвина, который предположил что в своеобразном «конкурсе красоты», где самка одновременно играет роль и арбитра и приза, самцам помогают победить броские украшения. Этот тезис и по сей день вызывает массу споров. Выходит, что все эстетическое в природе сохраняется благодаря разборчивости самок. Теория полового отбора – одно из самых популярных и интересных направлений современной эволюционной биологии. Исследования ученых позволяют прийти к заключению, что самки даже таких совершенно не похожих друг на друга существ, как благородные олени и рогатые мухи, питают одинаковую слабость к «украшения» на головах своих половых партнеров. Предполагается, что чем самец сильнее, тем более заметные украшения он может позволить себе носить, и эта способность передается из поколения в поколение.

Для самцов рогатых мух именно рога являются теми «украшениями», которые привлекают к ним внимание самок. Самые крупные самцы обладают весьма внушительными украшениями на голове. Причем, величина рогов производит впечатление не только на самку, но и на самцов-конкурентов. Чтобы подтвердить это предположение, исследователь Гэри Додсон из университета штата Индиана (США) провел ряд экспериментов с мухами PhytalЫmia mouldsi. Он выбрал нескольких самцов и нарастил им рога с помощью клея. В результате эти самцы стали чаще побеждать конкурентов. Те же самцы, которым Додсон рога укорачивал, начинали проигрывать схватки. Выиграв борьбу за самку, самец рогатой мухи очень внимательно относятся к тому, чтобы партнерша была оплодотворена именно его семенем. Дело в том, что у самок есть специальные емкости для хранения спермы - сперматеки. У самки Phytalmia mouldsi таких сперматек три, в них она может запасать сперму от разных партнеров. Оплодотворение яиц происходит преимущественно сперматозоидами последнего партнера. Самец, сумевший победить в борьбе за самку, после оплодотворения охраняет ее от соперников до тех пор, пока она не отложит яйца. Только таким образом он может быть уверен в успехе своего отцовства.

Жук-геркулес

Необычные выросты на голове и, в частности, рога крайне редко встречаются у представителей отряда двукрылых. Зато в отряде жесткокрылых, или жуков, – это явление обычное. Например, рога носят одни из самых крупных представителей этого отряда – жуки-геркулесы (Dynastes hercules), обитающие в лесах Центральной Америки от Мексики на севере до Бразилии на юге. Максимальная длина самцов этого вида достигает 18 см, и примерно половина приходится на черный изогнутый книзу рог, расположенный на переднеспинке. Более того, навстречу этому рогу снизу поднимается еще один рог. Последний изогнут вверх и вооружен маленькими зубчиками. Жук-геркулес окрашен довольно строго: тело самца черное, а надкрылья оливково-зеленые с черными пятнами. Самки просто консервативно черные. Именно у жуков-геркулесов наиболее полно изучено поведение во время турниров и роль рогов в этом процессе. Приближаясь к сопернику, жук-геркулес, покачивая грудью вверх и вниз, издает серию низких звуков, похожих на скрип. Далее ход событий зависит от того, будет принят вызов или нет. Более «миролюбивый» жук может повернуться и быстро убежать прочь. Если же оба жука настроены на боевой лад, то начинается настоящий поединок. Движения жуков становятся быстрыми и ловкими. Основной прием боя – толкание и поднимание противника. Именно для того, чтобы поднимать врага над землей, и используется рог. Для этого жук подсовывает под противника нижний рог, а затем зажимает его тело между нижним и верхним рогом. Если захват удался, то в следующий момент конкурент оказывается в воздухе и становится совершенно беспомощным. Чаще всего победитель относит побежденного в сторону и опускает на землю. Разумеется, чем крупнее жук, тем больше у него рог и, соответственно, больше шансов на победу. Наблюдаемые приемы борьбы объясняют, почему у жуков-носорогов имеются два рога – один на неподвижной переднеспине, второй на подвижной части головы. Это позволяет пользоваться рогами, как клещами.

Жук-носорог

Известно также, что крупные самцы жуков-носорогов могут переносить по воздуху и даму своего сердца, но только в том случае, если они достаточно крупны. Более мелкие особи этого сделать, конечно, не могут. Жуки-носороги не только очень красивы, но и полезны. Их личинки развиваются в стволах погибших деревьев и питаются разлагающейся древесиной. Таким образом, они являются важными участниками круговорота веществ. Подавляющее большинство видов жуков-носорогов обитают в тропиках, но есть виды, которые живут и в умеренном поясе. До недавнего времени считалось, что жуки-носороги распространены везде, кроме тундры и тайги. Однако в мае 2000 г. жуки-носороги были обнаружены в Прибайкалье. Оказалось, что личинки жука жили в опилках, которые продавали населению. Опилки зимой медленно перегнивали и не давали личинкам погибнуть во время сибирских морозов. К лету из опилок вывелись жуки, которых и до настоящего времени встречают местные жители.

Жук-олень

Ну а самым крупным рогатым жуком нашей фауны является жук-олень (Lucanus cervus L.). Оленем жук назван за непомерно огромные челюсти самцов, похожие на рога настоящих оленей. Рога эти, длиной чуть ли не в полный корпус самого жука, имеют три острых конца, направленных внутрь, навстречу друг другу. Это оружие, которым жуки не бодают, а кусают, подобно тому, как кусают клешнями раки и крабы. Как и у жуков-носорогов, это оружие нападения на такого же жука-собрата. Крепкие полированные рога легко прокусывают кожу пальца взрослого человека. Жук выходит из куколки уже с готовыми рогами, однако воинственное настроение у него появляется не сразу, и поначалу жуки-олени относятся друг к другу почти миролюбиво, хотя и без особого дружелюбия. Они ищут дубы со свежими, еще не заросшими трещинами, из которых вытекает сладковатый сок. Человеку этот сок покажется неприятным, но жуки его просто обожают. Сокодвижение понемногу иссякает, затягиваются и перестают сочиться раны-трещины, и самцы становятся день ото дня все воинственнее. Жуки вечерами, реже днем, летают по лесу в поисках достойных соперников.

Каждый готов к поединку в любой момент и вступает в него без колебаний. Никакого предварительного выяснения отношений, никаких угроз, никакого ритуала. Стычка немного напоминает классическую борьбу и ведется по простым правилам: надо оторвать соперника от опоры и сбросить его с дерева. Неудачник успевает в падении развернуть крылья и, не помышляя о реванше, улетает прочь искать удачи в другом месте. Если дуэль происходит на стволе дерева, и рогачи находятся в неравном положении – один выше, другой ниже, – то, как правило, победителем становится нижний. Он рывком отрывает противника от коры и перебрасывает его через себя, а потом словно в недоумении замирает с раскрытыми челюстями. Длинные крюкастые ноги не по фигуре тонкие, но необыкновенно сильные и цепкие, и оторвать противника от шершавой коры не так-то просто. Нужна сила немалая, и она есть. При удачном захвате жук проламывает средним зубцом твердые надкрылья, а иногда и голову противника, но это не опасно для жизни, потому что под широким лбом все равно ничего нет, и дырка остается лишь свидетельством участия в битве, знаком отличия ветерана. Голова у рогача угловатая, на вид массивная. Мирная жизнь и смиренное поведение – не для них. Воинственно настроенные рогачи ищут поединка только с себе подобными, словно соблюдая жучиный кодекс чести. Шестиногие «олени» дерутся жестоко, но их сражения никогда не заканчиваются гибелью соперников. К тому же их живучесть просто поразительна. Даже отделенная от туловища голова долго еще может видеть и кусать поднесенного к ней другого жука с прежней силой.

Самки размером чуть мельче самцов, покоренастее. Панцирь у них имеет красноватый оттенок, рогов нет, а челюсти короткие, сильные, острые, как у жуков-дровосеков. Это уже не оружие, хотя укус довольно болезнен, это – рабочий инструмент. Жук-олень южноамериканский Самки откладывают яйца не как попало, а выгрызают углубление для каждого в тронутой тленом дубовой древесине – обычно в старых пнях, в подгнивших комлях порослевых деревьев. А это непростая работа, требующая значительных усилий. Самка, посаженная в деревянную коробку то ли из липы, то ли из осины, за ночь прогрызла стенку темницы и ушла, а самец там так и остался. Пять, а то и шесть лет длится «детство» жука. Это в 30–40 раз больше, чем взрослый период. Столько времени жует личинка полуистлевшую дубовую древесину. За один сезон на таком малопитательном корме богатырем не вырастешь. В этой древесине еще и грибы живут, и они тоже идут в пищу будущим рогачам. Живых, пусть даже заболевших, деревьев олени не трогают. Так что лесу от них только польза. На зиму личинка, конечно, оцепеневает и может выносить сильное промерзание. Жук-олень давно внесен в Красную книгу России как малочисленный вид, требующий особой охраны и защиты от коллекционеров. Но этот вид и прежде не отличался обилием, а основную опасность для него представляют не любители-энтомологи, а птицы. Рогачей ловят вороны, чеглоки, сизоворонки, совы. Достаточно пройти вдоль опушки старой дубравы три-четыре сотни шагов, чтобы найти одну-две оторванные головы и не встретить ни одного живого жука.