Полет батерфляй

Полет батерфляй

«Благодаря бабочкам у обычного сада появляется новое измерение, — писала большая любительница и знаток этих созданий Мириам Ротшильд. — Ведь они — точно чудесные цветы, которые бывают только в снах. Цветы из детских фантазий, умеющие отрываться от своих стеблей и воспарять в солнечных лучах. Для меня бабочки — нечто воздушное, ангельское. Когда они рядом, я не смотрю на них аналитическим взглядом профессионального энтомолога». Французский натуралист Марсель Ролан заметил, что бабочки служат для нас «средством, унимающим боль существования». Благодаря изысканной расцветке и воздушной грации бабочки стали объектом вдохновения поэтов, символом бессмертной жизни и самыми популярными насекомыми. Например, знаменитый писатель Владимир Набоков лично открыл несколько видов бабочек, а одна из них названа в его честь.

Бабочки возникли задолго до появления человека. Археологам известен отпечаток крыла бабочки Archeolepis эпохи миоцена. Находка была сделана в 1985 г. на побережье Дорсета (Англия), ее предполагаемый возраст — 180 млн. лет. Таким образом, по мнению специалистов, древнейшая бабочка на Земле принадлежит к группе молей.

Свое научное название (Lepidoptera, т. е. «чешуекрылые») бабочки получили из-за миллиардов крошечных чешуек, которые обволакивают крылышки и создают на них причудливый рисунок. Чешуйки легко осыпаются — например, если взять бабочку за крылышки, они остаются на пальцах в виде цветной «пыльцы».

В отряде чешуекрылых примерно 18 тысяч известных науке видов булавоусых бабочек (они же дневные) и 147 тысяч видов разноусых (моли и ночные бабочки). Общая численность видов составляет вторую по величине группу насекомых после жуков.

Основные различия между булавоусыми и разноусыми бабочками таковы:

— большинство видов булавоусых летает в дневное время суток, а большинство разноусых — ночью;

— среди первых преобладают ярко окрашенные, вторые, по большей части, неприметно блеклые;

— у большинства булавоусых усики, как и следует из названия, характерной булавовидной формы, а у разноусых выглядят иначе;

— в позе отдыха булавоусые, как правило, складывают крылья над телом, а разноусые сидят с раздвинутыми крыльями;

— у большинства разноусых, в отличие от булавоусых, тела густо покрыты волосками, а передние и задние крылья соединены особым крючкообразным приспособлением.

Примечательно, что у отдельных видов самцы и самки разительно отличаются друг от друга, как, например, у непарного шелкопряда (Lymantria dispar). При размахе крыльев 4,5 см самцы значительно меньше самок, чьи размеры могут достигать 7,5 см. Самец окрашен темнее — его передние крылья буровато-серые с темными поперечными волнистыми полосами, а самка — грязно-белая, с крыльями в четких зигзагообразных полосках. Усики самца перистые, брюшко тонкое в отличие от самки, которая обладает тонкими гребенчатыми усиками и заметно утолщенным брюшком, густо покрытым коричнево-желтыми волосками.

Lymantria dispar (самка)

Рот бабочки преобразован в сосущий хоботок, который в обычном состоянии свернут спиралькой. Он используется для добывания основной пищи — цветочного нектара. У некоторых видов хоботок короткий и острый. При этом бабочки распознают вкус пищи специальными органами, которые располагаются на конечностях.

Известно, что все насекомые обладают сложными глазами, состоящими из отдельных глазков-фасеток. Общее число фасеток в глазе бабочки превышает 17 тысяч, у комнатной мухи — 4 тысячи, а у стрекозы — 28 тысяч. Интересно, что ночные мотыльки Deilephila elpenor, обитающие в Европе и Азии, в темное время суток «переключают» свое зрение на цветное, используя «спектральный анализ». Во время проведенного эксперимента эти насекомые в полной темноте находили желтые и голубые искусственные цветки, выбирая их из восьми других оттенков серого цвета. Вторая серия опытов проводилась при лунном освещении, и мотыльки ошибались лишь в 10 % случаев. Однако эти же насекомые не могли отличить между собой более яркие и более темные оттенки одного и того же цвета.

Deilephila elpenor

Выяснено, что мотыльки имеют три типа цветовых рецепторов, распознающих голубой, зеленый и ультрафиолетовый части спектра. При слабом освещении сложная структура глаза мотылька улавливает световые фотоны и отражает их, усиливая световой сигнал почти в 600 раз. Кроме того, глаза чешуекрылых способны воспринимать ультрафиолетовый свет, с помощью которого они могут определять цветочные узоры, не видимые менее чувствительными глазами.

Некоторые мотыльки обладают столь хорошим слухом, что могут обнаружить эхолокационные сигналы питающихся ими летучих мышей. Обнаружив эти ультразвуковые сигналы, ночные мотыльки немедленно совершают мастерский воздушный маневр, позволяющий избежать встречи с врагом.

Все чешуекрылые имеют чрезвычайно острое обоняние, а соответствующие органы расположены главным образом на усиках, или антеннах. Поскольку обоняние является ключевым средством, позволяющим самцу обнаружить самку, оно играет первостепенную роль для выживаемости вида. Самец может почувствовать запах самки на расстоянии мили. Рекорд здесь принадлежит самцу павлиньего глаза (Saturnia pavonia), увенчанному роскошным «плюмажем» из антенн, с помощью которого он способен ощутить запах полового аттрактанта (феромона) самки в радиусе 11 км. Самка несет на себе менее 0,0001 мг этого пахучего вещества, которое оказалось высшим спиртом (С₁₆Н₂₉ОН). Не менее острым обонянием славятся и самцы китайского шелкопряда, отыскивающие половых партнеров. Мужские особи непарного шелкопряда чувствуют запах «подруги» при умеренном ветре на расстоянии 3,8 км, и никакие посторонние запахи не мешают им уловить манящий феромон. Самец императорской моли находит самку на расстоянии 2 км.

Saturnia pavonia — общий вид и роскошный «плюмаж» самца из усиков-антенн

Экзотические цвета и узоры на крыльях не являются просто случайными фантастическими мазками на палитре природы, а служат вполне определенным целям. «Маскировка» бабочек и мотыльков приняла три различные формы:

1) подражание какому-либо неодушевленному предмету — например, мотылек, имеющий форму шипа или бабочка, похожая на листик;

2) имитация опасных и ядовитых животных;

3) покровительственная окраска, скрадывающая насекомых на таком естественном фоне, как мох, кора, листва и т. д.

Этот маскарад не является осознанным или обдуманным, а представляет собой результат естественного отбора. Бабочка-мутант, случайно приобретшая защитную окраску или форму, имеет больше шансов выжить. Затем она передает эти изменения некоторым из своих потомков, и после смены многих поколений они становятся характерными для данного вида. Некоторые отметины (например, шесть «широко открытых глаз» на крыльях американской Precis coenia) предназначены для того, чтобы отпугивать врагов. Глаз на крыле совки эутизанотии выполняет роль мишени, которая может отвлечь врага от жизненно важных органов. Другие цветные узоры (например, у широко распространенной репейницы, или у светлого парусника, называемого «летающим цветком»), несмотря на бросающуюся в глаза элегантность, являются чудесным камуфляжем на фоне часто посещаемых цветов.

Чтобы не стать легкой добычей, некоторые бабочки обзавелись эффективной пассивной защитой. Например, пестрянки (семейство Zygaenidae) обладают предупреждающей окраской, явственно выделяющейся на фоне цветка: черное тело отливает сталью, крылья — с алыми пятнами. Эти насекомые медлительны и неуклюжи, плохо летают. Стоит взять бабочку в руки, и она притворяется мертвой, выпуская из сочленений желтую дурно пахнущую жидкость. Это ядовитая кровь пестрянки, делающая ее несъедобной и поэтому защищенной.

Различие по размерам у чешуекрылых выражено сильнее, чем в любой другой группе насекомых. Так, самая крупная дневная бабочка — это парусник королевы Александры (Ornithoptera alexandrae) из Папуа-Новой Гвинеи. Размах крыльев у самок может превышать 28 см, а масса — 25 г. Этот же вид претендует на звание самой редкой бабочки.

Precis coenia

Ornithoptera alexandrae

Cosdinoscera hercules

Выживанию этих великолепных созданий в естественной среде никак не способствовало пристальное внимание к нему со стороны коллекционеров, страстно желающих иметь у себя под стеклом это чудо природы. В умеренном поясе также найдутся крупные представители отряда — например, бабочки-парусники, некоторые павлиноглазки и коконопряды.

Самая крупная в мире ночная бабочка — Attacus atlas, достигающая величины 30 см и обитающая на Африканском континенте в Атласских горах. Это настоящий «князь тьмы» среди мотыльков. При размахе крыльев в 30 см ее часто ошибочно принимают за птицу. Эта бабочка считается звездой Гонфлерской оранжереи в Париже. Публика может наблюдать за ее грациозными танцами среди настоящих джунглей, выращенных под стеклянными стенами. Еще одним «гигантом» является ночная бабочка Cosdinoscera hercules с размахом крыльев 28 см, обитающая в Австралии и Новой Гвинее. В 1948 г. поступило сообщение о поимке в Иннисфейле (штат Квинсленд, Австралия) самки этого вида с размахом крыльев 36 см.

Zizula hylax

Hyphantia cunea

Самая маленькая дневная бабочка — это Zizula hylax, обитающая в Африке, на Мадагаскаре, Маврикии, в Аравии, тропическом поясе Азии и Австралии. Длина переднего крыла этой крошки всего 6 мм. В свою очередь, самым миниатюрным из ночных видов считается Stigmella ridiculosa, обитающая на Канарских островах. Размах крыльев и длина ее тела всего 2 мм.

Самый широкий ареал обитания среди насекомых у американской белой бабочки Нуphantria cunea из семейства медведиц. Ее прожорливые гусеницы питаются 636 видами растений, которые произрастают в разных уголках земного шара, чем заслужили звание одного из неуничтожимых вредителей сельскохозяйственных культур.

Выяснено, что бабочкам вовсе несвойственна «беззаботность», а их жизнь строго упорядочена и подчинена биологическим часам. У дневных видов утро посвящено собиранию нектара, т. к. в мире насекомых бабочки — лучшие опылители после трудолюбивых пчел. К полудню наступает время брачных игр, и самцы начинают преследовать самок. У гигантских тропических бабочек Attacus atlas совокупление может продолжаться до 36 часов, причем самка испускает настолько сильные феромоны, что их запах чувствуется на расстоянии даже людьми. В 2–3 часа пополудни самки обычно откладывают яйца на листьях растений, а к вечеру в мире чешуекрылых воцаряется спокойствие, и бабочки возвращаются в укрытия.

Ночные бабочки, соответственно, активны в темное время суток и опыляют цветки, раскрывающиеся ночью. Интересно, что между бабочками и опыляемыми растениями может существовать взаимовыгодное сотрудничество. В качестве примера можно привести ночную бабочку юкку (yucca moth), обитающую в пустыне и являющуюся единственным опылителем растений с одноименным названием.

Yucca moth

Опыление происходит следующим способом. Бабочка собирает пыльцу от одного соцветия и несет ее к другому растению, летя на запах нектара. По прибытии она безошибочно «выгружает» пыльцу в нужном месте, чтобы завязались семена. Здесь же бабочка откладывает 3 яйца, и ее гусеницы питаются семенами, которые образовались в результате опыления. В качестве пищи используется лишь малая часть семян, а большинство их сохраняется и дает жизнь новым растениям.

Самая высокая скорость полета, достигающая 113 км/ч, зарегистрирована у совки вида Agrotis ipsilon с размахом крыльев 4,5 см. Бражники (семейство Sphingidae) обладают обтекаемым телом и узкими крыльями, развивая скорость до 50 км/ч, и мигрируют на далекие расстояния. При этом скорость полета капустницы всего 9 км/ч, а хлопковой совки (Helicoverpa zea) — 28 км/ч. В ходе экспериментов и наблюдений ученые выяснили, что скорость полета бабочек зависит от многих показателей: веса самого насекомого, температуры, влажности и кислородной насыщенности воздуха, солнечной радиации, скорости ветра, угла полета и даже изолированности места обитания. Во время полета средняя частота взмахов крыльев в 1 секунду составляет 35–40, а комнатная муха делает это в 10 раз чаще.

Среди бабочек есть не только быстрые летуны, но и заядлые путешественники. Например, бабочки-монархи (Danaus plexippusi) совершают перелеты на тысячи километров, чтобы провести зиму в горных лесах Мексики. Интересно, что они размножаются несколько раз в течение лета, но перелеты совершает лишь последнее поколение.

По оценкам специалистов, это самые длительные миграции среди представителей отряда чешуекрылых. Каждую осень миллионы хрупких созданий поднимаются в воздух в Южной Канаде и отправляются на юг, нисколько не уступая в выносливости перелетным птицам.

Danaus plexippusi

Ученые проследили маршруты движения этих потрясающих насекомых и выяснили особенности миграционного поведения. Бабочки, обитающие на западе континента, летят к побережью Калифорнии, а живущие на востоке путешествуют через Флориду и побережье Мексиканского залива и садятся высоко в Альтиплано, северо-западнее Мехико. Так, помеченная самка, выпущенная Дональдом Дэвисом в парке Прескиль вблизи Брайтона (Канада) 6 сентября 1986 г., была вторично отловлена на расстоянии 3432 км, на горе вблизи Аньянгуео (Мексика) 15 января 1987 г.

Путешественники неизменно, из года в год, следуют одними и теми же маршрутами, останавливаясь, чтобы подкрепиться нектаром диких цветов. Особенной популярностью у них пользуется золотарник. Оказавшись на «зимних квартирах», бабочки собираются плотными массами, формируя на стволах деревьев шевелящийся пестрый ковер, хотя прилетают обычно группами не более 10 особей. Весной данаиды вновь улетают на север. По пути самки откладывают оплодотворенные яйца на листья молочая. Ко времени окончания путешествия в родных краях практически все из первоначальных мигрантов погибают. Выведшиеся из яиц особи продолжают путешествие на север, откуда осенью начнется очередной перелет на юг.

Хотя ученые достаточно точно установили, что бабочки ориентируются с помощью солнца, но о том, как они приспосабливаются к перемещениям светила в течение дня, было известно гораздо меньше. Оказалось, что частью «солнечного компаса» у данаид является их суточный ритм, подчиненный так называемому «часовому гену», запускающему механизм «внутренних часов». Также выяснилось, что неестественное постоянное освещение нарушает функционирование этого гена. Так, после нескольких дней жизни в лаборатории, где продолжительность дня была примерно равна естественной для осени, во время миграции бабочки сохраняли правильное направление на юго-запад. Бабочки, световой режим для которых был сдвинут (освещение с 1.00 до 13.00), выбирали юго-восток, а те, кто находился под постоянным освещением, летели прямо к солнцу, утратив чувство направления.

Успешному перелету и зимовке способствуют также подходящие климатические условия, т. к. для выживания данаидам свойственен очень узкий диапазон температуры и влажности. В последние годы в горных хвойных лесах к западу от Мехико царит дождливая погода в сочетании с минусовой температурой, что оказывается практически смертельным для беззащитных насекомых. Когда подобный катаклизм произошел в январе 2002 г., погибли почти 80 % зимовавших в Мексике бабочек. Несмотря на то, что бабочки-монархи являются одним из самых распространенных американских видов, при подобных резких колебаниях численности они могут исчезнуть с лица Земли менее чем за 50 лет.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.