Иванов-Петров Александр (ivanov_petrov) wrote,
Иванов-Петров Александр
ivanov_petrov

Category:

Отряд Жуки Coleoptera

Отряд жесткокрылых, или жуков (Coleoptera) - гигантская и разнообразнейшая группа, возникшая очень давно, еще в пермском периоде развития Земли, т.е. около 280 млн. лет назад. Тогда из какого-то примитивного «сетчатокрылого» возник «первый жук», еще с сетчатыми надкрыльями, хищный и неуклюжий. Сейчас в мировой фауне насчитывается около 350 тысяч видов жуков, причем каждый год описываются многие десятки или даже сотни новых видов; в России, вероятно, обитает около 25000 видов.

Жуки встречаются всюду: на поверхности растений и в древесине, в воде и в почве, в навозе и на падали, в гнездах и норах животных, на вершинах высоких гор, в пещерах, в горячих источниках... Самый маленький жук - перокрылка (0,2 мм в длину) меньше самого большого - южноамериканского жука-дровосека гигантского Titanus giganteus (до 22 см в длину) в 1100 раз. Вряд ли найдется другой отряд насекомых, где бы разница в размерах между самыми мелкими и крупными его представителями была так велика. То есть мельчайшие жуки поменьше некоторых одноклеточных животных, а крупнейшие - чуть побольше иных млекопитающих.
13,16 КБ
123,73 КБ
Жуки - первый крупный отряд насекомых с полным превращением. Они в полной мере воспользовались возможностью развить различия между взрослой и личиночной стадиями и получить максимальную выгоду от этого различия. Полное превращение возникало в мире насекомых много раз. Это удобное приспособление отмечает уровень организации насекомых - «мир клопов» едва касается этого уровня (белокрылки, червецы, трипсы), а жуки и все последующие отряды (мухи, перепончатокрылые, бабочки и т.д.) уже вовсю «работают» внутри этого уровня.

Жуки группы Adephaga (хищные жуки, к которым относятся, например, жужелицы), более древней и примитивной ветви жуков, не используют всех преимуществ полного превращения. Личинки у них хищные и питаются той же пищей, что и взрослые, т.е. конкурируют с ними. Хищные, или камподеоидные, личинки (названные так за сходство с первичнобескрылыми насекомыми Campodea) характеризуются сильно развитой, направленной вперед головой с мощными верхними челюстями, имеющими часто серповидную форму, которая позволяет им захватывать жертву. Эти личинки часто очень подвижны, имеют три пары хорошо развитых грудных ног. Именно такое строение характерно для личинок большинства жужелиц, которые, как и взрослые особи, поедают различных беспозвоночных животных.

И только у более высокоразвитых Polyphaga (разноядных) развитие оптимизировано: личинки обычно малоподвижные, они питаются и растут в местах, совершенно отличных от местообитаний взрослых жуков, на которых возложено бремя размножения и расселения. Личинки у жуков этой группы имеют направленную вниз голову и менее развитые и подвижные конечности, которые иногда могут отсутствовать.

Ключ к тайнам строения насекомых - их покровы, и в этом смысле жуки - «насекомые среди насекомых», поскольку они усугубляют и развивают основное направление развития класса насекомых в целом. Если уж иметь твердые покровы, то выгодно сделать их настолько твердыми, чтобы получилась броня, защищающая животное от неприятностей. Для жуков, как отряда в целом, характерно особое строение крыльев, передняя пара которых жесткая, роговидная, защищающая нежные перепончатые задние крылья, главные при полете. Именно за строение передней пары крыльев эти насекомые и получили название жесткокрылых.

Тело жука представляет собой коробку - жесткое, прикрытое сверху броней из прочных надкрылий, оно хорошо защищено от нападения хищников и от повреждений крыльев окружающим жестким субстратом. Жуки процветают благодаря своим надкрыльям. Очень многие древние отряды, имеющие две пары крыльев, находили сходное решение: у тараканов, богомолов, кузнечиков, клопов и многих других насекомых верхние крылья более узкие и плотные, чем нижние, которые они прикрывают и защищают. Но только у жуков это функциональное решение доведено до совершенства: все тело покрыто жестким плотным покровом, компактное, отделы тела плотно сочленены и относительно малоподвижны друг относительно друга, надкрылья надежно защищают сверху крылья и брюшко. Такая конструкция оказалась чрезвычайно удобной как для нападения, так и для защиты: среди жуков есть мощные бронированные хищники, способные справиться со значительно более крупной, чем они сами, добычей, есть хорошо защищенные от членистоногих хищников травоядные формы, такие, как многие листоеды. Броня помогает жукам в самых разных ситуациях: благодаря ей они обитают в навозе (карапузики) и мелких трещинах почвы, под корой и т.д. «Защита жуков» оказалась столь эффективной, что этот отряд является самым крупным (по числу видов) отрядом животного мира и выделяется своими размерами даже среди обильных видами других отрядов насекомых.

Обычно у других животных развитие такой брони связано с ограничением подвижности (панцирные рыбы, черепахи и т.д.). Однако жуки в значительной степени лишены этих неприятностей за счет сравнительно подвижного сочленения отделов тела и крайне малого веса. Вследствие этого жукам удалось достигнуть чрезвычайно оптимальной конструкции тела, способной решать множество частных задач. В результате жуки по разнообразию превосходят все прочие отряды насекомых. Только прямокрылые, равнокрылые и клопы могут до некоторой степени уподобиться им, но не превзойти. В самом деле, такие отряды, как стрекозы и богомолы, дают в общем довольно однообразных хищников, поденки, палочники также выполняют достаточно одинаковые роли в сообществе живых организмов. Даже термиты, несмотря на их удивительное изобретение - общественную жизнь - представляются в целом значительно более однообразными, чем жуки. Среди жуков есть паразиты, похожие, например, на вшей, есть формы с довольно сложным социальным поведением, например, короеды, они демонстрируют удивительные формы заботы о потомстве: у тропических сахарных жуков Passalidae родительская пара кормит пережеванной древесиной, смоченной слюной и смешанной с грибами не способных самостоятельно питаться личинок; есть среди жуков такие совершенные хищники, как жуки-скакуны и стафилины, есть огромное множество разнообразных растительноядных форм, поедающих растительную массу в любых модификациях - от свеженьких листочков и мощных стволов деревьев до гнилой древесины.

Благодаря развитию «брони» (и полного превращения) жуки в значительной мере захватили наземные местообитания, пригодные для мелких членистоногих. Например, сомкнутые покровы, защищающие крылья, позволяют им обитать под поверхностью почвы, и они смогли обжить пустынные местообитания, что не под силу их влаголюбивым сетчатокрылым родственникам. Хотя жуки и могут летать, но полет не стал для них «образом жизни», как для более продвинутых отрядов: жук все же преимущественно бегает, когда муха летает. Следующие отряды - особенно перепончатокрылые и двукрылые - захватили «небо насекомых», они сделали основную ставку на полет и особое развитие инстинктов заботы о потомстве (можно сказать, «на ум»).

Если рассмотреть родственные отношения разных отрядов, «победа» жуков становится еще более убедительной. Среди насекомых с полным превращением («нейроптероидных») существует крупная «жучиная» ветка, куда входят отряды верблюдок, вислокрылок, а также собственно сетчатокрылых. Немногие знают этих насекомых, а жуки известны всем. В «своей» ветви, которая в целом характеризуется слабым развитием полета, жуки, несомненно, нашли наилучшее решение жизненных задач.

У некоторых насекомых личинки выходят из яиц на более ранней стадии развития, чем у родственных форм. У жуков такие процессы «преждевременного» вылупления (дезэмбрионизация) и обратного процесса выхода из яиц на более поздней стадии (эмбрионизация) широко распространены. «Эмбрионизованные» группы, такие как жужелицы и мертвоеды, выходят из яиц хорошо сформировавшимися. Такие личинки обычно ведут свободный образ жизни и часто сразу начинают питаться, как взрослые насекомые: выслеживают добычу, поедают ее. А «недоразвитые» личинки златок малоподвижны и жуют себе окружающий их питательный субстрат. Такие перестройки развития выгодны для насекомых: нужно «показать» внешней среде какие-то признаки, какую-то стадию - пожалуйста, она «вынимается» из яйца и проявляется как признак личинки, надо спрятать невыгодные сейчас признаки - они «сворачиваются», прячутся в яйцо.

«Эмбрионизация» обычно сочетается с хищным образом жизни, а «дезэмбрионизация» характерна для растительноядных форм. Это понятно: хищная личинка должна много и быстро бегать, поэтому у нее должны быть хорошо развитые ноги; она должна находить добычу - значит, иметь развитые усики и глаза, добычу надо съесть - значит, иметь пригодный для этого ротовой аппарат. А растительноядной личинке все это не нужно: она защищена от врагов, обеспечена пищей. Значит, легко «сделать» из хищника - фитофага: надо «только» спрятать в яйцо стадии, характерные для хищника - и готова личинка растительноядной златки. А если надо опять вернуться к свободному образу жизни - жизнь заставляет - то изобретать ничего не нужно, все «готовые» признаки упакованные лежат. Существуют гипотезы, что такой вторичный возврат к «хищному» типу личинок произошел у некоторых долгоносиков и листоедов.

Тем самым развитие жука похоже на единую для всех групп линию, сложенную в гармошку. У одних групп окружающей среде «показываются» одни участки морфогенеза (на стадиях личинки, взрослого насекомого), а другие скрыты (на стадиях яйца, куколки), а у других групп в тех же покоящихся стадиях скрыты совсем иные участки общего морфогенеза. К тому же разные группы проходят разное «расстояние» по общей дороге развития: одни вылупляются раньше, другие - позже. В целом удлинение развития связано с переходом жуков к питанию тканями растений.
11,93 КБ
19,81 КБ
25,18 КБ
24,87 КБ
42,53 КБ
19,53 КБ
51,63 КБ
Tags: entomology
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 24 comments