Крылья насекомых
» Членистоногие » Крылья насекомых
Способность к полету, несомненно, сыграла для насекомых ключевую роль в успешном освоении нашей планеты. Именно на этой группе животных природа впервые опробовала принципиально новый способ передвижения. Покорение воздушной среды стало возможным благодаря формированию особого органа — крыла.
Первые насекомые, которые им обладали, появились около 300 000 000 лет назад. Среди современных животных крылья имеются также у птиц и отдельных млекопитающих, например представителей отряда рукокрылых — летучих мышей и крыланов.
Однако следует понимать, что у крупных таксономических групп происхождение летательных органов различно. В отличие от других животных насекомым не пришлось принести в жертву конечности или претерпеть кардинальные анатомические перестройки.
|
| Среди известных нам сегодня насекомых крыльев никогда не было у представителей отрядов бессяжковых, ногохвосток, двухвосток и щетинохвосток |
Строение
В общем случае насекомые располагают двумя парами крыльев: одна находится на втором грудном сегменте, другая — на третьем.
Само крыло представляет собой вырост боковой складки тела и состоит из верхнего и нижнего слоев, между которыми имеется щель. Через эту щель из полости тела поступает гемолимфа (кровь), питающая ткани.
Прочность крылу придает сложная система трубковидных утолщений, или жилок, внутрь которых заходят нервы и трахеи (органы дыхания). Особенности строения и жилкования крыла служат важнейшими признаками для идентификации и классификации насекомых.
|
| В сетчатых крыльях между продольными жилками располагается множество поперечных. Такое строение характерно для стрекоз и сетчатокрылых насекомых (златоглазки, верблюдки, муравьиные львы) и др. |
| Движение крыльев происходит за счет сокращения мощной грудной мускулатуры и имеет сложную траекторию, напоминающую восьмерку. Некоторые насекомые способны совершать более 1000 взмахов в секунду |
Особенности
У многих насекомых пары крыльев могут отличаться по форме, размерам и функциям.
Нередко эти отличия носят ярко выраженный характер. Первая пара крыльев у жуков, тараканов, прямокрылых и некоторых других насекомых преобразована в прочные надкрылья, которые защищают от повреждений сложенную под ними вторую перепончатую пару.
Например, как у божьей коровки.
Передняя пара крыльев клопов получила название полунадкрыльев, поскольку две трети ее длины, начиная от основания, имеют плотную структуру, а оставшаяся треть сохраняет перепончатое строение. Помимо непосредственного участия в полете, полунадкрылья выполняют покровную функцию.
Крылья чешуекрылых (бабочек), как следует из названия, покрыты чешуйками, которые и определяют итоговую окраску и узор.
Некоторые насекомые утратили крылья вторично, уже в процессе эволюции. Это произошло в силу особенностей среды обитания, образа жизни и развития. В качестве примера можно назвать известных паразитов: блох, вшей и пухоедов.
Виды майских жуков
Род майских жуков довольно крупный, точное количество входящих в него видов неизвестно (около 60). Наиболее популярными являются:
- майский жук восточный;
- майский жук западный;
- майский жук закавказский.
Длина туловища – 2-2,9 см, ширина – 1-1,46 см. Самки крупнее самцов. Тело крупное, выпуклое, продолговато-выпуклой формы. Окраска частей туловища различается, но преобладают буро-красные оттенки.
Темя и затылок черноватые. Голова покрыта многочисленными мелкими точками и длинными светлыми желто-серыми волосками. Глаза довольно выпуклые, среднего размера. Усики красно-бурые, с темно-коричневой булавой, состоят из 10 члеников.
Щиток крупный, блестящий, гладкий, покрыт мелкими точками. Пигидий отвесный, у вершины резко утончается в отросток, покрыт густыми шпилевидными точками и густыми короткими волосами желто-серого цвета.
Переднеспинка чуть уже основания надкрылий, покрыта круглыми мелкими точками и желто-серыми волосками.
Ноги короткие, несильные, красно-бурые, покрыты волосками. На передних голенях снаружи 2-3 зубца.
Выделяют два подвида майского жука восточного:
- Melolontha hippocastani romana – верхняя сторона туловища, в том числе и переднеспинка, покрыта густыми белыми волосовидными чешуйками, переходящими в волоски.
- Melolontha hippocastani mongolica – более коренастый жук, имеющий чуть более короткую и толстую вершину пигидия.
Хрущ майский восточный широко распространен в Восточной Европе, встречается в России, Северной и Южной Европе, Северной Монголии и Северном Китае. Граница его обитания с северной стороны проходит через Выборг, Архангельск, Тарту, с восточной – от Якутии по тихоокеанскому побережью, через Маньчжурию до Пекина, с южной – через Дунай, Одессу, Запорожье, Уральск, Алтай и Шанхай.
Майский жук западный / хрущ майский западный (Melolontha melolontha)
Длина – 2,3-3,2 см. Туловище коренастое, продолговато-овальное, широкое и выпуклое. Для западного майского жука, как и для восточного, характерна цветовая изменчивость: разные части тела могут различаться по цвету. Низ туловища, переднеспинка и голова черные, надкрылья красно-бурого цвета.
Надкрылья с 5 узкими ребрами, покрыты густыми короткими или редкими длинными волосками. Промежутки между ребрами имеют мелкие точки, короткие бело-серые волоски. Переднеспинка темная, с короткими серо-желтыми волосками. Бока брюшных сегментов имеет крупные белые пятна треугольной формы. Грудь покрыта длинными густыми бело-серыми волосками.
Пигидий к концу сужается и переходит в длинный отросток, у самки он короче, чем у самца.
Голова маленькая, втянута в переднеспинку. Усики десятичлениковые, у самца с более крупной булавой, буровато-рыжие.
Ноги коричнево-рыжего цвета, передние голени снаружи с 2-3 зубцами.
Майский жук западный встречается в большей части Европы, а на востоке – в европейской части бывшего СССР (Молдавии, Литве, Эстонии, нескольких областях Украины). Встречается вредитель и в России. Границы его обитания с северной стороны проходят через юг Швеции и север Подмосковья, с восточной стороны – от Эстонии на Смоленск, далее Курск, Воронеж и Харьков, с южной стороны – через Запорожье, Кропивницкий, север Одесской области и низовье Днестра.
Майский жук закавказский / хрущ майский закавказский (Melolontha pectoralis)
Длина туловища – 2,1-2,9 см. Тело коренастое, широкое и сильно выпуклое. Низ туловища, переднеспинка и голова черные, надкрылья, пигидий, щупики, усики и ноги могут быть светло-коричневыми, коричнево-красными и практически черными.
Надкрылья удлиненные, имеют 5 узких сильных или слабых ребер, между ними морщинки и густой мелкий пунктир.
Пигидий у жука большой, отросток более короткий и на конце заостренный, у самки отросток практически отсутствует.
Хрущ майский закавказский встречается на Кавказе, в Средней и Южной Европе (Франции, Венгрии, Австрии, Румынии, Северной Италии и южной части Германии).
Первые опыты. Успешные и не очень
Арт-объект «Летатлин» был призван вдохновлять и летать не умел
Пока одни развивали теорию машущего (и обычного) полета, другие лица России активно строили конструкции, по мнению разработчиков, способные перевозить человека.
Одним из первых в 1895 году был продемонстрирован незаконченный орнитоптер конструкции А.Н. Костикова-Алмазова с высотой около 4 метров. Создатель попытался собрать средства для завершения изготовления и проведения экспериментов, но спонсоры так и не были найдены.
Работавшему примерно в эти же годы В.А. Татаринову повезло чуть больше — ему удалось получить правительственное финансирование, которое использовалось для постройки орнитоптера зонтичными крыльями с самостоятельно открывающимися клапанами. Однако и эта работа не была окончена.
А вот аппараты Татаринова должны были, по мнению самого автора
Первый махолёт, построенный в России в начале ХХ века больше известен как орнитоптер Смурова. Аппарат имел мотоциклетный двигатель в 3,5 л.с., от которого имелся привод на крылья и колёса.
По замыслу автора, аппарат должен был разгоняться на старте тяговым усилием своих передних колёс от двигателя, а после переключения двигателя на крылья — взлетать.
Зато орнитоптер Смурова смог совершить полет
Аппарат был испытан в 1913 году на московском аэродроме в присутствии Н.Е. Жуковского, но не взлетел.
В 1908 году, в городе Тифлис на Махатской горе, состоялась серия из тридцати успешных полётов мускульного орнитоптера-планера с ножным педальным приводом А.В. Щиукова. Однако, этот аппарат не получил развития.
Механические способы борьбы
Отлов летающих, взрослых жуков не представляет большой сложности и является самых эффективным (на данном этапе) и разумным. Это можно сделать следующим образом.
Световые ловушки
В емкость, вымазанную изнутри вязким веществом, например солидолом, ставят источник света. В безветренную погоду это может быть свеча. Поздно вечером, когда стемнеет, ловушка выносится в сад и зажигается свет. Жуки слетятся на свет и увязнут в густой субстанции.
Липкая бумага
Для этого хорошо подойдут газеты, которые с одной стороны нужно намазать любым клеевым невысыхающим составом. Затем они раскладываются на грядках (особенно хороший «урожай» удается собрать на клубнике) или развешиваются на деревьях.
Сбор личинок вручную
Бороться с гусеницами хруща куда сложнее, чем с летающими особями. Их механический сбор долог, трудоемок и должен производиться на свободном от посевов участке в теплое время года, пока они не ушли зимовать на глубину. При перекопке делянки летом большинство их можно обнаружить и собрать на глубине 10-20 см. Однако часть их обитает гораздо глубже, до 0,5м, и добраться до них с лопатой куда сложнее.
Задернение участка белым клевером
Метод основывается на том, что для хруща губительным является почвенный азот. Поэтому посадка растений, активно накапливающих азот из воздуха и синтезирующих его в почву, является действенным методом борьбы с вредителем. В частности, таким растением является белый клевер. Для плодовых же культур азот, напротив, очень полезен и имеет способность повышать урожайность и качественные характеристики плодов. В частности, белым клевером опытные аграрии рекомендуют обсаживать приствольные круги фруктовых и ягодных деревьев и кустарников. Бонусом является и то, что клевер угнетает рост сорных трав и делает почву более плодородной.
Помощь насекомоядных
В первую очередь, это птицы, например, скворцы. Привлечь их на свой участок можно постройкой скворечников. Риск повреждения птицами посевов можно нивелировать другими способами, зато вредителей на близлежащей территории будет значительно меньше.
Особенно хорошо, если на участке поселятся ежики, которые умеют добывать и любят лакомиться жуком и его гусеницами, находя их в земле. Чтобы привлечь ежей, не нужно особо стараться, наши дачи являются для них прекрасным домом. Главное — не мешать им жить и плодиться, соблюдать тишину, а иногда и подкармливать этих огородных тружеников.
Майские жуки
Существует 3 отряда жуков: западноевропейский, восточный и редкий. Внутри этой классификации – около 25 подвидов, отличающихся крупными размерами. Каждый из 3 видов в период активного передвижения способен за ночь уничтожить несколько гектаров леса-молодняка. Скорость перелета взрослой особи достигает до 3 метров в секунду, а высота полета колеблется до 100 метров. Такая особенность, как полет по прямой траектории, до сих пор остается загадкой для энтомологов. Еще одна характерная часть физиологии – направление головы в состоянии покоя: север или восток.
Выглядит жук непримечательно: тело овальной формы, а окрас, в зависимости от вида, может быть черным или красным. Наперекор законам аэродинамики 2 двойных крыла, прикрепленных к груди, способны поднять собственный вес тела и перемещать его на большие расстояния. У него три пары лапок. Имеется главный орган – усики, который помогает с поиском питания. Кроме этого он обладает превосходным зрением. Пищеварительный орган – челюсти. Жук-вредитель активно себя проявляет в ночных условиях, что и затрудняет борьбу с ним.
Где обитает майский жук
Майский хрущ (второе его название) может встречаться в любой стране мира, кроме территории с вечной мерзлотой. Если говорить об общей среде обитания, то восточные облюбовали для себя высокие кроны деревьев, а вот западноевропейские майские жуки обитают на холмах и лесистых возвышенностях. На территории России живет несколько подвидов, которые можно встретить в разных уголках страны, в том числе и в Якутии.
Чем питается майский жук взрослый
Питается взрослая особь исключительно листьями таких деревьев как клен, липа, береза, рябина и практическими всеми плодовыми деревьями и кустарниками, при этом траву он не употребляет. Еще одна особенность: жуки питаются не только листами, но и цветами, завязью плодов, не пренебрегают хвоей. Преимущественное время жора: апрель-май, после зимней 8-месячной спячки.
Описание
Они касаются образа жизни, размножения, поведения.
Продолжительность жизни
Эти жуки в течение жизни проходят несколько этапов развития. Формирование насекомых в виде личинок под землей занимает 4-5 лет. При этом взрослые особи, которые выбрались на поверхность, живут максимум 5-7 недель.
Места обитания
Для хрущей характерен широкий географический ареал распространения. Они живут в Азии, Европе, Северной Америке. Есть эти насекомые и на некоторых островах Океании. Большая часть разновидностей таких особей живет в умеренном климате. Однако также встречаются виды, которые обитают в жарких тропиках.
Жуки предпочитают жить в лесистой местности и около рек. В этих местах не только присутствует пища, но и есть рыхлый песчаный грунт. В зонах с глинистой почвой такие насекомые не встречаются. Дело в том, что в таких местах самки не могут вырыть туннель и отложить яйца.
Образ жизни
Эти насекомые придерживаются четкого распорядка. Каждая однородная популяция имеет свои года массового лета. Они довольно редко меняются. Так, для жуков аберрации Rex характерен лет раз в 5 лет. При этом у Nigripes он наблюдается каждые 4 года. Но это вовсе не означает, что между указанными годами жуки не встречаются.
Каждый год вылетает определенное число жуков каждой разновидности. Однако массовые перелеты выполняются по четкому графику. С момента рождения и до конца жизни майские жуки занимаются поиском пищи.
Когда насекомые выходят на поверхность, они сразу отправляются в полет и занимаются поиском зеленой листвы и молодых побегов. При этом они способны наносить серьезный урон сельскохозяйственным посадкам. Издавна майские жуки считаются настоящим бедствием для фермеров, поскольку они съедают и портят основную часть урожая.
Сегодня существует много методов уничтожения майских жуков. Раньше активно применялось опрыскивание полей и близлежащих участков пестицидами. Однако этот способ представляет опасность и для людей. Потому сегодня он не применяется.
Дачники часто занимаются сбором взрослых жуков вручную. При этом личинок они уничтожают во время прополки и вскапывания грунта. Однако наиболее перспективным вариантом считается способ стерилизации самцов насекомых при помощи ионизирующего излучения. Этот метод помогает уменьшить численность последующих поколений на 75-100 %. Однако этот способ еще мало изучен, потому не может применяться повсеместно.
Питание
Эти насекомые преимущественно питаются молодыми побегами, цветками и листьями. При этом хрущи в большей степени поражают плодовые деревья – груши, яблони, сливы, черешни. Также они часто встречаются на крыжовнике.
Личинки майских жуков, которые развиваются в земле, считаются более прожорливыми по сравнению со взрослыми насекомыми. Они поедают корни множества молодых культур и приносят сельскому хозяйству значительный урон.
Природные враги
Сами по себе хрущи выступают пищей для разных птиц и животных. Ими питаются кроты, барсуки, ежи. Также майских жуков могут склевывать грачи и скворцы. Помимо этого, их едят летучие мыши.
Жизненный цикл
Цикл развития насекомых продолжается 4-5 лет. В конце мая появляются взрослые самки, которые спариваются с самцами и откладывают яйца в верхний слой грунта на глубину 15-20 сантиметров. Обычно самки откладывают по 50-80 яиц.
Спустя 1-1,5 месяца появляются белые личинки. Вначале они являются мелкими и слабыми. В первый год личинки остаются на том же месте. В этот период в их рационе преобладает почвенная органика – перегной. Со второго года насекомые расползаются по земле и занимают все новые и новые участки.
В грунте личинки майских жуков живут в течение 3-4 лет. За этот период они проходят несколько этапов развития. Примерно в середине лета четвертого года начинается стадия неподвижной куколки. Затем из нее появляется взрослый жук. Он начинает усиленно питаться. На этом этапе начинается новый жизненный цикл. При этом в грунте находится много личинок разного возраста.
Первый шаг — провал. Второй — ещё один
Леонардо придумал множество технических систем. Махолет тоже был
Впервые махолет спроектировал Леонардо да Винчи. Вероятно, до него какие-то попытки создать устройство, копирующее полет птицы, тоже были, но именно он оставил после себя чертежи орнитоптера, приводимого в действие силой человека.
Ученый даже оставил комментарии для испытателя летательного аппарата в 1485–1487 годах:
Надобно также, чтобы опускание крыльев производилось силою обеих ног одновременно, дабы ты мог задерживаться и балансировать, опуская одно крыло быстрее другого, смотря по надобности, так, как ты видишь это делают коршуны и другие птицы.
И при том, опускание посредством двух ног всегда бывает более мощным, чем посредством одной.
А поднимание крыльев должно совершаться силою пружины или, если хочешь, рукой, а еще лучше поднятием ноги, это лучше, потому что руки у тебя тогда свободны».
Еще один мифический аппарат
Результаты испытаний его конструкции неизвестны — по всей видимости, сам Леонардо не осуществил задумку. Однако известно о более поздних попытках испытания. Увы, конструкция оказалась неспособна к полету.
Подобные аппараты строились и в других странах. Даже в России известно не менее десятка документов, описывающих полеты на махолётах с мускульной тягой (мускулолётах).
Подобие птицы пытались построить несколько веков
Наиболее детализированное — «Дело воеводы Воейкова 1730 года», гласит, что попытка оказалась удачной, хотя и беcперспективной:
Как выглядит майский жук
Майский жук отличается весьма крупными размерами. Особи могут достигать 17,5-31,5 миллиметра в длину. Хрущи отличаются широким туловищем. Оно является выпуклым и обладает удлиненной формой. Тело хрущей характеризуется красно-коричневым или черным окрасом.
Сверху туловище насекомого покрывает хитиновый панцирь. Оно включает несколько элементов – брюшко, грудь и голову. Грудь содержит 3 членика, а брюшко – 8. Надкрылья особей покрывают задние крылышки и спину, обеспечивая им защиту от внешних факторов. Эти элементы отличаются красно-коричневым и желто-бурым окрасом.
Жук обладает небольшой головой, которая втянута в надкрылья. Оно отличается темным окрасом. Иногда присутствует небольшой зеленый оттенок.
Голова и переднеспинка особей покрыты волосками наибольшей длины. Они образуют продольные полоски. На надкрыльях также находятся удлиненные волоски, однако они носят одиночный характер. Грудь покрыта длинными волосками. Для них характерен желтоватый оттенок.
По бокам туловища находятся белые треугольные пятна. Брюшко покрывают гладкие волоски и чешуйки. При этом в него входит 8 сегментов. На поверхности присутствуют небольшие отверстия, которые называются дыхальцами. Через них воздух проникает в дыхательную систему, а затем распространяется по внутренним органам.
Для хрущей характерно наличие 3 пар членистых конечностей. Они тоже покрыты волосками. Первая пара конечностей находится в области переднегруди, вторая – располагается в зоне среднегруди, а третья – растет из заднегруди. В зоне голеней передних конечностей присутствует 2-3 зубца. Задние и средние голени являются тонкими. При этом их верхние элементы немного расширяются. Снаружи присутствует слабый поперечный киль, который включает небольшие шипы.
Лапки насекомого по длине не превышают голени. Внизу их покрывают короткие щетинки. Для хрущей характерны мощные коготки, которые изгибаются в виде дуги. Около основания расположен острый зубец, который направлен немного назад.
Усики жуков представлены в виде одной пары. Они выполняют функцию обоняния и включают 10 члеников. Третий из них является удлиненным. Для последних жгутиков усиков самцов характерна сильно изогнутая форма. Они включают 7 одинаковых пластов, напоминающих веер. У самок булава состоит из 6 пластинок и характеризуется меньшими размерами.
Для хрущей характерен грызущий ротовой аппарат. Это помогает им без труда разгрызать растительные побеги. По краям рта насекомого располагается 3 пары ротовых придатков. При этом первая пара – это жвала. Она считается верхними челюстями. Вторая пара – это нижние челюсти, каждая из которых включает по 1 щупику. Третья пара является сросшейся. Она включает так называемую нижнюю губу. От этого элемента тоже отходят щупики. Они относятся к органам осязания. Верхняя губа напоминает небольшую пластинку. Она закрывает подвижные ротовые придатки.
Во время еды хрущ преимущественно использует верхние челюсти. Также он задействует и нижние челюсти. При этом щупики способствуют продвижению пищи поближе ко рту.
Для хрущей характерен большой хитиновый щиток, который имеет гладкую поверхность. Он характеризуется полуовальной формой. На щитке находятся короткие чешуйки, напоминающие волоски. Иногда они покрыты узором в виде пунктира.
Хитиновый выступ, который располагается на конце брюшка, представлен в виде длинного отростка. Он может обладать треугольной или более тупой формой. При этом данный элемент бывает наклонным или отвесным. Самцы отличаются хорошо развитым пигидием. У самок он проявляется намного меньше.
Майский жук как участник дорожного движения: осторожно!
Начнем с того, что для многих граждан, сидящих за рулем, встреча с майским жуком является событием неприятным, пугающим, а, в некоторых случаях, и опасным, поскольку майские жуки не признают правил дорожного движения и летают везде, как им заблагорассудится.
С точки зрения транспортного средства, движущегося по трассе, майский жук представляет собой большую хитиновую пулю, снабженную множеством выростов и крючков. И, если водитель машины при очередном ударе в ветровое стекло, просто громко помянет чью-то там мать и поедет дальше, то мотоциклист в аналогичной ситуации испытает гораздо более широкую гамму ощущений.
На собственном опыте опробовал столкновение с жуком на скорости около 90 км/ч. Удары, пришедшиеся как в тело, так и в шлем были весьма чувствительны. Если бы тело не прикрывала черепаха, то, возможно, был бы синяк как от страйкбольной пули. А вот что бы было, не будь на мне шлема…
Друзья! Это не просто реклама, а моя, автора этого сайта, личная просьба. Вступите, пожалуйста, в группу ЗооБота в ВК. Это приятно мне и полезно вам: там будет многое, что не попадет на сайт в виде статей.
Специально для любителей кататься с открытым лицом, сообщаю, что у человеческого глаза мало шансов выдержать столкновение с майским жуком. Да и удар в любую другую часть лица, с очень большой вероятностью приведет к травме и, что гораздо опаснее, к аварийной ситуации на дороге.
Впрочем, что там мотоцикл! Даже в ипостаси велосипедиста я неоднократно получал чувствительные удары майских жуков (а ведь у них есть еще и немаленькая собственная скорость – до 11 км/ч, плюс скорость ветра). В случае с велосипедом, опасность, конечно, минимальная, но, поскольку велосипедисты редко бывают закованы в броню, ощущения могут быть даже острее.
