Насекомые семейства цикад (Cicadidae) покидают свой экзувий

Цикады – это насекомые с неполным превращением. Личиночные стадии отличаются от взрослых только размерами и недоразвитыми крыльями. Это очень удобно, ведь неполное превращение позволяет обходиться без стадии куколки. Насекомому не приходится тратить уйму энергии на то, чтобы закутаться в кокон, превратить своё тело в холодец и пересобрать совершенно в другую форму.

Но есть у полного превращения и серьёзное достоинство: родители не конкурируют с детьми. Посмотрите, например, на бабочек. Их гусенички – это неторопливые пожиратели листьев, тогда как взрослые пьют нектар и опыляют цветочки. Никто ни у кого не ворует пищевую базу, всем очень удобно жить.

Cercopis vulnerata

Церкопиды (лат. Cercopidae) — семейство цикадовых равнокрылых насекомых. 

Наверное каждый из нас сталкивался с этими маленькими странными насекомыми. Санузел, деревенский сарай или просто старый дом. Ну, на худой конец, в Майнкрафте вы их точно видели! 

Почему упрощённые, кстати? Наши ребятки относятся к первичнобескрылым насекомым. Их предки никогда не умели летать. Большинство аналогичных насекомых — узкоспециальные выживальщики, обитающие в строго конкретных условиях и в пределах небольшого ареала, в пещерах, например. А чешуйниц можно найти везде, где обитает человек!

Всё, что нужно чешуйницам — высокая (75-97%) влажность и комнатная температура. Еду животины без проблем найдут сами. Чешуйницы способны переваривать целлюлозу и хитин, очень уважают крахмал. Поэтому они питаются всем подряд — от клея до книг.

Как будто этого недостаточно, чешуйницы ещё и удивительно живучи. Их маленькое, не более 2 сантиметров тельце покрыто серебристыми чешуйками, которые легко отрываются при контакте. Поэтому чешуйница выскальзывает из паутины и жвал квартирных хищников.

Самое интересное — чешуйки со временем восстанавливаются. И не только они. Чешуйницы отращивают утерянные лапки, усики и хвостовые щетинки всего за 3-4 недели. Так как развитие насекомых упирается в линьки, рост и регенерация для большинства из них — больная тема. Взрослые насекомые, как правило, не линяют, поэтому при потере конечности вынуждены доживать свой век как придётся. А вот чешуйницы линяют до 30 раз в год, даже когда достигают зрелости. И срок жизни у них аж 3 года! Невиданные долгожители по меркам насекомых!

Всё написанное выше создаёт им образ крайне суровых и живучих созданий, которые без проблем могут выжить в почти любых условиях. Но это не совсем так. Есть у животин и парочка недостатков. Первый: они почти беззащитны. Чешуйницы обладают слабыми челюстями, относительно медленно бегают, а чешуйчатая защита очень долго восстанавливается.

Вторая проблема заключается в их низкой плодовитости. За всю свою жизнь самка отложит менее 100 яиц. Она сильно проигрывает в плодовитости тараканам и другим домовым вредителям, поэтому часто вытесняется ими.

А жаль. В отличие от тараканов, эти членистоногие вылезают строго по ночам, избегают питания человеческой пищей и не переносят опасных для гомосапиенсов паразитов и болезней. Разве что продукты их жизнедеятельности могут вызвать аллергию. Но и это случается нечасто.

Думаю, каждый знает, как выглядит бабочка. Про гусеницу даже не спрашиваю, этот пакет информации мы заочно получили, когда пешком под стол ходили — с первым червивым яблоком. А как выглядит насекомое в момент между детством и зрелостью, в куколке? Ответ не слишком понравится особо впечатлительным читателям: если вскрыть морщинистый кокон в разгар трансформации, из него покажется странная масса, похожее на желе! Тела там не будет! Неужели в куколке насекомое полностью растворяется? И как в таком случае оно собирается заново?

Чтобы понять, что происходит, нужно знать: чем заполнена куколка. Часть странной субстанции — это металлопротеиназы. Специальные ферменты, которые расщепляют белки на составляющие. Как они там оказались? Так надо же старое тельце гусеницы как-то уничтожить! Само по себе развалиться оно не сможет, отдаться на растерзание бактерий и грибков-редуцентов — тоже не вариант, они продукт, так сказать, попортят. По факту, насекомым приходится переварить самих себя.

Насколько сильно тело внутри куколки будет похоже на суп, зависит от отряда насекомого. Помимо бабочек, переходная форма есть у всех насекомых с полным превращением: жуков, комаров, мух. У большинства из них организм на пару дней превращается в нечто, напоминающее застывшее желе. Клетки держатся друг с другом на честном слове. В таком состоянии из них удобно лепить что-то новое.

Возьмем в пример гусеничку. Клетки, которые раньше были её ножками, останутся на месте, просто пересоберутся в конечности взрослого насекомого. Клетки, которые раньше были защитными щетинками, распадутся. Бабочкам они не нужны. Зато питательные вещества от лишней части тела очень пригодятся для растущего организма. А некоторые органы вообще останутся в неизменном виде: передняя и задняя части кишки, трахея, выделительная система.

Но что делать с новыми частями тела, которых у личинки раньше не было? Здесь на помощь приходят имагинальные диски. Это особые клетки. В насекомых они заложены с самого рождения, но активируются тогда, когда личинка обратилась в куколку, и старое воплощение растаяло. Именно они, насыщаясь питательными веществами, формируют новые органы из всего того, что вокруг них плавает.

У многих жуков и бабочек в имагинальных дисках заложено развитие крыльев и половой системы. А у мух дрозофил в дисках, как в матрешке, заложено все взрослое тело! Процесс метаморфозы дрозофил самый разрушительный — их тело действительно почти полностью превращается в бульон. По чертежам имагинальных дисков новый, взрослый организм пересобирается из старых кирпичиков личинки.

Получается, что из всех живых существ, дрозофилы — настоящие везунчики! По факту, они могут праздновать сразу два дня рождения в год!

Насекомые и зима — вещи плохо совместимые. Даже в южных регионах России взрослые насекомые дружно отбрасывают лапки при наступлении первых холодов. Поэтому логично ожидать, что на Крайнем Севере насекомых не будет вообще. Но их там не меньше, чем в других регионах! Как маленькие членистоногие умудряются пережить короткое лето и суровую зиму?

Если честно, то с трудом. Большинство стандартных способов зимовки либо не работает вообще, либо требует серьёзной доработки. Под корой карликовой берёзы не спрятаться, кучи гниющих листьев не найти. Да и вечная мерзлота не очень похожа на рыхлую почву, в которой можно переждать холода.

Но знаете, кто здесь чувствует себя зашибись? Комары и мошки! Чем дальше на север, тем больше паразитов пищит у вашего уха. В центре тундры двукрылые и вовсе превращаются в доминирующую форму жизни. Кровососы стоят в основе тундровой экосистемы. Взрослые опыляют цветы вместо бабочек и пчёл. Личинки становятся основным кормом в бедных на живность водоемах. И, конечно, комары тучами вьются над стадами северных оленей.

Главный секрет успеха комариной братии — скорость размножения. Даже за короткое арктическое лето комары умудряются вырастить от 3 до 10 поколений! А каждая самка оставляет после себя сотни или даже тысячи потомков. Такую орду не убьют ни резкие заморозки, ни длинные суровые зимы. Кто-то точно выживет забившись в редкие укромные щели.

Не все северяне полагаются на закон больших чисел. Ледниковые шмели — самые северные шмели планеты, уповают на взаимопомощь и личные способности к обогреву. Когда шмелю холодно, он начинает напрягать и расслаблять мышцы спины. Мускулатура вырабатывает уйму тепла и позволяет им согреваться даже на Новой Земле, где летом температура не поднимается выше 5 градусов.

А бесконечно долгие морозные зимы насекомые пережидают вместе с соседями. Свои улья шмели строят прямо в норках леммингов. От этого все в плюсе: грызуны греют шмелей, шмели — грызунов. Эта тактика помогла им пережить даже ледниковый период, нынешним лёгким морозцам их не сломить!

Гинефоры гренландские выбрали свой, особый путь выживания. Они не умеют кооперироваться, не способны быстро размножаться, поэтому вынуждены экономить каждую калорию. Всё лето пушистые гусенички ползают по росткам карликовой ивы, выедая самые сочные листочки. А в преддверии зимы перегоняют большую часть жира в глицерин — природный антифриз. После личинки плетут шёлковые капсулы и уничтожают митохондрии — главный источник энергии клеток. Метаболизм гинефоры полностью останавливается.

Чтобы накопить достаточно энергии для превращения в бабочку, им нужно готовиться от 7 до 14 лет! И всё это ради одного дня в форме серокрылого незаметного мотылька. Взрослые гинефоры находят друг друга, спариваются, откладывают яйца и умирают.

Самыми морозостойкими насекомыми на планете оказались арктические и горные популяции бабочек-махаонов. Как и гинефоры, махаоны пережидают зиму в стадии гусеничек. Но их способ борьбы с переохлаждением проще, и в то же время эффективнее.

Осенью насекомые обильно сдабривают свою межклеточную жидкость факторами кристаллизации — особыми частицами, вокруг которых формируются кристаллики льда. В итоге межклеточная жидкость замерзает целиком, а высушенные клетки остаются невредимы. В таком виде насекомое может пережить даже кратковременные заморозки до -196 градусов ниже нуля! А ведь такие морозы можно встретить лишь в лабораториях учёных или открытом космосе.

На улице тепло и вот уже совсем скоро можно поехать на дачу, прогуляться к любимому пруду и...внимательно присмотреться к маленьким палочкам. 

Опасные инсектоиды обитают по всей России, лишь бы водоём был чистый и густонаселённый. Несмотря на то, что букаха похожа на нечто растительного происхождения, относится ранатра к семейству водяных скорпионов — подводных клопов и крутейших хищников средней полосы.

Тонкое длинное тело ранатры похоже на соломинку. Смертельно опасную соломинку. По крайне мере, для других жуков. Передняя пара конечностей превратилась в хватательные клешни, похожие на лапы богомола. Ими клоп делает хваткий «цап», захватывая жертву руками-крюками. После в тело впивается хоботок. С его помощью хищник впрыскивает внутрь трепыхающейся добычи свою пищеварительную слюну. Она размягчит внутренности и превратит их в питательный суп.

Добыча ранатры — насекомые, личинки, мальки и даже мелкие рыбки. Для нас клопы безобидны. Хотя погодите, а что это из него торчит? Прямо из брюшка! Это шип? Жало?..Спешим успокоить: на самом деле это трубка! Чтобы постоянно оставаться под водой, из задней части тела у ранатры растёт сифон — специальный орган, благодаря которому насекомые дышат, как через подводную трубочку.

У малышей ранатры, кстати, тоже есть такие трубочки. Чтобы сделать кладку, самка дырявит водные растения. Одна часть яйца погружена в воду, другая, состоящая из двух трубочек, выходит к поверхности (фото 5). Так кислород поступает прямо к зародышу!

Кстати, у этой хищной палки есть крылья. Причём они выполняют сразу несколько функций. Во-первых, их рисунок имитирует прожилки в стебельке, давая бонус к маскировке. Во-вторых, под ними очень удобно хранить запас воздуха для погружений на глубину. А ещё — внезапно — на крыльях можно летать. Очень удобно, если родная лужа начинает засыхать или в ней заканчивается еда.

Божья коровка

Комар

В микромире общественные насекомые — это неумолимая сила, уничтожающая сотни тысяч членистоногих каждый день. Её невозможно победить или остановить. Но можно пользоваться её силой, если знать, как. Жучки-австроспирахты, например, обеспечили себе безопасную и сытую жизнь внутри термитников. Но ради этого им пришлось превратить свои брюшки в... термитов!

Австроспирахты принадлежат к семейству стафилинид, пожалуй, самому многочисленному семейству жуков. Оно почти целиком состоит из хищников, и хищников неплохих. Но герои этой статьи просто слабаки — 2-3 миллиметра длины, полупрозрачный экзоскелет, микроскопические челюсти. С такими данными охотиться не получится, только побираться. Вот они и пошли по миру.

И пришли в итоге к австралийским термитам. Звучит логично, ведь если эти ребята умудряются строить сооружения по 4 метра в высоту, значит, и еды у них хватает. Только вот термитник — это не богадельня, там незнакомое членистоногое без лишних сантиментов пустят на колбасу. Поэтому обязательно нужно делать вид, что ты часть этого большого и сложного общественного организма.

Австроспирахты смогли сойти за своих, но ради этого пришлось здорово мутировать. Брюшко насекомого огромно, оно поднимается наверх, затем загибается вперёд и нависает прямо над головой животинки. Кроме этого, насекомья попка украшена выростами, напоминающие лапки и усики. Конечно, любое глазастое животное без проблем определит самозванца. Но вот так ирония — рабочие слепы!

Поэтому австроспирахты бродят по термитникам, как по своим личным хоромам. Если насекомое проголодается, оно просто остановит любого рабочего и попросит у него пищи, прикоснётся к специальным участкам на голове термита. Тот отрыгнёт вкусняшку и побежит дальше пахать на благо гнезда и нахлебников. Одно хорошо — побирушки и не вредят особо. В отличии от многих других насекомых-приживал, жуки не едят яйца и молодёжь термитов.

Несмотря на то, что австроспирахт открыли более 50 лет назад, мы до сих пор практически ничего о них не знаем. Все описанные выше данные — результат экспериментальных исследований. Но в лабораторных условиях нельзя выяснить, как слабые, медленные и беззащитные жуки с редуцированными крыльями перебираются из термитника в термитник. Невозможно определить и количество видов. Первый вид семейства открыли в 1973 году, а второй — летом 2023.

А всё из-за образа жизни жучка. Энтомологи практически никогда не разрушают постройки общественных насекомых, ведь это гарантированно приведёт к гибели целой колонии. Это значит, что термиты защищают жуков-побирушек не только от хищников, но и от пытливых человеческих умов!

Тык

Вкусным запахом нектара, конечно! А дальше в дело вступают зубастые ловушки и липкая слизь. Или ложная вкусняшка находится на дне кувшина со скользкими стенками. 

А в болотах и озёрах встречается пузырчатка – свободноплавающее (!) растение, на подводной части которого находятся пузырьки с односторонними клапанами, которые можно открыть только снаружи. Попавшие внутрь рачки и насекомые гибнут, если не в состоянии прогрызть себе путь наружу.