Опылители растений

Большинство цветковых растений (около 80%) непосредственно зависят от насекомых. Оказывается, что привлекающие наш взор пестрота и многообразие цветов обязаны тому, что растения приспособились к опылению насекомыми. Посещающие цветы насекомые обеспечивают перенос пыльцы с пыльников одних цветков на рыльца других, обеспечивая перекрестное опыление. Особенно велика роль как опылителей растений представителей трех высших отрядов насекомых с полным превращением перепончатокрылых, двукрылых, бабочек трех групп, в отношении которых и по геологическим наслоениям прослеживается связь с цветковыми растениями .

Каждый вид растения имеет своих поклонников среди насекомых. У бахчевых их до 150, у клевера - более 100, у люцерны- 47, у яблони – 32

Цветы и насекомые – два мира, поражающие воображения гаммой форм и красок, - связаны неразрывными узами взаимопомощи. «Природа избрала насекомых соучастниками брачных дел растений не случайно. Кто же, как не они, обитают в мире в таком большом числе, летают по воздуху, облачены в волосатые костюмы, столь удобные для переноса крохотных пылинок, способны довольствоваться ничтожно маленькими капельками нектара!

Насекомые выполняют неоценимую работу по опылению растений и насекомых, особенно пчел, наша планета превратилась в «земной рай».

В опылении растений активно участвуют многие насекомые: пчелы, шмели, мухи, бабочки, жуки и другие. Активность работы насекомых- опылителей зависит от выделения нектара растениями. Энтомологи высказали предположение, что цветы, богатые нектаром, пчелы метят аттрактантом (привлекающим веществом), а цветы без нектара - репеллентом (отпугивающим веществом), чтобы коллеги зря время не теряли.

Рассмотрим самые популярные семейства насекомых опылителей.

Шмели (Bombus) — это общественные насекомые отряда перепончатокрылых (Hymenoptera). У них имеется разделение самок на более крупных плодущих маток и мелких бесплодных рабочих, выполняющих все основные работы в гнезде. Правда, процесс дифференциации зашел у них еще не слишком далеко и при отсутствии матки рабочие самки могут откладывать яйца. Гнездо шмелей представляет собой неправильный шар из травы, мха, прутиков и т. п. Часто оно делается в каком-либо укрытии — в брошенных норах грызунов, между стенами домов и обшивкой, в скворечниках. Известен даже случай, когда шмели устроили гнездо в стоявшем на террасе чучеле лисицы . Молодая самка обычно строит вначале небольшое гнездышко (впоследствии его достраивают рабочие), где делает всего несколько ячеек. На дно одной она откладывает несколько яичек. У одних шмелей они отделяются друг от друга перегородками, у других нет. Особенностью шмелей является то, что, в отличие от медоносных пчел, все личинки развиваются и выкармливаются вместе, в одной камере. В других ячейках самка делает запасы меда и перги (медового теста) на случай плохой погоды. Молодые личинки растут и постепенно раздвигают ячейку, которую самка (а впоследствии рабочие) постоянно чинит и поправляет. Каждая личинка, закончив питание, плетет отдельный тонкий кокон. Все развитие молоди длится 20—30 дней, после чего в гнезде появляются мелкие рабочие. После этого самка уже не покидает гнезда, поскольку это делают рабочие. После выхода первых рабочих население гнезда начинает быстро расти. Увеличиваются и запасы пищи. Для их хранения используются покинутые ячейки, так как шмели не используют одну ячейку дважды для выведения молоди. Именно поэтому старые гнезда имеют неряшливый вид: на полуразрушенных старых ячейках шмели строят новые, причем без всякого порядка. Обычно в крупных шмелиных гнездах бывает 100—200, редко до 500 особей. Правда, в искусственных гнездах с подогревом удавалось получать семьи, насчитывающие до 1000 особей. В нормальных же условиях самка, отложив 200—400 яиц, дающих рабочих, начинает откладывать яйца, из которых развиваются самки и самцы. Осенью молодое поколение половых особей покидает гнездо и спаривается. Самцы вскоре гибнут, а самки забираются в укромные места и перезимовывают, чтобы весной дать начало новым семьям. Семьи живут с весны до осени; осенью все население гнезд, кроме молодых самок нового поколения, погибает. Шмели, как и пчелы, с которыми они находятся в близком родстве и имеют во многих отношениях похожие нравы и повадки. И у пчел, и у шмелей рождаются самцы, не имеющие жала. У пчелиных самцов, трутней, нет тяги к путешествиям. Они не отлетают далеко от улья, где собраны громадные запасы корма, которым они и питаются до осени, когда безжалостные самки выгоняют их прочь из улья, обрекая на смерть от холода и голода. Шмели доходят на север до Гренландии, Новой Земли, Чукотки и Аляски. Столь необычная холодостойкость этих насекомых связана с особенностями терморегуляции их организма. Принято считать, что насекомые — это холоднокровные животные, температура тела которых не отличается от температуры окружающей среды. Но вот когда стали измерять температуру тела различных насекомых на Эльбрусе и в Хибинах, то оказалось, что температура тела шмелей в среднем равна 40е С и может превышать температуру окружающей среды на 20—30°. Такое нагревание вызвано работой грудных мышц. Стоит насекомому прекратить двигаться, как оно начинает остывать. Однако если оно начинает «гудеть», т. е. быстро сокращать мышцы груди, не двигая крыльями, то снижение температуры прекращается или она начинает медленно подниматься. Благодаря этой особенности шмели поддерживают в гнезде температуру порядка 30—35° С. Уже очень давно было замечено, что в шмелиных гнездах перед рассветом появляется «трубач», который, как считалось, поднимает гудением соплеменников на работу. А оказалось, что он просто дрожит от холода. Ведь в предутренние часы температура у поверхности почвы сильно падает (гудение как раз наблюдали в 3—4 ч утра, а каждый, кто ночевал в лесу, знает, что это самые холодные часы). Гнездо охлаждается, и, для того чтобы согреть его, шмелям приходится усиленно работать грудными мышцами. В жаркие дни у входа в гнездо можно увидеть шмеля, который трепещет крыльями. Он занимается вентилированием гнезда. Способность поддерживать высокой температуру тела позволила шмелям проникнуть далеко на север. Но она же не позволяет им жить в тропиках. Около 300 видов шмелей обитают в лесной зоне Евразии, в Северной Америке и в горах, и лишь два вида найдены в тропических районах Бразилии .

Семейство тахин (Tachinidae) чрезвычайно обильно видами, которых насчитывается около 5000. Его представители развиваются паразитически за счет различных беспозвоночных, в громадном большинстве случаев за счет насекомых .

Тело взрослых мух, особенно брюшко, обычно усажено крепкими щетинками, последний членик усиков сжат с боков. Тахины — солнцелюбивые насекомые, летом их чаще всего можно встретить на цветах, где мухи питаются нектаром или медвяной росой. Однако высокой температуры они избегают и в жаркие часы дня прячутся в укрытиях. Лишь немногим видам тахин свойствен сумеречный период активности.

Хотя оплодотворение происходит в первые часы после появления самок из пупариев, яйца откладываются не сразу. У различных видов тахин для дозревания яиц в яичниках требуется от 8 до 25 дней. После этого все поведение самок резко меняется, так как период питания на растениях сменяется периодом интенсивных поисков хозяина. Способ заражения хозяина различными видами тахин неодинаков. В простейшем случае яйца откладываются на листья растений, которыми питаются гусеницы бабочек, ложногусеницы пилильщиков и другие насекомые. Если тахины паразитируют на личинках насекомых, обитающих в почве, яйца откладываются прямо в почву, а вышедшие из них личинки долгое время мигрируют в поисках хозяина. Однако многие виды тахин проявляют определенную заботу о потомстве, пристраивая яйца на тело будущей жертвы или даже прокалывая покровы, и откладывая яйца внутрь тела. Некоторые виды тахин живородящи. Тахины начинают откладывать яйца только тогда, когда они почувствуют запах животного-хозяина. Присутствие хозяина необходимо, прежде всего, для видов, откладывающих яйца непосредственно на покровы или внутрь его тела. Но даже в том случае, если яйца откладываются в почву или на растения, они всегда помещаются неподалеку от тех животных, на которых данный вид паразитирует. Некоторые живородящие тахины, которые долго не могут найти хозяина и пристроить потомство, становятся жертвами своих же личинок, которые начинают разрушать внутренние органы в брюшке самки. Личинки тахин — внутренние паразиты. Единственное исключение — живущая в Индии миобия (Myiobia bezziana), личинки которой высасывают гусениц бабочек-древесниц через покровы, не проникая внутрь тела.

Среди представителей семейства сравнительно немного видов монофагов, развивающихся исключительно за счет какого-либо одного вида животных. Большинство тахин успешно пристраивает потомство на большом числе различных хозяев, относящихся, однако, к какому-либо одному семейству или отряду, т. е. более или менее родственных. Личинки, вышедшие из яиц, проглоченных с пищей, пробуравливают стенку кишечника и с током гемолимфы достигают определенных органов, где проходит их развитие. У одних видов личинки помещаются в надглоточном нервном узле, у других — проникают в слюнные железы или задерживаются в мускульной ткани. Вырастая, личинки начинают испытывать затруднения в дыхании и обычно прикрепляются задним концом тела к одному из трахейных стволов хозяина так, чтобы дыхальца личинки выходили в просвет трахеи.

Личинки, внедряющиеся в тело хозяина через кутикулярные покровы, также сохраняют входное отверстие открытым, выставляя здесь свои дыхальца. Интересно, что защитные клетки крови хозяина в момент внедрения окружают раненое место, образуя плотный слой. Однако личинка прорывает этот слой и выходит передним концом в полость тела. Задний же ее конец закрепляется в характерной воронке, которая образуется из защитных тканей хозяина. В тех случаях, когда личинка паразита ослаблена и не может преодолеть тканевое сопротивление хозяина, ее тело полностью обволакивается слоем защитных клеток и личинка гибнет. Удачно проникшие в тело хозяина личинки начинают питаться его тканями, однако в первый период щадят жизненно важные органы. Лишь в завершающий этап развития личинка выделяет большое количество пищеварительных соков в ткани хозяина, вызывая их полное переваривание. Закончив питаться, взрослые личинки чаще всего выходят через покровы тела и окукливаются в почве. Обычно в теле хозяина развивается одна личинка паразита или несколько личинок одного и того же вида из одновременно отложенных яиц. Если же в одном хозяине оказываются личинки разных видов или разных возрастов, то побеждает личинка, первая закончившая развитие, так как в период окончательного общего переваривания всех тканей хозяина более молодые личинки гибнут и также перевариваются. Некоторые виды тахин откладывают на листья не яйца, а живых личинок. Паразит гусениц совок тахина архитас (Architas analis), ползая по кормовым растениям хозяина, оставляет на листьях личинок, задний конец которых находится в маленьком пленчатом колпачке. Этот колпачок плотно прикрепляется самкой к поверхности листа. При приближении гусеницы личинки приподнимают передний конец тела и, улучив момент, вползают на ее покровы, а затем проникают внутрь тела. Интересно, что ритм развития паразита регулируется таким образом, чтобы его заключительные этапы прошли в куколке хозяина.

Тахины, несомненно, являются самым полезным для человека семейством паразитических двукрылых. Многие виды этих мух были успешно завезены в ряд стран для борьбы с серьезными вредителями сельского и лесного хозяйства, такими, как колорадский и японский жуки, непарный шелкопряд и др .

На цветках зонтичных и сложноцветных часто (рядом с осами и шмелями сидят очень похожие на них мухи из семейства журчалок (Syrphidaе). Хотя эти мухи совершенно безобидны, птицы не решаются их трогать, принимая за вооруженных жалом перепончатокрылых. В семействе журчалок около 4500 видов

Первым этапом любых биологических работ является правильная идентификация того объекта, который изучает натуралист. Однако определить живой организм часто бывает затруднительно в связи с тем, что приходится анализировать мелкие подвижные структуры (количество члеников и щетинок, особенности строения гениталий, форму чешуек и расположение жилок на крыльях и т. д. ). Поэтому в процессе проведения сборов животных усыпляют или умерщвляют. В большинстве случаев эта процедура стала необходимым условием выполнения таких исследований. При сборе насекомых очень важно не уничтожать животных без надобности, не выносить живые организмы за пределы их местообитаний и оставлять участок отлова ненарушенным (возвращать на место перевернутые камни, бревна, доски, дерн и т. д. ) .

В нашей работе учет насекомых велся визуально. Некоторые объекты были сфотографированы, отдельные особи были отловлены для коллекции.

Собранных насекомых помещали в морилку — небольшую стеклянную банку объемом в 100-250 мл с плотно пригнанной пробкой и сложенными гармошкой ленточками фильтровальной бумаги. На дно морилки был положен кусочек ваты, смоченный в хлороформе. После умерщвления насекомые помещались на ватные матрасики, имеющие толщину 5-7 мм, закрывающиеся сверху бумажным листком с этикетками. На стационаре насекомых с ватных матрасиков размачивали в эксикаторе. После этого насекомых накалывали на энтомологические булавки.