Какой ротовой аппарат у чешуекрылых. Чешуекрылые ‒ отряд насекомых с полным превращением. Строение и поведение бабочек

Из этого урока вы узнаете о самых многочисленных группах насекомых, которые освоили все возможные среды обитания на нашей планете - жуках, или жесткокрылых, бабочках или чешуекрылых, а также о мухах и комарах, которые относятся к отряду Двукрылые. Из этого урока вы узнаете, почему жуки и мухи жужжат, комары звенят, а бабочки летают неслышно. Познакомитесь с особенностями строения тела и ротового аппарата этих насекомых, узнаете про историю взаимодействия этих животных с человеком. На этом уроке речь будет идти про Великий шелковый путь, малярию, наяд и нимф, а также о том, для чего и как защищаться от жуков. Из дополнительного материала вы узнаете о сетчатокрылых и ручейниках, и о том, как живут, питаются и линяют их личинки.

Тема данного урока: «Три крупных отряда насекомых с полным превращением». Цель урока - оговорить основные отличия полного и неполного (рис. 1) превращения, а также рассказать о трех отрядах насекомых с полным превращением.

Рис. 1. Насекомое с неполным превращением

Для начала давайте выясним, чем это самое полное превращение отличается от неполного. В жизненном цикле насекомых с неполным превращением всего три стадии: яйцо, личинка и имаго (рис. 2).

Рис. 2. Неполное превращение (клоп)

Личинки насекомых с неполным превращением внешне схожи со взрослыми особями. Они имеют сложные глаза, ротовые органы, такие же, как у имаго, и наружные зачатки крыльев (рис. 3, 4).

Рис. 3. Личинка клопа

Рис. 4. Личинка таракана

В жизненном цикле насекомых с полным превращением четыре стадии. Это яйцо, личинка, куколка и имаго. Личинки насекомых с полным превращением мало похожи на взрослых особей (рис. 5).

Рис. 5. Полное превращение (двукрылые)

Действительно, трудно узнать в червеобразной личинке жука или в гусенице бабочку (рис. 6).

Рис. 6. Гусеница

Личинка обычно лишена сложных глаз и всегда лишена наружных зачатков крыльев. Часто она имеет иной тип ротовых органов, нежели взрослые особи. Многие органы таких личинок имеют временный характер - у взрослых насекомых они отсутствуют. Таковы, например, брюшные ложноножки, личиночный ротовой аппарат и паутинные железы.

Закончив свой рост, личинка последнего возраста прекращает питание, становится неподвижной и линяет в последний раз. Она превращается в куколку.

Отряд Жесткокрылые, или Жуки. Это самая большая группа насекомых, насчитывающая около 360 тысяч только известных видов, в целом это составляет около 40 % от всех известных видов насекомых.

Рис. 7. Характерные признаки жесткокрылых

Для того чтобы представить себе насколько громадна эта группа, рассмотрим один простой пример. Все птицы, рыбы, млекопитающие, амфибии, рептилии, а также многие другие относятся к типу Хордовые. Всего представителей типа Хордовые существует около 50 тысяч видов. Так вот, жуков из одного только семейства Долгоносики (рис. 8) существует несколько больше, около 70 тысяч видов.

Рис. 8. Долгоносик

Жесткокрылые очень разнообразны, большая часть их видов до сих пор плохо изучена. Поэтому окончательно понять, сколько же видов существует до сих пор, невозможно.

Первая пара крыльев у жесткокрылых превратилась в жесткие надкрылья, откуда пошло и название отряда. Надкрылья крепятся на средней груди. Они прикрывают собой задние крылья и мягкое брюшко. Вторая пара крыльев - тонкая перепончатая и служит для полета. Крылья крепятся на задней груди. Иногда крылья и изредка надкрылья могут исчезать.

Рис. 9. Жук-трилобит

Ротовой аппарат грызущий (рис. 10).

Рис. 10. Ротовой аппарат пахучего стафилина

Превращение, как вы уже поняли, полное. Очевидно, что при столь громадной численности внешний вид и форма тела представителей отряда чрезвычайно разнообразны.

Длина тела - от доли миллиметра до почти 17 см.

Рис. 11. Дровосек-титан

Окраска бывает как потрясающе яркой, предупреждающей (рис. 12), так и маскирующей.

Рис. 12. Жук-нарывник

Причем некоторых жуков почти невозможно заметить в их среде обитания.

Многие виды имеют причудливые выросты на теле, видоизмененные конечности или челюсти (рис. 13, 14).

Рис. 13. Жук-слон

Рис. 14. Жук-олень

Личинки жуков также отличаются разнообразием форм, размеров и окраски. У них грызущий ротовой аппарат (рис. 15, 16). Брюшные ложноножки у них отсутствуют. Личинки жуков, как и другие членистоногие, растут при помощи линек. Жизнь личинки может продолжаться от нескольких месяцев до десятков лет.

Рис. 15. Личинка жужелицы

Рис. 16. Личинка жука-усача

Куколки обычно мягкие, неокрашенные (рис. 17).

Рис. 17. Куколка жука

Жуки широчайшим образом распространены по всему миру, кроме совсем холодных мест. Наиболее богато отряд представлен в тропических регионах. Жуки освоили все среды жизни. Их имаго и личинки живут на листьях и в тканях растений, в почве и на ее поверхности, в воде и в многих других местообитаниях (рис. 18).

Рис. 18. Жук-носорог

Питаться жесткокрылые могут чем угодно: любыми частями растений и любыми животными, грибами и падалью, навозом (рис. 19) и абсолютно сухими продуктовыми запасами.

Рис. 19. Навозник

Многие жуки имеют весьма интересные приспособления для защиты от врагов. Это и предупреждающая окраска (рис. 20), и покровительственная окраска, и ядовитость, и защитное поведение.

Рис. 20. Личинка колорадского жука

Друг с другом жуки могут контактировать, используя химические, звуковые или даже световые сигналы.

Значение жуков поистине огромно. При своей невероятной численности и разнообразии они поедают огромное количество растений и животных, а также разлагающихся остатков. В свою очередь, имаго и личинки жуков тоже служат пищей для всяких других животных. Многие жуки из семейств Пластинчатоусые, Щелкуны, Долгоносики, Листоеды и Усачи являются вредителями сельского и лесного хозяйства (рис. 21, 22).

Рис. 21. Колорадский жук

Рис. 22. Долгоносик

Некоторые представители жужелиц и божьих коровок, наоборот, способны массово поедать вредителей. Некоторые божьи коровки даже иногда специально разводятся человеком для борьбы с тлями (рис. 23, 24).

Рис. 23. Жужелица

Рис. 24. Божья коровка питается тлей

Могильщики и навозники - характерные редуценты. Они выполняют функцию санитаров, поедая навоз и падаль (рис. 25).

Рис. 25. Жуки-мертвоеды

Отряд Чешуекрылые, или Бабочки. У этих насекомых крылья покрыты чешуйками, откуда и их название. Чешуйки (рис. 26) - это по сути своей уплощенные волоски.

Рис. 26. Чешуйки

Крыльев у бабочек две пары. В зависимости от формы, цвета и размера чешуек крылья имеют ту или иную окраску.

Рис. 27. Характерные признаки чешуекрылых

Развитие бабочек идет с полным превращением. Они проходят стадию яйца, личинки (рис. 29), куколки (рис. 30) и имаго (рис. 31). Яйца бабочек разнообразны по форме (рис. 28).

Рис. 28. Яйца

Рис. 29. Личинка

Рис. 30. Куколка

Рис. 31. Имаго

Личинок называют гусеницами. У гусениц, в отличие от имаго бабочек, ротовой аппарат грызущий.

Имеются сложные фасеточные глаза, антенны и ротовой аппарат. Ротовой аппарат у разных бабочек может быть устроен по-разному. У самых примитивных представителей отряда имеются работающие верхние челюсти, или жвалы, но не имеется характерного для отряда в целом хоботка. У всех остальных бабочек присутствует специальный хоботок, который они используют для питания жидкой пищей (рис. 32). Он эластичен и может сворачиваться как спираль, а длина его помогает бабочкам питаться нектаром даже из очень глубоких цветков. У некоторых бабочек хоботок вторично отсутствует. Часто взрослые бабочки вообще не питаются.

Рис. 32. Хоботок бабочки

Размах крыльев бабочек - от 3 мм до почти 30 см. Всего бабочек существует около 150 тысяч видов (рис. 33).

Рис. 33. Совка агриппина

Распространены бабочки всесветно, от холодных тундр до жарких пустынь. В горах бабочки распространены вплоть до границы вечных снегов и льдов. Из-за активной хозяйственной деятельности человека, уничтожающего их места обитания, многие виды этих прекрасных насекомых находятся под угрозой исчезновения.

Гусеница - это личинка бабочки. Она обычно червеобразная, с грызущим ротовым аппаратом, тремя короткими настоящими ногами и несколькими парами ложноножек (рис. 34).

Рис. 34. Гусеница

Гусеницы большинства видов бабочек имеют шелкоотделительные железы, с помощью которых они перед окукливанием создают кокон. Пища гусениц в основном растительная, изредка это шерсть и другие роговые вещества. Иногда гусеницы способны даже хищничать.

Многие гусеницы имеют яркую окраску, красивое опушение и выросты. Яркая окраска предупреждает об их ядовитости. Опушение, как правило, колкое и раздражает полость рта хищника, который рискнул есть такую гусеницу (рис. 35). Выросты, как правило, тоже колючие или ядовитые.

Рис. 35. Опушение гусеницы

Гусеницы могут защищаться от врагов, притворяясь сухим сучком или листом, выделяя сильно пахнущий секрет, принимая угрожающую позу или просто резко спускаясь на шелковой нити (рис. 36).

Рис. 36. Гусеница-змея

У куколки бабочек относительно подвижно только брюшко. Обычно куколка находится внутри кокона. Иногда, как, например, у дневных бабочек, куколка с помощью шелковой нити подвешивается к какой-либо опоре (рис. 37).

Рис. 37. Куколка крушинницы

Первое время после выхода из куколки бабочка летать не способна (рис. 38). Она взбирается на вертикальные возвышения, где замирает и остается до того, как ее крылья расправятся. Расправленные крылья отвердевают и приобретают окончательную окраску.

Рис. 38. Куколка вне кокона

Имаго - это взрослая, способная к размножению бабочка. Основными функциями этой стадии является размножение и расселение. Живет имаго недолго. Она тратит питательные вещества, накопленные когда-то гусеницей. Средний срок жизни имаго составляет от нескольких дней до нескольких месяцев.

Бабочки, обитающие в умеренных широтах, нуждаются в зимовке. Зимуют они, как правило, на стадии куколки. Однако есть виды, зимующие и на стадии гусеницы, и на стадии яйца, и на стадии имаго. В случае если бабочки зимуют на стадии имаго, могут наблюдаться миграции. Так, периодически появляющаяся у нас репейница на зиму улетает в южные страны - в Африку или Азию (рис. 39).

Рис. 39. Репейница

При миграции бабочки собираются в огромные стаи. Миграции на огромные расстояния известны у бабочки монарха. Наши обычные бабочки, такие как крапивница, крушинница, траурница и павлиний глаз (рис. 40-42), способны зимовать во взрослом состоянии на месте.

Рис. 40. Крапивница

Рис. 41. Крушинница

Рис. 42. Павлиний глаз

После таяния снега перезимовавшие особи готовы к размножению. Взрослые чешуекрылые способны различать цвета. Причем в отличие от нас они прекрасно видят и в ультрафиолетовой части спектра (рис. 43). Кстати, ученые используют это свойство, когда нужно собрать бабочек на свет. Кроме двух фасеточных глаз, у некоторых имаго чешуекрылых присутствуют два простых глазка.

Рис. 43. Одуванчик в ультрафиолетовом спектре

Взрослые бабочки - важнейшие опылители, причем многие растения опыляются в основном или только бабочками (рис. 44).

Рис. 44. Языкан обыкновенный

Гусеницы способны наносить существенный вред растениям, в том числе используемым человеком. Иногда они способны оставлять без листвы целые сады и даже леса.

Имаго и гусеницы служат пищей многим животным. Некоторые виды бабочек способны вредить шерстяным тканям, меху и продуктовым запасам. Отдельные представители отряда используются для получения шелка, как, например, знаменитый Тутовый шелкопряд (рис. 45).

Рис. 45. Тутовый шелкопряд

Отряд Двукрылые. Как говорит это название, крыльев у этих насекомых всего два. Но два крыла бывают и у некоторых поденок, и у некоторых жуков. Чем же замечательны именно двукрылые и почему их объединяют в один отряд?

Рис. 46. Характерные признаки двукрылых

Дело в том, что задние крылья не просто исчезли, они превращены в жужжальца (рис. 47). Это специальные органы, которые двукрылые используют при взлете и для стабилизации в полете.

Рис. 47. Жужжальца

Развитие у двукрылых идет с полным превращением (рис. 48).

Рис. 48. Полное превращение (двукрылые)

Ротовой аппарат двукрылых имеет своеобразное строение (рис. 49).

Рис. 49. Ротовой аппарат двукрылых

Верхняя губа, верхние и нижние челюсти удлинены. Они как бы режущие.

Все это спрятано в своеобразный чехол, образовавшийся из нижней губы. Причем с помощью такой нижней губы двукрылые способны поглощать сахаристые жидкости - пить, а с помощью своих челюстей и верхней губы они способны прокалывать покровы самых разных животных и потреблять кровь. Таким образом, получается, что у двукрылых два ротовых аппарата в одном: один из них для сладкой пищи, а второй для крови. Кстати, кровь пьют только самки.

У многих представителей отряда от ротового аппарата остается только нижняя губа. Так происходит, например, у комнатной мухи (рис. 50).

Рис. 50. Комнатная муха

Основной питающейся стадией двукрылых является личинка. Личинка червеобразная по форме, часто с суженным передним концом. Иногда ее продолжительность жизни превышает продолжительность жизни имаго. Имаго выполняет в основном функции размножения и расселения. Взрослые двукрылые в основном обитают в воздушной среде, а личинки заселяют самые разные местообитания. Они могут жить в воде, в почве, в тканях растений и животных и так далее.

Куколки двукрылых бывают двух типов. Куколки первого типа имеют ясно видимые придатки, т. е. усики, ротовые части, крылья и ноги, которые плотно прилегают, как бы приклеены к телу.

Куколки другого типа заключены в специальную оболочку - пупарий. Этот пупарий образуется из видоизмененной линочной шкурки личинки последнего возраста (рис. 51).

Рис. 51. Личинка внутри пупария

Имаго двукрылых - это обитатели воздушной среды. Питаются они в основном сахаристой пищей, например нектаром цветов. Кровь используется самками для созревания яиц. Однако есть среди имаго двукрылых и хищники.

Антенны двукрылых могут быть короткими или длинными, а также иметь самое различное устройство. Ноги взрослых двукрылых, как правило, вооружены присосками, что позволяет им свободно двигаться по вертикальным поверхностям или даже ходить или висеть верх ногами. Двукрылые - это отчетливо переднемоторные насекомые. Почему? Потому, что задние крылья у них превращены в жужжальца и для передвижения не используются. Средняя грудь, к которой крепятся рабочие крылья, несет мощную мускулатуру и имеет больший размер, чем передняя и задняя грудь. Двукрылых известно около 150 тысяч видов. Это очень крупный отряд насекомых. Распространены они практически всесветно. Нет их только у самых полюсов или высоко в горах. Некоторых представителей двукрылых легко можно встретить даже на снегу.

Взрослые двукрылые могут являться важными опылителями.

Личинки, например мух, перерабатывают органические вещества, содержащиеся в экскрементах животных и трупах.

Существует множество видов кровососущих двукрылых, некоторые из них потенциально опасны даже для человека. Они могут разносить различные инфекционные заболевания, например сонную болезнь и малярию (рис. 52, 53).

Рис. 52. Муха цеце

Рис. 53. Оленья кровососка

Наиболее известными нам, жителям умеренных широт, представителями кровососущих двукрылых являются слепни, комары, мошки и мокрицы (рис. 54, 55).

Рис. 54. Слепень

Рис. 55. Мошка

Некоторые личинки двукрылых способны своим присутствием вызывать патологические разрастания в тканях растений, или галлы (рис. 56).

Рис. 56. Галлица

Ктыри являются самыми свирепыми воздушными хищниками (рис. 57).

Рис. 57. Ктырь

Наносить существенный вред растениям способны минирующие мухи (рис. 58).

Рис. 58. Зеленоглазка

Навозные, падальные и лесные мухи - с одной стороны санитары, уничтожающие падаль, а с другой стороны - разносчики многих инфекционных заболеваний (рис. 59).

Рис. 59. Навозная муха

Рис. 60. Овод

Как вы, наверное, помните, личинки насекомых с неполным превращением похожи на взрослых особей. У них есть сложные глаза, ноги нормального строения и иногда наружные зачатки крыльев. Такие личинки, сходные с имагинальной стадией, называются нимфами. Однако у некоторых насекомых с неполным превращением, например у поденок, веснянок, стрекоз, личинки обитают в воде, а взрослые насекомые - в воздушной среде. Поэтому личинки никак не могут быть похожи на взрослых особей. У них есть провизорные, т. е. личиночные органы. Например, жабры, нужные им для дыхания в воде. Такие специализированные водные личинки насекомых с неполным превращением называются наядами (рис. 61-66).

Рис. 61. Поденка

Рис. 62. Личинка поденки

Рис. 63. Веснянка

Рис. 64. Личинка веснянки

Рис. 65. Стрекоза

Рис. 66. Личинка стрекозы

Некоторых жуков очень сложно съесть. Так, многие златки и бронзовки имеют очень твердые прочные покровы тела (рис. 67).

Рис. 67. Бронзовки

Другие жуки просто имеют шипы на передней спинке или надкрыльях. Например, некоторые листоеды и усачи (рис. 68).

Рис. 68. Жук-усач

Другие жуки способны хорошо постоять за себя. Так, многие жужелицы, усачи и рогачи имеют внушительные и порой весьма небезопасные челюсти (рис. 69).

Рис. 69. Жук-рогач

Многие листоеды и божьи коровки являются попусту несъедобными для большинства хищников. У них очень едкая, а порой и просто ядовитая кровь.

Самыми ядовитыми при поедании являются некоторые виды нарывников и стафилин (рис. 70). Жидкость их тела едкая настолько, что при попадании, например, на кожу человека вызывает ожоги и изъязвления.

Рис. 70. Нарывник

Некоторые жуки обладают химическим оружием своего рода. Это железы, способные вырабатывать едкие или неприятно пахнущие секреты. Самым ярким примером подобного рода защиты являются жуки-бомбардиры (рис. 71). Если на такого жука нападают, то жук способен выбрасывать в сторону нападающего смесь едких химикалий, нагретых почти до 100 градусов.

Рис. 71. Жук-бомбардир

Многие жужелицы, в том числе широко распространенные виды рода Карабус (рис. 72), способны обороняться от нападения, разбрызгивая жидкость, содержащую уксусную кислоту.

Рис. 72. Карабус

И, наконец, многие жуки не имеют собственной эффективной защиты, однако как бы живут под покровительством защищенных насекомых. Например, в гнездах муравьев или термитов.

Рис. 73. Стафилин

Сетчатокрылые - это относительно небольшой отряд насекомых с полным превращением. Насчитывает он около 5 тысяч видов. Свое название они получили за сетчатые крылья. Действительно, две пары крыльев этих насекомых покрыты очень густой сетью жилок. Окраска сетчатокрылых, как правило, скромная - нежно зеленая или бурая. Хотя, иногда бывает и яркой (рис. 74, 75).

Рис. 74. Аскалаф

Рис. 75. Нимфида

Интересно, что иногда сетчатокрылые обладают ярко-золотистыми глазами, как всем известные златоглазки (рис. 76).

Рис. 76. Златоглазка

К отряду Сетчатокрылые относятся такие насекомые, как все те же златоглазки, муравьиные львы (рис. 77) и интересные насекомые мантиспы (рис. 78).

Рис. 77. Муравьиный лев

Рис. 78. Мантиспа

Сетчатокрылые насекомые, как правило, хищники. В большинстве случаев это небольшие насекомые длиной от нескольких до нескольких десятков миллиметров. Однако среди муравьиных львов попадаются и очень крупные.

Рис. 79. Нитекрылка

Ротовой аппарат имаго грызущий. Интересен ротовой аппарат личинок сетчатокрылых. Их челюсти попарно срастаются, образуя как бы две полые острые трубочки. Такой ротовой аппарат работает как колюще-сосущий. Личинка протыкает свою добычу челюстями и вводит в ее тело пищеварительный сок, а затем высасывает сжиженное содержимое жертвы все теми же челюстями. Таким образом, пищеварение личинок сетчатокрылых наружное. Интересно, что у этих личинок непереваренные остатки пищи не выбрасываются, а накапливаются внутри тела. Экскременты выбрасываются наружу лишь при выходе имаго из куколки. Наверное, самым известным сетчатокрылым является обыкновенная златоглазка. Насекомые эти - преимущественно ночные хищники. Их нетрудно встретить в саду или на лесной опушке. Животные небольшие, длина тела - около 1 см.

Их некрупные яйца на изящной ножке можно найти рядом с колониями тлей (рис. 80).

Рис. 80. Яйца златоглазки

Выходящая из яйца личинка тут же приступает к питанию. Ест она все ту же тлю (рис. 81).

Рис. 81. Личинка златоглазки

Окукливаются личинки златоглазок в паутинном коконе, причем интересно, что шелк они выделяют не при помощи желез на нижней губе, как многие другие насекомые с полным превращением, а при помощи мальпигиевых сосудов (рис. 82).

Рис. 82. Выход имаго из кокона

Хищные личинки муравьиных львов обитают в сухом песке. Причем личинка роет ловчую воронку. Само насекомое располагается на ее дне, выставив наружу челюсти. Когда мелкое насекомое-жертва попадает внутрь воронки, личинка муравьиного льва, используя вместе сложенные челюсти как лопату, начинает кидаться в жертву песком. Песок как бы сбивает мелкое насекомое на дно воронки. Когда жертва оказывается на дне воронки, муравьиный лев протыкает ее челюстями и съедает.

Ближайшими родственниками бабочек являются ручейники (рис. 83). Ручейники - это относительно небольшой отряд насекомых с полным превращением. К нему относится около 15 тысяч видов. Внешне взрослые ручейники немного напоминают небольших бабочек, только крылья их покрыты не чешуйками, как у бабочек, а волосками. Отсюда и латинское название ручейников, которое можно перевести как волосокрылые. Крылья ручейников перепончатые, причем передние несколько длиннее и сильнее задних. Встречаются взрослые ручейники только возле водоемов, в которых обитают их личиночные стадии. Ротовой аппарат взрослых ручейников редуцирован, сильно уменьшен, от него практически остались только щупики.

Рис. 83. Ручейник

Взрослые ручейники не питаются, и поэтому срок их жизни, как правило, ограничен одной-двумя неделями. После спаривания самка откладывает яйца, которые склеены специальной слизистой массой. Откладка яиц происходит на камне или растении, в воде или около воды. Личинки, как мы уже говорили, водные. Часто личинки ручейников строят специальные укрытия - домики или чехлики (рис. 84). Для постройки своих домиков и чехликов ручейники используют мох, травинки, кусочки отмершего дерева, небольшие веточки и другие растительные остатки.

Рис. 84. Личинки ручейника

Иногда постройки могут быть даже из не растительных остатков, а, например, из песчинок и мелких раковинок.

В случае опасности личинки ручейников способны прятаться внутри домика, затыкая вход в него прочной хинизированной головой.

Личинки ручейников и их домики, несомненно, знакомы тем из вас, кто увлекается рыбной ловлей. Личинки некоторых примитивных ручейников не строят домиков, а строят специальные ловчие паутинные воронки. Широкая часть такой воронки как бы смотрит против течения. Туда попадает всякая мелкая живность, принесенная течением. Личинка ручейников поедает этих мелких животных. Личинки ручейников окукливаются прямо под водой, внутри своего чехлика.

Любопытно, что куколка ручейника имеет широкие гребные задние ноги. А зачем куколке широкие гребные ноги, если куколка неподвижна? Это довольно интересный вопрос. Куколка действительно неподвижна, но взрослое насекомое, еще не покинувшее покров куколки, двигаться вполне способно. Именно оно, с надетыми как костюм куколочными покровами, способно, гребя задними ногами, доплыть до поверхности воды и только там покинуть куколочную шкурку (рис. 85).

Рис. 85. Куколка ручейника

Список литературы

Латюшин В.В., Шапкин В.А. Биология. Животные. 7 класс. - М.: Дрофа, 2011.
Сонин Н.И., Захаров В.Б. Биология. Многообразие живых организмов. Животные. 8 класс. - М.: Дрофа, 2009.

Насекомые ().
Files.school-collection.edu.ru ().
Files.school-collection.edu.ru ().

Домашнее задание

Какие отряды насекомых с полным циклом превращения в ходе индивидуального развития вам известны?
Назовите представителей отрядов Жесткокрылые, Чешуекрылые и Двукрылые, которые встречаются в вашем регионе.
Каково значение изученных насекомых в природе и жизни человека?
Какие животные из отрядов Ручейники и Сетчатокрылые встречаются в вашем регионе? Есть ли среди них охраняемые виды?
Обсудите с друзьями и близкими значение шелководства для развития цивилизаций древнего мира. Как насекомые повлияли на ход истории?

Строение и поведение бабочек

С бабочками мы часто встречаемся в природе и даже дома. Где бы мы ни были - в лесу, саду, на полях и лугах, они привлекают наше внимание с ранней весны до глубокой осени. А кто не видел моли дома? Это ведь тоже бабочка. Бабочек известно около 150000 видов. Их объединяют в отряд бабочек, или чешуекрылых; их нетрудно отличить от других насекомых, например от мух.

Какие же общие признаки характерны для всего отряда бабочек? В первую очередь это наличие чешуек на их крыльях (отсюда название их отряда). Чешуйки имеются также на всем их теле. Чешуйки представляют собой видоизмененные волоски. Они часто различно окрашены. Из них на крыльях бабочек складываются причудливые и сложные рисунки.

Другой общий признак у бабочек - это сосущий ротовой аппарат , то есть нечленистый, в покое спирально завитой, длинный трубчатый хоботок. В его образовании принимают участие нижние челюсти и нижняя губа. Верхние челюсти у бабочек отсутствуют. Во время приема пищи бабочка расправляет длинный хоботок, погружая его в глубь цветка, и высасывает нектар. В качестве основного источника пищи взрослые чешуекрылые используют нектар, поэтому входят в число основных опылителей цветковых растений.

Многие взрослые бабочки активны днем, а ночью отдыхают. Это дневные бабочки, например лимонница, капустница, траурница. Другая большая группа бабочек летает в сумерки и ночью. Это ночные бабочки, например моли.

Личинки бабочек , называемые гусеницами , имеют вытянутое членистое тело. Ротовой аппарат у них, в отличие от взрослых, грызущий. У гусениц во рту есть шелкоотделительные железы, выделяющие секрет, застывающий на воздухе в шелковые нити. На их груди расположены три пары членистых ног, но личинки пользуются ими не для ползания, а для захвата пищи во время еды. Для передвижения гусеницы используют нечленистые мясистые брюшные ложные ножки, непохожие на членистые ноги взрослых насекомых и вооруженные на подошвах мелкими крючочками. Подавляющее большинство гусениц питается растительной пищей, но они по образу жизни очень разнообразны. Бывают гусеницы открытоживущие, обитающие в почве, листовертки, прядильщики, плодожорки и другие. Немало среди них и таких, которые приносят ощутимый ущерб народному хозяйству. Возьмем, к примеру, капустную белянку, или капустницу.

Капустница, как показывает ее название, связана с капустой и другими крестоцветными растениями. Ее гусеницы, питаясь листьями капусты, повреждают их. Эту бабочку называют белянкой из-за мучнисто-белой окраски верхней стороны крыльев. Передняя пара крыльев капустницы с темными углами на верхней стороне. У самки на крыльях есть еще по два темных пятна, у самца таких пятен нет.

Рисунок: капустная белянка или капустница

Весной и летом капустница летает в огородах и полях. Когда бабочка садится на капусту или другое растение, она складывает крылья за спиной и становится незаметной: нижняя сторона крыльев капустницы зеленовато-желтая, придающая бабочке сходство с листом.

Капустница откладывает яйца на листья капусты и на другие культурные растения и сорняки из семейства крестоцветных. Из яиц выходят гусеницы. Они имеют яркую окраску: молодые - желтые, а по мере роста становятся синевато-зелеными, с желтыми и черными рядами точек. Сначала гусеницы сидят и питаются на нижней стороне листьев, затем перебираются на их верхнюю сторону, где держатся скученно. Их окраска яркая, предупреждающая о том, что они ядовиты. Попробовав один раз, птицы уже не трогают их.

Выросшая гусеница переползает на дерево, забор или стену. Здесь она сбрасывает шкурку и превращается в куколку. Вышедшая из куколки бабочка имеет смятые мягкие крылья. Она несколько часов сидит на одном месте, пока ее крылья расправятся и окрепнут.

Многообразие бабочек

Рисунок: Многообразие бабочек

1 - обыкновенный махаон; 2 - зорька; 3 - траурница; 4 - торфяная желтушка; 5 - лесная голубянка, самка; 6 - лесная голубянка, самец; 7 - махаон Маака; В - адмирал; 9 - дневной павлиний глаз; 10 - большая перламутровка; 11 - крапивница; 12 - цветочный сатир; 13 - винный бражник; 14 -рыжий ночной павлиний глаз; 15 - крушинница, самец; 16 - крушинница, самка; 17- медведица Кайя; 18 - тополевая орденская лента.

павлиноглазка артемида (Actias artemis), Дальний Восток

Отряд чешуекрылых , или бабочек (Lepidoptera) относится к трем крупнейшим отрядам класса насекомых (Insecta). По современным оценкам (на 1997 г.), он насчитывает не менее 250 000 известных науке видов. Учитывая, что еще в 1974 г. это число оценивалось в 150 000 с лишним видов, можно ожидать, что к 2017 г. науке будет известно не менее 350 000 видов бабочек. Только на территории России встречаются представители по меньшей мере 84 семейств. Чешуекрылые - насекомые с полным превращением: развитие проходит стадии яйца, эрукоидной (червеобразной) личинки-гусеницы, имеющей несколько возрастов и линек между ними, малоподвижной, обычно покрытой куколки и взрослого насекомого, или имаго. На стадию гусеницы, обладающую развитым грызущим ротовым аппаратом, в первую очередь приходится функция накопления органических веществ. Гусеница обычно обладает хорошо развитой головой, 13-члениковым туловищем с З парами грудных ног и чаще всего 5 парами брюшных ложноножек-присосок. Стадии имаго, или взрослой бабочки, имеющей, как правило, сосущий ротовой аппарат (хоботок), присущи в основном функции расселения и размножения. Для отряда характерно развитие у имаго двух пар крыльев, покрытых чешуйками - видоизмененными щетинками. Чешуйки, благодаря содержащимся в них пигментам или своей оптической структуре, создают на крыльях исключительное разнообразие окрасок и рисунка.

Разделение чешуекрылых на подотряды пока не устоялось, но чаще всего их подразделяют на два подотряда: Зубатых (Zeugloptera) и Хоботковых (Glossata, или Haustellata). К первому относится небольшое число видов мелких молей, относящихся у нас к семейству Первичных зубатых молей (Micropterigidae), для которых во взрослом состоянии характерен грызущий ротовой аппарат с крупными верхними челюстями (мандибулами). С помощью них бабочка перетирает пыльцу растений, т. е. пищу, похожую по обилию в ее составе углеводов на нектар. Ко второму относятся все остальные бабочки, у которых имеется развитый или, реже, недоразвитый хоботок, образованный двумя жолобовидными нижними челюстями (максиллами). При подразделении последнего подотряда на крупные группы также наблюдается асимметрия делений: так, систематики обычно выделяют небольшую по объему группу примитивных чешуекрылых - бабочек, принадлежащих к семейству тонокопрядов (Hepialidae) и близких к ним, а также некоторые семейства примитивных молей. Для этой группы бабочек (Micropterigidae, Hepialidae, Eriocraniidae) характерны почти равные по форме передние и задние крылья c архаичной системой жилкования.

Наряду с научной классификацией в обиходе сохраняется и практически удобное подразделение бабочек на Микрочешуекрылых, или низших бабочек (Microlepidoptera) и Макрочешуекрылых, или высших (Macrolepidoptera). К первым относятся мелкие и обычно более примитивные бабочки (многочисленные семейства молей, листовертки и огневки), ко вторым - все остальные ночные, или разноусые (Heterocera) и дневные, или булавоусые (Rhopalocera). Определение видов из многих семейств бабочек представляет трудности и доступно лишь специалистам. При этом нередко оно возможно только при специальном препарировании гениталий (половых органов) самцов и самок бабочек.

Бабочки-голубянки мемориальной коллекции Л. К. Альбрехт а

Коллекционный фонд бабочек Научно-исследовательского зоологического музея МГУ - собрание международного класса. Это вторая по величине (после Зоологического института РАН в С.-Петербурге) коллекция в России. В ней примерно 300 тыс. определенных, расправленных, подписанных и расставленных в систематическом порядке экземпляров на булавках, и не менее того - в пакетиках и на вате.

Особенно ценны для мировой зоологической науки так называемые типы (экземпляры, являющиеся международными эталонами видов и подвидов). Таких экземпляров в коллекции бабочек насчитывается несколько сотен.

География мест, в которых были собраны бабочки, поступившие на хранение в наш музей, охватывает все населенные ими уголки планеты. От покрытых тундрой островов арктических широт, пустынь Африки, высокогорий Памира и Гималаев до далекой Австралии, островов Океании, богатейших видами тропических стран Южной Америки, Африки, Юго-Восточной Азии. Многие путешественники, побывавшие там, передали в музей свои коллекции бабочек. Особую гордость составляют сохраненные в музее до нашего времени экземпляры и целые коллекции, сыгравшие выдающуюся роль в истории зоологии.

Бабочки из коллекции Г. И. Фишера фон Вальдгейма

Это, например, ряд экземпляров начала XIX века из коллекции первого директора музея знаменитого Г.И. Фишера фон Вальдгейма (1771–1853), отдельные бабочки, собранные неутомимым энтомологом и путешественником Э.А. Эверсманном (1794–1860). Подлинным сокровищем является коллекция бабочек замечательного путешественника в Среднюю Азию А.П. Федченко (1784–1873), содержащая типы видов, впервые для науки описанных из этого края известным русским энтомологом Н.Г. Ершовым (1837–1891).

Громадная коллекция бабочек музея создана усилиями многих поколений сотрудников-энтомологов, биологов различного профиля, широкого круга любителей природы. Среди них немало коллекционеров-дарителей. Эта традиция продолжается. За последние 20–25 лет фонды музея существенно пополнились. Число экземпляров бабочек в них возросло больше, чем на треть.

Большую ценность в коллекции представляют экземпляры с определительными этикетками специалистов-лепидоптерологов и других знатоков бабочек, поступившие в разное время в музей (К.М. Науманн из ФРГ по семейству Zygaenidae, А.В. Крейцберг по Papilionidae, В.П. Соляников по Psychidae, М.Й. Бастельбергер по южно-американским Geometridae, немного совок (Noctuidae), определенных И.В. Кожанчиковым, и многие другие). В фонде музея отдельно размещены экзотические материалы, в порядке системы расколоты по видам булавоусые и разноусые бабочки России и сопредельных территорий. Заметим, что в фонде музея есть и целые коллекции микрочешуекрылых, но они ограничены в объеме и основное внимание уделяется пополнению фонда макрочешуекрылыми. Эта коллекция, вторая по величине в России после академической, представляет немалую ценность как для определения и других видов исследования чешуекрылых, так и для проверки на современном уровне правильности определения в многочисленных фаунистических публикациях прошлого. Информация о музейных коллекциях чешуекрылых пользуется приоритетным спросом и при многоплановой деятельности по охране насекомых, природоохранительном мониторинге.

В морфологическом отношении чешуекрылые (бабочки ) составляют довольно компактную группу крылатых насекомых. Все тело и 4 крыла густо покрыты чешуйками и частично волосками. Голова с крупными фасеточными глазами, хорошо развитыми нижнегубными щупиками и расположенным между ними длинным спирально скрученным сосущим хоботком. Крылья обычно широкие, треугольные, реже узкие или даже ланцетовидные. Передние и задние крылья скреплены друг с другом специальным сцепочным аппаратом. Наиболее распространен френатный тип сцепления крыльев. В этом случае сцепление осуществляется с помощью френулума (уздечки) и ретинанулума (зацепки). Уздечка представлена одной или несколькими крепкими щетинками в основании заднего крыла, а зацепка - либо рядом щетинок, либо загнутым выростом в основании переднего крыла. Жилкование крыльев чешуекрылых характеризуется значительной (редукцией поперечных жилок и незначительным ветвлением основных продольных стволов. Чешуйки на крыльях различно окрашены и образуют часто довольно сложный рисунок. Нередко наблюдается структурная окраска (пятна с металлическим блеском). По наружному и заднему краю крыльев тянется бахрома, состоящая из нескольких рядов чешуек и волосков. В грудном отделе наиболее развита среднегрудь. Переднегрудь по бокам тергита несет лопастевидные придатки - патагии. В среднегруди сходные образования расположены над основанием передних крыльев и называются тегулами. оги бегательные, часто со шпорами на голенях. У некоторых чешуекрылых передние ноги сильно (редуцированы, спрятаны в волосяном покрове, и бабочки передвигаются на четырех ногах. Брюшко состоит из 9 сегментов. Последний сегмент резко модифицирован, особенно у самцов, у которых он формирует копулятивный аппарат. У самок последние сегменты брюшка (обычно с седьмого до девятого) преобразованы в телескопический мягкий яйцеклад. В большинстве случаев половая система самок у бабочек открывается наружу двумя половыми отверстиями. Одно из них, терминальное, служит только для откладки яиц, второе, расположенное либо на конце седьмого сегмента, либо на восьмом сегменте, является совокупительным отверстием.

Семейство горностаевые моли (hyponomeutidae)- бабочки,обычно, с разветвленным радиусом передних крыльев с образованием радиальной ячейки. Моли, их гусеницы объедают листья соотвественно яблони или черемухи, оплетая их паутиной. Капусте и другим крестоцветным сильно вредит капустная моль (Plutella maculipennis).

Семейство листовертки (Tortricidae) – отличается от молеподобных более широкими удлиненно-треугольными передними крыльями, часто с поперечно обрубленной вершиной, задние крылья удлиненно-овальные, без длинной бахромы.

Семейство нимфалиды (Nymphalidae) Представители этого семейства отличаются недоразвитыми передними ногами бабочек, куколка повисает головой вниз.

Семейство белянки (pieridae) – у бабочек обычно белые или желтые крылья, куколки прикрепляются задним концом тела и подпоясаны еще шелковой нитью. Сюда относятся вредители капустница (pieris brassicae) и репница (pieris rapae).

Семейство коконопряды(lasiocampidae) бабочки средней величины или крупные, с толстым густо-волосистым телом. Усики у самцов перистые, у самок гребенчатые. Хоботок отсутствуют. Крылья широкие, обычно без зацепок. К ним относятся кольчатый целкопряд (malacosoma Neustria).

Семейство совки (Noctuidae) – хоботок развит, передние крылья обычно с харатерным рисунком совок, состоящим из 5 тонких волнистых поперечных полос и 3 срединных пятен. К ним относятся озимая совка (agrotis segetum), сильно вредящая осенью всходам озимых культурам.

Семейство медведицы (arctiidae) характеризуются развитым хоботком, гусеницы очень мохнаты, откуда и название семейства.

Семейство волнянки (lymantriidae ) отличаются недоразвитым хоботком, перистыми усиками самца, гусеницы с пучками волосков, куколка обычно волосистая, в редком шелковистом коконе, на растениях или среди растительных остатков. Сюда относится непарный шелкопряд (lymantria dispar).

Мало кто задумывается, что основное разнообразие животного мира определяется, прежде всего, огромной массой мелких, но вездесущих, беспозвоночных животных. Их размеры относительно зверей и птиц достаточно малы: от нескольких микрон (одноклеточные простейшие) до нескольких сантиметров. Но именно они составляют основную массу животных в любом регионе планеты, и на Урале тоже.

Древнейшие ископаемые бабочки (Archaeolepis) известны из отложений юрского периода вблизи Дорсета, Великобритания, их возраст составляет около 190 млн. лет. Много экземпляров древних насекомых сохранилось в ископаемой окаменевшей смоле – янтарях и копалах. Прилипнув когда-то к смоле, они остались в ней навсегда. И вот теперь энтомологи собирают целые коллекции насекомых, замурованных в янтарях, вымываемых морской волной или выкапываемых в карьерах, где добывают янтарь в Прибалтике и Восточной Пруссии. Чаще всего в янтарях находят мух (около 50% всех включений), на втором месте стоят жуки (4, 5%) и лишь на третьем (всего 0, 1% находок) – бабочки. Редкое попадание бабочек в смолу связано с тем, что крылья у них покрыты чешуйками и волосками, которые предохраняли насекомых от прилипания. И, конечно, мелким бабочкам завязнуть в смоле было легче, чем крупным – в янтарях и копалах встречаются представители семейств чешуекрылых, отличающиеся небольшими размерами: моли, длинноусые моли, листовертки, огневки, мешочницы и некоторые другие. Большинство найденных таким образом видов относятся к современным семействам.

Бабочки наделены множеством хитроумных приспособлений, помогающих выжить в полном опасностей окружающем мире. Наибольшее развитие группы совпадает с расцветом цветковых растений в меловой период. Бабочки и цветы развивались бок о бок. Чешуекрылые насекомые встречаются почти во всех уголках мира, за исключением Антарктиды. Они приспособились к разнообразным условиям обитания.

Одни живут высоко в горах, другие - на затерянных в океане островах, а некоторые мотыльки проводят большую часть жизни в водной среде рек и озёр. В России насчитывается более пятнадцати тысяч чешуекрылых.

Мир насекомых, а в частности, отряд чешуекрылые, в туризме можно использовать, в первую очередь, в эстетических целях. При каком-либо туристическом маршруте в лесу, парке, увидев бабочку, можно акцентировать внимание туристов на этой бабочке. Сказать, как она называется и, если известно, рассказать о каких-либо интересных фактах из жизни этой бабочки.

В настоящее время существуют научные коллекции, которые представлены фондами музеев, университетов, научно-исследовательских институтов и т. д. Такие коллекции собираются научными работниками, которые проводят специализированные фаунистические, эволюционные и экологические исследования бабочек. Научные коллекции предназначенные для всеобщего обзора.

Последнее время многие частные коллекции становятся выставочными, принося дополнительный доход их создателям.

Интересно что за бабочки начинают порхать по комнате зимой, когда приезжаешь в сад. Оказывается – это крапивница. А летом: пойдёшь в лес, вокруг порхают бабочки, а ты даже не знаешь как они называются. Нужно не только любоваться окружающей природой, но и знать её представителей, чтобы передать эти знания будущему поколению и привить любовь детей к природе.

Гусеницы некоторых видов могут использоваться в борьбе с сорными растениями.

Бабочки также выступают опылителями (они лучшие (после пчел) опылители растений) многих видов цветковых растений, ведь значительная часть этих насекомых характеризуется развитием антофилии. В ходе эволюции бабочки приспособились к определённым цветковым растениям, а ряд видов растений приспособились к опылению исключительно бабочками. Например, только юкковая молью опыляются растения из рода юкка.

Не стоит забывать ещё об одном, казалось бы, весьма неожиданном использовании чешуекрылых: весь натуральный шёлк получен из тончайших нитей, которые прядут гусеницы шелкопряда.

Кроме пользы бабочки могут приносить и вред. В хозяйственной деятельности человека бабочки, вернее их гусеницы, выступают как вредители садовых и огородных культур, правда, в меньших масштабах по сравнению с жуками.

Гусеницы ночных бабочек весьма прожорливы. Они могут повреждать листья, стебли и корни растений, поедать хранящиеся пищевые продукты, портить различные волокна и другие материалы. Личинки многих видов ночных бабочек наносят значительный ущерб сельскому хозяйству.

Вероятно, самый заметный тип ущерба, причиняемого гусеницами растениям, - дефолиация, т. е. уничтожение листвы. Голодные личинки бабочек могут буквально оголять поля, огороды и даже лесные насаждения.

Характеристика отряда Чешуекрылые, или Бабочки

Отряд бабочек именуется «лепидоптера», что значит «чешуекрылые» - второй по числу видов (после жуков) отряд насекомых с полным превращением. В настоящее время известно 140 тысяч, а по некоторым данным – даже 200 тысяч видов бабочек. На территории России встречается 8879 видов. На Урале более тысячи.

Чешуекрылые - один из наиболее богатых видами отрядов насекомых.

Отряд условно включает четыре большие группы:

1. Низшие разноусые бабочки,

2. Огнёвкообразные бабочки,

3. Дневные, или булавоусые бабочки,

4. Высшие разноусые бабочки.

Последнюю группу часто называют ночными, что не совсем корректно, так как многие из них ведут дневной образ жизни. Для дневных характерны булавовидные усики. Высшиеразноусые бабочки, большинство из которых активно в тёмное время суток, имеют нитевидные или перистые усики. Механизм крепления передних и задних крыльев к груди различен - булавоусые бабочки способны складывать крылья «за спиной», в то время как разноусые бабочки оставляют крылья раскрытыми плашмя или складывают их «домиком».

Размеры бабочек нашего мира колеблются в широких пределах от 2 миллиметров (у мелких видов молей) до 32 сантиметров (в размахе крыльев у некоторых тропических видов). Самая большая в мире бабочка – южноамериканская совка «тизания агриппа». Однако рекордно длинные ее крылья сравнительно узки, и поэтому их поверхность уступает двум другим бабочкам из Новой Гвинеи и близлежащих южноазиатских стран – бабочке-геркулесу и атласу. Поверхность их крыльев – 300 квадратных сантиметров.

Самая крупная дневная бабочка России - парусник Маака, с размахом крыльев до 13, 5 см. А крупнейшей ночной бабочкой Европы и России является павлиноглазка грушевая, с размахом крыльев до 15 см.

Как устроена бабочка

Перепончатые крылья покрыты окрашенными мелкими чешуйками (отсюда название чешуекрылые), которые определяют своеобразие цвета и рисунка насекомых. Многие бабочки ярко и броско окрашены. Чешуйки на крыльях бабочек имеют огромное значение в жизни насекомых. Они необходимы для полёта, а их окраска важна для маскировки, для предупреждения врагов (если бабочка несъедобна или ядовита), важна для продолжения рода (по окраске иногда бабочки узнают или находят друг друга). Есть бабочки, крылья которых по самой природе устроены так, что в них оставлены «окна» - лишенные чешуек прозрачные пятна. У некоторых, кроме самой краевой зоны, крылья вообще без чешуек. Они видом напоминают перепончатокрылых.

Чешуек различают три вида:

Ø Пигментные, окраска которых зависит от находящихся в них пигментных зерен;

Ø Оптические – их окраска зависит от преломления света;

Ø Пахучие. Пахучие чешуйки представляют собой видоизмененные волоски и могут располагаться не только на крыльях, но и на ногах и брюшке бабочки. Вещество, определяющее запах пахучих чешуек, является феромоном и служит для привлечения особей противоположного пола. Оплодотворенные самки большинства видов бабочек перестают выделять вещества, привлекающие самцов.

Запах феромонов действует на очень больших расстояниях. Еще знаменитый французский энтомолог Жан-Анри Фабр (1823–1915) обратил внимание, что самцы бабочки большого ночного павлиньего глаза прилетают на запах самки, находящейся на расстоянии 10–11 км!

У каждого вида бабочек свой запах. Иногда он приятен – некоторые бабочки пахнут ванилью, резедой, земляникой, геранью, шоколадом. Самцы капустницы пахнут красной геранью, репницы – резедой, брюквенницы – цветами лимона. Некоторые бабочки сохраняют привлекающие запахи и после того, как их препарируют для коллекций. Один ученый, занимавшийся коллекционированием бабочек, всегда возил с собой экземпляр тропической бабочки, чтобы время от времени наслаждаться запахом ее пахучих чешуек.

Но запахи пахучих чешуек бывают и неприятными. Некоторые чешуйки, например, пахнут плесенью. Иногда издаваемый бабочками запах приятен для нашего обоняния, но неприятен для других животных. Например, самки и самцы тутового шелкопряда пахнут мускусом. Предполагают, что его запах, привлекая половых партнеров, одновременно отпугивает врагов бабочки.

Возможно, что самец бабочки находит самку не только по запаху, но и улавливая исходящее от нее инфракрасное излучение. Хотя бабочки пойкилотермные существа, т. е. температура их тела в целом зависит от температуры окружающей среды, во время полета, при усиленной работе мускулатуры крылового аппарата, температура бабочек повышается. И порой очень сильно – например, некоторые бабочки из семейства совок при температуре окружающей среды –2 °C могут иметь температуру тела до +30 °C.

Как у всех насекомых, тело бабочек делится на три главных отдела: голову, грудь и брюшко. Снаружи оно защищено твёрдым хитиновым покровом, образующим наружный скелет.

Голова у них малоподвижная, гипогнатная, глаза крупные, круглые или овальные, окружены волосками и занимают значительную часть головы. Усики располагаются на теменной части головы и являются органами чувств, воспринимающими запахи и колебания воздуха. Усики также помогают удерживать равновесие при полёте. По строению различают щетинковидные, нитевидные, булавовидные, крючковатые, гребенчатые, перистые типы усиков.

Вторым главным признаком бабочек является устройство их ротового аппарата. Есть бабочки у которых ротовой аппарат отсутствует – такие бабочки во взрослом состоянии (имаго) ничего не едят и живут запасами, накопленными гусеницами. Но большинство видов имеют ротовой аппарат сосущего типа (мягкий и гибкий хоботок). Органы вкуса у бабочки - на лапках. И этот ее «язык» в 2000 раз чувствительнее, чем у человека. Стоит только бабочке коснуться своими лапками вкусной пыльцы или сладкого сока, как она тут же понимает, что к чему, и ее хоботок моментально разворачивается. Его длина зависит от глубины чашечки цветка, на котором питаются бабочки определенного вида. Иногда хоботки совсем короткие, иногда длинные, до 35 сантиметров, как, например, у одного из видов мадагаскарского бражника.

По бокам головы расположены полушаровидные, хорошо развитые, сложные, фасеточного типа, глаза, состоящие из большого числа (до 27 000) омматидиев, дающих общее мозаичное изображение. Чешуекрылые способны различать цвета, но в какой мере - пока изучено недостаточно. Некоторые бабочки, например, крапивница и капустница, различают красный цвет, в то время как сатиры его нисколько не видят. В наибольшей степени привлекают бабочек два цвета - сине-фиолетовый и жёлто-красный. Бабочки способны видеть ультрафиолетовые лучи, которые человек не воспринимает, чувствительны к поляризованному свету и способны ориентироваться по нему в пространстве. Бабочкам, к примеру, это помогает быстро находить нужные им растения. Нам все может казаться однообразно зеленым, а они улавливают невидимые людям оттенки. Движущиеся объекты различают гораздо лучше неподвижных.

Кроме двух больших фасеточных глаз, у некоторых бабочек бывают ещё два точечных, или простых глазка.

Грудь, как и у всех насекомых, состоит из трёх сегментов: переднегруди, среднегруди и заднегруди - несущих три пары ног и две пары крыльев. Грудь характеризуется максимальным развитием среднего сегмента, на который падает основная нагрузка в работе крылового аппарата. Заднегрудь имеет подчиненное значение. Переднегрудь подвергается заметной редукции и в большей части мембранозная. Строение ног большинства бабочек типично для насекомых, они ходильные или бегательные и у большинства видов развиты хорошо. У некоторых дневных бабочек они заметно редуцированы, а передняя пара ног модифицирована. Тазики крупные, соединение их с грудью малоподвижное, свободная часть ноги включает вертлуг, бедро, голень и лапку (у большинства видов все лапки пятичлениковые с парой коготков на конце).

Крылья перепончатые, чешуйчатые, обычно широкие, реже узкие, лентовидные. У большинства видов передние крылья крупнее задних. Многие виды ярко и броско окрашены.

Форма крыльев у бабочек разнообразна, но у подавляющего большинства видов они пригодны для полета.

Обычно бабочки в поисках корма, полового партнера или места для откладки яиц широко перемещаются в пространстве. Но, например, самки ряда бабочек мешочниц лишены крыльев, внешне похожи на червячков и почти не передвигаются. Бабочка пяденица-обдирало тоже лишена крыльев и передвигается исключительно с помощью ног.

Другие чешуекрылые, напротив, отличные летуны. Таковы, например, бражники. Их мощный стремительный полет позволяет преодолевать расстояния в сотни, а порой даже тысячи километров. К преодолению больших расстояний способны бабочки репейницы, адмиралы, капустницы, траурницы. Мигрирующие бабочки совершают перелёты, как в одиночку, так и объединяться в стаи. Виды, совершающие регулярные миграции, обычно чётко следуют определённому маршруту, который часто совпадает с направлением миграционных путей птиц. Но у большинства видов бабочек весь жизненный цикл проходит на одних и тех же территориях.

Брюшко у бабочек удлинённое, цилиндрической формы, у самцов тоньше и иногда несколько уплощённое с боков. Брюшко состоит из 9 сегментов, причем последний модифицирован для половой функции.

Самый тонкий слух - у ночных бабочек. Без него они просто погибли бы. Дело в том, что основные враги этих бабочек - летучие мыши. Как летучая мышь в полной темноте отыскивает в воздухе насекомых, - давно известно. Посылая быструю серию неслышных человеку ультразвуков, она как бы ощупывает пространство. Если ультразвук, выпущенный «передатчиком», не возвращается обратно, не принимается живым «локатором», зверек летит спокойно. Если же звук возвращается, - значит, наткнулся на препятствие. Летучая мышь способна мгновенно определить, что впереди - стена или комар, птица или бабочка, и стремительно бросается на все съедобное. Кажется, нет спасения от хищника. Но реакция ночных бабочек еще быстрее. Они улавливают сигналы летучей мыши за 30 метров и либо падают на землю, либо бабочка начинает петлять, метаться из стороны в строну и часто спасается.

А где же у бабочек «уши»? Ученые выяснили, что у дневных бабочек органы слуха находятся на передних крыльях, а у ночных - между грудью и брюшком.

Частоту звука измеряют в условных единицах - герцах. Один герц - это колебание звуковой волны в секунду. Частота более 20 тысяч герц называется ультразвуком, менее 20 тысяч герц - инфразвуком. Люди могут слышать звуки, частота которых не ниже 20 и не выше 20 тысяч герц. А вот некоторые ночные бабочки способны улавливать до 250 тысяч звуковых колебаний в секунду, то есть слух у них в 12 раз тоньше, чем у человека.

А есть ли у бабочек сердце? Да, есть. Только не в груди, а… в брюшке. И кровь у них не красного цвета, а зеленого. В ней нет гемоглобина, и она не переносит кислород, как у человека, а доставляет по всем клеткам насекомого питательные вещества, различные гормоны и ферменты.

Для полета мышцы бабочки должны быть разогреты, по крайней мере, до 30 градусов. Вот почему так часто можно увидеть бабочку, которая, широко раскрыв крылья, греется на солнце - она восполняет потраченную энергию.

Дышит бабочка через тончайшие трубочки - трахеи, пронизывающие все ее тело. Они соединены с внешним миром двумя отверстиями на груди и шестнадцатью - на брюшке.

Жизненный цикл бабочки

Бабочки относятся к насекомым с полным превращением, или голометаморфозом. Их жизненный цикл включает четыре фазы:

· Личинка (гусеница);

· Куколка;

· Взрослое насекомое (имаго).

Яйцо

Яйца бабочек покрыты плотной твёрдой оболочкой и могут быть разнообразной формы. В зависимости от рода и вида яйца могут быть круглыми, цилиндрическими, шаровидными, яйцеобразными, угловатыми. Их внешняя поверхность может быть рельефной, образовывая углубления, точки, полоски, бугорки, расположенных, как правило, в симметричном порядке. Окраска чаще всего белая и зеленоватых оттенков, реже - бурая, жёлтая, красная, голубая, тёмно-зелёная, иногда с цветным рисунком. Самки откладывают яйца на листья, стебли или ветки кормовых растений. Их число в кладкезависит от вида и может быть больше 1000, однако до взрослой стадии выживают немногие. В зависимости от вида, яйца могут откладываться поодиночке или группами по 10 и более. Самки могут покрывать яйца волосками из густого пучка на конце брюшка. Отложенные яйца могут покрываться выделениями из придаточных половых желёз, которые застывая, образуют защитный щиток (яблонная моль). Средняя продолжительность стадии яйца 8-15 дней. У многих видов умеренного пояса отложенные осенью яйца зимой находятся в состоянии диапаузы.

Яйцо бабочки. Фото: Gilles San Martin

Гусеница

Гусеницы –личинки бабочек - обычно окрашены в зеленые или бурые тона, часто покрыты волосками, шипами. Как правило, они имеют червеобразную форму с грызущим ротовым аппаратом. Физиологической особенностью гусениц является наличие пары изменённых слюнных желез, открывающихся общим каналом на нижней губе и вырабатывающих особый секрет, быстро затвердевающий на воздухе, образуя шёлковую нить. Этими паутинными нитями гусеницы скрепляют листья, ткут из них коконы, спускаются на них с ветвей деревьев, делают паутинные гнезда.

Гусеница бабочки. Фото: Victor Korniyenko

Они живут на листьях, в стеблях и стволах растений, в почве, под корой, некоторые в стеблях водных растений под водой или в муравейниках.

Большинство гусениц являются фитофагами - питаются листьями, цветками и плодами растений. Ряд видов - кератофаги - питаются воском, шерстью, роговыми веществами (гусеницы молей рода Ceratophaga живут в рогах африканских антилоп, питаясь кератином). Немногие виды являются ксилофагами - стеклянницы и древоточцы. Гусеницы некоторых видов - хищники, питаются тлями, червецами, личинками и куколками муравьёв. Гусеницам некоторых видов свойственна олигофагия - питание очень ограниченным количеством видов растений. Например, гусеницы поликсены питается лишь четырьмя видами растений рода Кирказон.

Тело гусеницы состоит из 3 грудных и 10 брюшных сегментов. Кожа гладкая, с редкими бородавками, щетинками или волосками, шипами.

Грудные сегменты несут 3 пары членистых ног, брюшные обычно имеют 5 пар более толстых ног, с крючками на подошвах, помогающие гусенице удерживаться на субстрате. У пядениц и некоторых совок имеет место уменьшение числа брюшных ног до 2-3 пар, или же они редуцируются.

По образу жизни гусеницы условно разделяются на две большие группы:

Гусеницы, ведущие свободный образ жизни, открыто питающиеся на кормовых растениях;

Гусеницы, ведущие скрытый образ жизни.

Гусеницы, ведущие скрытый образ жизни обитают в переносных чехликах, которые они сооружают из шелковистой нити (мешочницы), либо из кусочков листьев (ряд огнёвок).

Гусеницы таскают такой чехлик на себе, прячась в него при опасности. Другие гусеницы, строят убежища из листьев, свёртывая и скрепляя их шелковистой нитью, часто образуя сигарообразную трубку. Скрытый образ жизни ведут и гусеницы, обитающие внутри различных частей растений. Сюда можно отнести бабочек из групп: моли-минёры, плодожорки, а также виды -галлообразователи.

Окраска тела гусениц взаимосвязана с их образом жизни. Гусеницы, ведущие открытый образ жизни, имеют покровительственную окраску, сочетающуюся с определённой формой тела, порой напоминающей части растений. Наряду с покровительственной окраской распространена яркая демонстрационная окраска, свидетельствующая об их несъедобности. Некоторые гусеницы в момент опасности принимают угрожающую позу, например большой гарпии, винный средний бражник.

Куколка

Гусеницы в конце своего развития превращаются в куколок. Куколки разных бабочек отличаются величиной и цветом, но все имеют яйцевидную форму, с заострённым задним концом, малоподвижны – подвижность сохраняют лишь отдельные сегменты брюшка, почти всегда относятся к покрытым куколкам. Располагается открыто на растении, но чаще находится внутри оплетённых свёрнутых и склеенных листьев, либо в поверхностном слое почвы, на стеблях и стволах растений. Куколки не питаются, и считаются покоящейся фазой развития. Внутри куколки происходят сложные изменения, связанные с перестройкой и образованием органов имаго. Эти изменения состоят из двух одновременно происходящих процессов - гистолиза и гистогенеза. У таких семейств как сатурнии, коконопряды куколка находится внутри специального сплетённого кокона.

Куколки бабочки. Фото: Julia Folsom

Место и способ окукливания различны у разных семейств, родов и отчасти видов: на растениях, в почве, у многих видов куколки заключаются в сплетаемый гусеницей из волосков и паутинных нитей кокон. Самцы почти всегда выходят из куколок раньше самок.

У дневных бабочек куколка без кокона и висит вниз головой (висячая) или привязана вверх головой, как бы подпоясана (она так и называется - подпоясанная). Ночные бабочки, за исключение бражников, окукливаются в коконах.

Имаго

Из куколки выходит взрослое насекомое - имаго. Данная форма является половозрелой, способной к размножению. В первые минуты после выхода из куколки бабочка ещё не способна летать; она взбирается на возвышения, где остаётся до расправления крыльев, происходящего под давлением гемолимфы, заполняющей сосуды крыльев. Расправленные крылья отвердевают и приобретают окончательную окраску.

Имаго бабочки. Фото: Dave.Dunford

Основная функцияданной стадии жизненного цикла - размножение и расселение.

Продолжительность жизни имаго колеблется от нескольких часов до нескольких месяцев (у видов впадающих в диапаузуна зиму) и в среднем составляет 2-3 недели. Разные виды бабочек переживают зиму в различных фазах развития. Некоторые (например, моль облепиховая, пяденица зимняя, шелкопряды и др.) откладывают на зиму яйца и погибают. Яйца же перезимовывают и весной дают жизнь новому поколению. У других видов - большинства совок и пядениц - зимуют куколки или гусеницы. А такие виды, как траурница, крапивница, крушинница, павлиний глаз дневной, многоцветница эль-белое, адмирал и некоторые виды совок зимуют в стадии взрослой особи и весной, проснувшись, радуют наш глаз раньше других бабочек.

С наступлением холодов зимующие бабочки забиваются под опавшие листья, под кору, в щели заборов, трещины на коре деревьев и т. д.

Большинство бабочек (имаго) питаетсянектаром цветов, некоторые – соком, вытекающим из деревьев, часто вообще не питаются (афагия). Многие виды ленточников очень любят дубовый сок, кисловато-терпкий запах которого привлекает массу этих бабочек с большого расстояния. Первые весенние бабочки – траурница, многоцветница, углокрыльницы, крапивница – пьют талую воду и березовый сок. Ленточник тополевый и переливницы любят посещать свежие испражнения и даже трупы.

Ночные и дневные бабочки

Многие взрослые бабочки активны днём, а ночью отдыхают, спят. Это дневные бабочки. Мы не раз любовались голубянками, лимонницей, траурницей, крапивницей, павлиньим глазом, бражниками и ещё многими другими красавицами, названия которых нам неизвестны. Другая большая группа бабочек, называемых ночными, летает в сумерки и ночью, а днем скрывается в укромных местах. Среди них выделяются сильные, юркие, пушистые, мохнатые, средней величины или мелковатые создания, которые в темноте нежданно-негаданно прилетают на свет, с шумом таранят лампочки, отскакивают от них, не улетаю восвояси, а вьются-бьются о любые поверхности, лихорадочно вибрируя крыльями с бешеной скоростью. При попытке поймать их они ускользают, оставляя на руках несметное количество чешуек в виде серой пыли. Это различные совки. К ночным бабочкам относятся: пяденицы, хохлатки, коконопряды, совки, бражники, пяденицы, медведицы моли и другие.

Защита от хищников

Методы защиты от хищников очень разнообразны. Ряд видов обладают скверным запахом и неприятным вкусом, либо ядовиты, всё это делает их несъедобными. Попробовав такую бабочку один раз, хищники будут избегать подобный вид в дальнейшем.

Ядовитые и несъедобные виды часто обладают предостерегающей яркой окраской. Бабочки, лишённые таких средств защиты, часто мимикрируют несъедобным видам, подражая не только окраске, но и форме крыльев. Данный вид мимикрии наиболее развит именно у чешуекрылых, и называется «бейтсовской».

Некоторые бабочки подражают осам и шмелям, например стеклянницы, бражник шмелевидка жимолостная, шмелевидка скабиозовая. Данное сходство достигается благодаря окраске, контурам тела и структуре крыльев - они почти лишены чешуек и прозрачные, задние крылья короче передних, а чешуйки на них сосредоточены на жилках.

Многие виды имеют покровительственную окраску, маскируются под сухие листья, веточки, кусочки коры. Например, лунка серебристая напоминает отломанный сучок, коконопряд дуболистныйпоходит на сухой берёзовый лист.

В отличие от бабочек активных в светлое время суток, виды активные в сумерках или ночью, обладают иной защитной окраской. Верхняя сторона их передних крыльев окрашена в цвета субстрата, на котором они сидят в покое. При этом их передние крылья складываются вдоль спины наподобие плоского треугольника, прикрывая нижние крылья и брюшко.

Одним из видов отпугивающей окраски являются «глазки» на крыльях. Они располагаются на передних или задних крыльях и имитируют глаза позвоночных животных. В спокойном состоянии бабочки с такой окраской обычно сидят, сложив крылья, а будучи потревоженными, раздвигают передние крылья и демонстрируют отпугивающие ярко окрашенные нижние крылья. У некоторых видов отчётливо выделяются большие и очень яркие тёмные глазки с белым контуром, похожие на глаза совы.

Ночные бабочки для защиты от летучих мышей обладают густо опушёнными волосками телом. Волоски помогают поглощать и рассеивать ультразвуковые сигналы летучих мышей, и тем самым маскировать местонахождение бабочки. Многие бабочки замирают, когда обнаруживают сигнал сонара летучей мыши. Медведицыспособны генерировать серии щелчков, которые по мнению ряда исследователей также препятствуют их обнаружению.