Дневные бабочки (Rhopalocera)

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Особенности морфологии, характерной для буловоусых чешуекрылых

Дневные бабочки (Rhopalocera) - обширная группа насекомых, характеризующихся наличием двух пар относительно крупных крыльев, покрытых чешуйками (плоскими волосками). Вместе с ночными бабочками входят в отряд чешуекрылых (Lepidoptera). Дневные, или булавоусые, бабочки отличаются от ночных, или разноусых, по многим признакам. Наиболее заметные из них - форма антенн, механизм соединения переднего и заднего крыльев, их окраска и положение в покое, форма тела и время активности насекомого.

У дневных бабочек обычно более или менее длинные тонкие антенны (усики), заканчивающиеся булавовидным утолщением (Яхонтов, 1935). У дневных бабочек сильно разросшийся передний край заднего крыла. Благодаря тому или иному соединительному механизму оба крыла во время полета действуют как единое целое. В состоянии покоя дневные бабочки складывают крылья, вертикально подняв их над туловищем, а ночные либо разводят их в стороны, либо сдвигают на спине домиком. У дневных бабочек туловище относительно стройное, крылья ярко окрашены, а период активности приходится на светлое время суток; многие ночные виды отличаются плотным сложением, неброскими крыльями и летают в сумерках или ночью (Мурзин, Братцев, 1993).

2. Внешнее строение

бабочка морфология чешуекрылый буловоусый

Тело бабочек состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка. Перепончатой короткой и мягкой шеей голова скреплена с грудью, состоящей из трёх неподвижно соединённых друг с другом сегментов. Места соединения не заметны. Каждый из сегментов несёт по паре членистых ног. На груди у бабочек имеется три пары ног. Передние лапки самцов нимфалид, голубянок недоразвиты; у самок они развиты сильнее, но при ходьбе также не используются и всегда прижаты к груди. У парусников и толстоголовок все ноги развиты нормально, а голени их передних ног снабжены лопастевидными образованиями, которые, как полагают, используются для чистки глаз и усиков (Яхонтов, 1935). У бабочек ноги служат в основном для закрепления на определённом месте и только потом -- для передвижения. У некоторых бабочек на ногах расположены вкусовые рецепторы: до того, как такая бабочка коснётся конечностью сладкого раствора, она не развернёт хоботок и к еде не приступит. На голове расположены ротовой аппарат, усики и глаза. Ротовой аппарат сосущего типа - это 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 (Львовский, 2007). У всех насекомых и у бабочек в том числе есть особый орган, называемый джонсовым, предназначенный для анализа тряски и звуковых колебаний. С помощью этого органа насекомые не только оценивают состояние физической среды, но и общаются между собой.

Окраску бабочек можно подразделить на два типа: пигментную, обусловленную наличием красящих веществ, и «структурную», зависящую от укладки и строения чешуек. В последнем случае она возникает в результате интерференции и дифракции солнечного света. Многие варианты структурной окраски, например переливчатость или металлический блеск крыльев, объясняются наложением друг на друга тончайших слоев прозрачных пластинок: длина отражаемых ими световых волн зависит от угла падения лучей. Впрочем, несмотря на всю привлекательность такой окраски, пигментная встречается гораздо чаще (Моуха, 1979).

3. Жизненный цикл

После спаривания самка бабочки откладывает яйца - иногда по одному, иногда кучками - на служащее кормом ее личинкам растение или рядом с ним. После вылупления многие личинки (гусеницы) съедают опустевшую оболочку яйца и лишь затем переходят на вегетарианскую диету. Они очень быстро растут, 4 или 5 раз линяя, т.е. сбрасывая ставшую тесной старую оболочку (экзоскелет), прежде чем достигнут максимальных размеров. Большинство гусениц питается листьями. Личинкам ряда голубянок (семейство Lycaenidae) свойствен каннибализм, а очень немногие из них относятся к настоящим хищникам, например североамериканские милетины, которые питаются тлями. Хотя в основном гусеницы живут поодиночке, иногда, например у Euphydryas phaeton, они вместе устраивают обширные паутинные гнезда. У одного из видов мексиканских белянок такое гнездо напоминает тыкву-горлянку. Гусеницы выходят из него по ночам для кормежки, а окукливаются внутри, подвешиваясь вниз головой (Гофман, 1897)

По достижении личинкой максимальных размеров она превращается в куколку. На этой внешне покоящейся стадии в организме насекомого происходят радикальные преобразования, носящие название метаморфоза. Личиночные системы органов распадаются, и формируются имагинальные (присущие взрослым насекомым) структуры. Разноусые бабочки обычно окукливаются внутри кокона, но большинство дневных его не плетет. Они делают из секрета шелковых желез лишь маленькую «пуговку» на ветке или другой опоре, а затем «пристегиваются» к ней с помощью крючочка (кремастера), подвешиваясь вниз головой. В двух семействах - парусников и близких к ним белянок - куколка хотя и прикрепляется к опоре кремастером, но удерживается «стоймя» при помощи пояска из шелковинок, который притягивает ее к вертикальной веточке. Полагают, что этот поясок представляет собой остатки кокона, существовавшего у их предков. Иногда, в основном среди парусников и большинства толстоголовок, окукливание происходит в грубых коконах. Куколки без коконов у бабочек называются хризалидами.

Эта стадия продолжается от недели до нескольких лет. Затем из куколки появляется взрослая бабочка (имаго), которая расправляет крылья, нагнетая в них из полости тела кровеподобную жидкость - гемолимфу. «Трубопроводами» для нее служат жилки. В конечном итоге они утолщаются и затвердевают, превращаясь в опорные элементы крыльев. Когда те подсохнут, гемолимфа из них уходит обратно: теперь бабочка готова к полету Моуха, 1979)

Продолжительность жизненного цикла различна и сильно зависит от внешних условий. В Арктике, где вегетационный период короток, полное развитие бабочки может занимать несколько лет и включать диапаузу, т.е. период зимнего покоя (спячку) гусениц. И напротив, в умеренных и тропических широтах у многих видов, например желтушки люцерновой, за год сменяются четыре, а то и пять поколений. Вообще бабочки могут впадать в зимнюю спячку на любой стадии жизненного цикла, но у подавляющего большинства чешуекрылых умеренных широт зимуют гусеницы или куколки.

4. Распространение

На распространение бабочек влияют многие факторы. Главные из них следующие:

1) географические барьеры (прошлые и современные), такие, как океаны, пустыни, горные хребты и т.д.;

2) ареалы кормовых растений - бабочки встречаются исключительно рядом с ними;

3) «летные характеристики» - при прочих равных условиях сильные летуны распространены шире, чем сравнительно плохо летающие виды;

4) устойчивость к разнообразным физическим факторам окружающей среды.

Бабочки обнаружены на всех континентах, за исключением Антарктиды Их можно встретить всего в нескольких сотнях километров от Северного полюса, выше лесного пояса в горах, в пустынях (особенно весной или после ливней), в непроходимых джунглях и даже вдали от суши над морем во время миграций. Некоторые виды распространены почти космополитично (всесветно), в то время как ареалы других очень малы по площади; например, бархатница Oeneis semidea встречается только на вершине горы Вашингтон (шт. Нью-Гэмпшир) и на нескольких соседних горных пиках. Хотя некоторые бабочки, такие, как монарх (Danaus plexippus), прекрасно летают и в США попадаются почти повсюду, большинство видов обычно не выходит за пределы специфических биотопов (местообитаний). Так, болотный червонец встречается только на торфяниках, в то время как северная аподемия приурочена к лесистым местностям.

В последние годы миграция бабочек привлекает значительное внимание исследователей. В Северной Америке перелеты монархов изучали, метя отдельных особей, а затем выпуская их на волю. Популяция этого вида к востоку от Скалистых гор мигрирует осенью к месту зимовки в центральной части Мексики. Бабочки, начинающие свое путешествие на юго-востоке Канады, преодолевают за несколько месяцев расстояние более 2900 км. Миллионы их зимуют бок о бок в Мексике, весной спариваются и отправляются обратно на север. По дороге прошлогодние особи обычно погибают, но их потомство, вылупившееся из яиц, отложенных на обратном пути самками, продолжает путь на север. Чтобы вновь заселить США и юг Канады, каждый год необходима смена нескольких таких поколений. Монархи, живущие западнее Скалистых гор, летят к местам зимовки на побережье центральной части Калифорнии. Здесь в их скоплениях лишь изредка бывает по нескольку десятков тысяч особей.

5. Связь с другими животными

Из всех групп дневных бабочек гусеницы голубянок (семейство Lycaenidae), по-видимому, сильнее всего отклоняются от типичного для чешуекрылых образа жизни (хищнические повадки милетин). Кроме того, личинки некоторых голубянок живут в мутуалистическом (взаимовыгодном) симбиозе с муравьями, которые защищают их от врагов в обмен на сладкие выделения специальных желез, «медвяную росу». Гусеницы других голубянок, в частности одного австралийского вида, поедают личинок муравьев. Некоторые белянки тоже сожительствуют с муравьями, снабжая их медвяной росой через трубчатые щетинки, соединенные с вырабатывающими ее железами.

На всех стадиях жизненного цикла бабочки страдают от различных паразитов. Крошечные перепончатокрылые откладывают в их яйца свои собственные. Развитие личинок и куколок паразита происходит внутри яйца бабочки, в результате чего оно погибает, а из его оболочки появляется на свет совсем другое насекомое. Самки наездников ихневмонид, тоже из отряда перепончатокрылых, разыскивают гусениц определенных бабочек: каждому виду паразита соответствует узкий круг хозяев. Обнаружив подходящих, они с помощью длинного яйцеклада откладывают свои яйца либо в их тело под кутикулу, либо сверху, на покровы. В последнем случае вылупившиеся личинки паразита сами прогрызают себе дорогу внутрь хозяина и питаются затем его тканями. Закончив свое развитие, они либо окукливаются в теле гусеницы, либо покидают его, чтобы сплести себе кокон (Моуха, 1979). На гусеницах паразитируют и различные двукрылые, прежде всего ежемухи (семейство Tachinidae). Взрослые самки многих их видов откладывают яйца или личинок (в случае живорождения) непосредственно на хозяина - снаружи или (реже) внутрь его тела. Другие ежемухи откладывают яйца на листву кормового для гусениц растения. Если те ее съедят, личинки вылупятся прямо в пищеварительном тракте хозяина, а оттуда внедрятся в его полость тела, где будет протекать их дальнейшее развитие. Окукливание происходит либо внутри хризалиды, либо, если гусеница в конце концов погибает, в почве.

Диапазон нападающих на бабочек хищников очень широк - от человека до членистоногих. Некоторые осы, парализовав гусениц ядом, оттаскивают их в свою норку на корм потомству (заготавливают «живые консервы»). Другие осы кормят своих личинок пережеванными гусеницами. На взрослых бабочек нападает сравнительно немного членистоногих, но все же стрекозы, богомолы, мухи-ктыри и пауки являются для них опасными хищниками (Моуха, 1979). Среди позвоночных главные враги бабочек, несомненно, птицы. Они поедают их личинок, куколок и имаго. Часто гусеницы составляют основной рацион птенцов. Питаются бабочками также различные виды грызунов, ящериц и лягушек. В некоторых странах чешуекрылых употребляют в пищу люди. На Филиппинах едят брюшко бабочек-птицекрылов; в Мексике жарят и консервируют гусениц некоторых видов толстоголовок.

6. Защитные приспособления

Для защиты от многочисленных врагов бабочки используют разнообразные способы.

Неприятный вкус. Некоторые виды, например монарх, чьи гусеницы кормятся на ваточнике, и кирказоновый парусник, личиночное развитие которого происходит на кирказоне, отличаются жгучим, неприятным вкусом в сочетании с броской внешностью, поэтому хищники быстро научаются избегать их.

Криптическая окраска. Многие бабочки никому не подражают и не обладают отталкивающим вкусом. Их защищает покровительственная (маскировочная, или криптическая) окраска. Вид крикс арктический встречается в горах Сьерра-Невада (шт. Калифорния) в двух формах: оранжевая приурочена к районам с оранжево-коричневыми базальтовыми породами, а светлая - к выходам светлых гранитов. Личинок и куколок многих бабочек очень трудно обнаружить, так как благодаря зеленой окраске они сливаются с листвой. Взрослые углокрыльницы, сложив крылья, становятся очень похожими на засохшие листья или кусочки коры.

Другие бабочки используют камуфляж иного рода - «расчленяющую» окраску, как бы разрывающую очертания тела благодаря сочетанию контрастных пятен. Некоторые виды несут на крыльях яркие отметины, призванные отвлекать внимание хищников от жизненно важных частей тела. Вероятно, для этого служат «глазки» на крыльях многих бархатниц и нимфалид и оранжевые крапины на них у некоторых белянок.

Другие защитные средства. Гусеницы многих дневных бабочек покрыты жесткими волосками, которые до некоторой степени защищают их от врагов. У личинок парусников сразу за головой на спине расположена Y-образная железистая структура, осметерий. Она выпячивается наружу всякий раз, когда гусеницу тревожат, распространяя при этом резкий запах.

Размещено на Allbest.ru