Насекомые-заготовители

В связи с тем, что в течение года количество пищи, как правило, неодинаково, некоторым насекомым приходится ее запасать. Рассмотрим, как они это делают.

Наследственная программа управления пищевым поведением общественных насекомых, во-первых, позволяет им собирать урожай, чтобы сделать запасы на период бескормицы, а во-вторых, определяет все целесообразные действия по их сохранению. Так, термиты-жнецы определенным способом нарезают траву и тщательно сушат ее перед закладкой в сухие гнезда. Муравьи-жнецы собирают семена растений, складывают их в подземных амбарах и время от времени выносят на поверхность для просушки. Существуют даже муравьи-земледельцы. Как ни трудно поверить, но маленькие беспозвоночные животные могут целенаправленно выращивать и запасать зерно. Например, бурые мексиканские муравьи–земледельцы сеют зерна и собирают жатву, как настоящие земледельцы. А муравьи некоторых видов наделены не менее удивительным инстинктивным поведением, направленным на выращивание и сбор грибов, тем самым, обеспечивая себя круглогодичной пищей, богатой белками и витаминами.

Выше уже говорилось, что жук-навозник, благодаря инстинктивным поведенческим проявлениям и целесообразным устройствам скатывает идеальные шары из навоза. При этом жук скарабей, или священный копр, одни шары особой формы делает для откладывания своих яиц, а другие, круглые, он использует в пищу. Такого шара, размером с плод крупного абрикоса, а порой и с кулак, скарабею достаточно для непрекращающейся 12-часовой трапезы. После чего он вновь отправляется скатывать следующий пищевой шар. Инстинктивное поведение позволяет жуку выполнять довольно сложные манипуляции. Он тщательно подбирает необходимый для основы шара кусочек навоза, предварительно оценив его качество с помощью своей сенсорной системы. Затем жук очищает его от налипшего песка и усаживается на комок, обхватывая его задними и средними ножками. Поворачиваясь из стороны в сторону, он выбирает нужный материал для постройки и катит шар в его сторону. Если стоит сухая жаркая погода, жук работает с огромной скоростью. Он скатывает шар за считанные минуты, пока навоз еще влажный. Все движения жука по изготовлению шара четкие, отлаженные, даже если он делает это впервые. Ведь последовательность целесообразных инстинктивных действий записана в наследственной программе насекомого. А в управлении ими участвуют анализаторы, образующие сложнейшую сеть в его организме. После окончания работы скарабей катит шар задними ногами к своей норке, двигаясь задом наперед. При этом жук проявляет завидное упорство, штурмуя заросли растений и холмики земли, вытаскивая шар из ложбинок и канавок. Для проверки упорства и сообразительности навозника был поставлен интересный эксперимент. Шар прикололи к земле длинной иглой. Жук после долгих мучений и попыток сдвинуть его с места стал делать подкоп. Обнаружив иглу, скарабей тщетно пытался приподнять шар, действуя спиной как рычагом. Рядом лежал камушек, но использовать его в качестве опоры жук не догадался. Когда придвинули камушек ближе, скарабей тотчас на него взобрался и снял свой шар с иглы. Навозники делают пищевой ком самостоятельно, не помогая друг другу. А иногда они даже стараются похитить чужой пищевой шар у соседа. При этом грабитель может вместе с хозяином докатить его до нужного места, и пока тот копает норку, утащить добычу. А далее, если он не голоден, бросить его, предварительно немного покатав «для удовольствия». Часто у скарабеев случаются драки даже в местах изобилия навоза, как будто им грозит голодная смерть.

Устройства и процессы для потребления пищи

Насекомые обычно не кормятся непрерывно. Потребление пищи в определенное время прекращается. Например, у мух оно преимущественно регулируется периферически, то есть мало зависит от центральной нервной системы. Сигнал для начала пищевого потребления идет от периферических рецепторов, а торможение – от растянутой передней кишки. В системе этих процессов участвует сложнейшая биохимическая информация.

Интересно, что именно на пищевых реакциях основано подавляющее большинство методик изучения безусловных и условных рефлексов, свойств памяти, элементарной рассудочной деятельности животных.

В качестве примера универсального устройства для потребления пищи может служить многофункциональный хоботок-«комбайн» мухи. Подушечкой на хоботке она лижет или фильтрует пищу. А чтобы из отверстия хоботка появлялись зубы, муха поднимает подушечку вверх. С помощью зубов она скребет и измельчает пищу. А когда мухе необходимо употребить жидкую пищу, зубы отгибаются, и жидкость всасывается через отверстие хоботка. Такие замечательные «комбайны» имеют многие насекомые – почти все бабочки и двукрылые, клопы, тли, цикады, вши, жуки. Длинный хоботок имеют длиннохоботник, мухи жужжалы, некоторые самцы комаров. А бабочки бражники с помощью длинного хоботка пьют нектар цветков, зависая над ними, подобно птичке колибри.

Целесообразные физиологические механизмы насекомых обеспечивают им традиционные пищеварительные процессы. А наследственная программа помогает организму учитывать и решать множество различных проблем, в том числе связанных с потреблением пищи, содержащей ядовитые вещества. Примером может служить организм американского кольчатого коконопряда, преимущественно питающегося листьями дерева вишни. С каждым кусочком листа он поглощает смертельную для себя дозу цианида. И при этом насекомое остается невредимым. Как же ему это удается? Ведь в листьях вишни это химическое вещество связано с двумя молекулами углеводов, и обычная система пищеварения, расщепляя эти сахара, высвобождает яд. Оказывается, особая система кольчатого шелкопряда высвобождает только один из сахаров. В результате этого цианид остается связанным и не оказывает вреда насекомому.

Симбиотические связи

Симбиоз – это сожительство организмов различных видов, которые связаны взаимовыгодными отношениями для обоих партнеров, в том числе пищевыми. Одним из примеров такого симбиоза служат личинки некоторых жуков-точильщиков, которые способны жить и за счет древесины и любой растительной, а иногда и животной пищи. Известны случаи, когда они нормально развивались, питаясь только сушеным мясом. Ученые разгадали секрет способности личинок жуков усваивать пищу в таком широком ассортименте. Это обеспечивается видоспецифичностью (специфичностью для данного вида) их системы пищеварения. Во-первых, организм личинок наделен богатым набором кишечных ферментов для усвоения сахаров, белков, крахмала. А во-вторых, в их теле существуют особые образования – мицетомы, где размножаются и активно перерабатывают клетчатку определенные микроорганизмы. Они еще и снабжают личинок наиболее дефицитными азотосодержащими веществами, которые присутствуют в древесине в слишком малых количествах. Роль этих микроорганизмов-симбионтов столь велика, что они специально передаются из поколения в поколение. Отложенные самкой яйца сразу же заселяются этими микроорганизмами и в свое время переходят на тело вылупившейся личинки. А далее они размножаются в создаваемых организмом насекомого мицетомах и помогают ему справляться с клетчаткой.