Репродуктивное поведение насекомых
Наглядный пример эффективности действия феромонов у насекомых демонстрирует тутовый шелкопряд. Для того, чтобы показать свою готовность к спариванию, самка выделяет небольшое количество феромона (бомбикола). Даже если его количество будет всего одна миллионная грамма, самец способен расшифровать такое сообщение, важное для продолжения его рода. При этом достаточно всего одной молекулы бомбикола, выделяемого самкой, чтобы запустить нервный импульс в рецепторной клетке антенн самца. А если генерируется 200 импульсов в секунду, самец начинает искать самку, двигаясь против ветра, приносящего химическую информацию от подруги. Существует даже способ ловли самцов тутового, непарного шелкопряда, волнянок, павлиноглазок (сатурниц), коконопрядов. Самку сажают в клетку, и на ее запах слетаются многочисленные самцы. Высокая чувствительность насекомых к запахам просто поражает. Так, меченые самцы непарного тутового шелкопряда устремлялись на запах самки с расстояния 3,8 км, а самцы бабочки большого ночного павлиньего глаза – с 8 км.
Поскольку вещества феромонов, определяющие запах, разносятся ветром, летящий самец наделен способностью учитывать при ориентации движение воздуха. На его маршрут влияет направление ветра, и угол полета меняется с концентрацией запаха. В отсутствие запаха самец летает взад-вперед, не выстраиваясь против ветра. А когда ветер приносит запах, угол полета изменяется. При этом насекомое движется против ветра зигзагами, что связано с границами запаха. При его снижении у края струи самец перемещается в противоположном направлении. Это пример поискового поведения с движением в сторону более высокой концентрации феромона. Оно связано с наличием в организме насекомого внутреннего эталона для сравнения полученной информации.
Звуковая сигнализация
Сигнальная информация закодирована и в акустических образах. Разнообразные, но строго определенные сигнальные звуки, которые издают сверчки, кузнечики, саранча или цикады каждого вида, играют важную роль в их репродуктивном поведении – при ухаживании и привлечении самок. Между призывным сигналом самца и его восприятием и распознаванием самкой существует генетическая связь. В сигналах можно выделить определенные звуковые элементы – пульсы. Периодически повторяющиеся группы пульсов образуют определенные серии, а те, в свою очередь, объединяются в ритмически повторяющиеся музыкальные фразы.
Самцы сверчков своими призывными сигналами привлекают самок с большого расстояния. Звуковой сигнал образуется при ритмичном раскрытии и складывании специальных надкрылий. На них находится особый фрикционный механизм. Призывные сигналы сверчков резко различаются у разных видов, особенно во временной организации звуковых импульсов. Самки соответствующих видов реагируют только на конкретные видотипичные призывные сигналы самцов. Особые сигналы самцы издают во время борьбы за самку и при защите территории. Для усиления звука, например, сверчки-кроты роют норку определенной формы, которую используют во время брачного пения. Наследственные знания подсказывают ему, что норка должна быть определенной V-образной формы. Она служит усилителем, и призывные песни самца разносятся довольно далеко. А некоторые сверчки способны издавать оригинальные чирикающие звуки, поэтому их иногда держат в качестве домашних животных.
Кузнечики-самцы для привлечения самок издают сигнальные звуки, водя своим смычком по «скрипке». Короткоусый кузнечик водит по крыльям задними лапками, а длинноусый потирает одно крыло о другое. Стрекотание зеленого кузнечика можно услышать в дневное, вечернее и даже ночное время (до 2–3 ч ночи). А утром он отлеживается, принимая «солнечную ванну». Ожидая самку, кузнечик подставляет бока солнечным лучам, переворачиваясь время от времени на другую сторону.
Среди всех насекомых самые громкие звуки издают самцы цикад. Их ребристые пластинки производят вибрации в двух резонаторных полостях на брюшке. Звук, рождаемый цикадами, настолько силен, что услышан на расстоянии свыше 400 м. Стрекот тропических цикад напоминает звук циркулярной пилы. А у цикад Южной Америки и Индии звук по громкости и резкости не уступает пронзительному паровозному свистку.
Световые сигналы
У некоторых видов насекомых средством распознавания особей своего вида и привлечения особей одного пола к другому является свечение. В темную ночь холодновато зеленоватый свет, испускаемый светящимися насекомыми, виден за сотни шагов. Причем зачастую все особи, слетевшиеся вместе, вспыхивают светом и гаснут одновременно. Для наблюдателей устраиваемая этими насекомыми иллюминация представляет собой сказочное зрелище. А для ученых это - очередная загадка. Кто же обеспечивает синхронность действий многих насекомых и дирижирует прекрасным световым оркестром? В тропических странах обитает множество светящихся жуков, а в Европе их шесть видов, в числе которых жуки-светляки, жуки-щелкуны и другие.
Брачные сигналы светляков – подобны маячкам друг для друга. Летая над полями или лесами, самцы производят специфичные вспышки света. Самки тоже определенной вспышкой реагируют на эти сигналы. Самцы, отвечая на сигналы подруг, движутся к ним. Приблизившись к самке на несколько метров, самец вновь посылает сигнал. Получив на него ответ, он уточняет направление движения к подруге. Бразильские жуки светят так ярко, что один светлячок позволяет читать газету, несколько же «фонариков» освещают целую комнату. А светляки некоторых видов способны излучать свет настолько большой силы, что на темном горизонте его можно спутать со светом звезды. Испускают свет и отложенные яички светляков. Однако их слабый свет скоро гаснет.
Свечение вызывается сложнейшими окислительными процессами, которые осуществляются в предназначенных для этого органах насекомого. А свет испускают специальные фотогенные клетки или выделяемое ими вещество. Под этими клетками находятся особые отражатели света. Это клетки, заполненные кристаллами определенных химических соединений. В организме предусмотрены и особые воздухоносные трубочки, по которым к фотогенным клеткам поступает кислород, необходимый для процессов свечения. Все эти уникальные устройства и процессы создают, например, у жуков-светляков, необычайно высокую эффективность свечения. В свет превращается 98% всей затраченной энергии. А для электрической лампочки, созданной человеком, этот показатель составляет всего лишь 4%.
Инстинктивное строительное поведение
В своем известном трактате «Общие размышления об инстинктах животных, главным образом об их искусстве строить» гамбургский пастор Раймарус (1762 г.) попытался объяснить то, что сейчас называется наследственной программой строительного поведения. Он писал, что побуждение и умение животных строить удивительно. Ведь они создают характерные для своего вида постройки без рассуждений, предварительного опыта и при отсутствии перед глазами примеров. Причем эти сооружения обладают всеми необходимыми характеристиками, чтобы наилучшим образом обеспечить безопасность потомства и продолжение рода животных. Одни формы строительного поведения могут проявляться сразу же после рождения животного, другие же «созревают» в ходе развития особи.