Яркие, переливающиеся на солнце крапивницы, завораживающие своей красотой махаоны, бледные ночные мотыльки и противные моли, жующие шерстяные свитера в наших шкафах, — все это хорошо знакомые нам представители отряда чешуекрылых, или бабочек. Но знаете ли вы, как выглядит самая крупная бабочка России и где она обитает? А для чего махаонам такие длинные «хвосты» на крыльях? А какая бабочка научилась ловко воровать мед у пчел и как выглядят бабочки-вампиры? Сегодня, в Международный день бабочек поделимся с вами необычными фактами об этих насекомых, а заодно познакомимся с самыми интересными видами чешуекрылых.
1. Когда на Земле появились бабочки?
Возраст самых древних бабочек, обнаруженных в янтаре, — более 100 миллионов лет. Но палеонтологи полагают, что первые насекомые из отряда чешуекрылых появились на Земле 190–200 миллионов лет назад: в начале юрского периода на планете уже обитали ископаемые формы из семейства первичные зубатые моли. Это были ночные бабочки, которые, предположительно, питались сладкими выделениями голосеменных растений. Особой красоты и изящества в них не было, зато они уже имели признаки насекомых отряда чешуекрылых, в том числе и хитиновые чешуйки, отражающие солнечный свет, которыми покрыты крылья всех современных бабочек. Кстати, эти чешуйки обладают одним ценным свойством: они легко отделяются от крыльев бабочки. И если бабочка коснулась липкой паутины или смолы дерева, то сильный взмах крыла освобождает ее, оставляя в западне оторвавшиеся чешуйки. Вы наверняка замечали, что после соприкосновения с крыльями бабочек на ваших пальцах остаются блестящие следы — это как раз те самые чешуйки.
Эволюция дневных бабочек и рост их разнообразия тесным образом связаны с распространением по планете цветковых растений: бабочки, наряду с другими насекомыми, были опылителями этой группы растений. А без опылителей невозможно завязывание семян и размножение — вот такая тесная взаимозависимость. Первые цветковые или, покрытосеменные растения появились на Земле примерно 150 млн лет назад. Но только 56 млн лет назад, уже после мел-палеогенового вымирания, среди бабочек возникли дневные формы — самые яркие, красивые и разнообразные по внешнему облику. У дневных бабочек уже имелся хоботок — специальный орган для питания нектаром, который они добывали из цветов покрытосеменных растений.
И в наше время существуют виды растений, опыление и дальнейшее семенное размножение которых зависит от одного-единственного вида бабочек: например, на Мадагаскаре произрастает орхидея вида Angraecum sesquipedale с длиной нектарника до 30 сантиметров, опылителем которой является бражник ксантопан Моргана (лат. Xanthopan morganii praedicta) с невероятно длинным хоботком — до 28 сантиметров. И больше никто эту орхидею опылить не может! Вот такой интересный пример коэволюции (прим. ред.: коэволюция — это совместная эволюция биологических видов, когда изменения у одного вида приводят к ответным переменам у другого).
2. Сколько видов бабочек живет на Земле?
Есть разные цифры. По одним оценкам сегодня на Земле обитает около 165 тысяч видов бабочек, по другим оценкам — около 180 или даже 200 тысяч. Дело в том, что отдаленные уголки нашей планеты до сих пор плохо изучены, а такие существа, как порхающие бабочки, с трудом поддаются обнаружению. Самое высокое видовое разнообразие бабочек наблюдается в тропических регионах нашей планеты, особенно в Южной Америке и в Юго-Восточной Азии.
Что касается России, то здесь обитает более 9 600 видов различных бабочек. Хотя мы чаще всего встречаем всем известных капустниц, боярышниц, лимонниц, крапивниц и бабочек павлиний глаз. А вот занесенного в Красную книгу аполлона (лат. Parnassius apollo), ареал которого включает европейскую часть России, Кавказ, Урал и юг Сибири, в последние годы удается увидеть крайне редко.
3. Какие бабочки на Земле самые крупные?
Самая крупная бабочка на нашей планете — это совка агриппина, или тизания агриппины (лат. Thysania agrippina) с размахом крыльев до 29,8 сантиметров. Это ночная бабочка, поэтому выглядит она не очень красочно и ярко, а встретить ее можно в тропиках Южной Америки.
А самая крупная из дневных бабочек — это самка вида птицекрылка королевы Александры, или орнитоптера королевы Александры (лат. Ornithoptera alexandrae), размах крыльев которой достигает 26 сантиметров. Эта огромная бабочка обитает на острове Новая Гвинея. Стоит отметить, что у данного вида ярко выражен половой диморфизм: самцы существенно мельче, зато красотой они явно затмевают свою «лучшую половину».
Самой крупной бабочкой России признана большой ночной павлиний глаз, или сатурния грушевая (лат. Saturnia pyri), которая обитает на юге Русской равнины и на Кавказе. Размах крыльев у самок этого вида достигает 15 сантиметров, а гусеницы питаются листьями груши, яблони, вишни и других плодовых растений.
Среди дневных бабочек России самым крупным признаны парусник Маака (лат. Papilio maackii) и парусник Ксут (лат. Papilio xuthus), у которых более крупными тоже являются самки с размахом крыльев до 12 сантиметров. Обитают эти виды на Дальнем Востоке нашей страны: их можно встретить, например, в Большехехцирском заповеднике в Хабаровском крае.
Напоследок расскажем и о крошках в отряде чешуекрылых. Самыми маленькими считаются ночные бабочки с размахом крыльев около 2 миллиметров — ацетозия (лат. Johanssonia acetosea), обитающая на острове Великобритания, и редикулеза (лат. Stigmella ridiculosa), которую можно встретить на Канарских островах.
4. Как из куколки появляется бабочка?
Все бабочки — это насекомые с полным циклом превращений. Это означает, что они проходят все четыре стадии развития:
- яйцо;
- гусеница;
- куколка;
- имаго, или взрослая особь.
Из яйца вылупляется гусеница, которая усиленно питается, несколько раз линяет и в итоге переходит к стадии куколки, сама себе сделав кокон. А далее внутри этого кокона начинают происходить процессы на грани волшебства. Специальные гормоны, регулирующие развитие гусеницы, запускают образование ферментов и веществ, которые буквально растворяют тело гусеницы, превращая его в густую жидкую массу, и из этого коктейля создается совершенно новый организм с другими органами и тканями — взрослая бабочка, в облике которой ничто не напоминает гусеницу.
5. Какова продолжительность жизненного цикла бабочки?
Продолжительность жизненного цикла бабочки зависит от вида. Это могут быть недели, а могут быть и годы. Например, павлиний глаз (лат. Aglais io), живущий на юге России, успевает воспроизвести два поколения за летний сезон. А бабочка гинефора гренландская (лат. Gynaephora groenlandica), живущая за полярным кругом в Канаде, Гренландии и на российском острове Врангеля, и способная переносить температуры до минус 50-70 °C, тратит на жизненный цикл от яйца до имаго 7-14 лет. У одних видов в зиму уходят гусеницы, у других куколки, а третьи пережидают холода на стадии имаго. Например, взрослые особи бабочки лимонницы (лат. Gonepteryx rhamni)живут целый год: они появляются из куколок в июне и остаток лета питаются и периодически погружаются в спячку на пару недель. Перезимовав в виде имаго, весной лимонницы откладывают яйца и погибают.
6. Как бабочки защищаются от врагов?
И гусеницы, и куколки, и взрослые бабочки — все они являются привлекательной добычей для хищников, и в первую очередь для птиц. Поэтому бабочки стали одними из самых изобретательных маскировщиков в мире живой природы. На примере бабочек и их гусениц можно познакомиться с разными формами мимикрии (прим. ред.: мимикрия —это адаптивное сходство одного биологического вида с другим или с объектом окружающей среды, которое выражается в имитации внешнего облика, запахов, звуков или поведения).
- Маскировка под глаза хищников. Павлиний глаз (лат. Aglais io), калиго (лат. Caligo) или уже упоминавшаяся сатурния грушевая (лат. Saturnia pyri), как и некоторые другие бабочки, используют узор глаз на внешней стороне крыльев: научные эксперименты показывают, что такая окраска действительно отпугивает мелких пернатых, которые принимают узор на крыльях бабочек за глаза сов или других крупных хищников.
- Маскировка под окружающую среду. Гусеницы иногда принимают облик палочек и веточек, как, например, березовая пяденица (лат. Biston betularia). А окраска крыльев взрослых бабочек этого же вида имитирует березовую кору. И подобных примеров достаточно много.
- Подражание опасному виду. В средней полосе России можно увидеть необычных бабочек стеклянниц: многие представители этого семейства невероятно похожи на ос или шершней — опасных перепончатокрылых. Их крылья темные и полупрозрачные, а желто-коричневое полосатое тело сигнализирует об опасности. Это пример так называемой бейтсовской мимикрии, когда вид подражает опасному животному. Вот так выглядит бабочка стеклянница тополевая большая (лат. Sesia apiformi ). Вы бы узнали в этом насекомом бабочку?
- «Хвосты» для отвода глаз. Эффектные выросты на задних крыльях бабочек из семейства парусников или павлиноглазок появились не столько для красоты, сколько для безопасности. Эксперименты показали, что павлиноглазки из рода Actias используют свои выросты на крыльях как отражатели ультразвуковых сигналов, которые посылают летучие мыши во время охоты. То есть хищник, получив ответный сигнал, атакует не самих бабочек, а их «хвостики». Наблюдения показывают, что многие бабочки этого рода действительно летают с поврежденными крыльями: то есть они успешно пережили атаку, потеряв лишь не самую важную часть крыла.
- Использование яда. Ну а некоторые виды бабочек даже используют яд, синтезируемый ими самостоятельно или накопленный из еды. Такие бабочки часто имеют яркий устрашающий облик, сигнализирующий об опасности, — так называемый апосематический окрас. Например, огромная африканская бабочка парусник антимах (лат. Papilio antimachus) считается одной из самых токсичных. Другой пример — таволговая пестрянка (лат. Zygaena filipendulae), обитающая в том числе и в России. Гусеницы часто поедают бобовое растение ледвенец рогатый, из-за которого в их теле накапливаются цианогенные гликозины, которые затем переходят и в организм имаго. Когда эти вещества попадают в пищеварительную систему, в организме хищника образуется опасная синильная кислота, вызывающая отравление. И если яркого агрессивного вида окажется недостаточно, то благодаря яду хищник точно поймет после первого же знакомства, что таких бабочек не стоит есть.
7. Чем питаются гусеницы бабочек и сами бабочки?
Гусеницы и взрослые бабочки отличаются друг от друга по строению ротового аппарата и всего тела, поэтому и питание у них разное. Гусеницы с грызущим ротовым аппаратом часто специализируются на питании каким-то одним видом растений или близкими видами растений одного рода. И эти «растения-хозяева» иногда отражены в самом названии вида: крапивница, капустница, боярышница, тутовый шелкопряд, крушинница, более известная как лимонница, и т.д. Поэтому ареал обитания бабочки тесно связан с распространением кормовых растений. Но есть и такие виды чешуекрылых, чьи гусеницы питаются вовсе не растениями. Например, бабочки подсемейства грибные моли (лат. Nemapogoninae) специализируются на грибах, большая восковая моль (лат. Galleria mellonella) поедает пчелиный воск, соты и мед в ульях, гусеницы из рода Ceratophaga живут внутри рогов буйволов и антилоп, питаясь кератином, а домашняя моль (лат. Tinea pellionella) является типичным синантропом, чьи гусеницы поедают мех и шерстяные изделия (прим. ред.: синантропный организм —вид растения или животного, образ жизни которого связан с человеком, его жильем).
О том, что взрослые бабочки чаще всего питаются нектаром цветов, слышали все. Однако есть и другие продукты, которые бабочки используют как корм. Например, мертвая голова (лат. Acherontia atropos) из семейства бражников, гусеницы которой живут на картофеле и других пасленовых, имеет слишком короткий хоботок и не может добыть нектар. Зато эта бабочка научилась вырабатывать химические вещества, имитирующие запах медоносных пчел, проникать в улей и воровать мед, высасывая его из сот. А есть и бабочки-вампиры: например, калиптра василистниковая (лат. Calyptra thalictri), обитающая в том числе и в средней полосе России, а также на юге Сибири и Дальнего Востока. Имаго этого вида имеет специальный хоботок с зубцами и крючками для прокалывания кожи и питается кровью млекопитающих, в том числе и человека.
8. Как бабочки служат человеку?
Тутовый шелкопряд (лат. Bombyx mori), чьи гусеницы поедают листья тутового дерева или шелковицы, и сооружают свой кокон из шелковых нитей, используемых человеком для изготовления тканей, был одомашнен еще в Древнем Китае. Первые письменные упоминания о разведении шелкопрядов в неволе датируются 2600 годом до нашей эры. Китай и сегодня остается главным производителем шелка в мире: на долю этой страны приходится 80% мирового рынка. Но те породы шелкопряда, что разводят в неволе, уже не могут выжить самостоятельно в природе, потому что взрослые особи почти разучились летать и утратили способность находить друг друга для спаривания.
На фермах гусениц кормят листьями шелковицы, плантации которой специально высаживают для получения листьев. А в конце своего развития, которое занимает 4-5 недель, гусеница плетет кокон, выделяя непрерывную нить, длина которой обычно достигает 200-600 метров. Эти коконы и служат сырьем для получения ценной шелковой нити: их обрабатывают при высокой температуре, а затем разматывают нить, которую используют для производства ткани. Кстати, помимо тутового шелкопряда, похожую нить дают гусеницы китайского дубового шелкопряда (лат. Antheraea pernyi), питающиеся листьями дуба, а также айлантовый шелкопряд (лат. Samia cynthia), гусеницы которого поедают листья деревьев рода айлант. В некоторых странах Азии и Африки гусеницы бабочек считаются ценным продуктом питания с высоким содержанием белка. Например, тех же гусениц тутового шелкопряда, которые остаются после размотки кокона, употребляют в пищу в Китае, Вьетнаме, Индии и других странах. А в Африке живет бабочка Gonimbrasia belina из семейства павлиноглазок, гусеницы которой настолько вкусные и питательные, что являются деликатесом и стоят дороже мясных продуктов.
9. Существуют ли мигрирующие бабочки?
Часть бабочек совершает сезонные миграции, напоминающие миграции птиц. Например, знакомые нам репейницы (лат.Vanessa cardui), живущие летом в Европе, в том числе и в европейской части России, совершают на зиму миграции в северные регионы Африки. Или бабочка адмирал, (лат. Vanessa atalanta), которая из северных районов своего ареала — с севера Европы и из Западной Сибири, мигрирует в Среднюю Азию, Индию и в Африку. Но, пожалуй, самые масштабные и поражающие воображение миграции бабочек можно наблюдать в Северной Америке. Здесь обитает данаида монарх (лат. Danaus plexippus), которая в конце лета-начале осени мигрирует из умеренных широт континента на юг, в Мексику, где специально для охраны этих бабочек создан биосферный заповедник. Ну а весной перезимовавшие бабочки отправляются на север, по пути откладывая яйца, погибая и вновь возрождаясь в новом поколении гусениц и бабочек. Как бабочки нового сезона узнают, что им надо лететь именно в северные регионы за тысячи километров и как они находят туда путь — это пока загадка для ученых.
10. Как называют ученых, изучающих бабочек?
Для ученых, занятых исследованием бабочек, есть специальный термин: лепидоптеролог. А наука, изучающая бабочек, называется лепидоптерология, от латинского названия отряда чешуекрылых — Lepidoptera. В свою очередь название отряда образовано от греческих слов λεπίς — чешуя, πτερόν — крыло и λόγος — учение.
Автор текста Ольга Фролова
Изображение на обложке: разработано Magnific
