Планета насекомых: странные, прекрасные, незаменимые существа, которые заставляют наш мир вращаться - [5]
Всех насекомых можно разделить на два типа: те, кто меняется постепенно, с помощью смены верхнего покрова, и те, кто меняется резко, в период перехода из детства во взрослую жизнь. Изменения называются метаморфозом, или превращением.
Первые – например, стрекозы, кузнечики, тараканы и клопы – меняют свой внешний вид постепенно, по мере роста. Это немного напоминает людей, только нам не нужно сбрасывать всю кожу, чтобы расти. Первая, детская стадия у этих насекомых называется нимфой. Нимфа растет, меняя свой экзоскелет несколько раз (количество линек варьируется от вида к виду, но часто их бывает от трех до восьми) и становится все более похожей на взрослое насекомое. Когда нимфа переживает последнюю линьку, она превращается во взрослое насекомое с действующими крыльями и половыми органами.
Другие насекомые проходят через полное превращение – почти волшебные изменения от ребенка к взрослому. В человеческом мире, чтобы найти подобное превращение, нам нужно обратиться к сказке или фантазии: как лягушка превращается в принцессу при поцелуе или Минерва Макгоннагалл, превращающаяся в кошку.
Но насекомые в своем превращении не нуждаются ни в поцелуях, ни в колдовстве. Гормоны управляют метаморфозом и контролируют половое созревание.
Вначале яйцо превращается в личинку, которая совершенно не похожа на то, что должно получиться в конце. Обычно личинка похожа на бледный удлиненный пакет со ртом с одной стороны и анусом с другой (правда, существуют некоторые приятные исключения – многие личинки бабочек). Личинка проходит несколько линек и становится больше с каждым разом, но в целом меняется не сильно.
Волшебство происходит на стадии куколки: находясь в покое, насекомое переживает волшебное превращение из безликого простейшего организма в необычайно сложного и удивительно сконструированного индивида. Внутри формирутся взрослое насекомое, подобно тому, как из деталей конструктора разбирается и снова собирается фигурка Лего. В конце концов покровы куколки лопаются, и появляется невероятно прекрасная бабочка – так говорилось в моей любимой книжке под названием «Маленькая гусеница Алдримет».
Личинка и взрослое насекомое не только выглядят и устроены по-разному, но также могут радикально отличаться питанием и средой обитания.
Полное превращение гениально и, безусловно, является самым удачным вариантом. Большинство видов насекомых на Земле, около 85 %, проходят через такой полный метаморфоз. Это доминирующие группы насекомых, такие как жуки, пчелы, осы, бабочки, мухи и комары.
Самое гениальное состоит в том, что питание и среда обитания в детском и взрослом возрасте резко отличаются, а насекомое может максимально сосредоточиться на том, что важно на каждом этапе жизни. Личинки превращаются в машины для потребления еды, и накопление энергии и рост являются самой важной их задачей. Пока организм находится в коконе, вся накопленная энергия расходуется и инвестируется в совершенно новое существо – летающее создание, сосредоточенное на размножении.
То, что существует связь между личинкой и взрослым насекомым, было известно еще со времен древних египтян, но люди не понимали, что происходит. Некоторые считали, что личинка – это потерявшийся зародыш, который передумал и вернулся обратно в яйцо в виде кокона, чтобы в конце концов родиться. Другие же утверждали, что личинка и взрослое насекомое – два совершенно разных индивида, один из которых умирал, чтобы возродиться в новой форме.
Только в 1600 году голландец Ян Сваммердам смог с помощью микроскопа показать, что личинка и взрослое насекомое – один и тот же индивид. Используя микроскоп, он установил, что, аккуратно вскрыв личинку, под кутикулой можно обнаружить узнаваемые органы взрослого насекомого. Сваммердам очень любил демонстрировать свое владение скальпелем и микроскопом перед публикой: он умело снимал кожу с гусеницы тутового шелкопряда и под ней находил зачатки крыльев с характерным рисунком жилок.
Тем не менее эти познания еще долгое время не были общедоступными. Чарльз Дарвин в своем дневнике рассказывал о немецком ученом, которого обвинили в ереси в Чили в 1830-х годах из-за того, что он мог превращать личинки в бабочек. И до сих пор ученые обсуждают, как же возник метаморфоз. К счастью, мир и сейчас полон загадок.
Для того, чтобы сохранить порядок в классификации маленьких существ, люди разделили их на группы, основываясь на близости их родства. Это весьма сложная система, которая начинается с царства; царства делятся на типы, далее следуют классы, отряды, семейства, роды, и, наконец, мы приходим к виду.
Давайте рассмотрим обыкновенную стрекозу как пример. Этот вид принадлежит царству животных, типу членистоногих, классу насекомых, отряду стрекозы, семейству настоящие стрекозы, роду сжатобрюхи и виду обыкновенная стрекоза.
У всех видов имя состоит из двойного латинского названия. Первая часть говорит о том, к какому роду принадлежит этот вид, а вторая часть обозначает, собственно, вид. Эта система была предложена шведским ученым Карлом Линнеем в XVIII веке, и благодаря ей биологи знают, что они говорят об одном виде, даже когда они общаются с учеными из других стран и на разных языках. Обыкновенная стрекоза получила название
