Сотворенная природа глазами биологов. Поведение и чувства животных

Важным способом ее самозащиты является способность притворяться мертвой. Если этому жучку грозит опасность, он, прижимая к телу усики и ножки, падает на землю и лежит там недвижимо. Как только опасность минует, жучок мгновенно оживает. Но если угроза остается, божья коровка выделяет желтоватую жидкость с неприятным запахом и вкусом, которая отпугивает врага. И тогда ее пестрая окраска служит подтверждением того, что яркокрылый жучок в пищу не годен.

Активная защита. Защита насекомых от многочисленных врагов осуществляется не только с помощью пассивно-оборонительных реакций и различных видов окраски. В случае опасности многие из них наделены способностью активно защищаться. Хотя обычно насекомые используют комплекс самых разных защитных приемов.

Например, жук полевой скакун в момент опасности в первую очередь проворно убегает или пугливо вспархивает и стремительно улетает. Его практически невозможно поймать. Но если все же полевого скакуна удастся схватить пальцами, он начинает отчаянно вырываться и яростно кусаться своими серпообразными челюстями. Все это вынуждает скорее отпустить жука, который мгновенно скрывается в безопасном месте.

Защита с помощью выделений. Многие насекомые активно защищаются с помощью неприятных на вкус и запах или же ядовитых и едких выделений. Биохимические средства для этой цели в нужный момент производит организм насекомого. За этим «следит» наследственная программа, управляющая комплексом защитных средств и поведенческих механизмов, направленных на выживание особи.

Одним из основных средств для защиты и нападения в мире живого являются яды. Это выделения специальных желез, способные отпугнуть, парализовать или убить противника.

Среди насекомых много ядовитых видов, хотя понятие ядовитости относительно. Для крупных животных укусы одних насекомых проходят почти безболезненно, а яд других (жуки-нарывники, жалящие насекомые) вызывает у них болевой эффект и сильные аллергические реакции. Тот же яд для мелких животных может оказаться смертельным.

Взрывная реакция на опасность. Прекрасной системой самозащиты наделен жук-бомбардир из семейства жужелиц. В случае опасности он умело направляет на врага из конца своего брюшка струю буквально кипящей (100° С) едкой жидкости. В воздухе она с треском испаряется, образуя облако из неприятно пахнущего химического вещества. А самое главное – такая взрывная реакция жука со скорострельностью 500-1000 выбросов в секунду оставляет на теле нападающего серьезные ожоги.

Интересна особая технология, с помощью которой уникальный организм бомбардира производит ядовитую смесь. Жук вырабатывает и хранит химические компоненты смеси в раздельных камерах, иначе сразу же пойдет бурная реакция. Смесь образуется только тогда, когда органы чувств жука дадут сигнал о приближении постороннего объекта. С помощью анализаторов, сравнивающих полученную информацию с извлеченными из памяти эталонами поведения, бомбардир мгновенно оценивает опасность и готовит смесь к бою. Химические компоненты как по команде поступают в специально предназначенную для этого камеру, где и образуется взрывная комбинация. Она с большой скоростью вырывается наружу через особое сопло, и жук-бомбардир метко стреляет в нужном направлении.

Можно ли представить последовательное появление (даже за миллиарды лет) в организме жука всех элементов этой технологической цепочки?

Скажем, первыми у него развились бы процессы синтеза сложных соединений, которые при смешении дают взрывную смесь, а производство разделительных емкостей отстало бы по времени. Тогда химические вещества, не успев появиться, хотя бы в небольших количествах, тотчас соединились бы в его теле, образовав взрывоопасную смесь. Для бомбардиров это закончилось бы плачевно.

Правильнее было бы, чтобы и химические вещества и отдельные камеры для их производства и хранения создавались множеством поколений параллельно. Но тогда жукам с самого начала необходимо было обладать разумом. Ведь путем запрограммированных мутаций им следовало создать целесообразный комплекс из устройств организма, технологических процессов и защитного поведения. В общем, всего того, чем жуки-бомбардиры обладают сейчас.

Каково пищевое поведение насекомых?

Благодаря малым размерам удовлетворить свои потребности в воде и пище насекомым гораздо проще, чем крупным животным. Ведь многим малышам для пиршества достаточно крошки еды и капли росы. Для них съедобным является огромное разнообразие объектов. Кроме традиционной в нашем понимании растительной и животной пищи они, в зависимости от видовой принадлежности, могут питаться кожаными и шерстяными изделиями, бумагой и табаком, перцем и многим-многим другим.

Не едят в основном только те насекомые, у которых весьма коротка жизнь, – поденки, ручейники, самцы комаров и некоторые бабочки, как, например, большой ночной павлиний глаз. У них и рта для этого нет. Ведь главное предназначение этих насекомых – произвести потомство, которое будет жить дольше своих родителей и при этом активно питаться.

Стратегии добывания пищи. Она зависит от того, являются ли насекомые растительноядными, плотоядными или всеядными.

У растительноядных насекомых специальные системы организма и особенности поведения позволяют им питаться листьями, корой, корнями, семенами и плодами растений. Например, большинство насекомых, обитающих в почве, наделены прекрасными сенсорными системами для ориентации по концентрации веществ, которые растворены в почвенной влаге. Они воспринимают буквально молекулы углекислого газа, выделяемого корнями растений. Этот газ привлекает к растительным пищевым источникам личинок хрущей, проволочников и многих других насекомых.

Плотоядные насекомые наделены в основном стратегией активной охоты или поджидания добычи в засаде, как богомол. Есть даже такие насекомые, которые пробираются за добычей в чужой стан, «нарядившись» предварительно в одежду друзей и т. д. Всеядные же насекомые обладают довольно большим диапазоном приемов добычи пищи.

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

У общественных насекомых наследственная программа поведения позволяет им собирать природные дары, чтобы сделать запасы на период бескормицы, и определяет все целесообразные действия по их сохранению. Кроме того, существуют муравьи, которые способны сеять зерна в подготовленную ими землю и собирать жатву, как настоящие земледельцы.

А муравьи некоторых видов выращивают и собирают грибы, тем самым обеспечивая себя круглогодичной пищей, богатой белками и витаминами.

Скатывание шара. Выше уже говорилось, что жук-навозник скатывает идеальные шары из навоза. Жук скарабей, или священный копр, одни шары особой формы делает для откладывания своих яиц, а другие, округлые, 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 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 катит шар в сторону материала для постройки этого шара. 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 отличаются четкостью и отлаженностью, даже если он делает это впервые. Ведь последовательность целесообразных инстинктивных действий имеется в наследственной программе насекомого. А управлять ими помогают анализаторы, образующие широкую 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 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, используя в качестве рычага спину. Рядом лежал камушек, но использовать его как опору жук не догадался. Когда же камушек придвинули 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 ухитряются похитить чужой пищевой шар у соседа. При этом грабители могут докатить шар до нужного места вместе с хозяином, а пока тот копает норку утащить добычу. Если воришки не голодны, они могут, немного покатав шар «ради удовольствия», бросить его. Возможно, из-за такой склонности у скарабеев часто случаются потасовки даже там, где в изобилии навоз и участникам вовсе не грозит голодная смерть.

Охота в обманном обличье. Эта стратегия требующая тщательной предварительной подготовки, наглядно проявляется у зеленых сетчатокрылых личинок. Они охотятся за мохнатой ольховой тлей, которая своими сладкими выделениями кормит муравьев и находится под их защитой.

Чтобы обмануть муравьев, личинки собирают с тлей воск и ловко наносят себе на спину. Удерживают его там специальные крючочки. Облачившись в наряд тли с ее запахом, личинки беспрепятственно охотятся в чужом стане. Иначе они были бы изгнаны муравьями.

Несомненно, личинка не знает психологии муравьев, не продумывает стратегии охоты в обманном наряде, не разрабатывает технологии снятия с тли и нанесения на себя защитного воска. Эта генетическая программа обеспечивает создание организмом целесообразных устройств и системы управления всем комплексом ее инстинктивных поведенческих действий.

Воздушная охота. Стрекозы – мастера воздушной охоты в воздухе. Это настоящие виртуозы молниеносной атаки, не имеющие себе равных среди представителей класса насекомых. Ведь их добычей являются такие подвижные двукрылые кровососущие насекомые, как комары, мошки, мухи.

Способность стрекоз постоянно парить в воздухе обеспечена особым устройством их крыльев и мускулатуры. Крылья с сильно расширенной к основанию передней парой представляют собой совершенные летательные механизмы. Мощная мускулатура позволяет этим необыкновенно изящным и быстрым насекомым отдыхать непосредственно в полете.

Особым образом устроены и огромные глаза стрекозы, состоящие из тысячи и более фасеток. Вместе с тонкой гибкой шеей они служат насекомому для обзора сразу всего вокруг, чтобы быстро реагировать на изменение обстановки.

Охота в воде. У насекомых, которые обитают в пресных водоемах, тоже своя стратегия добывания пищи. Так, прекрасный пловец гребляк наделен для этого широкими плоскими задними ногами. Работая ими как веслами, насекомое очень быстро догоняет добычу – личинок комаров и водяных моллюсков. У жуков-плавунцов ноги тоже действуют наподобие весел. Причем и левая и правая нога гребут одновременно, подобно тому, как это делает гребец в лодке.

А некоторые насекомые используют для подводной охоты ловчие сети. Так, личинки ручейников некоторых видов искусно плетут специальные тенета. Они имеют вид тонких, едва заметных под водой прозрачных мешочков, или сачков, прикрепленных к растениям. Эта сеть с маленькими ячейками определенного рисунка служит для ловли мелких личинок, приносимых течением.

О репродуктивном поведении

Одной из основных функций каждого из представителей живого мира является продолжение рода. Поэтому животные наделены для этого, во-первых, всеми необходимыми механизмами, процессами и устройством организма и, во-вторых, – надежным репродуктивным поведением. Благодаря этому самки и самцы обязательно находят друг друга и место для выведения потомства, а если такая функция заложена в их генетической программе, то выкормят и даже воспитают его.

Брачная сигнализация. Репродуктивное поведение включает разные периоды, каждый из которых следует один за другим согласно программе развития животного. Эти периоды создают последовательную цепочку действий, подчиняющихся определенным внутренним и внешним сигналам. Они предопределяют встречу полов и согласовывают поведение супругов. При кажущемся сходстве врожденных брачных сигналов у каждого вида есть своя характерная система кодов, которая передается типичными для него звуками, окраской и телодвижениями.

Сигнализация может идти по нескольким каналам: оптическому, звуковому и химическому. Оптический канал (зрение) передает определенную гамму красок, поз и движений. По звуковому каналу (слух) идут специфичные для конкретного вида звуки. А химический канал (обоняние) передает сигналы со свойствами пахучих веществ, оставленных самцами или самками.

Сигнализация пахучими веществами. В мире живого распространено привлечение партнеров запахом определенных веществ. Поэтому часто насекомые первоначально обнаруживают особей противоположного пола с помощью обоняния. Например, самки бабочек, жуков, тараканов многих видов наделены железами, выделяющими пахучие вещества – феромоны. Этот секрет выделяется самками в период размножения и улавливается самцами. У насекомых каждого вида феромоны имеют свой запах, то есть сигнализация происходит видоспецифическими пахучими веществами.

Особенно наглядно действие феромонов у тутового шелкопряда. Чтобы показать свою готовность к спариванию, самка выделяет небольшое количество феромона бомбикола. Даже если это всего лишь одна миллионная грамма, самец способен расшифровать такое важное для продолжения его рода сообщение.

Поскольку вещества феромонов, определяющие запах, разносятся ветром, то летящий самец наделен тончайшей способностью учитывать при ориентации движение воздуха. В отсутствие запаха самец свободно летает, не выстраиваясь против ветра. Но стоит ветру принести нужный аромат, угол полета тотчас изменяется. В зависимости от концентрации запаха насекомое меняет направление полета – начинает двигаться против ветра зигзагами, в границах запаха: от одного края струи до противоположного.

Это типичное поисковое поведение с движением в сторону более высокой концентрации феромона. Оно связано с наличием в организме насекомого внутреннего эталона для сравнения с ним полученной информации.

Звуковая сигнализация. Сигнальная информация бывает закодирована и в акустических образах. Разнообразные, но строго определенные сигнальные звуки, издаваемые сверчками, кузнечиками, саранчой или цикадами каждого вида, играют важную роль в их репродуктивном поведении – при ухаживании и для привлечения самок. Между призывным сигналом самца, его восприятием и распознаванием самкой существует генетическая связь. В сигналах можно выделить звуковые элементы – пульсы. Периодически повторяющиеся группы акустических пульсов образуют определенные серии, а те в свою очередь объединяются в ритмически повторяющиеся музыкальные фразы.

Самцы сверчков своими призывными сигналами способны привлекать самок на большом расстоянии. Их звуковой сигнал образуется при ритмичном раскрытии и складывании специальных надкрылий, на которых находится особый фрикционный механизм. Призывные сигналы у сверчков разных видов резко различны, особенно по характеристикам звуковых импульсов. Самки соответствующих видов

реагируют только на конкретные видотипичные призывные сигналы самцов. Некоторые сверчки способны издавать оригинальные чирикающие звуки – именно таких «музыкантов» иногда держат в домах.

Особые сигналы самцы издают во время борьбы за самку и при защите территории.

Некоторые сверчки даже наделены способностью усиливать призывные звуки. Так, сверчки-кроты роют норку определенной формы, которую используют во время брачного пения. Наследственные знания подсказывают им, что норка должна иметь V-образную форму, чтобы стенки ее служили усилителем и призывные песни самца разносились дальше.

Кузнечики-самцы для привлечения самок издают сигнальные звуки, как бы 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 двух-трех часов ночи). А утром он отлеживается, принимая «солнечную ванну». Ожидая самку, кузнечик подставляет бока солнечным лучам, переворачиваясь время от времени с одной стороны на другую.

Зрительные сигналы. У некоторых видов насекомых средством распознавания особей своего вида и привлечения особей противоположного пола 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 множества насекомых и дирижирует прекрасным световым оркестром?