Анатомия красоты
Почему бабочки такие красивые? Почему сияют всеми цветами радуги их крылья? Тому есть несколько причин. Во-первых, и зрение, и восприятие цвета у бабочек довольно слабые. Поэтому, чтобы быть узнанными своими сородичами, они должны обладать как можно более яркой окраской.
Во-вторых, ярких насекомых побаиваются хищники: броско окрашенные бабочки могут оказаться ядовитыми или просто отвратительными на вкус. Поэтому такая окраска безопаснее.
В-третьих, известно, что у многих видов животных во время брачных игр самцы демонстрируют многоцветный наряд. Птицы даже специально принимают позы, при которых напоказ выставляются яркие участки оперения. Да и у людей сохраняется обычай обряжаться в красивейшие одежды на свою свадьбу. А ведь бабочки из куколки выходят только для «свадьбы»: у них одна цель — найти «жениха» или «невесту» и оставить потомство. Значит, бабочки просто не могут не быть привлекательными! Но из чего эта красота состоит, как устроена?
На слух, на запах, на ощупь
Тело бабочки, как и других насекомых, чётко разделено на голову, грудь и брюшко. По бокам головы находится пара огромных выпуклых полусферических глаз. У различных видов бабочек цвет глаз варьирует от белого и жёлтого до оранжевого, красного и даже тёмно-коричневого.
Бабочки различают движущиеся предметы лучше, чем неподвижные, довольно чётко видят близкие объекты и воспринимают силуэты отдалённых. Различать цвета они начинают метров с трёх-четырёх. К красному цвету бабочки слепы, но зато улавливают ультрафиолетовую, не видимую человеком часть спектра. Рисунок крыльев многих бабочек в ультрафиолетовом свете заметно отличается от рисунка в видимых нами цветах. Так, самки американского парусника Papilio glaucus, на взгляд человека, встречаются в двух окрасках: жёлтой и тёмно-коричневой или чёрной. Но в отражённых ультрафиолетовых лучах они очень похожи друг на друга, что облегчает самцу поиск самки.
Относительно остроты зрения бабочек у энтомологов единого мнения нет. Иногда их зрение оценивают просто как «слабое». По наблюдениям авторов, самцы аполлона Чарльтона (Parnassius charlto-nius) сворачивают к колышущемуся белому сачку с 10—20 м, а парящие в кронах деревьев самцы гайанской морфиды адонис (Morphoadonis) спускаются к пролетающему менелаю (Morpho menelaus) с расстояния 10—15 м.
Глаза бабочки состоят из множества глазков, каждый из которых образует шестигранную ячейку — фасетку. Отсюда и название этих сложных глаз — фасеточные. Число фасеток на поверхности глаза достигает многих сотен и даже тысяч. Поэтому бабочка видит окружающее как мозаику, сложенную из мельчайших шестигранных кусочков.
На теменной части головы бабочки находится пара усиков (антенн). Форма усиков разнообразна. Они бывают булавовидные, нитевидные, перистые, щетин-ковидные, пиловидные и др. Обычно у самцов ночных бабочек усики развиты сильнее, чем у самок.
Без усиков бабочка жить не сможет. Ими воспринимаются различные сигналы из окружающей среды. Особенно важны химические сигналы (запахи), которые позволяют найти бабочку противоположного пола и пищу. У дневных бабочек химические рецепторы сосредоточены главным образом в углублениях на утолщённых кончиках антенн. Усиками бабочка воспринимает также вибрацию и колебания воздуха, получая информацию об опасности. С их помощью она сохраняет равновесие в полёте. Антенны «работают» и как радарное устройство, позволяя в полете огибать различные препятствия, свободно порхать даже в густых зарослях. Экспериментально установлено, что без усиков бабочка фактически «слепнет»: налетает на все предметы, превращая свои крылья в лохмотья. У некоторых ночных бабочек выработалась способность улавливать ультразвуки, испускаемые летучими мышами, и изменять направление полёта в ответ на «радарные импульсы» своих врагов.
У бражников (Sphingidae) усики веретеновидные (вверху); в надсемействах дневных бабочек (Papilionidae) и толстоголовкообразных (Hesperiidae) — булавовидные.
Ниже антенн расположена пара трёхчленистых губных щупиков, плотно покрытых чешуйками. До сих пор их роль окончательно не выяснена. Полагают, что на них находятся органы вкуса и что ими бабочка иногда протирает глаза. А энтомолог из индийского штата Сикким М.Харибал наблюдала, как данаиды (Danaidae) чистили ими передние ноги.
Между щупиками выступает длинный хоботок — ротовой аппарат насекомого. Он образован сильно изменёнными и удлинёнными нижними челюстями и приспособлен для высасывания нектара из цветов. Поэтому бабочка в состоянии питаться только жидкой пищей — нектаром, соком деревьев и переспелых плодов и т.д. В знойные дни можно наблюдать, как бабочки, собираясь у луж, на пологих берегах ручьёв и рек, с явным наслаждением потягивают влагу из мокрого песка. В покое хоботок свёрнут в спираль. Он разворачивается, когда насекол сосёт пищу или воду. Хоботки бабочек разных видов различаютя формой и длиной. У некоторых тропических бражников (Sphingidae) их длина превышает 25 см.
Перепончатой короткой и мягкой шеей голова скреплена с грудью, состоящей из трёх неподвижно соединённых друг с другом сегментов. Места соединения не заметны. Каждый из сегментов несёт по паре членистых ног (а средний и задний сегменты ещё и по два кррыла). Передние лапки самцов нимфалид, сатиров и голубянок недоразвиты; у самок они развиты сильнее, но при ходьбе также не используются и всегда прижаты к груди.
Голова самца бабочки шерстолапки стыдливой с перистыми усиками.
У парусников (Fapilionidae) и толстоголовок (Hesperiidae) все ноги развиты нормально, а голени их передних ног снабжены лопастевидными образованиями, которые, как полагают, используются для чистки глаз и усиков. В основном ноги служат для закрепления на определённом месте и только потом — для передвижения. С помощью коготков и подушечек на последних члениках лапок бабочка удерживается даже на очень гладкой поверхности. У некоторых бабочек на ногах расположены вкусовые рецепторы: до того, как такая бабочка коснётся конечностью сладкого раствора, она не развернёт хоботок и к еде не приступит.
Брюшко бабочек цилиндрическое, удлинённое, покрыто чешуйками, часто с рисунком, гармонирующим с рисунком на крыльях. Здесь находятся органы пищеварения и размножения. Конусовидное брюшко самца тоньше, чем у самки, и иногда уплощено с боков. У самки оно веретеновидное. Брюшко состоит из 10 сегментов, но у самца полностью развиты 8, а у самки 7 сегментов: 2 изменённых сегмента у самца и 3 у самки образуют наружные составные части органов размножения — гениталии.
Чувствительные ворсинки на усиках бабочек под электронным микроскопом. Увеличение в 190 раз.
Так как строение органов спаривания, особенно их твёрдых частей, специфично для каждого вида, они часто позволяют достоверно различать похожих бабочек, например, виды аполлонов, голубянок и др.
Органы размножения самца и самки одного вида благодаря их полному взаимному соответствию образуют единую систему по принципу «замок и ключ к нему». Это обычно препятствует спариванию разных, даже очень близких, видов, хотя появление не способных дать потомство гибридов полностью всё же не исключено.
Дышат бабочки с помощью дыхательных трубок — трахей, по которым поступает кислород и удаляется углекислый газ. На поверхности тела трахеи открываются наружу дыхальцами. Кровеносная система бабочки, в отличие от позвоночных, не замкнута. Кровь заполняет полость тела и промежутки между органами, омывая их. Лишь часть крови находится в особом органе кровообращения — спинном сосуде — мышечной трубке, подвешенной к спинной стенке тела. Задний отдел спинного сосуда — сердце, состоящее из нескольких пульсирующих камер; передний его отдел — аорта. Каждая камера имеет пару боковых отверстий (устьиц, или остий), снабжённых всасывающими клапанами. При пульсации сердца кровь через эти отверстия из полости тела всасывается в сердце и гонится по аорте к голове, где и вытекает в полость тела из отверстия аорты.
Центральная нервная система бабочки, соединённая нервами периферической нервной системы со всеми органами чувств, состоит из головного мозга и нескольких пар нервных центров, представленных в каждом сегменте. Эта система руководит всеми движениями бабочки, кроме таких непроизвольных функций, как циркуляция крови, пищеварение, дыхание. Исследователи полагают, что данные функции контролирует симпатическая нервная система.Четырьмя членистыми лапками непальская голубянка миллионная крепко держится за лист.
Источник статьи: http://www.mir-babochek.ru/anatomiya_krasoti.php
Виды бабочек и их строение
Как и у большинства других насекомых, тело взрослой бабочки расчленяется на голову, грудь и брюшко. На голове находятся органы зрения, обоняния и осязания, а также — ротовой аппарат. На груди – три пары ножек и две пары крыльев – передние и задние. Гибкое брюшко лишено конечностей. Тело бабочки покрыто хитиновым панцирем. Для дыхания служит хорошо развитая система специальных трубочек – трахей, органы выделения называются мальпигиевыми сосудами. Как у всех высших насекомых, у взрослых бабочек сложная нервная система.
Ротовые органы бабочек преобразованы в длинный хоботок, который прекрасно служит для высасывания цветочного нектара. Когда бабочка не пользуется хоботком, она свертывает его в крутую спираль и прячет у себя под головой. В расправленном виде хоботок некоторых бабочек превышает длину тела. Бабочки – бражники, как птицы колибри, могут питаться нектаром в полете, засовывая хоботок внутрь цветка.
У бабочек сложные, как говорят энтомологи, фасетированные глаза. Они состоят из многих простых глазков. Каждый глазок формирует отдельное изображение на своей сетчатке, и общая картина, которую видит бабочка, составляется из множества мелких частичных изображений. Такое зрение называется мозаичным. У многих ночных бабочек в каждом отдельном глазке есть особые «отражательные корзиночки», сплетенные из множества трахей. Из–за этого их глаза светятся в темноте.
Усики у бабочек бывают булавовидные, нитевидные, веретеновидные, перистые и другие . На усиках располагаются органы обоняния и осязания. Органы вкусового чувства у бабочек находятся не только на ротовых органах, но также и на лапках.
У бабочек две пары хорошо развитых крыльев. Крылья покрыты особыми чешуйками, из-за этого правильное научное название чешуекрылые.
По тому, как бабочки держат крылья в состоянии покоя, их можно разделить на две группы. Если сидящая бабочка, складывая крылья, превращает их в плоскую вертикальную пластинку, то это – дневная бабочка. Если крылья сидящей бабочки напоминают треугольный шалашик, то она – ночная. Дневных бабочек еще называют булавоусыми, так как у них у всех усики похожи на маленькие булавы, — имеют характерное расширение на конце. Деление на дневных и ночных довольно условно, потому что некоторые «ночные» бабочки на самом деле ведут дневной образ жизни. Часто маленьких ночных бабочек называют молями. Известно, что дневной образ жизни ведет относительно небольшая часть бабочек – из 150 000 известных видов только 30 000 – дневные.
1. 2. МЕТАМОРФОЗ БАБОЧКИ
Бабочки – насекомые с полным превращением. Это значит, что их жизнь состоит из нескольких стадий, и каждая стадия имеет свойственные только ей черты.
После спаривания с самцом, самка откладывает оплодотворенные яйца на растения, листьями которого потом будут питаться вылупившиеся гусеницы. Яйца у бабочек мелкие, меньше 1 мм в диаметре, и покрыты плотной оболочкой. Они всегда правильной геометрической формы, но не обязательно круглые. Бывают вытянутыми, уплощенными, гранеными и другими. Несколько яиц вместе образуют кладку.
Из яйца вылупляется гусеница – следующая стадия развития. Она бескрыла и совсем не похожа на взрослую бабочку. У нее длинное тело, грызущие ротовые органы. Кроме грудных ножек имеет еще 4-5 пар брюшных. У гусениц нет сложных глаз, а только простые маленькие глазки. Гусеницы бывают разные – мелкие и крупные, яркие и сливающиеся с окружающей средой, гладкие и покрытые волосками или щетинками.
Стадия гусеницы у бабочек может длиться несколько месяцев. Гусеницы всегда активно питаются и растут. Достигнув определенного возраста, гусеница окукливается – превращается в следующую стадию – куколку. Куколки неподвижны. Обычно они находятся в укромном месте, их окраска никогда не выделяется на фоне окружающей среды. Внутри куколки формируется взрослая бабочка. Часто у куколок бывают особые приспособления для прикрепления к листьям или побегам. У некоторых видов бабочек куколки находятся в особых коконах, которые гусеница плетет из паутины перед тем, как окуклиться.
Очень интересно наблюдать за тем, как из куколки появляется взрослая бабочка. Сначала оболочка лопается, края ее расходятся, и насекомое начинает освобождаться от нее. Новая бабочка мало напоминает будущую красавицу – ее крылья сморщенные и мокрые. Чтобы бабочка могла их быстро высушить, она должна появиться на свет в сухую погоду. Если ей повезет, то сушка и распрямление крыльев пройдут довольно быстро. Бабочка приобретет свойственный ей внешний облик и улетит. Если бабочке не посчастливится начать вылупляться в сухую погоду, то сушка крыльев затянется, и она может стать легкой добычей любого хищника. Однако это происходит редко, так как обычно, чтобы бабочка начала вылупляться, куколка должна нагреться до определенной температуры.
Ученые долгое время не могли понять, что гусеница и бабочка – это одно насекомое. В старину насекомых делили на крылатых и бескрылых. В соответствии с этой системой гусеницы и бабочки даже попадали в разные группы. Только в 17 веке известный голландский энтомолог Ян Сваммердам научно доказал, что гусеница – это стадия развития бабочки. То, что гусеницы превращаются в куколок, к тому времени было уже известно.
2. УДИВИТЕЛЬНАЯ КОЛЛЕКЦИЯ
2. 1. МОИ ИССЛЕДОВАНИЯ
В середине лета на лугу в средней полосе России мне удалось составить свою первую удивительную коллекцию. Она мне дорога тем, что я всё делала сама. Наблюдала за бабочками и собирала их, художественно оформила в композиции бабочек и растений, затем расположила композиции под стекло в рамочки. Бабочки – очень хрупкие создания, и если хранить коллекцию без стекла, все разрушится. Получилось очень красиво. Сидящие или порхающие над цветами бабочки. Коллекция готова. После этого я приступила к главной части исследования – определению названий бабочек своей коллекции, по школьному атласу определителю бабочек. В атласе я находила и сравнивала бабочек, похожих на своих, по цвету, рисунку, форме крыльев и усов. И смогла определить их названия. Это очень увлекательное занятие. Мне понравилось.
В собранной мною коллекции оказались следующие бабочки:
1) белянка рапсовая;
3) голубянка красивая;
4) желтушка луговая;
5) коконопряд дуболистный;
6) пальцекрылка белоснежная;
8) перламутровка полевая.
Определив их названия, я составила картотеку, в которую вошли знания, полученные мною из книг, о жизни этих бабочек.
Белянка рапсовая. Живет везде, кроме севера. Гусеницы развиваются на различных крестоцветных и резеде. Вредят горчице. Некоторые виды белянок мигрируют от случая к случаю. А белянка рапсовая совершает перелеты довольно регулярно. Весеннее поколение отличается от летнего. Зимует куколка. У самцов черный рисунок менее развит.
Воловий глаз. Самка 40 – 50 мм. Летает с июня по август. Очень обычна. Гусеницы обитают на мятлике и других злаках.
Голубянка красивая. Самец 30 – 35 мм. Летает с мая по сентябрь. Распространена на юге. Гусеницы встречаются на клевере.
Желтушка луговая. Летает с мая по сентябрь. Самец лимонно – желтый, самка желто – беловатая. Встречается на юге и на востоке. Гусеницы живут на мышином горошке.
Капустница. Самец 50 – 65 мм. Летает с мая по август. У самца черных пятен на передних крыльях нет. Гусеницы развиваются на крестоцветных растениях. Вредят на огородах, главным образом в капусте. Капустница встречается по всей Европейской части, в Северной Африке. Самка откладывает до 300 яиц желтовато – оранжевого цвета, приклеивая их кучками к нижней стороне листьев. Через 4 – 10 дней выходят гусеницы, которые сначала выгрызают срединные части листа, а затем объедают края. В продолжении жизни гусеницы 4 – 5 раз линяют. Перед окукливанием они покидают кормовое растения, расползаются и в укромных уголках окукливаются.
Коконопряд дуболистный. Самцы 60 – 65 мм, самки 65 – 80 мм. Летают в июле – июне. Гусеницы живут на плодовых и других лиственных деревьях. Бабочка водится почти по всей Европейской части, на Кавказе, в Сибири, в Средней Азии. Гусеница земляного цвета с темными значками. Бабочки не питаются и живут не долго. Гусеницы покрыты волосками.
Пальцекрылка белоснежная. Мелкие бабочки 20 – 28 мм, с тонким брюшком, очень длинными ногами, расщепленными на лопасти крыльями. Гусеницы мелкие, толстые, короткие. Живут среди свернутых листьев трав и на вьюнках. Летают с мая по август.
Крапивница. 40 – 50 мм. Летает с июня по сентябрь. Перезимовывает и в апреле – мае начинает летать. Гусеницы живут группами на крапиве. После перезимовки бабочка вылетает очень рано. Распространена везде очень широко по всей территории бывшего СССР, кроме севера. Гусеница черноватая, покрыта желто – зелеными полосками. Живет обществами с июня по осень на крапиве.
Перламутровка полевая. 34 – 45 мм. На юге крупнее. Летают с мая по август. Гусеницы развиваются на фиалке. Живут на всей Европейской части, в Сибири, в Средней Азии. Гусеницы черновато – серые с белой полоской на спине и с короткими шипами кирпично – красного цвета.
Передо мной стояла следующая задача: определить вид бабочек из подаренной мне коллекции и разбить бабочек из двух коллекций по семействам. Коллекция состоит из:
1) белянки горошковой;
5) переливницы лесной.
Всех бабочек определить я не смогла, поскольку они жители тропиков, а атлас определитель у меня по бывшему СССР. Но мне удалось распределить по семействам бабочек из двух коллекций. Получилось:
1) семейство белянок – белянка горошковая, белянка рапсовая, капустница, желтушка луговая;
2) семейство нимфалид – крапивница, переливница лесная, перламутровка;
3) семейство парусников – махаон и французский зеленый парусник;
4) семейство голубянок – голубянка красавица и императорская бабочка.
Мною было проведено исследование: я смогла самостоятельно определить собранных мною в коллекцию бабочек. Собирала коллекцию я в середине лета с 15 по 20 июля, на лугу в Средней полосе России. После того, как я определила, какие бабочки есть в моей коллекции, я могу сделать вывод из моих исследований и наблюдений: в это время года в данной местности обитают следующие бабочки: белянка рапсовая, воловий глаз, голубянка красивая, желтушка луговая, капустница, коконопряд дуболистный, пальцекрылка белоснежная, крапивница, перламутровка полевая. Считаю, что в своей работе справилась с поставленной целью и задачами. Знаю, что определять бабочек можно не только по цвету, рисунку, размеру и форме крыльев и усиков, а еще и по жилкованию (расположению жилок на крылышках), и что если присутствуют малейшие изменения в рисунке, цвете, жилковании – то это уже совершенно другой вид бабочки. Думаю, что продолжу свое изучение, но в дальнейшем буду изучать и сравнивать бабочек по жилкованию крылышек.
Источник статьи: http://www.hintfox.com/article/vidi-babochek-i-ih-stroenie.html