Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

• 1. Введение
• 1.1 Многообразие насекомых
• 1.2 Общая характеристика чешуекрылых
• 2. Систематика
• 3. Строение
• 3.1 Голова
• 3.1.1 Ротовой аппарат
• 3.2 Грудь
• 3.2.1 Крылья
• 4. Развитие
• 5. Перелеты бабочек
• 6. Роль в биоценозах
• 7. Краткая характеристика некоторых чешуекрылых Европейской части России
• 7.1 Семейство белянки (Pieridae)
• 7.2 Толстоголовки (Hesperiidae)
• 7.3 Листовертки
• 7.4 Чешуекрылые Астраханской области
• 7.4.1 Семейство стеклянниц Sessidae
• 7.4.2 Семейство листоверток Tortricidae
• 7.4.3 Семейство бражников (Sphingidae)
• 7.4.4 Семейство парусников (Papilionidae)
• 7.4.5 Семейство белянок (Pieridae)
• 7.4.6. Семейство нимфалид (Nymphalidae)
• 7.4.7 Семейство бархатниц (Satyridae)
• 7.4.8 Семейство голубянок (Lycaenidae)
• 7.5 Чешуекрылые, занесенные в Красную книгу Астраханской области
• 8. Заключение
• 9. Список литературы
• 1. Введение

1.1 Многообразие насекомых

В настоящее время класс насекомые самый многочисленный по численности видов. К тому же это самая процветающая группа животных на Земле по широте пространственного распределения и экологической дифференциации. Насекомые обладают целым рядом общих признаков во внутреннем строении, однако их внешний вид, развитие, образ жизни и прочие параметры сильно варьируют.

В основу подразделения класса насекомых на крупные систематические категории - подклассы, инфраклассы, отряды, положены такие важнейшие особенности, как строение крыльев, ротового аппарата, тип постэмбрионального развития. Дополнительно используют и другие диагностические признаки. [10]

Разные авторы дают различную систематику классу, но количество отрядов вне зависимости от источника довольно внушительно. Наиболее известные из них отряд Стрекозы (Odonata), Таракановые (Blattodea), Термиты (Isoptera), Прямокрылые (Orthoptera), Равнокрылые (Homoptera), Полужесткокрылые (Hemiptera), Жесткокрылые (Coleoptera), Перепончатокрылые (Hymenoptera), Двукрылые (Diptera) и, конечно же, Чешуекрылые (Lepidoptera), речь о которых и пойдет в этой работе.

1.2 Общая характеристика чешуекрылых

Бабочки являются одними из самых красивых насекомых, отряд Lepidoptera включает в себя более 140 (по некоторым данным 150) тысяч видов. Тем не менее, среди других насекомых это довольно «молодая» группа, наибольшее развитие которой совпадает с расцветом цветковых растений в меловой период. Продолжительность жизни имаго длится от нескольких часов, суток, до нескольких месяцев. Различие по размерам у чешуекрылых более сильное, чем в любом другом отряде. Размах их крыльев варьируется от 30 см у южно-американской совки до полусантиметра у эриокрании. [6]. Наибольшее распространение бабочки получили в тропических широтах. А в Южной Америке, Дальнем Востоке, Австралии обитают наиболее крупные, ярко окрашенные и, казалось бы, интересные бабочки.

Так рекордсменами по самой яркой окраске являются представители южноамериканского рода Morho и австралийский парусник улисс. Крупные (до 15 - 18 см), сверкающие голубым металлом морфо, пожалуй, являются мечтой любого коллекционера. [8, 5]

А в плане перелетов лучше всего изучена бабочка-монарх, живущая в Северной и Центральной Америке и ежегодно совершающая перелеты из Канады и северных районов США на юг [4].

Однако мы живем в России, и наша страна может похвастаться своими «летающими цветами», пусть и в несколько меньшем количестве. Ведь наши бабочки оказывают достаточно большое влияние на биоценозы страны, уже не говоря о том, что многие виды, обитающие в России, занесены в Красную книгу.

Итак, тема моей курсовой работы «Чешуекрылые европейской части России с дневным образом жизни» . В данной работе я постараюсь максимально подробно раскрыть особенности строения, биологии и экологии дневных бабочек, обитающих на территории нашей страны.

2. Систематика

Тип Arthropoda - членистоногие

Подтип Tracheata - трахейные

Класс Insecta - насекомые

Подкласс Ectognatha - открыточелюстные

Раздел Pterygota- крылатые насекомые

Отдел Holometabola -насекомые с полным превращением

Отряд Lepidoptera - чешуекрылые, или бабочки

Отряд чешуекрылых подразделяют на 3 неравных подотряда:

Подотряд Microjugata - низшие равнокрылые

В подотряде 2 семейства:

Micropterygidae - первичные моли

Eriocraniidae - зубчатые моли

Подотряд Macrogugata - высшие равнокрылые

Подотряд Frenata, или Heteroptera - разнокрылые

Семейство Tortricidae - листовёртки

Семейство Sessidae - стеклянницы

Семейство Sphingidae - бражники - в основном с сумеречным образом жизни

Надсемейство Pyraloidea

Семейство Pyralidae - огнёвки настоящие, или огнёвки сенные - сумеречный и ночной образ жизни

Семейство Crambidae - огнёвки-травянки, или травяные огнёвки - сумеречный и ночной образ жизни

Семейство Arctiidae - медведицы

Семейство Papilionidae - парусники

Семейство Pieridae - белянки

Семейство Nymphalidae - нимфалиды

Семейство Satyridae - бархатницы

Семейство Saturniidae - павлиноглазки

Семейство Lycaenidae - голубянки

Семейство Noctuidae - совки, или ночницы - бабочки с ночным ритмом жизни[5]

3. Строение

Взрослое насекомое, или иначе имаго, имеет следующее строение. Тело бабочки состоит из трех основных отделов: головы, груди и брюшка. Сегменты головы слиты в общую массу, тогда как членики груди и брюшка более или менее хорошо различимы. Голова состоит из акрона и 4 сегментов, грудь из 3, брюшко же в своем полном составе содержит 11 сегментов и тельсон. Голова и грудь несут конечности, брюшко иногда сохраняет лишь их рудименты. [2]

3.1 Голова

Голова малоподвижная, свободная, округлой формы. Здесь находятся сильно развитые выпуклые фасеточные глаза, занимающие значительную часть поверхности головы, обычно круглые или овальные, окруженные волосками. Кроме фасеточных сложных глаз, иногда на темени позади усиков имеются два простых глазка. Изучение способности бабочек к цветовому видению показало, что чувствительность к видимым участкам спектра у них неодинакова зависит от образа жизни. Большинство воспринимает лучи в диапазоне 6500 350 А. Особенно активно бабочки реагируют на ультрафиолетовые лучи. Бабочки едва ли не единственные животные, которые воспринимают красный цвет. Однако в связи с отсутствием в среднеевропейской флоре чисто красных цветов, красный не воспринимается бражниками. Гусеницы соснового шелкопряда, капустной белянки и ивовой волнянки отчетливо различают разные части спектра, реагируя на фиолетовые лучи как на белый цвет, красный воспринимается как темнота. [1]

У различных групп бабочек усики, или антенны, бывают самой разнообразной формы: нитевидные, щетинковидные, булавовидные, веретеновидные, перистые. У самцов усики обычно развиты сильнее, чем у самок. Глаза и усики с расположенными на них обонятельными сенсиллами - важнейшие органы чувств у бабочки. [2]

3.1.1 Ротовой аппарат

Ротовой аппарат чешуекрылых возник путем специализации обычных конечностей членистоногих. Поглощение и измельчение пищи. Ротовые органы бабочек являются не менее характерным признаком, чем структура крыльев и покрывающих их чешуек.

В преобладающем большинстве случаев они представлены мягким хоботком, способным свертываться наподобие часовой пружины. Основу этого ротового аппарата составляют сильно удлиненные внутренние лопасти нижних челюстей, которые и образуют створки хоботка. Верхние челюсти отсутствуют или представлены небольшими бугорками; сильной редукции подверглась и нижняя губа, хотя её щупики развиты хорошо и состоят из 3 члеников. Хоботок бабочки очень эластичен и подвижен, он прекрасно приспособлен к питанию жидкой пищей, каковой в большинстве случаев служит нектар цветов. Длина хоботка того или иного вида обычно соответствует глубине расположения нектара в тех цветах, которые посещают бабочки. В некоторых случаях источником жидкой пищи чешуекрылых могут служить вытекающий сок деревьев, жидкие экскременты тлей и другие сахаристые вещества. У некоторых бабочек, которые не питаются, хоботок может быть недоразвит или совсем отсутствовать (тонкопряды, некоторые моли). [7]

3.2 Грудь

Грудь состоит из трех сегментов, называемых передне-, средне- и заднегрудью. Сегменты груди несут три пары двигательных конечностей, прикрепляющихся между стернитом и боковой пластинкой каждой стороны. Конечности состоят из одного ряда члеников, в которых мы отличаем от основания к концу ноги: тазик, или ляжку, широкий основной членик; вертлуг; бедро, самый толстый членик ноги; голень, обычно самый длинный из члеников; лапку, состоящую из разного числа очень маленьких члеников. Последний из которых заканчивается одним или двумя коготками. На груди имеются многочисленные волоски, или щетинки, иногда на середине спины образуется хохолок; брюшко никогда не соединяется с грудью стебельком; у самок оно вообще толще и снабжено длинным яйцекладом; у самцов вместо этого на конце брюшка часто бывает хохолок. [2,7]

3.2.1 Крылья

Характернейшей особенностью насекомых как большой систематической группы является их способность к полету. Полет осуществляется при помощи крыльев; в большинстве случаев их две пары и расположены они на 2 (среднегрудь) и 3 (заднегрудь) грудных сегментах. Крылья представляют, по существу, мощные складки стенки тела. Хотя полностью сформированное крыло имеет вид тонкой цельной пластинки, оно тем не менее двухслойно; верхний и нижний слои разделены тончайшей щелью, являющейся продолжением полости тела. Крылья закладываются в виде мешкообразных выпячиваний кожи, в которые продолжаются полость тела и трахеи. Выпячивания сплющиваются дорзовентрально; гемолимфа из них оттекает внутрь тела, верхний и нижний листки пластинки сближаются, мягкие ткани частично дегенерируют, и крыло приобретает вид тонкой перепонки. [2]

Красота бабочки заключена в её крыльях, разнообразии их расцветки. Цветовую гамму обеспечивают чешуйки (отсюда название отряда Чешуекрылые). Чешуйки - удивительные изобретения природы, которые миллионы лет верой и правдой служат бабочкам, а сейчас, когда люди стали изучать свойства этих удивительных структур, могут послужить и нам. Чешуйки на крыльях - это видоизмененные волоски. Они имеют разную форму. Например, по краю крыла бабочки аполлона (Parnassius apollo) располагаются очень узкие чешуйки, почти не отличающиеся от волосков. Ближе к середине крыла чешуйки расширяются, но на концах остаются острыми. И, наконец, совсем близко к основанию крыла находятся широкие чешуйки, похожие на полый мешочек, прикрепленный к крылу крохотной ножкой. Чешуйки располагаются правильными рядами поперек крыла: их концы обращены кнаружи и прикрывают основания следующих рядов.

Эксперименты показали, что чешуйчатый покров бабочек обладает целым рядом совершенно удивительных свойств, например, хорошими теплоизоляционными свойствами, которые максимально проявляются у основания крыла. Наличие чешуйчатого покрова увеличивает разницу между температурой насекомого и температурой окружающей среды в 1,5 - 2 раза. Кроме того, чешуйки крыла участвуют в создании подъемной силы. Ведь если бабочку подержать в руках и часть её ярких чешуек останется на пальцах, то насекомое будет уже с большим трудом перепархивать с места на место.

Кроме того, как показали эксперименты, чешуйки гасят звуковые колебания и снижают вибрацию тела во время машущего полета. К тому же во время полета на крыле насекомого возникает заряд статистического электричества, а чешуйки помогают этому заряду «стекать» во внешнюю среду. Подробное изучение аэродинамических свойств чешуек бабочек привело к тому, что ученые предложили создать покрытие для вертолетов, разработанное по образу и подобию чешуйчатого покрова крыльев бабочек. Такое покрытие позволит улучшить маневренные свойства винтокрылых машин. Более того, подобный покров может пригодиться для парашютов, парусов яхт и даже костюмов спортсменов.

Замечательная окраска бабочек также зависит от их чешуйчатой одежды. Сами перепонки крыльев бесцветны и прозрачны, а в чешуйках находятся пигментные зерна, которые и обусловливают чудесную окраску. Пигменты избирательно отражают свет с определенной длиной волны и поглощают остальной. В природе вообще все цвета образуются в основном именно таким образом. Однако пигменты могут отражать только 60-70% поступающего света, и поэтому цвета, обусловленные наличием пигмента, никогда не бывают такими яркими, какими могли бы быть теоретически. Поэтому виды, для которых жизненно важной является особенно яркая окраска, «ищут» возможность её усилить. У многих видов бабочек помимо обычных пигментных чешуек, имеются особые чешуйки, которые называются оптическими. Они позволяют насекомым становиться обладателями по-настоящему сверкающих одежд.

В оптических чешуйках возникает тонкослойная интерференция, оптический эффект которой можно наблюдать на поверхности мыльных пузырей. Нижняя часть оптических чешуек пигментирована; пигмент не пропускает свет и тем самым придает большую яркость интерференционной окраске. Лучи света, проходя через прозрачные чешуйки на крыле, отражаются как от их внешних, так и от внутренних поверхностей. В результате два отражения как бы накладываются и усиливают друг друга. В зависимости от толщины чешуек и коэффициента преломления происходит отражение света с определенной длинной волны (все остальные лучи поглощаются пигментом). Бабочки «выстраивают» на наружной поверхности своих крыльев тысячи крохотных тонкослойных зеркал-чешуек, и каждое такое крохотное зеркальце отражает свет определенной длины волны. В результате возникает совершенно потрясающий эффект отражения необыкновенной яркости.

Рекордсменами по самой яркой окраске являются представители южноамериканского рода Morho, однако и в средней полосе России обитают бабочки с чудо-окраской. Лучше всего интерференционная окраска заметна у переливниц (роды Apatura и Limenitis). Издалека эти бабочки кажутся почти черными, но вблизи отливают выраженным металлическим блеском - от ярко-синего до фиолетового.

Недавно стало известно, что сходный интерференционный эффект может создаваться с помощью различных микроструктур, обладающих уникальными оптическими свойствами. Причем микроструктуры на крыльях отличаются не только у представителей различных семейств с похожей окраской, но и у близких видов. Изучением тонкостей этих эффектов, с использованием современной техники, сейчас вплотную занялись физики-оптики из университета Exter. При этом физики совершают неожиданные находки, которые оказываются интересными не только для них, но и для биологов, изучающих эволюционные процессы.

Интересно биологическое значение ярких, пестрых окрасок верхней стороны крыльев, так часто наблюдающихся у булавоусых бабочек, особенно у нимфалид. Их основное значение заключается в распознавании особей своего вида на большом расстоянии. Наблюдения показывают, что самцы и самки таких пестро окрашенных форм привлекаются друг к другу издали окраской, а вблизи происходит окончательное распознавание по запаху, издаваемому андрокониями.

Если верхняя сторона крыльев у нимфалид всегда окрашена ярко, то иного типа окраски характерны для их нижней стороны: они, как правило, криптические, т.е. Защитные. В этой связи интересны два типа складывания крыльев, широко распространенные у нимфалид, а так же и в других семействах дневных бабочек. В первом случае бабочка, находясь в положении покоя, выдвигает передние крылья вперед так, что их нижняя поверхность, имеющая защитную окраску, открыта почти на всем протяжении. По этому типу складываются крылья, например, у углокрыльницы С-белое (Polygonia C-album). У неё верхняя сторона буро-желтая с темными пятнами и наружной каймой; нижняя сторона серо-бурая с белой буквой «С» на задних крыльях, за что она получила свое название. Неподвижно сидящая бабочка малозаметна также благодаря неправильному угловатому контуру её крыльев.

Другие виды, например адмирал и репейница, прячут передние крылья между задними так, что видны только их кончики. В этом случае на нижней поверхности крыльев бывают выражены два типа окрасок: та часть передних крыльев, которая в состоянии покоя оказывается спрятанной, ярко окрашена, вся остальная часть нижней поверхности крыльев носит явно криптический характер.

В ряде случаев у дневных бабочек ярко окрашенными бывают и верхняя и нижняя стороны крыльев. Подобная окраска обычно сочетается с несъедобностью обладающего ей организма, поэтому она получила название предостерегающей. На основе этой особенности у бабочек существует способность к мимикрии. Под мимикрией понимают сходство в окраске, форме и поведении между двумя или несколькими видами насекомых. У бабочек мимикрия выражается в том, что одни из мимикрирующих видов оказываются несъедобными, в то время как другие лишены защитных свойств и только «подражают» своим защищенным моделям. Такими подражателями являются бабочки-белянки (Dismorfphia astynome) и перхибрис (Perrhybris pyrrha).[8, 5, 1]

4. Развитие

Первое дошедшее до нас упоминание о перелете бабочек в Европе относится в 1100 году. Первое сообщение о миграции бабочек в Западном полушарии принадлежит Колумбу. Приближаясь к Кубе, он увидел «такие несметные стаи бабочек, что небо потемнело».

Русский писатель Н.Ф Золотницкий, большой знаток и любитель бабочек, писал о стае капустниц, летевших в течение многих часов, причем летели они «в несколько слоев».

Энтомолог-любитель, известный писатель Набоков оставил нам удивительно красочное описание миграции белянок и репейниц. Оно стоит того, чтобы привести его с небольшими сокращениями: «Движется по синеве длинное облако, состоящее из миллиона белянок, равнодушное к направлению ветра, всегда на одном и том же уровне над землей, мягко и плавно поднимаясь через холмы и опять погружаясь в долины, случайно встречаясь, может быть, с облаком других бабочек, желтых, просачиваясь через него без задержки, не замарав белизны, и дальше плывя, а к ночи садясь на деревья, которые до утра стоят как осыпанные снегом, - и снова снимаясь, чтобы продолжить путь. Куда? Зачем? Природой ещё не доказано или уже забыто».

Перелеты бабочек - дело не только далекого и очень далекого прошлого. Прекратиться миграция бабочек не может, ведь это - не прихоть, не каприз, не «охота к перемене мест». Это насущная необходимость для продолжения рода, для выживания того или иного вида. Да, миллионы бабочек гибнут по дороге, но какое-то количество выживает, добирается до места. Основной целью перелетов является откладка яиц. Из яиц появятся гусеницы, затем отродятся из куколок бабочки. И в тот же день огромные стаи отправятся в обратный путь. На пути - моря, горы, но бабочки не задерживаются. Даже там, где можно отдохнуть и покормиться. Гусеница успела накопить жировой запас, и им будет сыта бабочка, пока летит над своим трудным участком пути - над морем и горами. Зачем?

Репейницы, к примеру, откладывают очень много яиц. Если бы часть бабочек не улетела, то появившиеся гусеницы очень скоро уничтожили бы все кормовые растения и репейницы погибли бы все до единой. Но они улетают, предупреждают перенаселение и тем самым спасают вид от вымирания.

Перелетами бабочек люди занимаются не так давно, но уже выяснено немало. Например, выяснено, какие виды совершают перелеты чаще других. Оказалось, это репейницы, адмиралы, желтушки и некоторые виды бражников.

Более или менее точно выяснены пути, по которым летят бабочки. По одним и тем же маршрутам они летят из года в год, не сворачивая с курса, даже если имеется более безопасный путь. Часто бабочки летят вдоль русел рек. Но если река почему-либо исчезает, бабочки продолжают лететь вдоль бывшего русла.

Летят бабочки обычно невысоко над землей и, как правило, поднимаются вверх только в крайнем случае. Тем не менее, почему-то не всегда пользуются более безопасной дорогой, а предпочитают лететь через горы, где массами гибнут на ледниках.

Узнали, что репейницы, капустницы, желтушки летят стаями, при чем часто громадными, адмиралы же предпочитают путешествовать в одиночку и лишь перед перелетом через горы собираются в небольшие стаи.

Сейчас известно, что одни бабочки, например репейницы, совершают перелеты ежегодно, а другие - раз в несколько лет.

Выяснили, что командой для сбора в дорогу служит изменение светового дня, выяснили, что заставляет бабочек мигрировать.

Известны теперь даже такие факты, как освоение бабочками новых территорий: они постоянно залетают в страны или даже части света, где никогда не водились раньше, и, если эти места приходятся им по душе (а для «души» бабочки важен климат и наличие подходящей растительности), остаются в этих странах.

И все-таки многое в перелетах бабочек ещё неясно. А главное, нет ответа на два основных вопроса: во-первых, как удаётся насекомым совершать дальние перелеты, во-вторых, как они находят дорогу?

К тому же, дневные бабочки - тихоходы, а крылья их очень слабы. Правда, известно, что чешуйки, которыми покрыты крылья бабочек, на 15% увеличивают их подъемную силу. Благодаря своему немного странному, похожему на езду по ухабам, полету бабочки экономят энергию, имеют возможность часть пути планировать с «выключенным мотором». Но все это - мелочи по сравнению с той гигантской работой, которую приходится проделывать крыльями и «мотору». Бабочка взмахивает крыльями 5-6 раз, от силы 9 раз в секунду. Летит она медленно 7-14 километров в час против ветра и 30-35 километров в час по ветру. Сколько же раз нужно взмахнуть крыльями, чтобы совершить один перелет. А какой же прочности должны быть «шарниры», на которых эти крылья укреплены? Ни один, даже самый прочный материал не выдержит такой нагрузки. А крылья бабочек выдерживают. И ещё одна «загадка мотора»: ведь бабочки, как мы знаем, не отличаются силой по сравнению, допустим, с муравьем или жуком-навозником. Бабочки не пополняют запасов энергии, а ведь она сгорает. Пусть не так уж быстро, но, по самым минимальным расчетам, для такого путешествия её должно быть потрачено больше, чем весит вся бабочка.

Такова одна из загадок перелетов бабочек. Вторая загадка - ориентация. Как бабочки находят дорогу? По солнцу? Используя поляризованный свет? Ультрафиолетовые лучи? Какие-то неведомые ещё людям ориентиры или сигналы? Встает и другой вопрос: как они определяют скорость, как соразмеряют свои силы по отношению к ветру? Ведь ветер - фактор очень важный. Хорошо, если ветер попутный. А если встречный или боковой, который может снести в сторону, заставить отклониться от курса? Птицам ветер часто мешает, а при сильном встречном или боковом ветре многие из них вообще не летят. Для бабочек любой ветер - сильный. Значит, у них есть какое-то приспособление, позволяющее регистрировать силу ветра и делать соответствующие поправки?

Лет 25-30 назад два немецких ученых Г. Шнейдер и Д. Буркхард, занимаясь изучением мясной мухи, решили разобраться: какую роль выполняют у неё небольшие группы чувствительных нервных клеток в местах сочленения усиков с головой?

Ученые ввели в эти непонятные клетки крохотные электроды, перехватывающие сигналы, которые эти клетки передают в мозг, затем надели на муху поясок и поместили её в миниатюрную аэродинамическую трубу.

Пока в трубе воздух был неподвижен, бездействовали и клетки. Но вот заработал вентилятор, воздух стал двигаться, и в мозг мухи полетели сигналы-импульсы, которые передавались с одинаковой частотой. Воздух стал двигаться быстрее, и сигналы участились, медленнее - и сигналы стали реже. Значит, в основании усиков скрыт «спидометр» - указатель скорости ветра, причем спидометр очень надежный и совершенный. Принцип действия его прост и гениален: встречный ветер отгибает усики, величина этого отгибания воспринимается чувствительными клетками и немедленно передается в мозг в виде сигналов соответствующей частоты. Мозг немедленно реагирует и дает команду, что делать дальше.

У мух такой спидометр найден. Может быть, что-то похожее есть и у бабочек, и этот «прибор» помогает им соотносить свой полет хотя бы с направлением и силой ветра? А может, у бабочек есть какое-то другое приспособление, помогающее им в полете, а ориентируются они не по солнцу, а по магнитным полям, например?

Известно, что вокруг нас море магнитных волн. Галактика, Солнце, сама Земля порождают огромное количество реально ощутимых, хоть невидимых волн. Могут ли они действовать на насекомых? Сведений на этот счет ещё не много, но то, чем располагает наука, дает основание считать именно так. Давно заметили, что мухи, попав в сильное магнитное поле, сначала очень возбуждаются, а потом, успокоившись, устраиваются либо вдоль магнитного поля, либо строго перпендикулярно к нему. Так же ведут себя и другие насекомые, например майские жуки.

Таким образом, несмотря на хорошо изученные факты о перелетах бабочек, в науке существует ещё множество нераскрытых вопросов касательно этой темы.[4]

6. Роль в биоценозах

чешуекрылые бабочка строение

На первый взгляд кажется, что роль бабочек в природных процессах незначительна. Якобы они выполняют незначительную («ведь перепончатокрылые куда важнее!») роль в опылении цветов, а гусеницы приносят лишь вред, поскольку уничтожают листья деревьев. Однако не стоит забывать, что природе под силу контролировать все процессы, происходящие в природе. И ни один вид не существует без значительной или даже незаменимой пользы для биосферы. Исключение не составили и бабочки.

Опыление. Роль опылителей для растительного мира чрезвычайно велика. Ведь огромное количество зоофильных растений не может быть оплодотворена без их помощи. Около 80% диких и культурных растений нуждаются в насекомых-опылителей, таких как бабочки. А потому цветки растений обладают целым рядом способов привлечения опылителей. Цветки, опыляемые чешуекрылыми, имеют специальные приспособления для удобного поглощения нектара бабочкой: нектар в глубоких трубчатых вместилищах и открытую липкую пыльцу (лилии, флоксы, некоторые гвоздики, горечавки).[экология] Бабочки, в свою очередь, нуждаются в нектаре и пыльце. Перелетая, с цветка на цветок, они осуществляют перекрестное опыление растений. Тем самым, повышают плодовитость и урожайность.

Шелководство. У многих чешуекрылых гусеницы перед окукливанием плетут шелковистый кокон, в котором и происходит развитие куколки. У некоторых видов количество шелка в коконе настолько велик, что представляет большой практический интерес. Основной производитель шелка в СССР был тутовый шелкопряд ( Bombyx mori). В период его разведения экономика страны получила немалые доходы. На разведение этой бабочки было занято большое количество людей, тем самым обеспечивая рабочие места. В Астраханской области разведение тутового шелкопряда было широко развито, на это отводились целые гектары земли. Помимо тутового шелкопряда в шелководстве используются и другие виды бабочек, например, китайская дубовая павлиноглазка( Anthereae pernyi).

Бабочки как механизм экологического равновесия. Каждый гектар широколиственного леса обычно заселяют гусеницы, масса которых 200-300 кг. В тех лесах, где гусениц, сочтя вредителями, полностью уничтожали ядохимикатами, листва оставалась невредимой. Но осенью, покрываемый ее слой почвы был настолько толстым, что его не успевали перерабатывать не земляные черви, не другие почвенные организмы. Эта лесная постилка становилась из года в год все более мощной, в результате чего между почвой и воздухом произошло изменение газового и водного обмена. Корни деревьев стали потихоньку отмирать, вследствие чего появились сухие верхушки. Упавшие семена не добирались до земли, чтобы прорости, поэтому прекратилось возобновление леса.

В тех лесах, где гусениц не трогали, к началу лета они съедали часть листвы. Появившаяся к середине лета не особенно густая листва, осенью давала умеренную массу опада. К весне он отлично успевал перегнить, увеличивая количество органических веществ в почве под деревьями. К этому еще добавилась солидная порция удобрения от жизнедеятельности гусениц - более 200 кг их экскрементов на гектар леса!

Так, в период одновременного появления огромного количества гусениц дубовой листовертки ( Tortrix viridana), дубы к концу мая могут оказаться почти без листьев.

Эти деревья не погибают, а через некоторое время дают новую листву. Снижается лишь годовой прирост древесины. Зато поросль, чахнущая в тени мощных деревьев, при их оголении получают в начале лета больше света и начинает активно развиваться. Кроме того, почва обильно удобряется экскрементами гусениц, весьма полезными для деревьев и окружающей растительности.

Роль бабочек в образовании гумуса. Казалось бы, какая польза может быть от бабочек в почвообразовании. Однако в природе все предусмотрено. Эти насекомые достаточно плодовиты и размножаются на лугах, в лесах и рощах, на огородах. Личинки бабочек способны накапливать в организме множество ценных микроэлементов, которые попадают в среду из почвы. Появившиеся из куколки имаго разлетаются и разносят по всюду накопленные микроэлементы, удобряя сушу. И таким образом способствуют круговороту многих микроэлементов, столь необходимых для почвообразования и всего живого.

Фитофаги. Бабочки являются поедателями растений. Но экологическая система представляет собой взаимосвязанное целое. Бытует мнение, что чешуекрылые повреждающие растения в лесу или культурные деревья, наносят им вред. Но ведь одним из предназначений растений является употребление их в пищу, то есть участие в пищевой цепи. Поэтому деревья образуют больше листьев, чем необходимо. Примерно каждый четвертый лист на дереве - запасной, чтобы существовала возможность питания. Во многих случаях, как было доказано учеными, незначительные повреждения не только не вредят растению, но и стимулируют его рост, повышая продуктивность. Бабочки, поедая листья, дают возможность деревьям освобождаться от лишней ноши. Если образуется больше чем требуется плодов и листьев, растение просто физиологически не может подпитывать и давать нужные питательные вещества каждому в полной мере. Поедание листьев бабочками, а в большинстве случаев, их куколками, регулирует число листьев, падающих осенью. Что играет немаловажную роль в дыхании растений.

Отношение бабочек с другими представителями животного мира. Гусеницы бабочек являются кормом для ос. Так, после того как гусеницы нападают на растения, выделяют так называемые «ароматы зеленого листа». Эти вещества привлекают самок ос, которые специально устраиваются неподалеку от «своих растений». Получив химический сигнал, осы прилетают и жалят гусениц. Парализовав их, самки уносят в свои парки, где откладывают личинки. В дальнейшем, по мере того как вылупившиеся личинки объедают законсервированный корпус, осы спешат наполнить норки новыми порциями гусениц. Так механизмы поддержания экологического равновесия и вся цепочка его участников, учтена в их генетической программе. Помимо гусениц и сами бабочки участвуют в пищевой цепи. Они являются своеобразным лакомством для птиц, а также пищей для летучих мышей. Для некоторых видов, они являются неотъемлемым компонентом питания.

Роль в бионике. Насекомые различных видов постоянно используются в научных исследованиях. Не исключением являются и чешуекрылые. Они дают ученым новые разработки в инженерных устройствах. Бабочки - это достаточно хрупкие создания, но обитают на земном шаре почти повсеместно. Их активная жизнедеятельность возможна благодаря особой целесообразности организма, который условно говоря может быть «южного», «северного», «тропического», «универсального» типа. Именно это поразило ученых, что дало им право изучать их как полезный объект в биотехнологиях. Большинство человеческих изобретений сделано по аналогии с природой, это различные устройства, выполняющие многочисленные функции. И не малый вклад в этом бабочек.

Как биологический анализатор. Учёные предпринимают попытку создания искусственного носа. Объектом для их изучения стала бабочка - тутовый шелкопряд. Так как самки бабочек тутового шелкопряда выделяют вещество, которые называют «бомбикол», даже незначительная концентрация приводит самца в возбуждение. Изучая это вещество, биохимики сделали некоторые открытия. А биологам представилась еще одна загадка из ряда жизни насекомых, о способности улавливания малейших запахов.

Эстетическое значение. Без сомнения, слава бабочек - их крылья, которые не только помогают им порхать, но и позволяют быстро и свободно летать. Маневренность бабочек поражает своим превосходством над другими насекомыми. Они легко меняют направление полета и способны двигаться в любую сторону, в том числе назад. Например, бабочки бражники, питающиеся нектаром, легким маневром огибают препятствие и могут подолгу зависать над цветами. Столь удивительные, и с точки зрения технические полеты, дают основание предположить о том, что они были своего рода прародителями современных самолетов. Бабочки являются источником высокого эстетического наслаждения и, как многие другие представители животного мира, не служа нам пищей, доставляют огромную радость, и истинное удовольствие. Они несут в себе красоту, просто красоту ради красоты. Прекрасны не только цветы, но и бабочки, которые радуют глаз своими причудливыми рисунками и гаммой цветов, а также грандиозными движениями.

7. Краткая характеристика некоторых чешуекрылых Европейской части России

7.1 Семейство белянки (Pieridae)

Бабочки из семейства белянок, пожалуй, наиболее часто попадаются нам на глаза.

В конце мая начинается массовый лет боярышницы (Aporia crataegi), крупной белой бабочки с черными жилками, которую часто путают с капустницей. Гусеницы боярышницы развиваются главным образом на черемухе. В жаркие дни бабочки скапливаются возле луж и на берегах других водоемов, где жадно сосут воду.

Интересно, что именно с боярышницей связан миф о "кровавых дождях", бытовавший в средневековой Европе. При вылуплении из куколок бабочки выделяют каплю красной жидкости, которая засыхает на листьях и ветках. Дожди смывают эту жидкость, и на лица, руки и одежду людей, спрятавшихся под деревьями, капают красные капли. Идет кровавый дождь ! Но как же "кровавые дожди" связаны с гибелью урожая? Да самым непосредственным образом. Именно в сухие и жаркие годы происходит массовое размножение боярышницы, а вместе с ней и других вредителей, которые и исполняют роль "кары господней". Боярышница имеет одно поколение.

Зимуют гусеницы третьего возраста в паутинных гнездах на деревьях. Выход гусениц с мест зимовки совпадает с периодом набухания почек черемухи. В конце мая - начале июня гусеницы окукливаются на стволах и крупных ветвях. Стадия куколки продолжается 2-3 недели.

Яйца на черемухе откладываются с нижней стороны листа. Гусеницы младших возрастов держатся кучно и выедают мягкую ткань листа, не трогая жилок. Такое повреждение называется "скелетирование". Гусеницы старших возрастов расползаются и поедают листовую пластинку целиком. При массовом размножении они заметно оголяют деревья. К счастью у боярышницы много врагов. Из этой гусеницы вышли личинки наездника, окуклившиеся в паутинном коконе.

Капустой питаются гусеницы сразу трех видов белянок: капустной, репной и брюквенной, хотя с успехом они могут развиваться и на диких крестоцветных. Капустная белянка (Pieris brassicae), в простонародье капустница - самая крупная из вредящих капусте бабочек, длина переднего крыла у нее достигает 25-34 мм, на передних крыльях хорошо выраженные черные пятна. Этот европейский вид активно расселяется на восток и появился в Прибайкалье всего несколько десятилетий тому назад. Капустница была завезена также в Приморье и Хабаровский край, а в 70-е годы попала даже в Чили, где стала вредителем.

Репная белянка (Pieris rapae) мельче (длина переднего крыла 20-30 мм), задние крылья с нижней стороны имеют желтоватую окраску. Эта бабочка широко распространена от Европы до Дальнего Востока. Гусеница светло-зеленая, покрытая короткими волосками, с продольной желтой полоской на спине. Куколка располагается открыто, прикрепляясь паутинным пояском. Самая мелкая из вредящих капусте - брюквенница (Pieris napi), длина её переднего крыла 17-26 мм. Низ задних крыльев у нее с напылением из черных чешуек вдоль жилок.

Рапсовую белянку (Pontia edusa), напротив, чаще можно встретить в середине и конце лета. Бабочки с затемненными вершинами передних крыльев и с характерным желто-зеленым рисунком на исподе задних. Гусеницы поедают крестоцветные и бобовые травы. [По материалам сайта Зоологические экскурсии по Байкалу]

7.2 Толстоголовки (Hesperiidae)

Из всех бабочек толстоголовки, пожалуй, известны меньше всех остальных. Наши толстоголовки не поражают воображения размерами, не привлекают внимания красотой и яркостью окраски. Эти маленькие желтые или черноватые бабочки встречаются далеко не в каждой любительской коллекции. Даже при беглом поверхностном взгляде видно, что среди дневных, или булавоусых, бабочек толстоголовки стоят особняком. Они больше похожи на каких-нибудь «мотыльков», чем на привычных нам белянок или нимфалид. Летают они проворно, стремительно; в полете не порхают над цветами, а машут крыльями очень быстро, совсем как ночные бабочки. Наконец, даже булава усиков у толстоголовок не так явно выражена, как у остальных дневных бабочек.

Из-за некоторых особенностей строения, большинство энтомологов даже выделяет Гесперид в специальное надсемейство, обособленное от всех остальных дневных бабочек.

Всего в мире известно около 3000 видов толстоголовок, большинство обитает в тропиках. Фауна России насчитывает лишь 55 видов, а в Средней полосе европейской части России обитает и того меньше - 15 видов.

Начиная с конца мая и до первых чисел июля на лесных полянах, просеках, опушках и сырых луговинах можно встретить крепкоголовку Палемон (Carterocephalus palaemon). Как и у многих других дневных бабочек, у толстоголовок важное значение для их определения имеет рисунок испода, т.е. нижней стороны крыльев. Он хорошо виден, когда бабочка сидит со сложенными крыльями. На исподе задних крыльев Палемона видны характерные округлые белые пятна.

Вместе с Палемоном часто летает на наших лесных полянах и опушках маленькая, но красивая лесная толстоголовка (Carterocephalus silvicola). Впрочем, встречается она несколько реже и локальнее предыдущего вида. У самца лесной крепкоголовки - ярко-желтые крылья с характерными черными пятнами. Рисунок крыльев самки, как и положено у представителей этого рода, не такой яркий - черные пятна занимают на нем гораздо больше места, так что самку лесной крепкоголовки можно спутать с самцом Палемона. Впрочем, они легко различаются по рисунку испода - характерные пятна у лесной крепкоголовки желтые, а не белые как у Палемона. Гусеницы этих бабочек развиваются на дикорастущих лесных злаках: костыре, пырее, вейнике, боре - живут в свернутых в трубку листьях, зимуют.

Ещё одна обычная для нас бабочка - толстоголовка Фавн (Ochlodes faunus, venatus,sylvanus). В первой половине лета эту бабочку можно встретить во многих местах - на лугу, пустыре, поляне или опушке. Крылья у самца Фавна желтовато-оранжевые, с характерным косым черным штрихом; на рисунке испода задних крыльев слабо просвечивают более светлые желтоватые пятнышки. Гусеницы Фавна питаются листьями дикорастущих злаков: мятлика, овсяницы, пырея, луговника и некоторых других. Они зимуют и весной окукливаются в легких коконах среди листьев.

Помимо перечисленных у нас обитают и другие виды толстоголовок. При этом в южных областях их разнообразие намного выше. [3]

7.3 Листовертки

Листовертка заморозковая -- Exapate congeiatella Cl. Распространена в европейской части России и на Кавказе. У бабочек выражен половой диморфизм. Самцы в размахе крыльев 21-25 мм. Передние крылья узкие, вытянутые, коричнево-серого цвета, Задние крылья коричневато-серые, полупрозрачные. Самки в размахе крыльев 8-11 мм. Передние крылья ланцетовидные, заостренные, полупрозрачные. Задние крылья недоразвиты. Голова, грудь, брюшко, ноги и крылья опушены длинными белыми чешуйками, Яйца уплощены. Гусеницы 15-17мм, светло-зеленые. Зимуют яйца, расположенные одиночно или небольшими группами, на коре деревьев. Гусеницы появляются рано весной. Питаются распускающимися почками, затем молодыми листьями. В конце июня гусеницы заканчивают питание и окукливаются в сетчатых коконах среди опавших листьев, в трещинах коры и других укрытиях. Бабочки вылетают поздней осенью и откладывают яйца, которые зимуют. В году развивается одна генерация.