Насекомые        30 ноября 2019        23         0

Жук бомбардир. Описание, особенности, виды, образ жизни и среда обитания насекомого

Бомбардиры — вид некрупных жуков, получивших имя благодаря оригинальному оборонительному приему: из желез, находящихся в окончании брюшка, жуки выстреливают в сторону противника едкую и горячую жидкость.

Жук-бомбардир-Описание-особенности-виды-образ-жизни-и-среда-обитания-насекомого-2

Артиллерийские способности жука отпугивают врагов, но привлекают ученых. Энтомологи в деталях изучили механизм «стрельбы», но его происхождение до сих пор вызывает дискуссии.

Описание и особенности

Жук бомбардир — насекомое, длиной 5—15 мм. Внешний вид и пропорции типичны для жужелиц, к семейству которых он относится. Тело взрослого насекомого вытянутое, овальное. Общая окраска темная с металлическим блеском, отдельные части тела часто окрашены в красно-коричневые тона.

Голова слабо втянута в переднегрудь, расположена преимущественно горизонтально, с небольшим наклоном вниз. Заканчивается небольшими серповидными мандибулами, приспособленными для удержания и разрывания жертв — других более мелких насекомых. Губные щупики состоят из 3-х сегментов.

Глаза средних размеров, соответствуют преимущественно сумрачному образу жизни. На краю глаз расположена одна надглазничная щетинка. Дополнительных глазков нет. У жуков, входящих в подсемейство Brachininae усики 11-сегментные нитевидные.

Жук-бомбардир-Описание-особенности-виды-образ-жизни-и-среда-обитания-насекомого-5

На первом сегменте расположена щетинка, несколько подобных щетинок-волосков можно увидеть на последнем сегменте усиков. Насекомые из подсемейства Paussinae обладают эффектными перистыми усиками. Голова и переднеспинка, усы-антенны и конечности обычно темно-красного цвета.

Ноги длинные, приспособленные для передвижения по твердому грунту. Строение конечностей сложное. Каждая состоит из 5 частей. По своему типу относятся к бегательным. На передних конечностях есть особенность: на голенях присутствует выемка — приспособление для чистки усиков.

Надкрылья твердые, обычно покрывают корпус жука полностью, но у некоторых видов короче туловища. Их концы бывают трех видов: закругленные, «подрезанные» перпендикулярно осевой линии корпуса или скошенные внутрь. Надкрылья жука окрашены в синий, зеленый цвет, иногда в черный. На них присутствуют продольные неглубокие бороздки.

Крылья развиты умеренно, с сетью карабоидных жилок. Бомбардиры больше доверяют ногам, чем крыльям. От врагов спасаются бегством, перелеты используют для освоения новых территорий. Насекомые, входящие в некоторые замкнутые популяции, по большей части островные, полностью отказались от полетов.

Жук-бомбардир-Описание-особенности-виды-образ-жизни-и-среда-обитания-насекомого-1

Брюшко насекомого состоит из 8 стернитов, плотных участков сегментарных колец. Самцы и самки внешне схожи. У самцов на лапках есть дополнительные сегменты, которые предназначены для удержания самок во время копуляции.

Самые известные из бомбардиров — трескучие, живут в Европе и Азии, в Сибири до Байкала. На севере ареал жуков заканчивается в приполярной тундре. На юге доходит до пустынь и выжженных сухих степей. Жук бомбардир обитает не только на равнинной местности, его можно встретить в горах, но до зоны вечных снегов они не добираются.

В целом, жуки предпочитают места с сухой и умеренно-влажной почвой. Ведут ночной образ жизни. Днем они прячутся под камнями и другими укрытиями, в сумраке и ночью начинают кормиться. Пик активности бомбардиров приходится на закатные часы. Это время они предпочитают не только для поиска пищи, но и для расселения.

Способность к полету проявляют, в основном, молодые насекомые, только что вышедшие из куколки. Срабатывает инстинкт освоения новых территорий. В дальнейшем страсть к перелетам у бомбардиров угасает.

Жук-бомбардир-Описание-особенности-виды-образ-жизни-и-среда-обитания-насекомого-6

Жуки бомбардиры входят в семейство жужелиц и внешне очень на них похожи

С приближением зимы, укорачиванием дня, активность насекомых снижается. С холодами жуки впадают в подобие спячки, у них наступает диапауза, при которой обменные процессы в организме снижаются почти до нуля. Аналогичным образом организм жуков может отреагировать на летнюю засуху.

Наблюдая за жизнью насекомых, ученые выяснили, что днем, под камнями жуки собираются в группы, которые не только многочисленны, но и разнородны по составу. Первоначально причиной коллективного отдыха считалось ограниченное количество укрытий.

Родовое многообразие групп подсказало, что поводом для группировки являются соображения безопасности. Большое количество бомбардиров при нападении может более активно обороняться. Под прикрытием «артиллерии» легче укрыться от врагов жукам других разновидностей, не обладающих возможностями бомбардиров.

Жук-бомбардир-Описание-особенности-виды-образ-жизни-и-среда-обитания-насекомого-11

Иногда бомбардиры объединяются в небольшие стаи с прочими жуками

Способ защиты от врагов

Жук бомбардир защищается самым оригинальным способом. Его оборонительная система не имеет аналогов среди насекомых. Почувствовав приближение врага, жуки направляют в его сторону едкую, дурно пахнущую, горячую смесь жидкости и газа.

На брюшной полости находятся две железы — спаренное выстреливающее устройство. Хранится боевая смесь в «разобранном» состоянии. Два набора химических веществ размещаются в двух железах, каждая из которых разделена на два отсека. Один отсек (резервуар для хранения) содержит гидрохиноны и перекись водорода, другой (реакционная камера) содержит смесь ферментов (каталазы и пероксидазы).

Атакующая смесь производится сразу перед выстрелом. При появлении в зоне видимости лягушки или муравья гидрохиноны и перекись водорода из резервуара для хранения выдавливаются в реакционную камеру. Под действием ферментов из перекиси водорода освобождается кислород.

Жук-бомбардир-Описание-особенности-виды-образ-жизни-и-среда-обитания-насекомого-3

Защищаясь, жуки бомбардиры выстреливают в противника струю ядовитых газов

Химическая реакция идет очень быстро, температура смеси повышается до 100°C. Давление во взрывной камере многократно и бурно возрастает. Жук производит выстрел, позиционируя брюшко так, чтобы попасть в недруга. Жук бомбардир на фото показывает свое умение стрелять из разных позиций.

Стенки камеры покрыты защитным слоем — кутикулой. Кроме того, вдоль стенок расположены группы сферических одноклеточных ферментных желез. Вырывающаяся из сопла смесь жидкости и газов не только горячая и дурно пахнущая, она производит громкий звук, который усиливает отпугивающий эффект.

Направленная струя окружена облачком из мелкодисперсных компонентов. Оно вносит свою долю в защиту жука — дезориентирует агрессора. Выходное отверстие снабжено боковыми отражателями, которые превращают его в управляемое сопло. В результате, направление выстрела зависит от положения тела и уточняется с помощью отражателей.

Дальность выброса струи также регулируется: жук производит жидкостно-газовую смесь с каплями разного размера. Аэрозоль с крупными каплями летит недалеко, мелкодисперсная смесь стреляет на большое расстояние.

Жук-бомбардир-Описание-особенности-виды-образ-жизни-и-среда-обитания-насекомого-4

При выстреле не расходуются все запасы реагентов. Их хватает на несколько выбросов едкого аэрозоля. После 20 выстрелов запасы компонентов заканчиваются и жуку требуется не менее получаса для генерации химических веществ. Обычно у жука есть это время, так как серии из 10-20 горячих и ядовитых выбросов хватает, чтобы убить или, по крайней мере, отогнать врага.

Энтомологи в конце прошлого века выявили, по крайней мере, один вид, у которого выстрел состоит из нескольких микровзрывов. Смесь жидкости и газа формируется не одномоментно, а складывается из 70 взрывных импульсов. Скорость повторения составляет 500 импульсов в секунду, то есть на 70 микровзрывов уходит 0,14 сек.

Такая механика выстрела обеспечивает более бережное воздействие давления, температуры и химии на организм самого стрелка — бомбардира.

Согласно другой версии жука от воздействия собственного оружия спасает то, что взрыв происходит вне его тела. Реагенты не успевают вступить в реакцию, выбрасываются наружу, на выходе из брюшка насекомого они смешиваются и в этот момент происходит взрыв, создающий горячую, вредоносную аэрозоль.

Жук-бомбардир-Описание-особенности-виды-образ-жизни-и-среда-обитания-насекомого-7

Виды

Жук бомбардир насекомое, относящееся к двум подсемействам: Brachininae и Paussinae. Они, в свою очередь, приобщены к семейству жужелиц. Многие ученые считают, что обе ветви развиваются самостоятельно. Другие предполагают, что у подсемейств был общий предок.

Дискуссия о возможности независимого появления и развития одинакового защитного механизма выходит за рамки проблем биологической систематики и подчас приобретает философский смысл. Подсемейство Paussinae выделяется строением усов. Кроме того, эти насекомые в качестве жилища часто выбирают муравейники, то есть являются мирмекофилами.

Жуки входящие в это подсемейство исследованы мало. Более известны и изучены жесткокрылые из подсемейства Brachininae. В него входит 14 родов. Brachinus — первый описанный и внесенный в биологический классификатор род жуков-бомбардиров. В род входит вид Brachinus crepitans или трескучий бомбардир.

Это номенклатурный вид, на данных о нем основано описание и имя всего рода (таксона). Кроме трескучего бомбардира в род Brachinus входит еще 300 видов, 20 из которых обитают на территории России и в соседних государствах. Другие виды бомбардиров можно встретить повсеместно, кроме районов с суровым климатом.

Жук-бомбардир-Описание-особенности-виды-образ-жизни-и-среда-обитания-насекомого-9

Несмотря на наличие крыльев, бомбардиры предпочитают передвигаться по земле

Питание

Жуки-бомбардиры — насекомые плотоядные на всех фазах своего существования. Личинки с момента своего появления на свет до окукливания ведут паразитарный образ жизни. Они поедают богатые белком куколки других жуков.

Во взрослом состоянии бомбардиры занимаются сбором пищевых остатков на поверхности грунта, под камнями и корягами. Кроме того, жуки активно истребляют своих собратьев меньшего размера. В пищу идут личинки и куколки любых членистоногих, с которыми может справиться бомбардир.

Размножение и продолжительность жизни

Весной в верхних слоях почвы жуки откладывают яйца. Иногда из грязи строится яичная камера. Задача самки — оградить кладку от промерзания. У яиц овальная форма, длинный диаметр равен 0,88 мм, короткий — 0,39 мм. Оболочка эмбрионов белая, полупрозрачная.

Инкубация длится несколько дней. Из яиц появляются белые личинки. Через 6-8 часов личинки темнеют. Их строение типично для жужелиц — это вытянутые существа с хорошо развитыми конечностями. После появления, личинки отправляются на поиски куколок других жуков.

За их счет будут питаться и развиваться будущие бомбардиры. На сегодняшний день известен только один род жуков, чьи куколки становятся жертвами — это жужелицы из рода Amara (так называемые тускляки). Личинки бомбардиров прокусывают оболочку куколок и съедают вытекающую из раны жидкость.

Жук-бомбардир-Описание-особенности-виды-образ-жизни-и-среда-обитания-насекомого-10

Через 5-6 дней у бомбардиров начинается вторая личиночная стадия, во время которой источник питания сохраняется. Личинка обретает вид, схожий с гусеницей бабочки. Через 3 дня наступает третья стадия. Гусеница доедает свою жертву. Наступает период неподвижности. После отдыха личинка окукливается, примерно через 10 дней насекомое приобретает вид жука, наступает стадия имаго.

Цикл превращения из яйца до взрослого насекомого занимает 24 дня. При этом кладка яиц синхронизирована с жизненным циклом жужелиц Amara (тускляков). Выход личинок бомбардиров из яиц происходит в момент, когда тускляки окукливаются.

Бомбардиры, обитающие в районах с умеренным и прохладным климатом, дают одно поколение в год. Жуки, освоившие более жаркие места, могут сделать вторую кладку осенью. Самкам, для прохождения жизненного цикла, требуется 1 год. Самцы могут прожить дольше — до 2-3 лет.

Вред от жука

Являясь многоядными хищниками (полифагами), бомбардиры не наносят какого-либо вреда человеку. Наоборот, если обнаруживается личинка, гусеница или жук вредитель, бомбардир нападает на них и съедает. В противостоянии человека и вредителей бомбардиры выступают на стороне человека.

Жук-бомбардир-Описание-особенности-виды-образ-жизни-и-среда-обитания-насекомого-8

Струя бомбардира выходит с огромной скоростью и сопровождается хлопком

Существовали попытки использовать хищническую сущность бомбардиров. Их хотели направить по пути божьих коровок, которых в наши дни размножают промышленным способом и рассеивают над садами для борьбы с тлей.

Энтомофаги-бомбардиры в природе активно поедают гусениц плодожорок, совок, яйца овощной мухи и так далее, но идея с промышленным разведением бомбардиров не получила развития.

Интересные факты

  • Поведение жука бомбардира, процессы, протекающие при выстреле, изучаются не только биологами. Инженеры используют решения, реализованные в организме бомбардира, при проектировании технических устройств. Например, предприняты попытки создания схем перезапуска реактивных двигателей аналогичных защитным системам бомбардиров.
  • Бомбардир с помощью горячей, едкой струи не только отпугивает своих врагов. Жук иногда не успевает среагировать на угрозу и оказывается проглоченным лягушкой. Свой «выстрел» бомбардир совершает, находясь в чреве пресмыкающегося. Лягушка отторгает, выплевывает содержимое желудка, жук остается жив.
  • Жук-бомбардир стал фаворитом теории креационизма. Ее суть заключается в том, что некоторые природные явления слишком сложны, чтобы считаться результатом эволюции.

Адепты гипотезы о разумном замысле говорят, что защитный механизм жука-бомбардира не мог развиваться постепенно, шаг за шагом. Даже небольшое упрощение или изъятие мельчайшего компонента из «артиллерийской» системы жука ведет к ее полной неработоспособности.

Это дает повод сторонникам теории разумного замысла утверждать, что защитный механизм, которым пользуется бомбардир, появился в законченном виде сразу, без постепенного, эволюционного развития. Признание креационизма как псевдонаучной теории не вносит ясность в происхождение оборонительной системы жука-бомбардира.

 



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Ей нужна ваша помощь!

Помощь животным

Qiwi кошелёк: +79184575625 Yandex money: 410011036972474 Сбербанк: 4276 8300 1701 6048 Подробнее