aenocyon (![[info]](http://l-stat.livejournal.com/img/userinfo.gif){kind=small} aenocyon) wrote,@ 2005-08-19 13:50:00 |
|
О ЖУКАХ МкII
Тараканы очень интересные животные — ну хотя бы тем, что они появились на нашей планете задолго до человека и, надо думать, переживут его. Но давайте сначала поставим их в общий контекст.
Тараканы — это насекомые. Основные группы, на которые подразделяется класс насекомых, называют отрядами: отрядов стрекоз, отряд жуков, отряд термитов. Так вот, тараканы — тоже один из отрядов. Насекомые — это хозяева суши. В пресных водах их тоже много, но там они не подавляют. А на суше — да. Видов насекомых больше, чем всех других животных и растений вместе взятых — почти полтора миллиона. У насекомых больше биомасса (живой вес), чем у любых других животных на суше. Наконец, насекомые — главные регуляторы сообществ суши.
...
Тараканы и их история. Палеонтологическая летопись тараканов начинается в вестфальское время среднего карбона, примерно 310 млн. лет назад. Это был второй, после стрекоз, доживший доныне отряд насекомых. Тараканы вместе с их потомками — термитами и богомолами — образуют одну из групп насекомых, что начали с компактного складывания крыльев. Другую такую группу составляют гриллоблаттидовые («тараканосверчки») — почти вымерший, в основном пермский отряд, и его потомки — веснянки, уховертки и другие. Третья группа — это кузнечики, сверчки, палочники и иже с ними, в том числе гигантские триасовые титаноптеры.
Тараканы — по меркам насекомых, это маленькая группа — каких-нибудь 5 тысяч современных видов плюс тысяча вымерших. В действительности тысяча вымерших видов — это очень много. Мы знаем лишь малую часть прошлого многообразия, вероятно, с каменноугольного периода не было времени, чтобы тараканов на Земле было меньше, чем сейчас. А в палеозое и мезозое их было намного больше. В этом смысле тараканы — несомненно реликтовая группа насекомых, но это не совсем обычные реликты.
Конечно, это древние насекомые, и во многих отношениях они мало изменились за триста с лишним миллиона лет. В большинстве случаев это то же уплощенное овальное тело с подогнутой, сверху почти незаметной головой с длинными тонкими усами и довольно мощными челюстями, большая плоская переднеспинка с широкими свободными закраинами, сильные шипастые ноги с большими треугольными тазиками. Тазики расставлены в основании, но сходятся вершинами к средней линии тела, что таракан мог бежать быстро и не переваливаться с боку на бок. Многие тараканы потеряли крылья, но там, где они сохранились, строение крыльев обычно довольно стандартно. Передняя пара уплотненная, кожистая, с характерным жилкованием, включая особый, четко выделенный ланцетный участок в основании крыла. Заднее крыло перепончатое, более обычного строения, представляет основной орган полета, в то время как передние защищают задние крылья и брюшко. На конце брюшка у таракана очень характерны членистые чувствующие придатки — церки, высоко чувствительные не только к прикосновению, но и к движению воздуха.
...
Как бы то ни было, внешне очень стандартные тараканы тем не менее смогли измениться настолько, чтобы дать начало настоящим и очень успешным общественным насекомым — термитам. Это — очень серьезное эволюционное достижение. Кроме термитов, все настоящие общественные насекомые — муравьи, высшие пчелы и некоторые осы — принадлежат одному отряду перепончатокрылых. Почему — это вопрос особый и очень интересный, но так или иначе, вне перепончатокрылых по-настоящему социальны только термиты, и социальность у них возникает своим путем. У перепончатокрылых «касты» генетически детерминированы, а у термитов все зависит от способа выкармливания личинок.
Социальность — экологический фактор колоссальной мощности. Есть основание считать, что само существование, например, дождевого тропического леса невозможно без общественных насекомых — термитов, муравьев и пчел. Общественный образ жизни позволяет успешно отслеживать самые быстрые изменения в распределении пищевых ресурсов и быстро их осваивать. Вспомним танцы пчел и другие, не менее неожиданные способы мобилизовать родичей на вдруг подвернувшуюся добычу. В результате термиты очень быстро убирают мертвые растительные остатки и распределяют их в на большую глубину, заодно аэрируя почву. Это позволяет корням уходить глубоко в землю и прочно держать высокоствольные деревья. Медоносные и безжальные пчелы способны уверенно находить и опылять цветы под пологом дождевого леса, чего другие насекомые делать не умеют. А муравьи, которые в тропиках куда более разнообразны и обильны, чем у нас, эффективно контролируют вредителей растений и не допускают большой потери листвы. Это принципиально важно. Мощность корневого насоса растений ограничена, самые высокие деревья гонят воду вверх совместным действием корневого и листового насоса, а для листового насоса даже кратковременное прекращение работы фатально. Поэтому-то у нас нет таких высоких деревьев, как в тропиках — не потому, конечно, что у нас меньше муравьев, а потому что зима. Зимой листовой насос не работает, а весной его на большой высоте уже не восстановить.
Еще один пример изменения образа жизни тараканов, повлекшего серьезные эволюционные последствия — переход к хищничеству. Такие попытки тараканы делали еще в юре — стройные длинноногие и длинношеие рафидиомимы с открытой подвижной головой явно были энергичными преследователями. Однако успеха добились не они, а охотники — засадчики, которые изменились настолько сильно, что их считают особым отрядом богомолов. Интересно, что и термиты, и богомолы возникли примерно в одно и то же время близ границы юры и мела (135 миллионов лет) от одной и той же ветви тараканов.
...
А насчет общей нелюбви к тараканам, своеобразной фобии, которой был подвержен даже Петр Первый… Тут реальных объяснений с биологической точки зрения нет. Можно вспомнить слова Довлатова: «Чем вам так не нравятся тараканы? Вы когда-нибудь слыхали, чтоб таракан кого-нибудь укусил?»
Эту фобию, кстати, стандартно эксплуатируют в фильмах ужасов, где всякого рода «чужие» обычно имеют облик гигантских насекомых. Но с биологической точки зрения — это грубейшее нарушение! Насекомое в принципе не может быть крупным, это запрещено особенностями их дыхательной системы. Насекомое дышит трахеями — это такие ветвящиеся воздушные трубочки, по ним кислород воздуха доходит до каждой отдельной клетки. С одной стороны, система эта на диво совершенна (не нужен посредник вроде гемоглобина, разносящий кислород из легких к прочим органам). Но оборотная сторона этого совершенства — такая система возможна только для малоразмерных наземных животных: в трахеях (в отличие от легких) невозможна принудительная вентиляция, так что газообмен идет лишь за счет прямой диффузии. Поэтому максимальная длина трахей — в пределах сантиметра; этим и определяется максимальный размер тела насекомого. Если процент кислорода в воздухе выше нынешнего 21-ого процента, насекомое может быть и более крупным, но не принципиально, не в несколько раз. В карбоновом периоде (когда кислорода было больше нынешнего) действительно были стрекозы с размахом крыльев до 70 сантиметров и палеодиктиоптеры размером почти с голубя — но это, похоже, абсолютный предел размеров насекомого. Муравьи размером с собаку из Обручевской «Плутонии» — вещь совершенно невозможная.
Так что если насекомые когда-нибудь и вытеснят человека с этой планеты (пути эволюции неисповедимы!), они сделают это по-своему, не переходя к гигантизму и вообще не выходя за пределы своего привычного размерного класса.
ПОЛНОСТЬЮ:http://www.ntv.ru/gordon/arch
Тараканы очень интересные животные — ну хотя бы тем, что они появились на нашей планете задолго до человека и, надо думать, переживут его. Но давайте сначала поставим их в общий контекст.
Тараканы — это насекомые. Основные группы, на которые подразделяется класс насекомых, называют отрядами: отрядов стрекоз, отряд жуков, отряд термитов. Так вот, тараканы — тоже один из отрядов. Насекомые — это хозяева суши. В пресных водах их тоже много, но там они не подавляют. А на суше — да. Видов насекомых больше, чем всех других животных и растений вместе взятых — почти полтора миллиона. У насекомых больше биомасса (живой вес), чем у любых других животных на суше. Наконец, насекомые — главные регуляторы сообществ суши.
...
Тараканы и их история. Палеонтологическая летопись тараканов начинается в вестфальское время среднего карбона, примерно 310 млн. лет назад. Это был второй, после стрекоз, доживший доныне отряд насекомых. Тараканы вместе с их потомками — термитами и богомолами — образуют одну из групп насекомых, что начали с компактного складывания крыльев. Другую такую группу составляют гриллоблаттидовые («тараканосверчки») — почти вымерший, в основном пермский отряд, и его потомки — веснянки, уховертки и другие. Третья группа — это кузнечики, сверчки, палочники и иже с ними, в том числе гигантские триасовые титаноптеры.
Тараканы — по меркам насекомых, это маленькая группа — каких-нибудь 5 тысяч современных видов плюс тысяча вымерших. В действительности тысяча вымерших видов — это очень много. Мы знаем лишь малую часть прошлого многообразия, вероятно, с каменноугольного периода не было времени, чтобы тараканов на Земле было меньше, чем сейчас. А в палеозое и мезозое их было намного больше. В этом смысле тараканы — несомненно реликтовая группа насекомых, но это не совсем обычные реликты.
Конечно, это древние насекомые, и во многих отношениях они мало изменились за триста с лишним миллиона лет. В большинстве случаев это то же уплощенное овальное тело с подогнутой, сверху почти незаметной головой с длинными тонкими усами и довольно мощными челюстями, большая плоская переднеспинка с широкими свободными закраинами, сильные шипастые ноги с большими треугольными тазиками. Тазики расставлены в основании, но сходятся вершинами к средней линии тела, что таракан мог бежать быстро и не переваливаться с боку на бок. Многие тараканы потеряли крылья, но там, где они сохранились, строение крыльев обычно довольно стандартно. Передняя пара уплотненная, кожистая, с характерным жилкованием, включая особый, четко выделенный ланцетный участок в основании крыла. Заднее крыло перепончатое, более обычного строения, представляет основной орган полета, в то время как передние защищают задние крылья и брюшко. На конце брюшка у таракана очень характерны членистые чувствующие придатки — церки, высоко чувствительные не только к прикосновению, но и к движению воздуха.
...
Как бы то ни было, внешне очень стандартные тараканы тем не менее смогли измениться настолько, чтобы дать начало настоящим и очень успешным общественным насекомым — термитам. Это — очень серьезное эволюционное достижение. Кроме термитов, все настоящие общественные насекомые — муравьи, высшие пчелы и некоторые осы — принадлежат одному отряду перепончатокрылых. Почему — это вопрос особый и очень интересный, но так или иначе, вне перепончатокрылых по-настоящему социальны только термиты, и социальность у них возникает своим путем. У перепончатокрылых «касты» генетически детерминированы, а у термитов все зависит от способа выкармливания личинок.
Социальность — экологический фактор колоссальной мощности. Есть основание считать, что само существование, например, дождевого тропического леса невозможно без общественных насекомых — термитов, муравьев и пчел. Общественный образ жизни позволяет успешно отслеживать самые быстрые изменения в распределении пищевых ресурсов и быстро их осваивать. Вспомним танцы пчел и другие, не менее неожиданные способы мобилизовать родичей на вдруг подвернувшуюся добычу. В результате термиты очень быстро убирают мертвые растительные остатки и распределяют их в на большую глубину, заодно аэрируя почву. Это позволяет корням уходить глубоко в землю и прочно держать высокоствольные деревья. Медоносные и безжальные пчелы способны уверенно находить и опылять цветы под пологом дождевого леса, чего другие насекомые делать не умеют. А муравьи, которые в тропиках куда более разнообразны и обильны, чем у нас, эффективно контролируют вредителей растений и не допускают большой потери листвы. Это принципиально важно. Мощность корневого насоса растений ограничена, самые высокие деревья гонят воду вверх совместным действием корневого и листового насоса, а для листового насоса даже кратковременное прекращение работы фатально. Поэтому-то у нас нет таких высоких деревьев, как в тропиках — не потому, конечно, что у нас меньше муравьев, а потому что зима. Зимой листовой насос не работает, а весной его на большой высоте уже не восстановить.
Еще один пример изменения образа жизни тараканов, повлекшего серьезные эволюционные последствия — переход к хищничеству. Такие попытки тараканы делали еще в юре — стройные длинноногие и длинношеие рафидиомимы с открытой подвижной головой явно были энергичными преследователями. Однако успеха добились не они, а охотники — засадчики, которые изменились настолько сильно, что их считают особым отрядом богомолов. Интересно, что и термиты, и богомолы возникли примерно в одно и то же время близ границы юры и мела (135 миллионов лет) от одной и той же ветви тараканов.
...
А насчет общей нелюбви к тараканам, своеобразной фобии, которой был подвержен даже Петр Первый… Тут реальных объяснений с биологической точки зрения нет. Можно вспомнить слова Довлатова: «Чем вам так не нравятся тараканы? Вы когда-нибудь слыхали, чтоб таракан кого-нибудь укусил?»
Эту фобию, кстати, стандартно эксплуатируют в фильмах ужасов, где всякого рода «чужие» обычно имеют облик гигантских насекомых. Но с биологической точки зрения — это грубейшее нарушение! Насекомое в принципе не может быть крупным, это запрещено особенностями их дыхательной системы. Насекомое дышит трахеями — это такие ветвящиеся воздушные трубочки, по ним кислород воздуха доходит до каждой отдельной клетки. С одной стороны, система эта на диво совершенна (не нужен посредник вроде гемоглобина, разносящий кислород из легких к прочим органам). Но оборотная сторона этого совершенства — такая система возможна только для малоразмерных наземных животных: в трахеях (в отличие от легких) невозможна принудительная вентиляция, так что газообмен идет лишь за счет прямой диффузии. Поэтому максимальная длина трахей — в пределах сантиметра; этим и определяется максимальный размер тела насекомого. Если процент кислорода в воздухе выше нынешнего 21-ого процента, насекомое может быть и более крупным, но не принципиально, не в несколько раз. В карбоновом периоде (когда кислорода было больше нынешнего) действительно были стрекозы с размахом крыльев до 70 сантиметров и палеодиктиоптеры размером почти с голубя — но это, похоже, абсолютный предел размеров насекомого. Муравьи размером с собаку из Обручевской «Плутонии» — вещь совершенно невозможная.
Так что если насекомые когда-нибудь и вытеснят человека с этой планеты (пути эволюции неисповедимы!), они сделают это по-своему, не переходя к гигантизму и вообще не выходя за пределы своего привычного размерного класса.
ПОЛНОСТЬЮ:http://www.ntv.ru/gordon/arch
