Саранча как объект исследования. Классификация и распространение саранчи
Прежде чем рассматривать полет саранчи, а также механизмы, обеспечивающие его, коснемся вопроса, уже несомненно возникшего у многих читателей: почему так получилось, что именно саранча стала тем насекомым, полет которого в настоящее время оказался изученным лучше всего? Ведь исследовались механизмы полета и других насекомых - мух, стрекоз, бабочек… Почему же саранче «повезло» больше всех? И имеются ли здесь какие-либо объективные причины?
Такие причины имеются. Дело в том, что изучая какую-нибудь сложную проблему (а согласитесь, что проблема полета насекомых именно такой и является), очень важно правильно выбрать объект изучения. Это во многом определяет успех всей работы. Возьмите обыкновенную лягушку. Сколько открытий на заре нейрофизиологии было сделано на таком относительно простом и легкодоступном материале! А представьте себе, что лягушка была бы сверхсложным и капризным в работе животным, доставать лягушек было бы страшно трудно, например, экспериментатор ждал бы каждый раз начала лета, чтобы с неимоверными трудностями поймать два-три экземпляра! Конечно, ни о какой систематической работе тогда не могло бы быть и речи.
Итак, простота и доступность. Отвечает ли этим критериям саранча? Отвечает. Относится она не к самым высокоорганизованным насекомым, полет ее мощен, надежен, но не слишком сложен. В природе саранчи очень много (некоторые даже скажут - слишком много!). И наконец, разводить ее в условиях лаборатории удается круглый год и в больших количествах.
Не менее важно и то, что саранча - крупное насекомое с твердым наружным скелетом. Ведь, изучая механизмы, обеспечивающие полет насекомого, мы не можем ограничиваться одним созерцанием полета. Нам мало знать, что насекомое летает «хорошо» или «плохо», что оно способно или не способно, например, к стоячему полету. Изучая нейронные механизмы полета насекомого с помощью современной техники, необходимо добираться до всех звеньев его летательной системы, «влезать» внутрь насекомого - вводить туда электроды и другие приспособления. И чем крупнее насекомое, чем жестче его наружный скелет, тем легче все это осуществить. Так что саранча удобна и в этом отношении.
Саранча - серьезный вредитель сельского хозяйства. Таким образом, ее изучение имеет большое народнохозяйственное значение. Фактор тоже немаловажный.
И последнее. Малоперспективно изучать локомоторные механизмы у животного, не зная его образа жизни, поведенческих реакций, циклов развития. В этом отношении саранча находится в особом положении по сравнению с другими насекомыми: ее жизнь и повадки изучали такие специалисты, как Б. П. Уваров и Г. Я. Бей-Биенко, а в Англии для этой цели даже создан специальный Международный противосаранчовый центр. Познакомимся же с саранчой поближе.
Прежде всего, заметим, что понятие «саранча» - собирательное, так как существует много видов этих насекомых. Однако под саранчой понимают обычно стадные виды (нестадные называют кобылками) (Впрочем, как впервые установил Б. П. Уваров, и стадные виды саранчи при определенных условиях развития (степень скученности, эффект группы и др.) способны давать одиночные формы. Даже внешность у насекомых-одиночек существенно иная: другая окраска, пропорции тела (особенно это заметно по длине задних ног и крыльев, форме переднегрудки). Такое явление получило название фазовой изменчивости, оно обратимо). Различают: перелетную, или азиатскую, саранчу, красную саранчу, пустынную саранчу, мароккскую саранчу и другие виды. Однако нас в дальнейшем будут интересовать лишь наиболее изученные в плане поведения и с физиологической точки зрения пустынная и перелетная саранча. Вот «визитная карточка» этих видов.
Класс - насекомые (Insecta)
Подкласс - открыточелюстные, или настоящие, насекомые (Ес-tognatha)
Раздел - крылатые насекомые (Pterygota)
Отдел - насекомые с неполным превращением (Hemimetabola)
Надотряд - ортоптероидные (Orthopteroidea)
Отряд — прямокрылые (Orthoptera) Подотряд - короткоусые (Brachycera) Надсемейство - саранчовые (Acrididea) Семейство - настоящие саранчовые (Acrididae) Подсемейство: Acridinae и Catantopinae Род: Locusta и Schistocerca
Вид: перелетная саранча (Locusta migratoria L.) и пустынная саранча (Schistocerca gregaria Forsk.)
Различают еще подвиды саранчи, например среднерусскую перелетную саранчу и др., но таких деталей мы касаться не будем. К «паспортным» же данным саранчи дадим одно пояснение. Саранча относится к насекомым с неполным превращением. Это означает, что от момента появления на свет до взрослого состояния она проходит лишь три стадии развития: яйцо - личинку - имаго (взрослое насекомое), в то время как насекомые с полным превращением, например бабочки или мухи, имеют четыре стадии: яйцо - личинку - куколку - имаго.
Личинки саранчи по внешнему виду похожи на взрослых насекомых, но летать не могут: они обладают лишь зачатками крыльев. Линяя, т. е. сбрасывая старую и получая новую, более просторную кутикулу, личинки растут и после последней, пятой линьки, наконец, окрыляются, превращаясь во взрослое насекомое.
Через несколько дней после окрыления саранча приобретает способность к полету. Однако требуется еще некоторое время для того, чтобы летные способности насекомого проявились полностью.
Области распространения пустынной и перелетной саранчи весьма обширны. Перелетная саранча живет в Азии, Южной Европе, Африке, Австралии и Новой Зеландии. Пустынная - в сухих районах Передней Азии, Северо-Западной Индии, а также в Северной и Центральной Африке. Оба эти вида саранчи могут залетать в больших количествах и на юг нашей страны. Особенно опасны нашествия очень подвижной и выносливой пустынной саранчи. Наиболее крупное такое нашествие за последние 60 лет в южные районы СССР наблюдалось в 1929 г., когда полчища пустынной саранчи оккупировали площадь более 1,5 млн. га. В 1962 г. пустынная саранча из Ирана и Афганистана проникла в Туркмению, причем фронт ее распространения составил около 160 км.
Что же касается перелетной саранчи, то гнездится она (в сравнительно небольших количествах) и на территории нашей страны: в центре европейской части она живет в песчаных местах, а в южных районах (в Средней Азии, Казахстане) предпочитает сырые болотистые места с густыми зарослями тростника и травы.
Строение тела саранчи, а также некоторых систем, обеспечивающих ее полет
Перелетная и пустынная саранча отличаются друг от друга по размерам (пустынная саранча несколько крупнее, но в целом насекомые обоих видов могут достигать в длину 6 см), окраске и некоторым другим признакам. Однако по общей организации, пропорциям тела пустынная и перелетная саранча достаточно близки. Большое сходство в структурно-функциональной организации летательных систем этих видов насекомых позволит нам рассматривать приводимые ниже данные в значительной степени обобщенно.
Как же устроено тело саранчи, в чем его особенности по сравнению с другими насекомыми? Приведем лишь самые основные сведения, которые должны облегчить понимание излагаемого в дальнейшем материала (см. фотографию I на вклейке).
Голова саранчи имеет овальную, вытянутую сверху вниз форму. Передняя ее поверхность образована лбом. По его сторонам располагаются щеки. Кверху лоб и щеки переходят в темя. Позади щек находятся защеки. Заднюю часть головы составляет затылок. Подо лбом лежит пластинка - наличник, к которому причленяется верхняя губа, прикрывающая сверху ротовые органы. Ротовой аппарат у саранчи грызущего типа. По бокам головы, ближе к ее верхней части, находятся два сложных глаза, а спереди, между ними и несколько ниже,- три глазка. Между сложными глазами, по бокам лба, располагаются антенны. У саранчи они короче половины длины тела. Отсюда, между прочим, и название подотряда, к которому относятся эти насекомые,- короткоусые. Некоторые детали головы саранчи можно видеть на фотографии II.
Грудь саранчи несет три пары конечностей и две пары крыльев. Крылья крупные: у перелетной саранчи, например, передние крылья имеют в длину 42-54 мм у самцов и 46-56 мм у самок (самки несколько больше самцов по размеру). Примерно такова же длина и задних крыльев (рис. 12). Саранча относится к заднемоторным насекомым, и задние крылья у нее ведущие. Как видно на фотографии, по форме, величине поверхности и по строению они отличаются от более узких и плотных передних и в раскрытом состоянии похожи на веер. Хотя задние крылья крупнее передних, в сложенном виде эти крылья располагаются под передними, которые таким образом выполняют защитную функцию, предохраняя нежные задние крылья от возможных повреждений при перемещении насекомого по земле. Из трех пар ног саранчи две первые имеют сходное строение и являются ходильными. Задние конечности превратились в прыгательные, хотя помогают насекомому и в ходьбе.
Брюшко имеет сильно вытянутую форму и состоит из ряда сегментов, связанных эластичными мембранами. Поскольку у саранчи некоторые элементы сегментов смещены, тергитов в брюшке оказывается больше, чем стернитов: соответственно - у самцов 10 и 9, у самок - 10 и 8.
Центральная нервная система. В состав ее у саранчи входит десять ганглиев: надглоточный, подглоточный, три грудных и пять брюшных. Двигательным поведением непосредственно управляют три грудных ганглия. Вот как выглядят эти ганглии с основными отходящими от них нервами у перелетной саранчи (рис. 13). Последний из грудных ганглиев сложный и состоит из четырех нейромеров: грудного и трех брюшных. Каждый из грудных ганглиев управляет работой одной пары ног своего сегмента, I и II ганглии - работой крыльев первой пары, а II и III ганглии - работой крыльев второй пары. Таким образом, II грудной ганглий саранчи работает по отношению к крыльям сразу «на два фронта».
Со структурой и функцией важнейших органов чувств, обеспечивающих работу крылового аппарата саранчи, мы познакомимся по ходу изложения в последующих главах.
Дыхательная система. Как и многие другие насекомые, саранча обладает хорошо развитой трахейной системой. Ее обслуживают десять пар дыхалец: две пары грудных и восемь пар брюшных. Однако трахейная система груди саранчи имеет важную особенность: она устроена таким образом, что имеет возможность функционировать автономно. Такая необходимость возникает у насекомого во время полета. Рассмотрим сначала последовательность событий при дыхании саранчи в покое.
Воздух входит в трахейную систему в этом случае через дыхальца первых четырех пар (всех грудных и первых двух брюшных), а выходит через оставшиеся брюшные. Направленный ток воздуха создается координированной работой дыхалец: при вдохе саранча закрывает задние брюшные дыхальца и открывает дыхальца первых четырех пар: воздух поступает в грудную часть трахейной системы. Затем дыхальца первых четырех пар закрываются и открываются дыхальца остальных шести пар. В результате воздух прогоняется через все тело саранчи, выходя через задние дыхальца, т. е. движется от передней части тела к задней. В состоянии покоя дыхательные движения саранчи обеспечиваются сокращениями мышц брюшка.
Во время полета вентиляторные движения брюшка саранчи резко увеличиваются и по частоте, и по амплитуде. При этом, естественно, увеличивается снабжение органов и тканей насекомого кислородом, а также усиливается ток гемолимфы и, следовательно, улучшается доставка питательных веществ к крыловым мышцам.
Однако, даже работая на полную мощность, брюшко способно «прогонять» лишь 150 мл воздуха на 1 г веса саранчи в час, а этого в полете оказывается недостаточно. Поэтому для вентиляции саранча начинает активно использовать движения грудного отдела. Увеличиваясь в объеме и работая в ритме крыловых биений, грудь дает саранче около 350 мл воздуха на 1 г веса в час, что вполне покрывает потребности крыловых мышц, поскольку в полете грудь работает в основном на крыловые мышцы.
Понятно, что режим работы дыхалец во время полета саранчи теперь уже иной. Согласно данным английского исследователя П. Миллера, дыхальца первой пары, как и дыхальца четвертой-десятой пар, работают хотя и более часто, но по-прежнему ритмически открываясь и закрываясь. Дыхальца первой пары снабжают кислородом голову и грудные ганглии, а дыхальца четвертой - десятой пар - брюшко. Однако дыхальца второй и третьей пар, обеспечивающие крыловые мышцы, работают теперь совсем по-другому: в полете эти дыхальца вообще не закрываются, а периодичность притока и оттока воздуха регулируется за счет движений самих крыловых мышц.
Подсчеты ряда авторов показывают, что общая эффективность работы трахейной системы саранчи достаточно высока: если пустынная саранча в покое потребляет 0,63 мл кислорода на 1 г веса в час, то в полете потребление кислорода может увеличиваться до 30 мл на 1 г за час, т. е. возрастать почти в 50 раз!
Интересно, что далеко не все насекомые в полете активно включают в вентиляторные движения грудь. Помимо саранчи, этот способ в явной форме реализуют, пожалуй, лишь стрекозы. Помогает вентиляции, хотя и в меньшей степени, грудь у чешуекрылых и жесткокрылых. Однако перепончатокрылые и двукрылые обходятся в основном работой одного брюшка.
Жировое тело и источники энергии в полете. Хотя основным «горючим» у саранчи в полете служит жир, накапливаемый в жировом теле (В жировом теле, несмотря на такое название, депонируются не только жиры, но и белки и углеводы (гликоген). С другой стороны, помимо жира жирового тела, во время полета саранча может, по-видимому, утилизировать также и жир, имеющийся в самих мышцах между волокнами), в начале полета насекомое использует не его, а углеводы (гликоген). Гликоген запасается в самих мышцах и поэтому всегда «под рукой». Кроме того, он быстрее жира способен диффундировать к местам потребления: молекулы у него меньше по размерам. Таким образом, гликоген выполняет функцию своеобразного «запального горючего». Поэтому полет саранча начинает очень энергично, и скорость ее в это время даже несколько выше обычной крейсерской. Однако вскоре запасы гликогена в крыловых мышцах начинают истощаться, и скорость полета падает. Вот тут-то в ход и пускается жир. Поставляемое к мышцам в виде жирных кислот новое «горючее» повышает скорость полета до крейсерской и уже поддерживает ее на этом уровне в течение многих часов.
Однако возникает вопрос: для чего саранче вообще требуется переходить на использование в полете жира? Ведь запасы гликогена, наверное, можно было бы увеличить до нужных количеств, разместив их если не в самих крыловых мышцах, то во всяком случае в жировом теле. Между прочим, именно углеводы, запасенные в виде гликогена, используют в качестве «горючего» на всем протяжении полета перепончатокрылые, двукрылые, таракановые и некоторые другие виды насекомых. Причин, почему саранча не следует примеру этих насекомых, несколько.
Во-первых, 1 г жира дает больше энергии, чем 1 г углеводов (9,3 и 4,1 ккал соответственно). Во-вторых, вес жира меньше, чем гликогена, в восемь раз, если взять равные по калорийности количества того и другого вещества. Поэтому в длительном полете выгоднее иметь запасы энергетически емкого и в то же время менее тяжелого «горючего». Не случайно 80-85% энергетических запасов у саранчи содержится в виде жира, причем около 90% этого количества предназначено для снабжения в полете крыловых мышц. В-третьих, еще одно. Жиры при сгорании дают примерно вдвое больше воды, чем углеводы, и это в какой-то степени компенсирует потери воды через кутикулу и трахейную систему во время длительного полета насекомого. Для саранчи же, совершающей свои перелеты в условиях сухого и жаркого климата, это обстоятельство представляется особенно важным.
Транспорт жирных кислот к крыловым мышцам обеспечивается кровью (гемолимфой). Кровеносная система у насекомых не замкнутая, и в ней нет привычных для нас сосудов за исключением «аорты». Направление тока гемолимфы создает сердце; ему помогают в этом особые диафрагмы.
Напомним, что циркуляция гемолимфы в процессе полета насекомого при сокращениях и расслаблениях крыловых мышц усиливается. При этом наличие в мышечных волокнах системы поперечных трубочек (Т-системы) позволяет доставлять гемолимфу прямо в глубь волокна, что резко уменьшает путь диффузии питательных веществ через ткани.
Перелеты во время миграций
Взрослая саранча способна к ходьбе, прыжкам и полету. Однако для личинок саранчи прыжки, сочетаемые с ходьбой, являются основным способом передвижения, и за время личиночной жизни некоторые стадные саранчовые способны преодолевать многие десятки километров.
С помощью ходьбы и прыжков может успешно перемещаться и взрослая саранча. Но, конечно, основным и наиболее эффективным способом преодоления расстояний у взрослого насекомого служит полет.
Перелеты во время миграций саранча совершает в стаях (о нестадных фазах саранчи речь в этой книге не пойдет). Наиболее хорошо изучено поведение таких стай у пустынной саранчи. Стаи передвигаются обычно двумя способами: низко - в нескольких метрах над землей (слоистый тип стаи) и высоко - до 1000 м и более над землей (кучевой тип стаи). В первом случае плотность стаи велика: от 1 до 10 насекомых в 1 м3, во втором - значительно меньше: 0,001-0,1 насекомых в 1 м3.
Образование стай того или иного типа зависит в основном от температуры почвы, с которой взлетает саранча, и воздуха, в котором проходит ее полет. Если температуры почвы и воздуха близки, саранча летит низко. Если разность температур достаточно велика- высоко, поскольку в этом случае возникает конвекция воздуха, направленная вверх: почва нагревается больше. Поэтому одна и та же стая саранчи в разных условиях способна летать по-разному: высоко или же низко, на «бреющем полете», и соответственно форма стаи может быть кучевой или слоистой. Нужно отметить, однако, что небольшие стаи (в поперечнике менее километра) имеют, как правило, кучевую форму независимо от токов воздуха.
Размеры стай могут сильно варьировать. «Средняя» по величине стая, когда садится на землю, занимает площадь 10 км2, крупная - 250 км2 и более. Подсчитано, что в стае, занимающей поверхность в 20 км2, находится около 1 млрд. насекомых. Понятно, что, хотя масса каждой саранчи невелика - 2-3 г, общая масса такой стаи огромна. Особенно крупные стаи образуются в так называемые неблагополучные годы, когда численность насекомых резко увеличивается. Эти годы характеризуются нашествиями саранчи. Тогда стаи насекомых способны растягиваться на многие десятки и сотни километров, а их масса достигает сотни тысяч и более тонн.
Перемещаются стаи саранчи по ветру из области более высокого в область более низкого барометрического давления. Это не только помогает саранче экономить силы, но и «автоматически» приводит насекомых в области, очень важные для их жизнедеятельности.
Дело в том, что в таких местах вследствие восходящих токов воздуха чаще выпадают осадки и соответственно гуще и сочнее растет трава, удобнее оказываются места для откладывания яиц и т. п. Тесная связь перелетов саранчи с направлением ветров (особенно устойчивых ветров) позволяет лучше прогнозировать появление стай насекомых и принимать необходимые меры для встречи незванных гостей. Все это имеет очень большое значение для сельского хозяйства многих развивающихся стран Африки.
Саранча предпочитает лететь днем, хотя полет стаи в ряде случаев может продолжаться и ночью (Отдельные особи одиночной фазы саранчи, как правило, совершают перелеты ночью. Таким образом, в этом случае меняются и очень важные особенности перелетов насекомого). Впрочем, ночью, особенно если она прохладная, саранча обычно отдыхает, неподвижно повиснув на растениях. При этом насекомые впадают в состояние холодового оцепенения, и их можно собирать буквально голыми руками. Так и поступают многие жители Африки, набивая саранчой целые мешки: эти насекомые здесь считаются деликатесом. Саранча может впадать и в тепловую депрессию, если температура ее тела становится выше 50° С.
Хотя скорость полета любой отдельной особи саранчи достаточно высока - 10-12 км/ч, а при попутном ветре и того больше, стаи летят обычно очень «неторопливо», со скоростью в несколько километров в час. Это на первый взгляд загадочное поведение стай саранчи объясняется просто: хотя вся стая (как целое) летит в одном общем направлении (по ветру), в разных местах стаи существуют небольшие группы насекомых, которые в большей или меньшей степени отклоняются от единого маршрута, а затем к нему возвращаются. Кроме того, если саранча летит не очень высоко, отдельные особи время от времени совершают посадку, а потом снова взлетают и следуют за стаей. Понятно, что все эти перемещения могут существенно уменьшать скорость полета всей стаи, что и происходит в действительности.
В результате такого способа преодоления пространства стая за сутки покрывает лишь несколько десятков, реже - сотню и более километров. Но при необходимости саранча может полностью реализовывать и свои стайерские (или даже марафонские) возможности. Такая необходимость возникает, например, при перелетах стай саранчи через горы и водные преграды. Тогда характер движения стай меняется. Во всяком случае, насекомые не совершают посадок. Не удивительно, что и скорость полета стаи в целом значительно возрастает (до 30 км и более в час в зависимости от скорости попутного ветра).
Особенно длительные беспосадочные перелеты способна совершать пустынная саранча. Описаны случаи залета небольших стай этого вида из Северо-Западной Африки на Британские острова, причем весь путь (в 2400 км!) насекомые проделали без отдыха, поскольку все время летели над волнами Атлантического океана.
И если уж речь зашла о рекордах, то несколько слов о рекордах высоты. Хотя средняя высота полета стай саранчи (в стаях кучевого типа) составляет всего 500-600 м, стаи этих насекомых наблюдали и на высоте 2 км, а отдельные экземпляры - даже на высоте 6 км!
Саранча относиться к типу членистоногие, классу насекомые, отряду прямокрылые, семейству саранчи (насчитывает примерно 12 ООО видов). Саранча обычно живёт на лугах, на обочинах дорог и на склонах холмов. Она встречается практически повсюду, за исключением самых холодных районов.
Длина тела саранчи колеблется от 1 см (луговая саранча) до 5 см (перелётная саранча). Самые крупные особи могут достигать 20 см в длину. Саранча живёт от 8 месяцев до 2 лет.
В тропических зонах саранча размножается круглый год. В зонах с умеренным климатом спаривание происходит летом. В конце лета самка откладывает в теплую, сырую почву от 10 до 90 яиц. Она делает это с помощью специальной трубки (яйцеклада), которая является продолжением брюшка самки. Яйца лопаются следующей весной. Из них появляются личинки, которые сильно напоминают взрослую особь, только не имеют крыльев. Со временем личинка развивается и превращается во взрослое насекомое. Такие личинки образуют стаи — кулиги — и двигаются в одном направлении. Когда личинки превращаются во взрослых особей и у них появляются крылья. После 4-6 линек каждая личинка превращается в маленькую саранчу, которая становится взрослой в том же году или на следующий год. Развитие саранчи - неполное, потому что в нём отсутствует стадия куколки.
Принято разделение саранчовых на стадную, вредную саранчу и безвредных кобылок. К саранчовым принадлежит и перелетная саранча (Locusta migratoria). Она живет в Африке, часто налетает огромными тучами на поля и объедает их дочиста буквально за несколько минут. Саранча собирается огромными стаями, наводящими ужас на всех фермеров, поскольку эти стаи уничтожают все растения, встречающиеся им на пути.
У саранчи чудовищный аппетит, и она пожирает всю растительность, попадающуюся на пути, в том числе и сельскохозяйственные растения. В результате этого в регионе, подвергшемся нашествию саранчи, может наступить голод.
Таким нашествиям время от времени подвергаются страны Африки, Америки, Австралии и южной части Азии. Ущерб от таких нашествий огромен, он исчисляется как в деньгах, так и в человеческих жизнях, поскольку там, где все посевы были уничтожены саранчой, многие люди погибают от голода. Ученые подсчитали, что ежедневно каждая саранча съедает количество растительности, равное ее собственному весу! За 1—2 часа они могут уничтожить сотни и тысячи гектаров посевов.
В 1955 году в Марокко (Северная Африка) была замечена стая протяженностью в 250 км и шириной в 20 км. В прежние столетия тучи саранчи долетали и до Европы. Бывают стаи, насчитывающие до 40 миллиардов особей. Они образуют «летучие облака» или «тучи», площадь которых может достигать 1000 км2. Когда крылья саранчи трутся друг о друга, раздается характерный скрипучий звук. Шум, производимый в полете стаей из миллионов насекомых, можно принять за гром.
Так, в 1954 году небольшие стаи азиатской саранчи из Северо-Западной Африки достигли Британских островов, пролетев более 2400 км над открытым морем. Стая взрослой саранчи летит со скоростью 10—15 км/ч и в день способна преодолеть до 80—120 км. Известны случаи, когда саранча даже совершала заокеанские путешествия, пролетая расстояния в 5600 км.
Саранча перелётная уникальна тем, что сочетает два образа жизни — одиночный и стайный. Если популяция небольшая, саранча расселяется на больших территориях и живёт, практически не сталкиваясь со своими прыгучими родственниками, поодиночке.
Но при благоприятных условиях и изобилии пищи она начинает очень быстро размножаться. Миллионы личинок собираются в настоящую армию и движутся вместе. Если население поля так велико, что молодые насекомые постоянно пересекаются, саранча становится стайной. И в один прекрасный — для саранчи — день почти вся стая снимается с места и отправляется покорять новые земли. Смысл этого путешествия — не в расселении саранчи, а в «разгрузке» старого местообитания, которое больше не может прокормить такую орду. Обычно стаи саранчи появляются после обильных дождей, когда вся зелень идет в рост и обеспечивает ей обильную пищу.
В России она живет в низовьях рек — Волги, Урала, Дона, Терека, Амударьи и Сырдарьи, а также по берегам крупных озер, выбирая везде заболоченные участки с зарослями тростника
Окраска перелетной саранчи сероватая или оливково-бурая, в мелких пятнышках; переднеспинка с резким срединным килем; бедра задних ног изнутри в основной части синевато-черные; голени задних ног желтоватые или красные.
Подобно кузнечикам и сверчкам саранчовые — признанные музыканты в мире насекомых. Звуковой аппарат саранчовых располагается на бедрах задних ног и надкрыльях. Обычно вдоль внутренней поверхности бедра тянется длинный ряд бугорков и головчатых шишечек, а одна из жилок надкрылья оказывается толще остальных. Быстро двигая бедром, насекомое проводит этим бугорком по жилке, в результате чего раздаются отрывистые стрекочущие звуки.
Например, саранчи кобылки, которых на наших полях великое множество. Они тоже не прочь спеть, но их музыкальный инструмент устроен гораздо проще, чем у кузнечиков: ряд щетинок на крыльях, щетинки на голенях ножек — вот вам и скрипка, и смычок. Потиранием ножек о крылья издаёт кобылка негромкий скрипучий звук, такой знакомый каждому! Тональность песенки меняется от звонкой в полдень до тихой и хриплой на рассвете и на закате.
Кобылки столь вездесущи, что повстречать их можно даже в больших городах. Сидят они иногда прямо на узком пыльном газоне, разделяющем полосы проспекта, и пускают трели среди марева раскалённого асфальта и выхлопов автомобилей.
Существует вид саранчовых, которые по форме и цвету напоминают объеденный лист. На крыльях у них имеются линии, похожие на прожилки. Заметив опасность, насекомое прячется в облетевшей листве.
В некоторых странах люди научились саранчу готовить: жарят её в масле и едят, да ещё и деликатесом считают. Евангелия рассказывают, что Иоанн Предтеча, поселившись в пустыне, питался лишь диким мёдом и акридами - представителями саранчовых с непомерно вытянутой головой. Такое питание было хотя и не разнообразно, но вполне полноценно: насекомые являются сбалансированным источником необходимого человеку животного белка. Жареная саранча - любимое, традиционное лакомство у кочевников, живущих в пустыне.
Согласно свидетельству Ветхого Завета, саранча была одной из десяти казней египетских — восточный ветер принес в Египет орды саранчи, которые покрыли всю землю сплошным слоем. Они пожирали все, даже деревья, так что во всей стране не осталось ни клочка зелени.
Саранча может стать добычей других насекомых, птиц и мелких хищников. Врагом саранчи также является человек.
Перелетная саранча
| Величина | Длина тела до 6 см |
| Признаки | Окраска сероватая или оливково-бурая, в мелких пятнышках; переднеспинка с резким срединным килем; бедра задних ног изнутри в основной части синевато-черные; голени задних ног желтоватые или красные |
| Питание | Травянистая растительность, злаки |
| Размножение | Самка откладывает яйца, выпускаемые из брюшка в особой пенистой жидкости, в поверхностный слой почвы; пенистые выделения, застывая, цементируют частицы земли, создавая так называемую кубышку; новое поколение отрождается весной, после стаивания снега и достаточного прогревания почвы |
| Места обитания | Южная Африка, Австралия и Новая Зеландия; на территории России — Предкавказье, южные районы Западной Сибири |
Вначале познакомимся непосредственно с самим насекомым под названием «саранча», а именно, кто это, где проживает, чем питается.
Саранча – это крупное членистоногое насекомое семейства саранчовых отряда прямокрылые. Их различают более 12 000 видов. Появляется на свет данное насекомое необычным образом, а именно, самка откладывает в сырую, теплую землю кладку (от 10 до 90 яиц). Для этого у нее есть специальная трубочка (яйцеклада), которая берет начало из брюшка. В зонах с тропическим климатом самка размножается круглый год, а в умеренном климате – только в летний период.
Следующей весной яйца лопаются, и рождается саранчонок – маленькая личинка, которая на вид напоминает уже взрослую саранчу, однако без крыльев. Со временем личинка вырастает и становится взрослой особью. Такие молодые личинки образуют особые стаи – кулиги – и дальше двигаются вместе в одном направлении. Со временем у них появляются крылья, а через 4-6 линек их тело развивается, и они превращаются в маленькую полноценную саранчу, которая в течение этого же года уже станет настоящей саранчой. Взрослая особь имеет вытянутую форму тела – от 5 до 20 см, с согнутыми в коленках задними лапками, которые по размеру значительно больше средних и передних. Имеют крупную голову с большими глазами.
Довольно интересным способом образуется звук у саранчи, на поверхности бедер у самцов находятся своеобразные зазубрины, и особые утолщения на крыльях. Когда происходит их трение друг о друга, раздается звук «стрекотание» в разнообразных тональностях.
При желании это насекомое может прыгать на расстояние в 20 раз больше длины своего тела.
Чем же питается саранча
Оседлая особь, которая живет одна, не имеет огромного аппетита и довольствуется небольшими порциями еды. За всю жизнь такая саранча съедает около 300 г пищи. Что никак не скажешь о тех особях, которые живут в стае, они начинают есть все, что попадается на их пути, становясь при этом очень опасными для сельского хозяйства, ведь стая саранчи может уничтожить весь урожай на десятки километров.
В обычных условиях саранча питается:
- тростником;
- камышом;
- злаковыми, зерновыми посевами;
- фруктовыми деревьями;
- плантациями винограда;
- коноплей;
- льном;
- гречихой;
- овощами, высаженными на огороде, и даже соломенными крышами жилых домов.
Ученые сделали вывод, что саранча может за 1 день съесть количество растительности, равное ее весу.
Если стая этих насекомых находится в длительном перелете, то они поедают ослабевших особей своей стаи, чтобы наполнить организм недостатком еды и жидкости.
Саранча очень быстро летает, за один день стая преодолевает 120 км.
Окрас данного насекомого напрямую зависит от климатических условий местности, в которой оно обитает. Гены на цвет саранчи не влияют. Например, даже особи из одного потомства, но выросшие в разных условиях будут иметь различный окрас.
Еще цвет зависит от стадии развития:
- одиночная стадия жизни – самец либо самка могут иметь желтый, зеленый или серый окрас;
- стадная фаза – окрас становится одинаковым у всех особей.
В природе существует интересный вид саранчовых, которые внешне очень напоминают объеденный лист. На их крыльях, как на настоящих листиках есть линии, которые весьма похожи на прожилки. Это идеальный способ маскировки! Такие особи чаще всего прячутся среди сухой листвы, где находят для себя прекрасное убежище, ведь внешне сливаются с окружающей средой.
Где обитает это насекомое
Ответ прост – везде, кроме Антарктиды. Саранча приспособлена почти ко всем климатическим условиям, не переносит она только сильнейшие заморозки.
Нашествия саранчи
За пару часов стая таких вредителей может уничтожить сотни и тысячи гектаров посевов. Налетая тучами на поля со злаковыми культурами, съедает их дочиста буквально за пару минут.
Чаще всего ущерб от этого насекомого терпят страны Африки, Австралии, Америки и южной части Азии. Потери от уничтожения урожая стаями саранчи очень велики, из-за неимения урожая фермеры либо обычные селяне получают не только финансовые убытки, но и остаются голодными до следующего сезона. Больше всего это насекомое любит местность, где прошли осадки и зелень налита соком.
Нашествие саранчи считается природным стихийным бедствием. Одно из самых крупных нашествий в истории было в 1915 году в Палестине.
Когда крылья саранчи трутся друг о друга, раздается скрипучий звук. Шум, который создает большая стая, напоминает раскаты грома.
Различия между саранчой и кузнечиком:
- Относятся к разным семействам.
- Кузнечик – хищник, а саранча – травоядное насекомое.
- Кузнечик приносит пользу, уничтожая вредных насекомых, а саранча – вредитель.
- У кузнечика усы и лапки длиннее, чем у саранчи.
- Кузнечик ведет активную жизнь ночью, а саранча – днем.
- Различные способы откладывания яиц.
Некоторые люди выращивают саранчу в домашних условиях, питается такая «домашняя» саранча чаще всего пророщенной пшеницей и любыми злаковыми растениями, тертыми овощами и фруктами. Можно использовать для кормления отруби, в специальных кормах они идут с добавлением сушеного гаммаруса. Летом можно разнообразить рацион обычной травой с газона.
Для разведения необходимы 2 специальных инсектария. В одном из них происходит процесс спаривания и откладывания яиц, а в другом растут и взрослеют появившиеся на свет личинки.
При формировании огромной стаи, насекомое может употреблять в пищу всю растительность, которая может встречаться у нее на пути. Общий вес съеденных за день растений равняется собственному весу вредителя, а вот средняя стая ежедневно уничтожает 3-4 тонны зелени .
Кроме этого, рацион расширяется с годами - чем старше насекомое, тем всеяднее оно становится .
Может есть:
- Тростниковые и камышовые заросли по берегам рек, прудов, озер, болот;
- Любые злаковые культуры - пшеница, овес, кукуруза, рожь, ячмень, просо, сорго и другие. С меньшим аппетитом насекомое уничтожает лен, гречку, коноплю;
- Овощные культуры - , соя, столовая и сахарная , и другие;
- Фруктовые сады - вредитель может съедать как листья и плоды , так и обгладывать кору на молодых деревьях;
- Посадки - съедаются ягоды, черешки, виноградные листья;
- , бахчевые культуры - , арбузы, посадки подсолнечника;
- Отдельнорастущие деревья, кустарники, трава, в том числе целые леса.
При нашествии саранчи на поселение или деревню, нередко уничтожались камышовая или соломенная крыша, деревянные предметы домашней обстановки. В засушливой местности вредитель может питаться любой засохшей травой и листьями.
Как устроен ротовой аппарат?
Ротовой аппарат саранчи является грызущим , он предназначен для питания твердой пищей. Этот тип является изначальным, и из него происходят прочие формы строения рта у других насекомых. Грызущий аппарат содержит самый полный набор элементов - верхняя и нижняя губы, и по две пары верхних и нижних челюстей.
При помощи верхней губы насекомое определяет пригодность поедаемого предмета для употребления в пищу. Верхние челюсти двигаются в горизонтальной плоскости , отгрызают небольшой кусочек и перемалывает его в более мелкие части. Сильно подвижные нижние челюсти проталкивают измельченную пищу в пищевод .
Помимо функции питания, верхние и нижние челюсти могут использоваться насекомым для защиты в схватке с врагом.
Кусается ли саранча?
Очень часто ее путают с кузнечиками. При схожем внешнем виде, у них также есть и кардинальные отличия:
- У кузнечика длинные усы, которые помогают ему находить добычу (у саранчи усы короткие);
- Образ жизни кузнечик ведет преимущественно ночной (саранча - дневной житель).
Поскольку кузнечик является хищником, именно он может достаточно больно укусить человека, очень часто до крови, с введением в рану жгучего состава.
Есть ли зубы у саранчи? У этого насекомого в ротовом аппарате нет зубов - оно травоядное, а не хищное. Она не будет специально нападать на человека и пытаться причинить ему вред.
Тем не менее челюсти имеют достаточно большую силу , необходимую для быстрого отгрызания кусков от твердых растений. И при срабатывании инстинкта самосохранения вредитель может чувствительно «ущипнуть» кожу. Если такое произошло, то рекомендуется обработать место укуса перекисью водорода, йодом.
Ужалить саранча также не может - жала у нее не предусмотрено природой.
Это - огромное бедствие для всех фермеров и огородников. Она передвигается большими стаями, быстро и питается любой растительностью, которая будет ей доступна.
Уничтожаться могут не только посевы, но и деревья, кустарники, камышовые и соломенные крыши, деревянная мебель. У саранчи грызущий ротовой аппарат, предназначенный для откусывания и перемалывания твердой пищи. Укусить или ужалить она не может.
Фото
Последствия нашествия саранчи в картинках:
Гигантская саранча June 8th, 2013
Это же страсть какая то! Я вообще недолюбливаю всяких букашек — таракашек, а тут такое!
Гигантский конёк Tropidacris collaris. Один из самых крупных видов прямокрылых насекомых. Родина – Тринидад.Естественный ареал распространения простирается по всей северной части Южной Америки, особенно в тропических районах Французской Гвианы и Суринамы. Саранча живет на земле или среди низких кустарников.
Этот мобильник для меня слишком мал! – сказала саранча и отвернулась… / Гигантский конёк Tropidacris collaris, семейство саранчовые, родина – Тринидад (Центральная Америка) / выставка живых насекомых на биофаке МГУ
Тропидакрисы держаться поодиночке возле плодовых деревьев, листьями которых питаются. Хотя прыгают они хорошо, предпочитают сидеть, затаившись, потому что птицы, звери и даже люди не прочь полакомиться такими большими насекомыми.
Самки южноамериканской саранчи в длину достигают до 9 см, длина крыла 10 см. Масса тела у самок – до 30 г. Самцы чуть меньше, около 70 см в длину, длина крыла – 9 см. Это сравнительно малоподвижное насекомое не образует больших стай, но может наносить вред тропическим плодовым деревьям, листьями которых предпочитает питаться. Однако желающих полакомиться вкусным насекомым тоже немало среди зверей, птиц и даже людей, поэтому гигантская саранча старается меньше двигаться, полагаясь на свою защитную зеленовато-коричневатую окраску. А ее личинки, наоборот, имеют окраску яркую, предостерегающую, состоящую из перемежающихся желтых, красных и черных полос.
Половой зрелости саранча достигает приблизительно через 5 недель. Для оплодотворения самец вскакивает на самку, оседлывает сверху, крепко удерживая передними лапками, подгибает брюшко под её тело и прикрепляется к нему половыми органами. Затем он откладывает сперматофор (пакет, содержащий сперматозоиды) в основании яйцеклада самки. Спаривание продолжается несколько часов.
Для кладки яиц самка при помощи яйцеклада проделывает в почве отверстия, при этом брюшко, подобно телескопу, может выдвинуться втрое. Канал в почве заполняется пенистым секретом, в который самка откладывает 50-100 яиц овальной формы. После затвердевания пена образует кокон, который обеспечивает защиту яиц - как от врагов, так и от высыхания. Появляющиеся из яиц личинки сами освобождаются от кокона и вылезают на поверхность. Размер личинок около 6 мм, окраска белая, туловище мягкое. После затвердевания кутикулы начинается фаза роста. Свойственная окраска появляется через несколько часов.
Чтобы превратиться во взрослое насекомое (имаго), личинка саранчи претерпевает 5 линек. Личинки напоминают взрослых особей в миниатюре, но у них нет настоящих крыльев, а есть только их зачатки, которые постепенно развиваются по мере прохождения линек. Срок жизни саранчи – около 6 месяцев.
Температура содержания 25-28 °C, обязательно наличие освещения. Влажность воздуха 70-80%. Корм – листья ежевики, малины, дуба, бука, рододендрона.
Это очень надоедливые существа! При полете они издают жужжащий звук и когда приземляются к вам на одежду, то цепляются за нее так, что их невозможно отодрать. Очень неприятно оказаться в их рое. Рой саранчи обычно насчитывает миллиарды особей, которые съедают на своем пути миллионы тонн урожая.
Я уж было подумал, что это фото фотошопное, но , что это 4,5 дюймовая реальная страсть!
