НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Доклад: Жуки
Доклад: Жуки
Введение
Жуки или жесткокрылые (Coleoptera) составляют один из примерно 30 отрядов класса насекомых (Insecta). Во многих отношениях
отряд жуков ярко выделяется из остальных насекомых и поэтому является излюбленным объектом интереса и изучения как у профессиональных ученых, так и у
любителей природы.
Жуки -- самый большой по числу известных науке видов отряд не только в классе насекомых, но и во всем животном мире. Наиболее
авторитетные подсчеты свидетельствуют о том, что уже сейчас описано более 350000 видов жуков. И каждый год это число еще увеличивается примерно на 2000
видов. Если учесть, что вся фауна Земли оценивается примерно в 1400000 видов, то получается, что жуки составляют более четверти всех известных животных. Но и
это еще не все. Недавние попытки тотальных сборов насекомых с нескольких видов тропических деревьев в бассейне Амазонки показали, что среди найденных таким
способом жуков более 50% являются новыми для науки (Erwin, 1982; 1997). При этом фауны разных видов деревьев настолько отличаются друг от друга, что можно
прогнозировать существование еще нескольких сот тысяч или даже миллионов видов жуков (по крайним оценкам -- до 7 миллионов).
Жуки наиболее обильны в тропиках, но они приспособились к жизни во всех широтах и почти во всех местообитаниях, к
питанию любыми веществами органического происхождения. Поэтому жуки практически вездесущи. Их не нашли пока только на материке Антарктиды (но жуки живут на
субантарктических островах), в открытом море (но жуки обильны на морских побережьях) и на высочайших горах выше черты вечных снегов (но очень интересные
виды жуков встречаются высоко в горах летом у самой этой черты). Многие виды жуков достигают высокой численности. Все эти факторы обеспечивают всеобщую
известность жуков. Жуки, вместе с кошками, собаками и птицами, являются первыми животными, которых учится узнавать едва начавший говорить ребенок.
Жуки чрезвычайно разнообразны не только по величине и окраске, но и по форме тела, скульптуре наружных покровов, наличию
всевозможных выростов и т.п. И если по великолепию и разнообразию расцветок бабочки может быть и превосходят жуков, то в области фантастического
многообразия форм у жуков нет конкурентов. Поэтому жуки -- неисчерпаемый источник вдохновения для писателей, скульптуров, художников, специалистов по
орнаментам и создателей узоров для тканей. Вероятно по этой же причине, а также из-за предельной простоты сохранения мертвых экземпляров, жуки -- излюбленный
объект коллекционирования.
Многие виды жуков являются серьезными вредителями сельского и лесного хозяйства, хранящихся продуктов и изделий из
дерева, кожи, меха, тканей. Другие виды, наоборот, испытывают неудобства от хозяйственной деятельности человека и постоянно сокращают свою численность или вообще
исчезают с лица Земли. Некоторые обычные виды жуков чутко реагируют на чистоту природной среды и могут служить удобными индикаторами вносимых человеком
загрязнений. Поэтому знания о жуках необходимы не только профессиональным зоологам, но и специалистам по защите растений, агрономам, лесоводам, музейным
специалистам и работникам пищевой промышленности, экологам, сотрудникам заповедников и многим другим специалистам.
Изучением всех насекомых занимается специальная отрасль зоологии -- энтомология. В свою очередь в энтомологии изучение жуков
уже давно выделилось в отдельную науку -- колеоптерологию. Соответственно, специалистов, занимающихся жуками, называют колеоптерологами.
В Зоологическом институте Российской Академии наук (далее будет применяться аббревиатура ЗИН) колеоптерология имеет давние и
славные традиции. В основе ведущихся в ЗИН исследований лежит собственная коллекция жуков -- одна из крупнейших в мире, содержащая сейчас не менее 6
миллионов экземпляров. Начало этой коллекции было положено еще в 1714 году Петром I при создании Кунсткамеры. Заметный скачок в развитии исследований
жуков связан с именем Эдуарда Менетрие -- известного во всем мире энтомолога. После него в Зоологическом музее, а позднее -- в созданном на его основе ЗИН,
работала целая плеяда крупнейших колеоптерологов: А.Ф.Моравиц, А.П.Семенов-Тян-Шанский, Г.Г.Якобсон,
А.Н.Рейхардт, А.А.Рихтер, Е.Л.Гурьева, М.Е.Тер-Минасян, О.Л.Крыжановский.
Сейчас в отделении жесткокрылых Лаборатории систематики насекомых ЗИН под руководством энтомолога с мировым именем,
профессора Глеба Сергеевича Медведева работают 6 научных сотрудников и 3 лаборанта. Еще несколько сотрудников формально числятся в других подразделениях
ЗИН, но активно работают в отделении жесткокрылых. Наш небольшой коллектив и наша огромная коллекция являются общепризнанным неформальным центром
колеоптерологических исследований в России и в странах, ранее входивших в СССР. Сохраняется и мировое значение наших исследований и нашей коллекции. В
отделение постоянно приезжают зарубежные специалисты, а наши сотрудники каждый год выезжают работать по приглашениям крупнейших западных музеев.
Подготовленные и опубликованные у нас определители жуков, монографические работы и ревизии отдельных групп традиционно высоко оцениваются коллегами и
используются как в России, так и за ее пределами.
Морфология и анатомия
http://www.zin.ru/Animalia/Coleoptera/rus/morph0i.htm
|
И любитель, и профессионал, увидев жука, в первую очередь обращают внимание на
его внешний вид, на особенности его наружного строения. Как и вообще в зоологии, так и в колеоптерологии, изучением строения тела занимается
специальная наука -- морфология. Существуют две точки зрения на сферу охвата этой науки. Одни зоологи считают, что морфология (учение о формах) изучает как
внешнее, так и внутреннее строение животного. В соответствии с этим они делят это учение на наружную морфологию (или эйдономию) и внутреннюю морфологию (или
анатомию). Такой точки зрения, например, придерживался крупнейший энтомолог Г.Я.Бей-Биенко в своем учебнике общей энтомологии (1980). Другие
специалисты считают морфологию учением только о внешнем строении тела, а анатомию независимым от морфологии учением о внутренннем строении (например:
Захваткин, 1986). Нам больше импонирует первая точка зрения, поэтому мы будем рассматривать наружную морфологию и анатомию как единое целое. А упор в
материалах нашего сайта будет сделан на внешнее строение жуков, как более интересное для попавших к нам в гости любителей и более важное для
колеоптерологов-систематиков. Профессионалы могут нам возразить и заметить, что анатомия не менее важна. Но все-таки описания новых видов жуков и диагнозы
более высоких таксонов сплошь и рядом публикуются без рассмотрения деталей внутреннего строения, а обратная картина (анатомия без наружной морфологии) в
описаниях и диагнозах жуков не встречается никогда.
Тело жуков, как и всех других насекомых, образовано тремя отделами: головой,
грудью и брюшком.
В каждом из этих отделов можно проследить разделение на отдельные сегменты (кольца), но наиболее явно оно проявляется у жуков в брюшке и менее всего
очевидно на голове. У предков насекомых тело было почти равномерно сегментировано и не делилось на отделы, которые образовались у современных
насекомых в результате дифференциации и слияния отдельных сегментов.
Подробное описание строения жуков мы решили разделить на три части, в соответствии с
делением на отделы. Здесь же рассмотрим еще только литературу по морфологии жуков. Общее представление о строении насекомых и, в частности, жуков можно
получить в руководствах и учебниках по энтомологии. Кроме уже названных можно порекомендовать "Руководство по зоологии" (Догель и др., 1951),
"Курс общей энтомологии" (Шванвич, 1949) и переводной учебник (Росс, Росс, Росс, 1985). Несколько хуже обстоит дело с русскоязычной литературой по
морфологии именно жуков. Непревзойденным остается описание наружного строения и внутренней организации жуков в капитальном руководстве Г.Г.Якобсона
(1905). Только там можно найти названия всех частей тела жука сразу на пяти языках - русском, латинском, немецком, французском и английском.
http://www.zin.ru/Animalia/Coleoptera/rus/morph0.htm
|
http://www.zin.ru/Animalia/Coleoptera/rus/morph0.htm
|
Достаточно подробные данные по морфологии жуков содержатся во введениях к крупным
определителям жуков европейской части СССР (Крыжановский, 1965) и Дальнего Востока России (Криволуцкая, 1989). Из иностранных руководств нельзя не
упомянуть англоязычные (Arnett, 1963; Crowson, 1981), французское (Jeannel, 1949) и немецкое (Freude, Harde, Lohse, 1964). Особый интерес представляет
трехтомная монография (Matsuda, 1965, 1970, 1976), в которой каждый том посвящен одному их трех отделов тела насекомого -- морфологии жуков там уделено
достаточно много внимания. Из общих руководств по насекомым не потерял своего значения и известный англоязычный учебник (Imms, 1930).
Жизненный
цикл
Жуки относятся к насекомым с полным превращением (полным метаморфозом). Это значит, что из яйца у них выходит личинка, которая
совсем не похожа на взрослого жука и в конце своего роста превращается сначала в неподвижную куколку, а уже затем в имаго (взрослое насекомое). Таким образом,
у большинства жуков имеются 4 фазы развития: яйцо, личинка, куколка и имаго.
Но из этого правила есть исключения. В некоторых семействах жуков (чаще всего в качестве примера приводят нарывников - Meloidae)
наблюдается гиперметаморфоз - появление 5-ой фазы в виде особой, дополнительной, личиночной стадии, которая непохожа ни на основную личинку, ни
на имаго. У нарывников из родов Meloe и Mylabris эта дополнительная стадия носит название "триунгулин".
Другим отклонением от общего правила является неотения, т.е. способность размножаться на стадии личинки. Примером могут
служить неотенические самки рода Platerodrilus из семейства краснокрылов - Lycidae (Kasantsev, 1998). В развитии самок тут выпадают сразу 2 фазы - куколка
и имаго. Это явление не исключает нормального развития самцов.
К другого рода отклонениям от нормального жизненного цикла можно отнести партеногенез - способность самок откладывать
жизнеспособные яйца без участия самцов. Это явление встречается во многих семействах жуков, чаще всего у долгоносиков (Curculionidae). Здесь сохраняются
все четыре фазы развития у самок, но среди имаго может вообще не быть самцов.
Питание
Жуки едят практически все вещества органического происхождения: живые растения, древесину, изделия из нее, бумагу, ткани,
шерсть, кожу, меха, мясо, рыбу и т.д.
По объекту питания насекомых делят в первую очередь на фитофагов (потребителей растений) и зоофагов (питающихся животной
пищей). Необходимо выделять еще сапрофагов - питающихся мертвым (и обычно деструктурированным) органическим субстратом - разложившимися остатками
растений и животных. Как и при любой попытке классифицировать сложные явления при классификации типов питания возникают противоречия и существуют разные
точки зрения. В первую очередь это касается сапрофагов. Потребителей абсолютно мертвой, но еще неутратившей своей структуры древесины чаще относят к
фитофагам. Однако, если насекомые поедают достаточно разложившуюся древесину, то их уже считают сапрофагами. При классификации потребителей мертвых животных
факт деструктуризации обычно не учитывается - мертвоедов, поедающих как совершенно целые, так и сильно разложившиеся и потерявшие свою форму трупы,
относят чаще всего к сапрофагам.
Обычно в классификациях типов питания замалчиваются особые диеты, которые трудно укладываются в прокрустово ложе трех основных
типов. Не совсем ясно, например, куда отнести поедателей бумаги, текстиля или воска?
Особенно разнообразны фитофаги, которые едят и все части живых растений, и мертвые растения, и даже изделия из древесины.
Почти для каждого гастрономического уклона фитофагов есть свое название. Но многие подразделения фитофагов взаимно пересекаются, ибо выделены по разным
основаниям классификации. В качестве таких оснований традиционно используются жизненные формы поедаемых растений (отсюда - дендрофаги, мицетофаги,...)
и их органы (отсюда - филлофаги, антофаги,...). Установить однозначное соподчинение таких групп очень трудно.
Как рабочий вариант можно предложить трехуровневую классификацию типов питания жуков:
1. Фитофаги
o Мицетофаги - потребители грибов
o Бриофаги - потребители мхов
o Лихенофаги - потребители лишайников
o Альгофаги - потребители водорослей
o Гербифаги - потребители травянистых растений
o Дендрофаги - потребители деревьев и кустарников
o Ризофаги - потребители корней
o Ксилофаги - потребители древесины
o Флеофаги - потребители коры
o Филлофаги - потребители листьев
o Антофаги - потребители цветов
- палинофаги (поллинофаги) - потребители пыльцы
o Карпофаги - потребители плодов и семян
o Ксиломицетофаги - обитатели древесины, культивирующие в ней для своего
питания грибы
2. Зоофаги
o Хищники - убивающие и поедающие добычу сразу
- акарифаги - поедающие клещей (сюда относятся и паразитоиды
клещей)
- афидофаги - поедающие тлей (сюда относятся и паразитоиды тлей)
- кокцидофаги - поедающие червецов и щитовок (сюда относятся и
паразитоиды червецов и щитовок)
- миксоэнтомофаги - поедающие насекомых из разных отрядов (сюда
относятся и их паразитоиды)
- энтомофаги - поедающие насекомых (сюда относятся и их
паразитоиды)
- оофаги - поедающие яйца насекомых и других членистоногих
(сюда относятся и паразитоиды, живущие внутри яиц)
o Паразиты - живущие в теле хозяина (или на нем) и питающиеся так, что он остается живым
- эндопаразиты - живущие внутри тела хозяина
- эктопаразиты - живущие на теле хозяина снаружи и поедающие его
наружные ткани или их омертвевшие части
o Паразитоиды - живущие в теле жертвы (или на нем) и поедающие ее постепенно, но в итоге приводящие ее к смерти
- эндопаразитоиды - живущие внутри тела жертвы и поедающие ее изнутри
- эктопаразитоиды - живущие на теле жертвы снаружи и поедающие ее
снаружи
o Гемофаги - кровососы (возможно их нет среди жуков?)
3. Сапрофаги
o Детритофаги - потребители измельченных остатков растений и животных
o Копрофаги - потребители экскрементов животных
o Некрофаги - потребители мертвых животных и их остатков
- сарконекрофаги - потребители трупов позвоночных
- энтомонекрофаги - потребители мертвых членистоногих
- кератофаги - потребители ороговевших тканей и волос животных
Для природы нет вредных или полезных жуков. Но когда пищевые потребности жуков пересекаются с интересами человека, то
возникают понятия вредности (если они едят нужное для человека) или полезности (если они уничтожают врагов человека). Полезным и вредным жукам посвящены
отдельные страницы.
ЛИТЕРАТУРА
Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. - Москва, 1980. 416 с.
Догель В.А., Ежиков И.И., Кузнецов Н.Я. и др. Руководство по зоологии. Т. 3, ч. 2. Беспозвоночные (..., насекомые, ...). -
Гос. изд-во "Советская наука", М., 1951. 608 с.
Захваткин Ю.А. Курс общей энтомологии. - Москва, 1986. 320 с.
Криволуцкая Г.О. Отряд Coleoptera - Жесткокрылые, или жуки // Определитель насекомых Дальнего
Востока СССР. Т. 3, ч. 1. Л-д, 1989. С. 8 -- 44.
|