Насекомья ломкая рать
Так уж повелось, что незаметных букашек – ползающих, летающих и плавающих – мы зовем насекомыми, хотя насекомые – это только один из классов обширного таксона членистоногих (Arthropoda), на долю которых приходится около 90 % животных, обитающих сегодня на планете Земля. Три других класса этого типа – ракообразные, паукообразные и многоножки, хотя существуют и более развернутые классификации с делением членистоногих на несколько подтипов и надклассов. Но мы этих тонкостей биологической систематики касаться не будем.
По разнообразию видов членистоногие не знают себе равных: энтомологи насчитывают от миллиона до полутора-двух миллионов видов одних только насекомых, что значительно больше, чем всех остальных животных, вместе взятых. Паукообразных и ракообразных не так много – 100 000 и 52 000 соответственно, но цифры, согласитесь, все равно очень внушительные.
Все членистоногие похожи друг на друга, что говорит о единстве их происхождения: разделенное на сегменты и одетое эластичным хитиновым панцирем (или хитинизированной кутикулой[7], как говорят специалисты) тело и членистые конечности сложной конструкции. Прозрачные крылья насекомых (раки и пауки летать не умеют) тоже являются своеобразным выростом кутикулы, а не видоизмененной передней парой конечностей, как у птиц или летучих мышей.
Хитин (азотсодержащее органическое вещество из группы полисахаридов) придает телу членистоногих жесткость, выполняя функцию наружного скелета (или экзоскелета), в отличие от внутреннего скелета рыб и других позвоночных. Поэтому им необходимо время от времени линять, ибо экзоскелет, раз сформировавшись и окрепнув, больше к росту не способен. Когда оболочка становится чересчур тесной, панцирь трескается и животное в буквальном смысле слова выкарабкивается из ветхих одежд. У насекомых линяют только личинки, а ракообразные и пауки периодически меняют наряд всю свою жизнь.
Кстати, смена фаз развития, сопровождающаяся глубокой перестройкой всех органов и тканей (она называется метаморфозом), – тоже характерная черта членистоногих. Правда, только насекомые (да и то не все) проделывают полный цикл – яйцо, личинка, куколка, взрослая особь. А пауки, многоножки и ракообразные ограничиваются усеченным вариантом.
Остановимся на этом более подробно.
Рост всех насекомых обязательно связан с линькой. Вылупившаяся из яйца личинка или гусеница кушает вволю и растет, но как только естественные покровы становятся ей тесны, она линяет: ветхое одеяние разрывается изнутри, и на свет выходит точно такая же личинка, как бы заново рожденная, но в новом, с иголочки, костюме. Через некоторое время костюмчик снова начинает жать, и происходит очередная линька. И так она будет линять до тех пор, пока не достигнет размера, свойственного взрослой особи. А затем у многих видов наступает окукливание: личинка заворачивается в самодельный кокон, все ее ткани растворяются, собираясь потом в новый узор, после чего из куколки выползает уже полностью развитое взрослое насекомое – имаго. Имаго больше не линяет. Подобного рода полный метаморфоз, проходящий через стадии яйца, личинки и куколки, типичен для муравьев, бабочек, мух, жуков и многих других насекомых. Червеобразная личинка муравья или жука совершенно не похожа на взрослое насекомое.
Иначе обстоит дело у видов с неполным метаморфозом – прямокрылых, тараканов или термитов. Так как стадии куколки у них нет, из яйца выведется крохотный кузнечик, крохотный таракан или крохотный термит.
Неполный (а) и полный (б) метаморфоз
Они растут постоянно, а увеличившись в размерах, приступают к линьке, что является еще более сложной задачей, поскольку менять приходится не одну только нательную рубашку, но весь хитиновый экзоскелет, включая усики-антенны на голове и три пары ног. Спустя некоторое время процесс повторяется, пока личинка не вырастет до размеров взрослого насекомого. К числу насекомых с неполным пре вращением относятся и стрекозы. Стадии куколки у них нет, а личинка, живущая в воде, очень похожа на взрослое насекомое (у нее есть даже зачатки крыльев).
Есть между членистоногими и другие различия. Тело насекомых четко делится на три сегмента – голова, грудь и брюшко при трех парах конечностей. У пауков первые два сегмента слиты в единую головогрудь, а ходильных ног не шесть, а восемь (четыре пары) плюс еще две пары видоизмененных придатков – так называемые хелицеры и педипальпы, которые служат для захвата добычи и выступают в роли органов осязания. У высших ракообразных (омаров, раков, крабов) пять пар ног, мощные клешни и голова, составляющая единое целое с грудными сегментами, тогда как у низших количество ног непостоянно, а у многоножек их и вовсе не сосчитать. Например, некоторые виды сколопендр имеют до 360 ножек.
Тело многих ракообразных одето защитным панцирем – карапаксом, в котором помимо хитина присутствует еще и карбонат кальция (CaCO3), что придает ему исключительную прочность. В отличие от пауков и насекомых, ракообразные дышат жабрами, поскольку обитают, как правило, в водной среде.
Японский краб-паук
Морские членистоногие бывают очень велики: например, размах ног японского краба может достигать 3,5 метра, а самый крупный омар, выловленный в Северной Атлантике, весил 21,3 килограмма. Тем не менее в мире насекомых можно запросто отыскать такую мелочь, которую без хорошей лупы не разглядишь. Скажем, наездники[8] рода Megaphragma, паразитирующие на яйцах мелких насекомых, чей размер не превышает 1–2 миллиметров, – форменные крохи с длиной тела 170–200 микрон, то есть 1/6–1/5 миллиметра, что меньше обыкновенной амебы или инфузории-туфельки. При этом у них есть абсолютно все, что полагается иметь насекомому: ноги, крылья, мышцы, внутренние органы и органы чувств и даже головной мозг, составляющий, между прочим, около 6 % объема тела (у нас эта величина не превышает 2 %).