Когда стрекозы были большими
Энтомологи насчитывают более 5000 видов стрекоз, из которых около 150 обитают на территории России. Их размеры колеблются в широких пределах: самые крупные вырастают до 12 сантиметров (при длине крыла около 10 сантиметров), а рост самых маленьких не достигает и 1,5 сантиметра. Самая внушительная по размерам стрекоза наших широт – Большое коромысло (Aeshna grandis) – мало уступает тропическим видам, ее размер около 7 сантиметров. Этих изящных и стремительных насекомых почти всегда можно увидеть над полем, лугом, на берегах прудов и небольших рек. Впрочем, и в городской черте (при отсутствии чрезмерной загазованности) они тоже не редкость.
У стрекозы крупная голова с огромными выпуклыми глазами, широкая грудь, разделенная на три сегмента, и тощее подтянутое брюшко, играющее роль балансира во время полета. В отличие от камерного глаза позвоночных и моллюсков, у стрекоз, как и у других членистоногих, нет ни камеры, ни хрусталика, ни сетчатки. Их глаза принято называть сложными, или фасеточными, потому что они состоят из тысяч шестигранных трубочек-линз, называемых омматидиями. Каждая такая трубочка ориентирована в строго фиксированном направлении, что позволяет стрекозе регистрировать перепады интенсивности света под различными углами.
Фасеточный глаз стрекозы
Если камерный глаз имеет вогнутую сетчатку, на которую проецируется изображение, то фасеточный представляет собой неподвижную мозаичную полусферу, собранную из огромного числа фоточувствительных трубочек. За фасеточным глазом никакого изображения не возникает, однако стрекоза видит, и видит весьма неплохо. И хотя она не может похвастаться остротой зрения и довольно близорука, зато прекрасно улавливает движение потенциальной жертвы и способна видеть в диапазоне частот, совершенно недоступных нашему глазу. Разглядеть муху или комара на расстоянии до десяти метров для нее не составляет большого труда. Разумеется, стрекоза видит окружающий мир совсем не так, как мы с вами, но это не мешает ей замечательно ориентироваться в пространстве.
Мощная мускулатура, спрятанная под хитиновым панцирем грудного отдела, управляет слаженной работой двух пар больших полупрозрачных крыльев с сетчатым жилкованием. Крыло всех насекомых вообще и стрекозы в частности – не видоизмененная конечность, как у птиц или других позвоночных, а сильно разросшаяся складка кутикулы грудных сегментов. Этот двуслойный вырост пронизан густой сетью жилок – полых каналов с утолщенными стенками, внутри которых циркулирует гемолимфа (стрекозиная «кровь»), проходят нервы и тончайшие дыхательные трубочки – трахеи.
Если все четыре крыла имеют одинаковую форму, то таких стрекоз относят к подотряду равнокрылых, если же форма крыльев в паре разнится, говорят о разнокрылых стрекозах.
Равнокрылые – пилоты не бог весть какие: их неуверенный зигзагообразный полет напоминает порхание бабочек. А вот разнокрылые – непревзойденные летуны, способные к головокружительным пируэтам. Они умеют останавливаться на ровном месте, зависать в воздухе, летать боком и задом наперед, развивая скорость до 60 и более километров в час.
На передней части крыла многих стрекоз, ближе к основанию, хорошо различимо пигментное утолщение – так называемая птеростигма, которая гасит опасные вибрации при быстром полете. Недаром Игорь Сикорский, выдающийся российский конструктор и пионер вертолетостроения, самым внимательным образом изучал аэродинамику стрекозы, проектируя свои четырехлопастные верткие геликоптеры. Его наблюдения сыграли значительную роль для решения проблемы флаттера – самопроизвольно возникающих вибраций крыла и хвостового оперения летательного аппарата, которые могут вызвать разрушение конструкции.
Стрекоза плоская (Libellula depressa)
Благодаря безупречной аэродинамике и филигранной технике высшего пилотажа стрекозы способны догнать любую добычу, какая им по силам. Выполняя крутые виражи, они без устали ловят комаров, слепней, мух, поденок и разную другую летучую мелочь. Складывая усаженные острыми шипами ноги в своего рода импровизированный сачок, стрекоза внезапно обрушивается на безобидную мошку, стискивает ее в объятиях и подносит ко рту. Страшные жвалы[9] в одно мгновение разрывают тело несчастной жертвы в клочья. Несмотря на хрупкое телосложение, аппетит у стрекозы отменный – за день она без труда съедает в несколько раз больше, чем весит сама.
Как правило, стрекозы живут оседло и не улетают чересчур далеко от родного водоема. Но иногда они сбиваются в огромные стаи и без особого труда преодолевают сотни, а то и тысячи километров. В 1900 году над Бельгией зафиксировали исполинскую колонну стрекоз, растянувшуюся на 100 километров, а в конце XIX века над шведским городом Мальмё полчища стрекоз летели несколько дней подряд, изрядно напугав местных жителей.
Но самое массовое нашествие стрекоз на Европу состоялось, пожалуй, в Ирландии в 1947 году. Насекомые вторглись на остров несколькими колоннами и «большой темной тучей, похожей на клубы дыма» пронеслись над Корком, небольшим городком на юго-востоке Ирландии. Весьма любопытно, что ни над Англией, ни над Францией эту воздушную армаду никто не видел. Поэтому энтомологи предположили, что, покинув гостеприимные берега Испании или Португалии, стрекозы совершили беспосадочный перелет над Атлантикой, преодолев почти 1000 километров. Эта гипотеза не лишена оснований, поскольку хорошо известно, что почти каждую осень большие стаи стрекоз летят на юг через альпийские и пиренейские перевалы. А однажды в Карибском море ученые засекли стаю стрекоз в 550 километрах от ближайшего побережья.
Спариваются стрекозы на лету. С помощью хитроумных захватов на брюшке самец удерживает самку, и такие причудливые кольцеобразные тандемы могут у некоторых видов часами парить в воздухе.
Яйца стрекоза откладывает или непосредственно в воду, или на стебли водных растений, или просто в сырую почву. Вышедшая из яйца личинка (ее называют наядой или нимфой) – такой же свирепый хищник, как и взрослое насекомое, и не менее прожорлива.
Личинка стрекозы (наяда)
Обтекаемое торпедообразное тело нимфы, украшенное желто-зеленым узором, идеально приспособлено для подводной охоты. Она хватает любую водоплавающую тварь, до которой в состоянии дотянуться, – от личинок мух и комаров до рачков и улиток. Крупные наяды отваживаются нападать даже на головастиков и мальков рыб. Затаившись в укрытии, она внимательно наблюдает за потенциальной жертвой, медленно поворачивая голову, а затем следует молниеносный бросок.
Орудием атаки служит видоизмененная нижняя губа – маска, которая раскрывается подобно локтевому суставу и выбрасывается вперед, пронзая хитиновыми шипами тело жертвы. Затем маска складывается, и подтянутая к ротовому отверстию добыча перемалывается мощными жвалами.
Конечно, результативность охотничьих приемов наяд нельзя объяснить только лишь уникальным строением их ротового аппарата. Дело в том, что они в совершенстве овладели принципом реактивного движения, когда вода сначала нагнетается в заднюю кишку, а потом под давлением выбрасывается мощной струей, и тело насекомого скользит в толще воды, как миниатюрная торпеда. Бесперебойная работа этой помпы обеспечивает не только движение личинки, но и ее дыхание, потому что внутри задней кишки располагаются так называемые ректальные жабры, извлекающие из воды кислород.
Известный австрийский натуралист Конрад Лоренц писал, что замечательная манера личинки стрекозы фиксировать взглядом свою добычу очень редко встречается у беспозвоночных.
«В противоположность личинке плавунца, которая слепо хватает все, что движется, несовершеннолетняя Aeschna[10] оставляет без внимания животных свыше определенной величины, даже в том случае, если она голодала целыми неделями. Я месяцами держал личинку Aeschna в аквариуме вместе с рыбами, но никогда не видел, чтобы насекомое нападало на животных крупнее ее или причиняло им какой-нибудь вред. Замечательно и то, что наша подопечная никогда не схватит животное, уже пойманное другой, себе подобной, хотя жертва медленно движется взад и вперед между челюстями удачливого охотника. Однако она сразу же набрасывается на кусочек свежего мяса, который точно таким же образом перемещается перед ее глазами на конце стеклянной палочки».
На протяжении своей личиночьей жизни (этот срок может колебаться от нескольких месяцев до нескольких лет в зависимости от вида) наяда все время растет и периодически меняет наряд – линяет (10–20 раз, опять же в зависимости от вида). Накануне последней линьки она (уже почти совсем взрослая стрекоза – у нее даже появляются зачаточные крылья) выползает на стебелек растения, торчащий из воды. Через некоторое время хитиновая броня на верхней стороне одного из грудных сегментов лопается, и новорожденная стрекоза неуклюже выкарабкивается из опостылевшей оболочки. Через несколько часов скукоженные крылья как следует расправятся, затвердеют и приобретут необходимую жесткость, и тогда юная стрекоза обретет способность летать.
Рождение стрекозы
Стрекозы – едва ли не самые древние крылатые насекомые: их ископаемые останки находят в отложениях каменноугольного и пермского периодов палеозойской эры. Тогда, почти 300 миллионов лет назад, стрекозы были куда крупнее нынешних. Например, размах крыльев вымершей стрекозы Meganeura мог достигать одного метра. Охотились эти свирепые палеозойские хищники на диктионеврид, дальнюю родню современных поденок, которые в те времена тоже были отнюдь не маленькими – ростом примерно с голубя (25–30 сантиметров в размахе крыльев).
Меганевры и диктионевриды – вовсе не исключение из общего правила. Феномен гигантизма – отличительная черта большинства видов насекомых конца палеозоя. Так, ископаемая артроплевра (побочная родственница современных многоножек) вообще была одним из самых крупных наземных членистоногих за всю историю биологической эволюции. По мнению палеонтологов, длина этого чудища составляла от 1,5 до 2,5 метра, тогда как рост сегодняшних многоножек никогда не превышает 25 сантиметров.