Чем они питаются?

Наиболее распространенный тип связи между организмами в живой природе в цепях питания — связь животных с растениями. Животные непосредственно или опосредованно получают от растений компоненты питания: жиры, белки, углеводы, минеральные соли и воду. Насекомые прежде всего растительноядны и в меньшей мере плотоядны. Потому они являются главным источником питания тех животных, которые питаются другими животными.

Различные позвоночные, обитающие на суше и в водоемах, — насекомоядные хищники. Во многих водоемах рыбам пищей служат личинки комаров звонцов, ручейники, поденки. Бесхвостые амфибии — лягушки и жабы постоянно охотятся за насекомыми. Их прыгательные задние ноги, бинокулярное зрение и мягкий длинный язык с широким ртом приспособлены к ловле насекомых.

Не менее приспособлены к охоте за насекомыми и современные рептилии — ящерицы. Большинство птиц — ласточки, стрижи, синицы, славки, скворцы, дятлы, кукушки, каменки, козодои, грачи, цапли и многие другие — также не могли бы существовать без насекомых. Быть может, полет птиц был связан именно с необходимостью охоты за древними летающими насекомыми на побережьях морей, озер и в лесах.

Среди позвоночных животных многие млекопитающие приспособлены к питанию насекомыми (разнообразные землеройки, кроты, ежи).

В ходе эволюции на Земле от древних насекомоядных произошли летучие мыши, вся организация которых — результат их охоты за летающими насекомыми.

В питании насекомыми нуждаются лемуры и обезьяны, многие мелкие грызуны, особенно суслики, белки, бурундуки, тушканчики, мышевидные грызуны и хищные млекопитающие — барсуки, медведи, лисы, поедающие жужелиц, чернотелок, долгоносиков, жуков-навозников или раскапывающие гнезда ос и шмелей. Медведя, например, привлекает к сотам пчел не только мед. Он больше стремится полакомиться не медом, а личинками пчел. Волки и дикие кошки, едва начав ходить, отрабатывают свои охотничьи приемы при охоте за насекомыми.

Разные наземные беспозвоночные также связаны в цепях питания с насекомыми. Отряд пауков, содержащий десятки тысяч видов и сплошь заселяющий всю сушу — от Арктики до тропических лесов, насекомояден. Бег, прыжки пауков, их ядовитые верхние челюсти, называемые хелицерами, удивительно разнообразные ловчие сети — все это приспособления для ловли насекомых.

Паукообразные — сольпучи, сенокосцы, ядовитые скорпионы и лжескорпионы — питаются насекомыми. Хищные многоножки, разнообразные клещи особенно хорошо приспособлены к охоте за насекомыми и часто встречаются в Средней Азии, Закавказье, в Крыму, в субтропиках и тропиках.

Только у беспозвоночных — моллюсков, мокрецов, кивсяков, кольчатых червей — нет прямых пищевых связей с насекомыми.

Итак, жизнь большинства позвоночных животных суши тесно связана с питанием насекомыми. Это отражено в размерах и строении их тела, в поведении и образе жизни, распространении, многообразии видов и численности.

А используют ли насекомые других беспозвоночных? Из всех насекомых лишь ничтожное количество видов существует за счет других животных, т. е. являются плотоядными. Среди них первично бескрылые, поденки, стрекозы, тараканы, богомолы, прямокрылые, пухоеды, вши, клопы. Из жуков — жужелицы, скакуны, плавунцы. Жужелица Маннергейма может нападать, вонзая свои острые серповидно изогнутые челюсти в ящериц. По наблюдениям, жужелицы с удовольствием питаются бабочками-совками, личинками жуков и др.

Жуки-плавунцы и их личинки нападают на взрослых насекомых, икру рыб и амфибий, а также питаются молодью рыб и головастиками, моллюсками и дождевыми червями.

Некоторые бабочки, двукрылые и перепончатокрылые, могут питаться за счет других животных. Моли заводятся в густой шерсти ленивцев, висящих на деревьях. Из перепончатокрылых, по-существу, только муравьи (тропические виды) нападают на все живое. Они могут убить и начисто обглодать, оставляя лишь скелеты птенцов птиц, ящериц, змей.

Из кровососущих — комары нападают на птиц и млекопитающих, в том числе и на человека. Такие двукрылые, как слепни, жигалки, кровососки, муха «цеце», регулярно питаются кровью теплокровных, поскольку она необходима им для быстрого созревания половых продуктов. Не попитавшись кровью, они не могут размножаться.

Некоторые мухи откладывают на позвоночных свои яйца. Так, оводы, которые не кусают, с помощью яйцеклада впрыскивают свои яйца в ноздри овцы или откладывают их на брюхо коня или вдоль хребта других копытных животных.

Вкусы насекомых разнообразны и аппетит их завиден. Например, некоторые гусеницы съедают за сутки растительной пищи в четыре-пять раз больше собственной массы. Каков аппетит, таков и рост. Так, длина гусеницы тутового шелкопряда за 25 дней жизни увеличивается в 30 раз, а масса — в 10 тыс. раз.

Личинка пчелы за время питания увеличивает свою массу в 500 раз. Если бы так росло дитя человека, то через шесть дней после рождения оно имело бы массу примерно 2 т.

Большинство насекомых растут быстрее позвоночных примерно в 100 раз. Вот некоторые цифры. Ученые подсчитали, что потомство одной самки капустной тли, масса которой менее 1 мг, при условии полной выживаемости через четыре с половиной месяца весило бы 800 млн. т.

Сколько насекомых — столько и тайн! А на самом деле все обстоит гораздо проще, так как усилия насекомых направлены только на то, чтобы оставить после себя потомство.

Поэтому они пожирают все: листья, хвою, плоды, семена, стебли, корни, деревья, ткани, сахар, трупы животных, цветы, книги, мебель, стены деревянных зданий. Трудно даже перечислить, что могут усваивать эти прожорливые создания.

Основная масса насекомых — фитофаги, т. е. питающиеся зелеными растениями. Они более всех животных поедают хвою и листву деревьев.

В степях, пустынях, тундре, на высокогорных лугах растительноядные позвоночные уничтожают столько же зелени, сколько насекомые. Этим и объясняется то, что позвоночные, питающиеся зеленью, многочисленны и разнообразны только и безлесных районах суши.

Насекомые равномерно распределены по континентам, опускаясь вместе с зеленью к самой поверхности земли в безлесных местах и поднимаясь в кроны деревьев в лесах.

Наибольший вред приносят чешуекрылые, гусеницы которых очень прожорливы. Этим они наносят значительный ущерб лесному хозяйству, так как, объедая листву и хвою, сильно снижают плодоношение пород, их прирост, мешают естественному возобновлению леса, развитию лесных культур и их приживаемости. Все это приводит к усыханию не только отдельных деревьев, но и целых насаждений.

Шелкопряд-монашенка, сосновый и сибирский шелкопряды, совка, пяденица, златогузка, непарный шелкопряд приносят неисчислимый вред лесам, оголяя насаждения на больших площадях.

Рассмотрим классический пример лесного вредителя, полифага, — непарного шелкопряда. В 1957 г. в СССР возникли вспышки его массового размножения (эпизоотии), перешедшие в пандемии. Сначала насекомые следовали за ареалом кормовых пород вредителя, а затем, пройдя через Молдавию, Украину, Рязанскую, Ростовскую, Тульскую, Московскую области, Поволжье, дошли до Урала и заняли территорию около 2 млн. га. Ассортимент повреждаемых пород — около 300 видов растений, в том числе и травянистые (рожь, пырей). На Украине был поврежден дуб, на Алтае — пихта, в Сибири — лиственница, за Москвой (севернее) — береза, ольха, черемуха; в Америке — хвойные и лиственные породы (клен, липа, а также пырей и клюква).

Полифаги (многоядные) характеризуются типом питания, в котором отсутствует резко выраженная кормовая специализация. Большинство листогрызущих насекомых многоядны. Однако при питании на различных древесных породах имеют различную выживаемость, плодовитость и сроки развития. Оптимум развития у этих видов наблюдается на ограниченном круге растений, поскольку в разных районах отдается предпочтение определенной группе древесных пород.

Так, сибирский шелкопряд является широким олигофагом. По площади он занимает миллионы гектаров леса, питаясь всеми хвойными породами, кроме можжевельника, лиственные же породы не трогает.

Насекомые не щадят даже ядовитых растений. Только современные мхи и папоротники мало повреждаются ими.

Ученые Японии и США обнаружили в папоротниках разных видов большое содержание биологически активных веществ, действие которых на насекомых аналогично влиянию гормонов линьки, которые необходимы насекомым только на ранних стадиях их развития. Тогда работают специальные линочные железы. С наступлением половой зрелости у насекомых выделение такого гормона прекращается. Если же такой гормон попадет в организм, то нарушается нормальный ход его развития, что приводит организм к гибели. Таким образом, папоротники в процессе эволюции приобрели способность противостоять насекомым. По этим же причинам неохотно поедают насекомые черемуху, ясень и другие породы, отличающиеся биохимическим составом листа.

По-видимому, в доисторический период (девонский), когда среди наземных растений господствовали мхи и папоротники, появившиеся насекомые ими не питались. Приспособление к питанию живым листом началось позже — в карбоне и перми — и было связано с голосеменными растениями (гинкго, хвойные, саговники). А со второй половины мезозойской эры насекомые уже перешли на питание покрытосеменными растениями.

В пищу насекомым идут также остатки растительного опада: листья, хвоя, гниющие плоды, древесный мусор и т. д. Ими питаются представители отрядов тараканов, термитов, клопов, двукрылых, чешуекрылых. Возможность питания малопитательным кормом объясняется тем, что в кишечнике у насекомых имеются симбионты-микроорганизмы, расщепляющие вещества.

Древесина живых растений также представляет продукт питания таким насекомым, как короеды, усачи, златки, сверлилы, древоточцы, рогохвосты.

Очень интересно питание и развитие древесинников. Они составляют особую группу и относятся к семейству короедов. Признак древесинников: переднеспинка капюшонообразной формы, поэтому голова сверху не видна, а надкрылья на вершине образуют явственный округленный скат.

При прокладывании хода, самка древесинника сеет из складок средней кишки споры гриба Амброзии (пища богов). Сочный мицелий, развивающийся к моменту дружного выхода личинок, служит им кормом, и в то же время ферменты и токсины, которые выделяет грибница, расщепляют трудно усвояемую молодыми личинками древесину на составные компоненты: целлюлозу, гемицеллюлозу, лигнин и др. Благодаря такому симбиозу древесина становится доступной для усвоения, но так как гриб дереворазрушающий, то деревья быстро отмирают.

Насекомые разрушают древесину при прокладке ходов, снижают ее технические качества и выход сортиментов. Это, в частности, короеды, усачи, златки, сверлилы, долгоносики, рогохвосты, стекляницы, древоточцы, точильщики и др. Однако лучшими «специалистами» по разрушению древесины являются термиты, строящие огромные сооружения-термитники.

Термиты питаются не только растительным опадом, но и разводят в своих гнездах грибные сады, и личинки питаются древесиной. Переваривание трудноусвояемой клетчатки происходит с помощью жгутиковых, содержащихся в средней кишке, выделяемые ферменты которых расщепляют целлюлозу. Самки живут годами и плодовитость их исчисляется миллионами штук.

По наблюдениям канадского исследователя М. Мальдака, в зарослях Конго на одном гектаре обитает 8 млн. термитов, которым на постройку термитника требуется свыше 22 т органических веществ, в основном лесной подстилки.

Насекомые не столько поедают, сколько портят плоды и семена, и нередко весь урожай полностью погибает Так желудевый долгоносик повреждает желуди разных видов дуба, уничтожая иногда до 90% урожая. Распространен повсюду. Жуки выходят из мест зимовки в мае, поедают почки, листья дуба и других пород, затем переходят на питание желудями, что необходимо для созревания половых продуктов. В период дополнительного питания жуки повреждают значительное количество желудей, которые обычно заражаются грибковыми заболеваниями и преждевременно опадают. Период яйцекладки чрезвычайно растянут: начинается в середине июля, когда желуди появляются из плюски, и продолжается до сентября. Самка прогрызает в зеленом желуде исходящие из одной точки каналы и в отдельные из них откладывает белые овальные яйца, по 1-5 штук на желудь, в неурожайные годы — по 11-20 штук. Личинки питаются семядолями и прогрызают в них извилистые ходы, заполненные экскрементами. Окукливание происходит в тот же год в подстилке на глубине 10-15 см, иногда глубже. В конце августа отрождаются молодые жуки, которые остаются в почве на зимовку или выходят на поверхность. После откладки яиц не все жуки погибают, некоторые зимуют второй раз.

Отдельные насекомые — сверчки, медведки, цикады, тли, червецы, клопы, хрущи, щелкуны, чернотелки, пыльцееды, усачи златки, личинки комаров и мух, долгоносики — питаются корнями, клубнями, луковицами. Некоторые виды предпочитают грибы.

Пчелы связаны с медоносной растительностью, произрастающей на лугах, пастбищах, в медоносных лесах, на вырубках, в садах, виноградниках. Пчелы и шмели, опыляя растения, обеспечивают высокие урожаи.

Медоносные пчелы, шмели, осы-сколии, наездники, жуки, бабочки, различные двукрылые (комары, мошки, мухи) питаются только пыльцой и нектаром и выкармливают ими своих личинок.

Пчелы получают мед из нектара различных растений, поэтому мед называют эспарцетовый, яблоневый, липовый, эвкалиптовый, хлопковый, черничный, табачный, ядовитый и др.

Ядовитый, или «пьяный», мед известен с древности. В Японии этот мед, собираемый пчелами с растения хотсутсайи из семейства вересковых, вызывает у людей заболевание, связанное с действием ядовитого нектара.

А.М. Горький в рассказе «Рождение человека» писал: «…а в дуплах старых буков и лип можно найти «пьяный мед», который в древности едва не погубил солдат Помпея Великого пьяной сладостью своей, свалив с ног целый легион железных солдат-римлян; пчелы делают его из цветов лавра и азалии».

Цветочной пыльцой и нектаром питаются также тропические летучие мыши, птицы-колибри, нектарники, хотя в рацион их пищи входят и насекомые, которых они ловят на венчиках цветов.

Муравьи-полифаги питаются как растительной, так и животной пищей. В ассортимент их питания входят не только соки и нектар, но и семена 220 пород, орехи, ягоды, грибы. Хищничают они за счет голых гусениц многих бабочек побеговьюнов, гусениц пилильщиков. Гусеницы, покрытые волосками, поедаются хуже, а скрытноживущих почти не трогают. Их хищничество — положительное явление. Исключение составляет выкорм тутового шелкопряда, гусениц которого поедают муравьи и этим наносят вред.

Для некоторых насекомых (жуки-притворяшки, хищники, мертвоеды, кожееды) пищевой субстрат — трупы различных беспозвоночных и позвоночных животных.

Из мертвоедов интересны жуки-могильщики. Антенны у них головчатого типа, поэтому снабженные нервными окончаниями — сенсиллами, очень чувствительны и реагируют на запахи, ощущаемые ими иногда за сотни метров. Мелкие трупы (грызунов, змей, птиц) они зарывают, для чего закапываются под труп и, выталкивая из-под него землю, постепенно погружают его на глубину. Когда труп захоронен, самки откладывают на него яйца, из которых выходят питающиеся падалью личинки.

Ивовый пахучий древоточец и древесница въедливая — опасные технические вредители, гусеницы которых проходят развитие в стволах деревьев: первый — в мягколиственных и плодовых, вторая — в твердолиственных (ясень).

Отметим, что существование каждого вида насекомого определяется прежде всего обменом веществ, в процессе которого организм непрерывно расходует энергию, а следовательно, восполняет ее.

Пища — важнейший экологический фактор, поскольку оказывает влияние на все жизненные процессы насекомых.

По характеру питания насекомых делят на экологические группы, которые в своем развитии прошли весьма длительный путь эволюции. Основные из них следующие: фитофаги (питаются растительной пищей), плотоядные (питаются животной пищей), детритофаги (питаются мертвым органическим веществом), сапрофаги (питаются разлагающимися растительными веществами), некрофаги (питаются трупами животных), копрофаги (питаются навозом или пометом).

Специализация питания насекомых развивается на основе химических и биологических особенностей растений, служащих им пищей.

По пищевой специализации различают одноядных (монофаги). К ним относятся виноградная филлоксера, грушевая медяница, яблонная медяница; из короедов — дендроктоны, большой и малый, сосновые лубоеды, дубовая зеленая листовертка. Среди вредителей древесных и кустарниковых пород преобладают олигофаги. Круг их кормовых растений ограничивает, очевидно, присутствие в пище салициловой кислоты.

К олигофагам относятся: яйцеед теленомус, сибирский шелкопряд, тополевый листоед.

К многоядным (полифагам) относятся — белая американская бабочка, яйцеед трихограмма, паразитирующий на яйцах многих бабочек, саранчовые, отличающиеся большой многоядностью и плодовитостью, непарный шелкопряд, хищные жужелицы.

Питание насекомых несвойственной им пищей (вынужденное) может сильно влиять на их жизнедеятельность — ведет к снижению половой продукции или к бесплодию и гибели. При этом смертность заметно возрастает даже в последующих поколениях.

Миграции насекомых и разнохарактерность питания в разных фазах развития, несомненно, способствуют более полному использованию ими пищевых ресурсов и ослабляют конкурентные отношения с другими членами биоценозов. Пища влияет на плодовитость, быстроту (скорость) развития, смертность, подвижность насекомых, а следовательно, регулирует численность и расселение насекомых в соответствии с этими ресурсами.

Трофические связи насекомых могут быть причиной не только их небольших перемещений, но и миграций за пределы биотопа, в котором они обитали. В отдельных случаях переселение связано с пищевыми потребностями и носит сезонный характер. Особенно четко это выражено у тлей. Так, бобовая тля первую половину весны развивается на различных промежуточных растениях — бобах, фасоли, картофеле, моркови, а осенью мигрирует на кустарник бересклета, абрикос, сливу, персик, где зимуют яйца и где она развивается в начале весны. Мигрирует также на водяные растения — кувшинку, ряску и др.

Характер пищи насекомых порой резко меняется в зависимости от фазы их развития. Большинство гусениц бабочек питаются растительной пищей, но есть виды, которые предпочитают иной вид корма. Например, восковая огневка питается воском и шкурами от личинок пчел в сотах домашней пчелы. Платяная моль — шерстью, пером, пухом. Есть 60 видов бабочек, гусеницы которых ведут хищный образ жизни, питаясь другими насекомыми. Взрослые же бабочки питаются нектаром цветов.

Питание личинок насекомых в отдельных случаях может влиять на пол будущей взрослой фазы. Так, при недостатке пищи или плохом ее качестве у мучнистых червецов (калифорнийская щитовка, виноградный червец) развиваются самцы, тогда как при обильном корме они вообще не появляются.

Широко распространенным насекомым свойственна географическая изменчивость в характере пищи. Например, червец Комстока, попав в Америку с Дальнего Востока, стал массово размножаться на яблонях, тогда как в азиатских странах на яблонях не поселяется, предпочитая шелковицу и катальпу. Географическая изменчивость в характере питания позволяет насекомому шире расселиться, что является приспособлением к условиям среды.

Смена пищевого режима личинок и имаго свойственна многим насекомым. Питание личинок более консервативно, имаго с полным превращением обнаруживает более легкую приспособляемость к изменению питания. Обычно имаго обнаруживает меньшую потребность в белковой пище, чем личинки. Физиологическое приспособление к изменению пищевого режима у насекомых может происходить довольно быстро, иногда на протяжении нескольких поколений.

Итак, приспособляемость насекомых к определенному характеру пищи и способу ее принятия с помощью мощных и разнообразно устроенных ротовых аппаратов дает возможность им питаться очень интенсивно, что обеспечивает быстрый рост и развитие. Поэтому становится очевидной огромная роль насекомых в природе, особенно в лесном и сельском хозяйстве.