Как называется наука о комарах
Энтомология
наука о насекомых (См. Насекомые); обширный раздел зоологии. Первоначально Э. изучала всех членистоногих, но постепенно, в связи с громадным числом видов насекомых (превышающим число остальных видов животных, растений и микроорганизмов вместе взятых), ограничилась классом насекомых; изучение же других классов членистоногих стало предметом самостоятельных наук (арахнологии — науки о паукообразных, карцинологии — науки о ракообразных и т. п.). В результате изучения насекомых по отрядам и семействам внутри Э. выделились более дробные дисциплины — колеоптерология (жесткокрылые), лепидоптерология (чешуекрылые), мирмекология (муравьи) и др.
Современная Э. — комплексная наука, изучающая строение и жизнедеятельность насекомых, их индивидуальное и историческое развитие, многообразие форм, распределение на Земле во времени и пространстве, взаимоотношения со средой и т. п. По своим задачам подразделяется на общую и прикладную. Общая, или теоретическая, Э. включает морфологию насекомых (внешнюю, а также анатомию, гистологию и цитологию), эмбриологию (и изучение Метаморфоза), физиологию, этологию, экологию, энтомогеографию, палеоэнтомологию и систематику. Объекты прикладной Э. — насекомые — вредители с.-х. растений и продуктов, паразиты и переносчики болезней человека, животных и растений, а также полезные (насекомые, дающие используемые человеком продукты: медоносная пчела — объект пчеловодства (См. Пчеловодство), тутовый и дубовый шелкопряды — объект шелководства (См. Шелководство); естественные враги вредителей, опылители растений, почвообразователи).
Исторический очерк. Интерес к насекомым зародился в глубокой древности. Человек издавна сталкивался с вредом, наносимым насекомыми, и использовал полезных насекомых. В ассирийских клинописных табличках и египетских папирусах 3-го тыс. до н. э. упоминаются опустошительные налеты саранчи: в древнекитайских рукописях этого же периода имеются указания о разведении тутового шелкопряда и борьбе с насекомыми — вредителями огородов. Труды древнегреческого философа Аристотеля (4 в. до н. э.), выделившего среди «животных без крови» группу «энтома», содержат сводку данных о насекомых. Однако лишь в 17 в. возникла наука Э. Основы ее заложили труды голландского ученого Я. Сваммердама по анатомии и развитию пчелы (1669), итальянских ученых М. Мальпиги по анатомии и развитию шелкопряда (1686) и Ф. Буонанни по строению ротовых аппаратов насекомых, нем. ученого И. Гедарта по типам метаморфоза. В 17 в. были сделаны первые попытки создать систему насекомых (английский ученый Дж. Рей). В 18 в. появляются многотомные сводки знаний о насекомых: «Мемуары по истории насекомых» (т. 1—6, 1734—42) французского ученого Р. Реомюра, открывшего Партеногенез у тлей (1737); 5 тт. наблюдений над насекомыми немецкого ученого А. Резаль фон Розенхофа: «Мемуары о насекомых» (т. 1—7, 1752—78) шведского натуралиста К. До Гесра, который провел сравнительно-морфологические исследования на личинках насекомых. С середины 18 в. начинается изучение энтомофауны обширных территорий: шведский ученый К. Линней описал энтомофауну Швеции (1746, 1761), русский ученый П. С. Паллас — разных провинций России (особенно степной зоны) (1771—76), Ф. Шранк — Австрии (1781), П. Росси — Италии (1790). Трудами К. Линнея закладываются основы современной систематики. В «Системе природы» (10 изд., т. 1—2, 1758—59) Линней описал 1936 видов насекомых, распределив их по родам, которые сгруппировал на основании строения крыльев в 9 отрядов, и ввел бинарную номенклатуру (См. Бинарная номенклатура), упорядочив научные названия видов (охраняются номенклатурным кодексом как имеющие право приоритета).
В 19 в. свои системы насекомых предложили английские энтомологи У. Керби, Дж. Уэствуд и Дж. Леббок, выделившие еще ряд отрядов. Французский энтомолог П. Латрейль (1831) предложил систему в объеме класса, примерно соответствующего современному. С появлением труда Ч. Дарвина «О происхождении видов» (1859) системы насекомых стали строиться на филогенетической основе (австрийский ученый Ф. Брауэр, американский ученый А. Пакард и др.). Блестящие исследования по анатомии насекомых выполнил французский ученый Л. Дюфур, по метаморфозу — Ж. А. Фабр во Франции, А. Вейсман в Германии, И. А. Порчинский, А. О. Ковалевский в России. Русский ученый Н. П. Вагнер открыл одну из разновидностей партеногенеза — Педогенез (1862), А. А. Тихомиров получил искусственный партеногенез у шелкопрядов (1886); М. С. Ганин описал новый тип развития перепончатокрылых (1869), Н. В. Бобрецкий установил особенности развития двукрылых (1878), а Н. А. Холодковский — прямокрылых. П. И. Бахметьев начал изучать Анабиоз (1897), А. О. Ковалевский открыл у насекомых зародышевые листки (одно из важнейших теоретических обобщений в эмбриологии, 1869—71); французский зоолог П. Маршаль — полиэмбрионию (См. Полиэмбриония) (1898); немецкий ученый Ф. Грабер (1897) и другие составили сводки по эмбриологии насекомых. Важные исследования по физиологии дыхания и пищеварения у насекомых провел французский ученый Ф. Плато (1870). На протяжении 19 в. крупными научными экспедициями и отдельными учеными (в России Г. И. Фишером фон Вальдгеймом, издавшим 5 тт. «Энтомографии России», 1820—51; П. П. Семеновым-Тян-Шанским, Н. М. Пржевальским, В. И. Роборовским и др.) были собраны обширнейшие материалы по энтомофауне многих стран и континентов, и на рубеже 19—20 вв. появились фундаментальные справочные сводки по насекомым Европы («Жуки России и Западной Европы», в. 1—11, 1905—15), Америки (до 40 тт. в «Центрально-Американской биологии», 1879—1915), Мадагаскара (6 тт. в «Естественной истории Мадагаскара», 1889—1900), Гавайских островов (1899—1913), Индии (1887—1932) и др.
Развитие Э. в 20 в. характеризуется накоплением огромного фактического материала по мировой энтомофауне и широким размахом работ по систематике, важными открытиями и исследованиями во всех областях теоретической и прикладной Э. Число известных науке видов насекомых возросло до 1 млн. (предположительно существуют 2—3 млн. видов), каждый год открывают сотни новых видов. Выделено около 35—40 отрядов. Перестраиваются и совершенствуются системы насекомых (австрийский ученый А. Хандлирш, американский Г. Крэмптон, советский палеоэнтомолог А. В. Мартынов и др.); предложены новые (в принципе сходные) системы (советский эколог М. С. Гиляров. 1969; итальянский энтомолог Г. Гранди, 1970; австралийский ученый Маккерас, 1970, и др.). Традиционные методы систематики (сравнительно-морфологические и др.) обогащаются более тонкими методами исследования (электронная микроскопия, Кариосистематика) с использованием ЭВМ. Развиваются направления т. н. нумерической таксономии (американский ученый Р. Сокал) и таксономического анализа (советский ученый Е. С. Смирнов и др.). Все это позволяет уточнять филогению различных групп насекомых и совершенствовать их классификацию.
Морфология насекомых как основа систематики широко исследуется энтомологами многих стран; органы изучаются в единстве с их функцией (школа американского ученого Р. Снодграсса, 1935; советский ученый А. В. Мартынов, 1924, 1938, и др.). Активно изучается физиология насекомых: трахейное дыхание (датский ученый А. Крог), выделение (английский ученый В. Б. Уиглсуорт), особенности зрения и других органов чувств насекомых и способность их воспринимать поляризованный свет и ориентироваться по нему (немецкий ученый К. Фриш) и т. п. Большую роль в развитии физиологии насекомых сыграло изучение Фотопериодизма (советский зоолог А. С. Данилевский, голландский ученый Я. де Вилде и др.), раскрытие механизма которого позволит решать многие важные практические задачи (прогноз численности насекомых в природе и др.). У насекомых были обнаружены гормональные выделения центральной нервной системы (польский ученый С. Копец, 1917); гормоны линьки Экдизоны (А. Бутенандт, 1954); регулирующий развитие насекомых Ювенильный гормон (К. Уильяме, 1956) и др. Недавно обнаруженные аналоги ювенильного гормона (растит. происхождения или химически синтезируемые), а также антигормоны (американский ученый У. Бауэре, 1976) исследуются как перспективные средства борьбы с вредителями.
В самостоятельный раздел Э. выделилась биохимия насекомых (особенно после сводки австралийского ученого Д. Гилмура, 1961), Открытие, выделяемых насекомыми и регулирующих их поведение (А. Бутенандт, ФРГ, и др.), активизировало изучение поведения насекомых, исторически восходящее к трудам французских натуралистов Р. Реомюра, затем Ж. А. Фабра и др. Этология в 20 в. была избавлена от антропоморфизма (очеловечивания поведения насекомых), свойственного трудам натуралистов 18 в., и поставлена на строго научную основу. Это привело к открытию в середине 20 в. «языка пчел» (немецкий зоолог К. Фриш); этология насекомых стала одним из ведущих направлений исследований в современной Э.
Широко разрабатываются проблемы экологии насекомых (первые крупные работы принадлежат американским ученым В. Шелфорду, 1913, Р. Чепмену, 1931). Исследуя взаимоотношения насекомых со средой, немецкий ученый Г. Блунк (1922) доказал зависимость скорости их развития от температуры окружающей среды. Сложные взаимоотношения насекомых с опыляемыми ими (энтомофильными) растениями, привлекавшие внимание еще Ч. Дарвина (1862), обобщены норвежским биологом К. Фегри (1975). Изучение связи тлей с растениями позволило восстановить историческую географию многих групп высших растений (советский ученый А. К. Мордвилко, 1935). Было выяснено значение симбиоза насекомых с рядом микроорганизмов (немецкий ученый П. Бухнер, 1912, и др.). Появился новый раздел экологии — учение о фазовой изменчивости (морфо-физиологические особенности и поведение насекомых меняются в зависимости от плотности популяции; русский ученый Б. П. Уваров, школа французского зоолога П. Грассе, советский ученый А. Г. Шаров и др.). В СССР сделаны обобщения экологических закономерностей распространения насекомых. Установлены правила «зональной смены стаций» (Г. Я. Бей-Биенко, 1930, 1964) и «смены ярусов» (М. С. Гиляров, 1951). Изучение экологии насекомых позволило осветить основные направления их эволюции (М. С. Гиляров, 1949).
Широкое развитие получила энтомогеография. В 1936 советский энтомолог А. П. Семенов-Тян-Шанский, изучая ареалы отдельных видов насекомых, разработал разделение Палеарктики на зоогеографические провинции. Позднее таким же образом были уточнены границы зоогеографических областей Южной Америки (французский ученый К. Деламар и венесуэльский ученый Э. Рапопорт), Антарктики и Океании (американский ученый Л. Грессит). Шведский энтомолог К. Линдрот (1959) исследовал связи энтомофаун Евразии и Северной Америки. В СССР отдельные зоогеографические регионы детально охарактеризованы по комплексам насекомых (например, Средняя Азия — О. Л. Крыжановским, 1965, и др.).
К середине 20 в. активизировались исследования по палеоэнтомологии (в начале 19 в. было известно лишь 219 видов ископаемых насекомых). Ныне известно свыше 12 тыс. ископаемых форм, и палеоэнтомология не ограничивается только их описанием, но и изучает палеоэкологию насекомых. Изучены многие крупные таксоны и смены фаун насекомых в разные геологические эпохи. Большие достижения имеет советская школа палеоэнтомологов (А. В. Мартынов, Б. Б. Родендорф и др.). Данные палеоэнтомологии используются для установления путей эволюции насекомых.
Насекомые стали важным объектом научных экспериментов (например, Дрозофила в генетике, малый мучной хрущак в популяционной генетике и т. п.).
Прикладная Э. получила развитие на рубеже 19—20 вв. Широкое практическое значение ее издавна определялось наличием громадного числа насекомых-вредителей, изучение которых по мере роста сведений о них и совершенствования методов борьбы привело к подразделению прикладной Э. на с.-х. (вредители полевых, садовых и огородных культур), лесную (вредители леса), медицинскую и ветеринарную (кровососущие насекомые, переносчики заразных и паразитарных заболеваний человека и животных). Первые специальные работы по с.-х. и лесной Э. появились в 19 в. (книги немецкого ученых Ю. Ратцсбурга о вредителях леса, 1837—44; Г. Нердлингера о вредителях поля, сада и огорода, 1869; И. Кальтенбаха о вредителях сельского хозяйства, 1874; русского ученого Ф. П. Кеппена о вредителях сельского и лесного хозяйства, 1881—83). Убытки, наносимые экономике стран насекомыми-вредителями (особенно саранчой, филлоксерой и др.), вызвали необходимость централизации исследований и разработки мер борьбы с вредными насекомыми в государственных масштабах. Так во многих странах возникла государственная энтомологическая служба по защите растений от вредителей. В России в 1887 была введена должность губернского энтомолога, в 1894 организовано бюро по энтомологии при Департаменте земледелия, в 1904 — первая энтомологическая станция. В СССР защита растений получила научную и плановую основу. В 1929 был создан Всесоюзный научно-исследовательский институт защиты растений с сетью областных станций. При министерстве сельского хозяйства СССР организована служба учета и прогноза вредителей. Работа по с.-х. Э. стала координироваться научными советами при АН СССР и ВАСХНИЛ. На смену малоэффективным механическим методам борьбы с насекомыми-вредителями (заградительные и ловчие канавки, ловчие пояса и др.) пришли более совершенные — химические (Пестициды), биологические (использование хищных и паразитических насекомых и энтомопатогенных микробов), агротехнические (специальные приемы агротехники, создающие неблагоприятные условия для развития и размножения вредителей) и в результате их синтеза — система интегрированной борьбы (см. Защита растений). Эти меры обеспечили значит. вклад прикладной Э. в поднятие продуктивности сел. и лесного хозяйства. Намечены принципы генетической борьбы с вредителями (А. С. Серебровский в СССР, Д. Норт в США и др.).
Развитие медицинской Э. началось с изучения комаров — переносчиков малярии (русский ученый В. Я. Данилевский, 1888; итальянский ученый Дж. Б. Грасси, 1901). Была выяснена роль и других кровососущих насекомых в распространении многих опасных заболеваний человека и животных (сведения обобщены немецким ученым Э. Мартини, 1923, 1941, и др.). В СССР большую роль в развитии медицинской и ветеринарной Э. сыграли труды В. Н. Беклемишева (по малярийным комарам) и Е. Н. Павловского, создавшего теорию природной очаговости трансмиссивных (т. е. переносимых насекомыми и другими членистоногими) болезней человека и животных. Были разработаны практические мероприятия, обеспечившие действенную защиту населения и с.-х. животных от опаснейших заболеваний, передаваемых насекомыми.
Институты, общества, печать, конгрессы. Общие проблемы Э. в СССР разрабатываются в Зоологическом институте АН СССР, в институте эволюционной морфологии и экологии животных АН СССР и в зоологических институтах союзных республик; проблемы с.-х. и лесной Э. — во Всесоюзном институте защиты растений и институтах защиты растений союзных республик; в отраслевых научно-исследовательских институтах; медицинской Э. — в институте малярии и паразитарных заболеваний АМН СССР. С 1859 существует, Всероссийское энтомологическое общество (ныне Всесоюзное энтомологическое общество). Основные периодические издания по Э. в СССР — «Энтомологическое обозрение» и «Труды Всесоюзного энтомологического общества». Систематические описания насекомых территории СССР дает многотомная «Фауна СССР» («Фауны» издаются во многих странах мира). Рефераты мировой энтомологической литературы помещаются в «Реферативном журнале. Биология», в «Biological Abstracts», «Entomology Abstracts», а по практической Э. в «Review of Applied Entomology». Периодически созываются международные энтомологические конгрессы (1-й в 1910 в Оксфорде, Великобритания; 15-й в 1976 в Вашингтоне, США).
Лит.: Холодковекий Н. А., Курс энтомологии теоретической и прикладной, 4 изд., т. 1—3, М. — Л., 1927—31; Шваквич Б. Н., Курс общей энтомологии, М. — Л., 1949; Учебник медицинской энтомологии, под ред. В. Н. Беклемишева, ч. 1—2, М., 1949; Кузнецов Н. Я., Основы физиологии насекомых, т. 1—2, М. — Л., 1948—53; Шовен Р., Физиология насекомых, пер. с франц., М., 1953; Щеголев В. Н., Сельскохозяйственная энтомология, М. — Л., 1960; Чеснова Л. В., Очерки по истории прикладной энтомологии в России, М., 1962; Определитель насекомых Европейской части СССР, т. 1—5, М. — Л., 1964—70; Бей-Биенко Г. Я., Советская энтомология за 50 лет, «Энтомологическое обозрение», 1967, т. 46, в. 3; Воронцов А. И., Лесная энтомология. 2 изд., М., 1967; Гилмур Д., Мегаболизм насекомых, пер. с англ., М., 1968; Яхонтов В. В., Экология насекомых, 2 изд., М., 1969; Класс насекомых, в кн.: Жизнь животных, т. 3, М., 1969; Бей-Биенко Г. Я., Общая энтомология, 2 изд., М., 1971; Тыщенко В. П., Основы физиологии насекомых, ч. 1, Л., 1976; Руководство по физиологии органов чувств насекомых, М., 1977; Schröder Chr., Handbuch der Entomologie, Bd 1—3, Jena, 1912—29; Essig Е. 0., A history of entomology, N. Y., 1931; Snodgrass R. E., Principles of insect morphology, N. Y. — L., 1975; Traite dé Zoologie, ed. P.-P. Grasse, v. 9—10, P., 1949—51; Imms A. D., A general textbook of entomology, 9 ed., L., 1957; Wigglesworth V. B., The principles of insect physiology, 6 ed., L. — N. Y., 1965; Weber Н., Grundriss der Insektenkunde, 4 Aufl., Jena. 1966; The physiology of insecta, ed. M. Rockstein, 2ed., V. 1—6, N. Y. — L., 1973—74; History of entomology, Palo Alto (Calif.), 1973.
Удивительные насекомые
Книга рассказывает об удивительном мире насекомых, об уникальных качествах, присущих только этим живым существам. Ученым до сих пор не удалось разгадать множество загадок, связанных с насекомыми; пока существуют только различные гипотезы, с которыми читатель познакомится на страницах этой книги. Книга адресована любознательным старшеклассникам, а также всем, кто интересуется энтомологией и кому небезразлично будущее окружающей нас природы.
Оглавление
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Удивительные насекомые предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
Энтомология как одно из интереснейших направлений зоологической науки
Наука, полная загадок
Что такое энтомология
Энтомология — удивительная наука. Представьте себе, сколько в мире насекомых! И насколько они непохожи на нас, людей, да и на животных, обитающих рядом с нами! Люди проявляли интерес к насекомым с глубокой древности, но и по сей день далеко не все виды этих существ изучены в достаточной степени. И любой энтомолог может неожиданно стать первооткрывателем какого-нибудь жучка или особенностей поведения отдельного вида мухи.
Свидетельства внимания человека к насекомым обнаружены в папирусах Древнего Египта, в ассирийской клинописи. Великий ученый древности Аристотель, который одним из первых систематизировал животных, относил насекомых к группе «животные без крови».
Анатомию и развитие насекомых изучали различные исследователи. Марчелло Мальпиги и Ян Сваммердам (XVII век) предложили свою классификацию насекомых: по способу превращения. В следующем веке благодаря Карлу Линнею эта классификация была усовершенствована. С XVIII века и берет свое начало научная история энтомологии. Именно в этот период натуралисты и путешественники проводили многочисленные исследования и совершали открытия в мире насекомых. Но самостоятельной наукой энтомология тогда еще не стала.
XIX век стал временем бурного развития энтомологии. Публиковалось огромное В XX столетии энтомология продолжала интенсивно развиваться. Стали формироваться ведущие отрасли науки, были заложены основы современной классификации насекомых. Ученые уделяли все больше внимания физиологии насекомых, их влиянию на экологию, биологическим и химическим способам борьбы с насекомыми-вредителями.
Итак, энтомологией называется раздел науки о животных, в котором предметом исследования являются насекомые. Но так сложилось далеко не сразу. Первоначально энтомология занималась изучением только членистоногих. Но постепенно энтомология стала наукой, изучающей исключительно насекомых. Поскольку насекомых в мире огромное количество (более трех миллионов видов!), энтомология подразделяется на ряд дисциплин:
— апиология, или апидология — это наука о пчелах; — блаттоптерология — о тараканах;
— гименоптерология — о перепончатокрылых насекомых (наездниках, пчелах, осах, пилильщиках, муравьях);
— диктиоптерология — о богомолах, термитах и тараканах;
— диптерология — о двукрылых насекомых (мухах, комарах);
— колеоптерология — о жесткокрылых насекомых;
— лепидоптерология — о чешуйчетокрылых насекомых, то есть бабочках;
— мирмекология — о муравьях;
— одонатология — о стрекозах;
— ортоптерология — о прямокрылых насекомых (саранчовых, сверчках, кузнечиках);
— трихоптерология — о ручейниках.
Как видим, это подразделение достаточно условно. Некоторые разделы энтомологии занимаются каким-либо одним видом насекомых, другие изучают несколько близких видов.
Ученые-энтомологи по сей день не могут создать наиболее полную и всеобъемлющую классификацию этих созданий. Между различными группами насекомых существуют переходные формы, что значительно усложняет задачу исследователей. Объединение насекомых в ту или иную группу также происходит порой по совершенно различным принципам и признакам.
Конечно, исследователи стараются в систематике насекомых отобразить родственные связи между группами. Благодаря этому принципу современная систематика является более точной, чем была всего пятьдесят лет назад. К тому же в настоящее время энтомологи владеют данными молекулярной биологии и генетики, могут использовать для исследования очередного вида жучков или бабочек современные высокоточные приборы. Тем не менее радикально систематика насекомых не менялась уже очень много лет, и значительно большей точностью она тоже похвастаться пока не может.
Впрочем, современная энтомология может гордиться и открытиями, и перспективами развития. Например, многие виды, полезные человеку, были одомашнены, некоторых насекомых разводят искусственно.
Огромное количество сил и времени ученые уделяют так называемым «общественным» насекомым, таким как муравьи и пчелы. Некоторые исследователи убеждены, что эти две группы перепончатокрылых обладают способностью к абстрактному мышлению и рассудочной деятельности.
Как изучают насекомых
Поскольку энтомология — это часть науки зоологии, она включает в себя и все те дисциплины, которыми занимается зоология. Энтомология, как и любая отрасль науки о животных, рассматривает:
— историю эмбрионального и постэмбрионального развития;
— учение о географическом распространении насекомых;
— классификацию и систематику насекомых.
Общая энтомология занимается изучением строения, жизнедеятельности насекомых, их индивидуального развития. Также общая энтомология изучает многообразие форм насекомых и их экологию. Из общей энтомологии выделяются также прикладные дисциплины. Это сельскохозяйственная, лесная, медицинская и ветеринарная энтомология. Прикладная энтомология занимается прежде всего изучением насекомых, наносящих вред растениям и живым существам, а также полезных для человека насекомых.
Прикладная энтомология начала развиваться несколько раньше остальных ветвей этой науки. Ведь среди насекомых — множество вредных для человека, сельскохозяйственных угодий, лесов. А есть и полезные, такие как пчелы или шелкопряды. И человечество старалось изучать особенности насекомых, чтобы найти средства борьбы с ними или, наоборот, способы им помочь. Значение прикладных отраслей энтомологии подтверждается появлением все новых энтомологических сообществ и специализированных изданий.
Особенно активно велись поиски методов борьбы с насекомыми, вредящими человеку, разносчиками болезней. В то же время, изучая насекомых, вредящих культурным растениям, ученые получили много новой и полезной информации, и не только в практическом отношении — выясняя, как можно бороться с вредителями, — но и в теории. Исследования дали обширную информацию по вопросам паразитизма насекомых, по способам их размножения. Серьезные исследования образа жизни и особенностей вредных для человека насекомых позволяют разрабатывать эффективные методы борьбы с ними.
Благодаря изучению насекомых энтомологи обнаружили высокую сложность взаимоотношений между их видами. В частности, это явления паразитизма и симбиоза. Паразитизм наиболее часто встречается у перепончатокрылых и двукрылых. При этом некоторые паразиты живут за счет одного определенного вида насекомых, другие же используют в своих целях самые разные виды. Это открытие обладает, помимо чисто научной, и практической ценностью. Ведь если обнаружить насекомое-паразит и привлечь его к борьбе с вредными насекомыми, то такие меры будут не только высокоэффективными, но и экологически безопасными.
Симбиоз особенно часто встречается в «обществе» термитов и муравьев. Жизнь симбионтов тесно связана с жизнью хозяев.
Значение насекомых в нашей жизни сложно переоценить. Согласно последним данным, только благодаря насекомым на Земле появились все цветковые (покрытосемянные) растения. Даже растения, опыляемые ветром (анемофильные), произошли от растений, опылявшихся насекомыми. А растительная пища, как известно, составляет около 50 % рациона человека. И целых 15 % растительной пищи, важной для существования людей и сельскохозяйственных животных, зависит от насекомых-опылителей.
Насекомые на страже закона
К особой ветви энтомологии относится судебно-медицинская энтомология. Эта наука появилась сравнительно недавно, и занимается она изучением особенностей развития насекомых на трупе. Благодаря насекомым судебные медики могут определить многие особенности смерти человека, и это помогает в раскрытии преступлений.
О насекомых-«детективах» можно прочесть в документах, датируемых XIII веком. Например, в китайском манускрипте 1235 года «Очищение от зла» описана такая история. Древний следователь столкнулся с необходимостью найти убийцу, который зарезал крестьянина на рисовом поле. От местных жителей ему ничего не удалось узнать. И он приказал собрать их всех на деревенской площади. Крестьяне должны были прийти с серпами, своими орудиями труда. Они сложили серпы на землю, и спустя некоторое время стало заметно, что к одному из серпов слетаются мухи. При осмотре заметили, что на лезвии серпа есть следы крови. Хозяин серпа признал свою вину.
С незапамятных времен известно, что мухи, двукрылые насекомые, первыми появляются на трупе. Впоследствии судебная энтомология обросла большим количеством подобных фактов. Очень многое для ее развития сделали натуралисты. Например, в книге Ж. А. Фабра «Нравы насекомых», изданной в 1898 году, описываются насекомые-«санитары», утилизирующие тела животных за несколько дней.
Некоторые историки даже назвали дату «рождения» такой науки, как судебная энтомология. Это 1668 год, в котором появилась работа итальянского врача и натуралиста Франческо Реди (1626–1697). В ней исследователь впервые доказал, что «мясные черви» — это личинки мух. Ранее ученые были уверены в самопроизвольном зарождении таинственных насекомых.
Только спустя почти 200 лет в судебной медицине начали использовать результаты исследований, посвященных насекомым. Эта информация помогала медикам определять предполагаемое время захоронений. Но по-настоящему прикладной характер эта наука обрела в 1850 году, когда французский исследователь М. Бержере с помощью познаний в энтомологии смог раскрыть преступление. Он же впервые доказал, что с помощью насекомых можно установить давность смерти человека.
Первая школа судебной энтомологии появилась спустя еще несколько десятков лет. Пьер Менье, ее основатель, опубликовал свои исследования в статье «О применении энтомологии в судебной медицине» в 1883 году, а в 1894 году увидел свет его труд «Фауна трупа».
В нашей стране заметный вклад в судебную энтомологию внес В. П. Петров. В 1968 году он одним из первых предложил схему определения времени смерти по насекомым. Ученый был убежден, что энтомология помогает не только в определении времени смерти, но и позволяет уточнить место этого события.
Современная наука шагнула значительно дальше. Исследователи разработали разнообразные методы, с помощью которых по насекомым и их генетическому анализу удается доказать контакт между жертвой и преступником.
Изначально судебная энтомология рассматривалась в достаточно узком аспекте. Исследователей интересовали прежде всего пути раскрытия преступлений с помощью насекомых. Современная наука этим не ограничивается. В судебной энтомологии наших дней можно выделить три направления.
Судебно-медицинское направление помогает установить время и место смерти человека, обнаружить обстоятельства, которые могли привести к трагедии.
Эколого-исследовательское направление занимается изучением последствий воздействия насекомых на человека и его среду обитания. Это направление изучает также применение пестицидов, которое привело к заболеваниям или гибели людей.
Исследовательское направление изучает случаи загрязнения пищевых продуктов насекомыми.
Каким же образом насекомые помогают следователям? Все дело в их предпочтениях. Например, энтомологи знают, что отдельные виды падальных мух предпочитают обитать в городах (лат. Calliphora vicina). Другие (лат. Calliphora vomitoria), напротив, живут преимущественно в сельской местности. Соответственно, если погибший насильственной смертью человек обнаружен в деревне, но на нем нашли личинки мух-«горожанок», можно предположить, что преступление произошло в городе, после чего тело по каким-то причинам перевезли. Иногда даже такой, казалось бы, незначительной детали достаточно для раскрытия серьезного преступления.
Муха синяя красноголовая (Calliphora vicina)
Муха синяя мясная черноголовая (Calliphora vomitoria)
О передвижениях транспортного средства могут «рассказать» многие насекомые. Некоторые из них обнаруживаются на фарах, — ведь их привлекает свет. Многих мелких насекомых можно занести в салон автомобиля на обуви. Все эти детали в случае необходимости помогают следствию увидеть более полную картину преступления.
Насекомые помогают ученым
Исследователи-палеоэнтомологи загорелись идеей воссоздать в современном мире древних насекомых. Ведь по данным науки, несколько тысячелетий назад насекомые были во много раз крупнее своих потомков. Например, размах крыльев стрекозы мог достигать 70 см! Существовала гипотеза, объясняющая такую разницу в размерах между древними и современными насекомыми. Ученые предположили, что во всем виноват… кислород. Когда-то давно, много тысяч лет назад, концентрация кислорода в воздухе была значительно выше.
Американские ученые из Университета штата Аризона под руководством Джона ван ден Брукса решили проверить эту гипотезу экспериментальным путем.
Ученые поставили перед собой задачу определить, как количество кислорода влияет на эволюцию и физиологические особенности различных видов. При изучении окаменелостей, обнаруженных в палеонтологических раскопках, Джон ван ден Брукс столкнулся с очевидной трудностью: как определить, что происходило в древности, если мы точно не знаем, как обстоит дело сейчас?
Сначала ученый намеревался провести эксперимент на крокодилах, как одних из самых древних животных. К сожалению, для взросления этим созданиям нужно 17 лет. Поэтому исследователь обратил внимание на насекомых, жизненный цикл которых значительно короче. Его группа начала выращивать в лаборатории стрекоз, тараканов, кузнечиков.
Участниками первых экспериментов стали жуки и плодовые мушки. Плодовые мушки в среде с высоким содержанием кислорода значительно увеличились в размерах. Успех опыта окрылил ученых, и они продолжили эксперименты.
Сложнее всего было со стрекозами, ведь эти красивые насекомые — хищники, и им необходима охота. Удалось вырастить только 75 особей, по 25 в каждой из трех групп. Группы подразделялись по концентрации кислорода. Самое высокое количество этого газа в воздухе из известных показателей — 31 %, современный уровень — 21 % и, наконец, самый низкий из известных показателей — 12 %. При наиболее высоком содержании кислорода стрекозы выросли на 15 % крупнее, чем в обычных условиях. При низких содержаниях кислорода насекомые уменьшились на 20 %. Даже руководствуясь этими цифрами, можно делать предположение об изменениях кислородного состава на нашей планете.
С тараканами, гораздо менее прихотливыми созданиями, удалось поработать в семи группах: от 12 % до 40 % содержания кислорода.
Почти все группы «подопытных» в атмосфере, перенасыщенной кислородом, росли значительно быстрее. При более низком уровне кислорода у большинства видов (10 из 12) отмечалось уменьшение размеров. Это также соответствовало первоначальным предположениям.
Однако тараканы удивили ученых. При наиболее высокой концентрации кислорода они росли в два раза медленнее. Почему? Исследователи параллельно занялись и этим вопросом. Трахейные трубки «экспериментальных» тараканов, используемые для дыхания, значительно меньше. То есть, по сути, насекомые приспособились и поглощают практически такое же количество кислорода, как и в современном мире. А при сниженной концентрации кислорода их трахейные трубки значительно увеличиваются.
Впрочем, кислород все же оказал влияние на физиологическое развитие тараканов. При высоком содержании кислорода они более активно размножались. Эти результаты были получены в 2010 году.
Работы ученых продолжаются. Исследователи намерены тщательно изучить «ископаемых» тараканов, например тех, которые сохранились в янтаре. Они уверены: это может привести к получению новой информации об эволюции на планете. Ведь в зависимости от толщины трахей у тараканов прошлого можно определить количество кислорода в окружающей среде тысячелетия назад.
Джон ван ден Брукс обнаружил в янтаре насекомых, у которых сохранились трахеи, и смог их измерить. В настоящее время он занимается исследованием поведения насекомых в среде, богатой кислородом. Для этих целей используются высокоскоростные камеры наблюдения, точнейшие электронные весы и другие технические новинки.
Защитим тех, кто слабее нас!
К сожалению, в процессе развития энтомологии пострадали очень многие виды безвредных и полезных насекомых. Происходило это в результате непродуманной хозяйственной деятельности человека, попыток избавиться от сельскохозяйственных вредителей с помощью недостаточно исследованных химических средств и по многим другим причинам.
Степной толстун (Bradyporus multituberculatus)
Степная дыбка (Saga pedo Pall.)
Ученых тревожит уменьшение численности обитателей юга и средней полосы России — бескрылых кузнечиков. Два их вида — степной толстун (лат. Bradyporus multituberculatus) и степная дыбка (лат. Saga pedo Pall.) — постепенно исчезают с лица Земли. Эти создания совершенно безвредны. Они отличаются большими размерами и привлекают людей в качестве сувениров…
По той же причине сокращается численность жужелицы крымской (лат. Carabus (Procerus) scabrosus tauricus), которая истребляет виноградную улитку и приносит безусловную пользу виноградарству. Страдают от собственной красоты жуки-олени (лат. Lucanus cervus) и бабочки-парусники (лат. Papilionidae).
Жужелица крымская (Carabus (Procerus) scabrosus tauricus)
Жук-олень (Lucanus cervus)
Махаон (Papilio machaon)
Пчела настоящая (Apidae)
Самое печальное, что в настоящее время во всем мире наблюдается массовая гибель пчел. Только представьте, насколько катастрофическим может стать это явление для всего человечества! Ведь ценность этих насекомых для человека заключается и в способности давать мед, и в опылении цветов. Благодаря пчелам около 80 % различных растений в мире могут размножаться. А ведь это едва ли не третья часть рациона жителей нашей планеты. Ученые говорят, что исчезновение пчел может привести к серьезным последствиям, таким как острая нехватка фруктов и овощей, а также мясных и молочных продуктов. Исследователи определили предполагаемый спектр причин, которые привели к сложившейся ситуации, — применение пестицидов в сельском хозяйстве, неправильные методы пчеловодства, выращивание монокультур.
Откуда берутся насекомые?
Наука о насекомых — энтомология — зародилась в глубокой древности. Эта интереснейшая наука на протяжении многих веков базировалась на наблюдениях, гипотезах и, конечно, на удивительных открытиях. Множество заблуждений, догм и мифов тормозили развитие энтомологии, и это было неизбежно — ведь далеко не сразу у ученых появились возможности для точных лабораторных исследований. Но, невзирая на все трудности, изучение насекомых постепенно продолжалось.
Интерес к наблюдению за насекомыми вполне оправдан: ведь они всегда рядом, от них невозможно скрыться. От насекомых люди испытывали множество неудобств, справиться с которыми в те далекие времена было практически невозможно. Кроме того, в самих насекомых есть что-то завораживающее. Их необычный внешний вид, способы питания и размножения, движения, звуки, которые они издают, — все это кажется таким загадочным и интересным, а иногда просто-таки зловещим.
О том, как опасны бывают насекомые и какой разрушительный вред связан с ними, люди знали с незапамятных времен. Ассирийские клинописные таблички и египетские папирусы донесли до нас сведения об опустошительных налетах саранчи. Нетрудно представить, какие страшные последствия испытывали на себе люди после подобных событий. Но нельзя также не признать, что люди издавна знали, как можно использовать насекомых для своей пользы. Например, в Древнем Китае весьма успешно разводили тутового шелкопряда. Также в древнекитайских источниках есть сведения о том, как бороться с насекомыми — вредителями насаждений. То есть уже в те далекие времена люди на практике стремились, во-первых, обезопасить себя от насекомых и, во-вторых, получить от них максимум пользы.
Поэтому неудивительно, что насекомые так или иначе привлекали внимание человека, ведь они интересны сами по себе благодаря своему строению и образу жизни и, кроме того, они постоянно окружают человека. Появлялось множество самых различных мнений и теорий, касающихся жизни этих существ. При этом одним из самых главных был вопрос — откуда берутся насекомые? Какие таинственные силы приводят к тому, что на Земле постоянно появляются полчища летающих, ползающих, жужжащих существ? Загадочных и непонятных, а оттого еще более интересных и завораживающих своей непохожестью на других обитателей нашей планеты. Даже и сейчас осталось немало загадок, связанных с миром насекомых. И это несмотря на то, что в распоряжении современных ученых есть множество методов и технических средств, которых не было и не могло быть в далекой древности. В те времена в основе всех открытий были исключительно наблюдения, сделанные людьми. Шло время, проходили года и столетия. Но мы и сейчас не можем не признавать заслуг ученых-натуралистов далекого прошлого — ведь именно благодаря им появилась и получила бурное развитие энтомология.