Одетые в панцирь

К членистоногим относятся ракообразные, паукообразные, многоножки и насекомые, т. е. животные, имеющие ряд общих признаков. Важнейшими из этих признаков являются: членистость тела, хитиновый покров, одновременно являющийся наружным скелетом, членистые конечности и др. Все специфические признаки членистоногих связаны с тем, что у них тело покрыто очень плотной и прочной кутикулой, которую можно сравнить с доспехами средневековых рыцарей. Прочность и твердость кутикулы членистоногих настолько велики, что в тех местах, где она достигает большой толщины, покровы теряют гибкость. Подвижность члеников тела относительно друг друга, необходимая для движения, у членистоногих достигается тем, что между твердыми участками сохраняются перепончатые участки с очень тонкой и гибкой кутикулой. Далеко не все членики у членистоногих подвижны относительно друг друга, очень часто происходит полное слияние соседних члеников, особенно в передних отделах тела.

Другая важная особенность членистоногих - большое число конечностей. У их далеких предков - кольчатых червей, которые жили в морях, - каждый членик длинного тела был снабжен парой конечностей. Впоследствии число конечностей уменьшилось, часть их атрофировалась, другие изменили свой облик и превратились либо в органы осязания - усики, либо в ротовые органы - челюсти, использующиеся для захватывания и размельчения пищи. Конечности часто бывают настолько видоизменены, что их трудно даже признать за таковые, например хоботок клеща, комара или клопа. Число пар конечностей, которые служат для передвижения, неодинаково у разных членистоногих. Для насекомых характерно наличие трех пар ног, для паукообразных - четырех пар, а у некоторых многоножек число ног превышает сотню.

Поскольку конечности у членистоногих, как и все тело, покрыты кутикулой, их движение возможно тоже только при разделении ног на членики. По строению конечностей эти животные и получили свое название. Каждый членик ноги - это трубка, вдоль которой проходит мышца, сокращением которой двигается следующий членик. В целом такая конструкция напоминает грузовой кран, вдоль стрелы которого тянется трос, на котором поднимают груз. Сустав между соседними трубками допускает сгибание в каком-то одном направлении, но, поскольку таких трубок несколько и все они соединены суставами со своим направлением сгиба, нога членистоногого может совершать очень сложные движения.

В теле членистоногого обычно можно различить три отдела: голову, на которой находятся основные органы чувств, помогающие ориентироваться в пространстве (глаза, усики), органы захватывания пищи (членики головы у членистоногих слитные); далее следует грудь - тот отдел тела, на котором располагаются основные двигательные придатки - ноги, а у насекомых крылья; задний отдел тела называется брюшком. У многоножек все туловищные членики более или менее одинаковы, и тогда в теле животного различают только два отдела - голову и туловище. У паукообразных сливаются головной и грудной отделы, образуя головогрудь. А у клещей вообще утрачиваются границы между отделами, тело слитное.

Наземные членистоногие размножаются половым путем и откладывают яйца, а некоторые из них способны к живорождению. Выходящие из яиц молодые животные, или личинки, растут и периодически линяют, т. е. освобождаются от ставшего тесным старого панциря. Поскольку прочная кутикула, одевающая тело, не растягивается, животное растет в тот краткий период времени, когда оно при линьке сбросило старую кутикулу, а новая еще не успела достаточно затвердеть. Взрослая, способная к размножению стадия развития членистоногих получила название имагинальной стадии, или имаго. Крылатые насекомые, достигшие взрослого состояния, прекращают линять и более не растут, но у многоножек линьки и рост не прекращаются после наступления половозрелости.

Отдельные группы наземных членистоногих различаются усиками, количеством и строением ног, а также другими особенностями. При встрече с ними в природе в первую очередь обратите внимание на наличие усиков. Если их нет, то перед вами паукообразное, в "визитной карточке" которого написано: голова без усиков (у пауков спереди головогруди может быть заметна пара педипальп, выглядящих как маленькие ноги), слита с грудью в нерасчлененную головогрудь; ног четыре пары. Многоножки, ракообразные и насекомые обладают усиками. Если ног больше семи пар, то перед вами многоножка; ее тело удлиненное, состоит из многочисленных одинаковых члеников, несущих по одной или две пары ног. Не более чем тремя парами ног обладают насекомые. Их тело может быть разнообразной формы, часто снабжено крыльями. У обычных наземных ракообразных, называемых мокрицами, ноги, приспособленные для бега, в числе семи пар находятся только на передних (грудных) члениках, а конечности задних (брюшных) члеников сильно укорочены, видоизменены и выполняют иные функции, не связанные с передвижением животного.

Итак, герои нашей книги - разнообразные и многочисленные животные с членистыми ногами, одетые в панцирь. В природе все живые существа, большие и маленькие, живут в тесном контакте друг с другом, т. е. в сообществах, которые именуются биоценозами. Энергия, необходимая для жизнедеятельности, передается от одного организма к другому с пищей, это осуществляется путем поедания одних животных другими. Последовательность поедания определяет образование в биоценозах пищевых цепей. Например, многие растительноядные насекомые, скажем, тли, питаются соками сосны. В скоплениях тлей на хвоинках заметны личинки божьих коровок, похожие на щетинистых толстых коротких червяков, - они без устали поедают тлей. Прожорливые личинки божьих коровок сами, в свою очередь, подвергаются нападению пауков. В ветвях шныряют насекомоядные птицы, хватая все без разбору, и первыми их внимание привлекают упитанные пауки. Сами же насекомоядные птицы часто становятся жертвой хищной птицы. Если мы теперь стрелками соединим всех жертв и хищников, как это делают экологи, то получится такая цепь питания: сосна → тли → божьи коровки → пауки → насекомоядные птицы → хищные птицы. Стрелки показывают направление, в котором движутся органические вещества.

Таких или подобных пищевых цепей в любом природном сообществе всегда много, они сложно переплетаются, образуя пищевую сеть. Принцип образования пищевой сети прост. Все организмы, получающие пищу от растений через одинаковое число этапов, считаются принадлежащими к одному трофическому уровню (или уровню питания). Следовательно, зеленые растения будут занимать первый трофический уровень, растительнасекомоядные животные - второй (он еще называется уровнем первичных потребителей), хищники, поедающие растительноядных животных, - третий (уровень вторичных потребителей), а вторичные хищники - четвертый (уровень третичных потребителей) и т. д., но не до бесконечности, так как в каждом звене энергия тратится на жизнедеятельность. Один вид животных может занимать сразу несколько трофических уровней, в зависимости от того, каких животных он использует в пищу, а любой трофический уровень может быть представлен не одним, а несколькими видами, в результате чего и происходит переплетение пищевых цепей.

Наземные членистоногие: паукообразное, многоножка, насекомое и мокрица

В природных сообществах членистоногие занимают второй, третий и четвертый трофические уровни. Особенно многочисленны они на втором уровне, где по числу особей видное место принадлежит растительноядным насекомым. Многие насекомые питаются вегетативными частями растений: листьями, веточками, корнями и т. д. Особая группа насекомых, так называемые ксилофаги, питается древесиной и корой. К таким насекомым относятся жуки-усачи, жуки-короеды, жуки-златки, бабочки-древоточцы и др. Генеративными частями растений, т. е. частями цветка и нектаром, питаются цветочные мухи, пчелы, многие жуки и бабочки. Потребляя зеленую биомассу, растительноядные животные тем самым снабжают питательными веществами хищников, те - своих хищников и т. д. В итоге в природном сообществе возникает направленное движение веществ от растений к бактериям, которые разлагают органическое вещество, делая его доступным для растений. Так возникает круговорот веществ - необходимое условие существования природных сообществ. Для того чтобы круговорот веществ не прервался из-за какой-нибудь случайности, от одного растения должно начинаться сразу несколько цепей питания, причем эти цепи должны как бы дублировать друг друга. Множественное дублирование пищевых цепей составляет важное условие устойчивости природных систем, а если они дублируются на уровне вида, т. е. параллельные цепи представлены разными видами, то устойчивость природных сообществ значительно повышается, так как выпадение (уничтожение) одного вида животных не прекращает круговорота веществ. Такое множественное дублирование пищевых цепей на уровне вида может обеспечить только самая богатая видами группа животных - членистоногие.

Третий и четвертый трофические уровни представлены многочисленными хищными насекомыми, пауками, сенокосцами и губоногими многоножками. Между растительноядными животными и хищниками существует тесная взаимосвязь: чем больше первых, тем интенсивнее размножаются вторые и, наоборот, падение численности растительноядных видов вызывает сокращение хищников. В результате такой согласованности в природных сообществах устанавливается подвижное равновесие. Однако время от времени в природе наблюдается удивительное явление - массовое размножение растительноядных насекомых. Быстро размножающиеся насекомые уничтожают всю окружающую растительность: деревья, кустарники, посевы и т. п. Численность их, еще так недавно регулировавшаяся хищниками и паразитами, вдруг выходит из-под контроля, они становятся вредителями. И только в том случае, если звено хищников представлено не одним - двумя, а сразу многими видами, вспышка массового размножения будет подавлена. Обеспечивает же видовое разнообразие в звене первичных хищников только самый богатый видами класс животных - насекомые. Способствуют этому и другие хищные членистоногие, например паукообразные, однако для нормального существования природных сообществ прежде всего необходимо, чтобы в них обитало большое число видов насекомых.