Жук бомбардир. особенности, образ жизни и среда обитания насекомого

Чем полезен жук для человека

Польза от большинства видов таких насекомых очевидна – они поедают многоножек, червей, мокриц, вредителей огородов и садов, а также их личинки. Благодаря крепким челюстям особи могут совладать почти со всеми паразитами.

Имеются еще и определенные разновидности вредоносных хлебных жужелиц, однако по большей части они приносят только пользу. Существа действительно способны уничтожать прибывающее число садово-огородных вредителей, но главное — могут делать это вовремя.

Такие жуки в природе входят в число особей, хорошо интродуцированных для защиты от вредителей. Как и большинство других насекомых, жужелица нередко остается незамеченной, в особенности людьми, которые практически не интересуются жуками. Но это все равно не препятствует ее участию в борьбе с паразитами огородов и садов.

Описание насекомого и жизненный цикл

Внешний вид жука-бомбардира может варьироваться, однако в основном насекомое достигает в размерах около 1,8 см в длину, а его тельце имеет продолговатую форму. К общим чертам жуков семейства Carabidae относят следующие:

1. крылья, защищенные плотным панцирем (надкрылья);
2. темный цвет надкрыльев (коричневый, темно-зеленый);
3. яркого цвета голова;
4. рыжее тельце;
5. шесть лапок, расположенных симметрично относительно тельца;
6. пара длинных антенн.

Яркий окрас свидетельствует об опасности насекомого и его хищном характере. Питается жук-бомбардир преимущественно личинками насекомых и дождевыми червями. Продолжительность жизни составляет лишь две недели, но за этот период жук проходит все стадии развития. Самка откладывает яйца в безопасных местах (грязь, листья увядших растений), чтобы избежать на них охоты других хищников. Через определенный период из яиц формируются личинки, которые на всех стадиях развития активно паразитируют на куколках медведки. Повзрослевшая личинка проходит несколько этапов линьки и в итоге превращается во взрослого жука.

Насекомое предпочитает вести ночной образ жизни и устраивает свое жилище в труднодоступных местах. Это вынужденная защита жука от своих собратьев и птиц, так как он часто становится объектом нападения. У жука-бомбардира отсутствует способность быстро взлетать, поэтому ему необходимо какое-то время быть предельно осторожным, когда он находится на земле.

Если насекомое чувствует опасность, то моментально выпрыскивает в противника несколько мощных струй ядовитого вещества.

Защитный механизм

Наличие развитых парных желёз на конце брюшка, выделяющих токсичные и пахучие вещества характерно для всех представителей подотряда Adephaga. Однако способностью выстреливать горячей жидкостью обладают лишь жуки-бомбардиры. Механизм работы их желёз лучше всего изучен для представителей подсемейства Brachininae.

Эти жуки обладают двумя симметрично-расположенными железами внутренней секреции, каждая из которых через длинный канал выделяет в собственный резервуар смесь гидрохинонов и пероксида водорода. С резервуарами связаны реакционные камеры меньшего размера, обладающие плотными толстыми стенками. В них содержится каталаза и пероксидаза. Во время выстрела стенки первого резервуара сжимаются и смесь реагентов поступает в реакционную камеру. Там под действием ферментов на пероксид водорода образуется атомарный кислород. Он окисляет гидрохиноны до хинонов (в основном 2-метил-1,4-бензохинон). Обе реакции экзотермические и вызывают разогрев смеси до 100 °C. Появление в реакционной камере кислорода увеличивает объём вещества и оно выбрасывается наружу через отверстия на кончике брюшка. Этот кончик у Brachininae подвижен и позволяет направлять струю жидкости точно на врага. Для Stenaptinus insignis известно, что выстрел длится 8—17 мс, причём он состоит из 4—9 непосредственно следующих друг за другом выбросов горячей жидкости со скоростью около 10 м/с. В лабораторных условиях после недельного покоя бомбардиры способны делать от 10 до 30 выстрелов, прежде чем у них истощится запас реагентов.

Представители подсемейства Paussinae обладают менее подвижным брюшком и при необходимости атаковать врага, находящегося спереди, они выпускают горячую жидкость на специальные выступы надкрылий, направляющие её вперёд. Лучше всего эти выступы видны у жуков трибы Ozaenini. Goniotropis nicaraguensis (Ozaenini) выбрасывает непульсирующую струю со скоростью 2,4 м/с.

Более примитивный механизм защиты описан у представителей трибы Metriini. Они не формируют струи, как остальные бомбардиры, а выделяют пузырящуюся и брызгающуюся в разные стороны жидкость, содержащую в основном неметилированные хиноны и не такую горячую (55—77 °C). Их брюшко также малоподвижно, однако вместо коротких выступов, подобно трамплинам направляющих жидкость в сторону от тела жука, они имеют длинный канал, проводящий её вдоль надкрылий до самого их основания, где она уже начинает пузыриться.

Физика выстрела

Энтомологи проводили массу экспериментов перед тем, как понять устройство оружия насекомого бомбардир (жук). Описание процессов, протекающих внутри, удалось получить только с использованием специального оборудования. Путём препарирования учёные выяснили, что полость брюшка особи имеет две небольшие железы. Каждая из них вырабатывает и аккумулирует различные по своему химическому составу вещества – пероксид водорода и гидрохинон.

А сам процесс взаимодействия реагентов и их выброса удалось тщательно изучить сотрудникам Массачусетского технологического института. Команда Кристины Ортиз использовала синхротронную рентгеновскую съёмку, чтобы познать все секреты природной защиты бомбардиров.

Работа показала, что внутри брюшка происходит серия физических и химических изменений. Реакционная камера (в которой смешиваются компоненты) снабжена толстым слоем хитина и имеет несколько эластичных клапанов-мембран. Один из них позволяет химическим составляющим попадать в резервуар, после чего он перекрывает обратный ход реагентов. Верхняя область камеры раздувается и давит на нижнюю. Когда давление максимально повышается, мембрана последнего сегмента брюшка открывается и выпускает горячую струю наружу.

Примечания

1. ↑ Eisner T., Aneshansley D. J., Eisner M., Attygalle A. B., Alsop D. W., Meinwald J. [http://jeb.biologists.org/cgi/reprint/203/8/1265.pdf Spray mechanism of the most primitive bombardier beetle (Metrius contractus)] // J. Exp. Biol. 2000 Apr; 203(Pt. 8): 1265-75.
2. ↑ Eisner T., Aneshansley D. J. [http://www.pnas.org/content/96/17/9705.full.pdf+html Spray aiming in the bombardier beetle: photographic evidence] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999 Aug 17; 96(17):9705-9.
3. ↑ Dean J., Aneshansley D. J., Edgerton H. E., Eisner T. [http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/248/4960/1219.pdf Defensive spray of the bombardier beetle: a biological pulse jet] // Science, vol. 248, 1990 Jun 8, pp. 1219-21.

Навозник или чудеса под ногами

Скарабеи ориентируются по звездам. Для навозника поднять вес больше собственного в 85-90 раз не рекорд, а жизненная необходимость. Скарабеи принимают за навоз некоторые виды семян (темного цвета, сморщенные или неприятно пахнущие), что способствуют массовому распространению деревьев или растений.

При помощи навозников в Австралии предотвратили крупнейшую экокатастрофу 19 века. Из Европы завезли почти 60 видов скарабеев, из них только 2 десятка адаптировались, но этого хватило, чтобы переработать горы коровьего навоза, который забивал, отравлял и портил миллионы га плодородной земли.

Жесткокрылая братия

Практически все плотоядные жуки обладают способностью выделять неприятные для хищников жидкости. В отличие от других представителей жужелиц, брахинины и пауссины подогревают свой «заряд» и могут вести прицельный огонь.

Наиболее изучены Brachininae, в частности, бомбардир трескучий. Он является уникальным представителем семейства жесткокрылые. Карл Линней – великий биолог, посвятивший жизнь трудам по классификации флоры и фауны, впервые описал и изучил насекомое. Трескучий бомбардир – жук, способный испускать до 500 выстрелов в секунду. Канонада сопровождается громким звуком и выделением токсичного тумана. Он обладает скромной внешностью для таких выдающихся способностей: красновато-рыжие лапки и голова, длина тела менее 1 см, тёмные надкрылья, окрашенные в сине-зелёной гамме.

Хоть для человека жук не представляет серьёзной угрозы, лучше воздержаться от близкого рассматривания особей. Попав в глаз, струя горячего яда может полностью лишить зрения. Взяв насекомое в руки, вы рискуете получить небольшие, но весьма болезненные ожоги.

Еще факты

• Местом обитания жуков считают Южную Евразию. На территории России этих представителей можно повстречать в Приморском крае.
• В питательной цепи преобладают личинки медведки и другие насекомые, дождевые черви.
• Бомбардир не представляет опасности человеку, и поэтому не было придумано каких-либо мер для борьбы с ним. Но если потребуется, то можно воспользоваться химическими средствами и аэрозолями для устранения паразитов.
• В дневное время жуки скрываются от врагов под поваленными деревьями, камнями и прячутся в траве. Могут собираться в большие группы.
• Жук не может быстро взлететь, из-за этого часто становится добычей для других насекомых и птиц.
• Приближение опасности заставляет нервную систему жука посылать импульс, из-за которого и происходит попадание химических веществ в “комнату взрыва”.
• Особи крупных размеров способны нанести вред верхним слоям человеческой кожи, если попробовать взять жука в руки без перчаток.
• Яд попадает на жертву с большой точностью, а длина струи химикатов может достигать 10 сантиметров.
• Для жука наиболее предпочтительны места вблизи водоемов.
• Полученный ожог от жука-бомбардира имеет ярко-красный цвет, а неприятные ощущения заметны длительное время.
• Жидкость вырывается из “пушки” с огромной скоростью, которая составляет примерно 8 метров в секунду.
• Можно провести полную аналогию защитной системы жука с механизмом воздушно-реактивных бомб V-1, используемых немцами во времена Второй мировой войны.
• Жуки являются излюбленным предметом обсуждения креационистов. По их мнению, насекомое доказывает невозможность эволюции. Они считают, что жуки устроены слишком сложно, чтобы быть созданными природой.

Ответы[править]

1. Это — аргумент к недоверию. Частично он основан на неточных описаниях того, как работает защитный механизм жука-бомбардира, но даже помимо этого аргумент основан на отсутствии даже поиска объяснений и подтверждающих данных. В действительности, нетрудно представить эволюционный путь развития жука бомбардира (Isaak 1997). Одной из правдоподобных последовательностей (в значительно сокращённой форме) является следующая:

   • У насекомых эволюционировали впадины для хранения хинонов и мускулы для выделения их на поверхность насекомых, когда имеется угроза быть съеденным. Впадина становится резервуаром с секреторными железами, поставляющими туда гидрохиноны. Такое образование имеется у многих жуков, включая близких родственников жуков бомбардиров (Forsyth 1970).
   • Пероксид водорода смешивается с гидрохинонами. Каталазы и пероксидазы появляются у выходного прохода резервуара, обеспечивая большее количество хинонов в выходном продукте.
   • Увеличение вырабатывания каталазы и пероксидазы приводит к вырабатыванию кислорода, а также пенистых выделений, как у жука бомбардира Metrius contractus (Eisner et al. 2000).
   • Хотя выходящий проход становится закалённой камерой для реакций, тем не менее производится больше каталаз и пероксидов; структура постепенно превращаясь в механизм современного жука бомбардира.

   Все эти шаги являются маленькими либо могут легко быть разбиты на более мелкие шаги, и все они являются, по всей видимости, селективно успешными решениями. Относительно нескольких промежуточных состояний можно сказать, что они жизнеспособны, поскольку они присутствуют среди живущих видов.

2. Жуки бомбардиры иллюстрируют другие аспекты жизни, выглядящие нецелесообразными с точки зрения дизайна:
   • Некоторые образования не имеют функций. Некоторые жуки бомбардиры обладают рудиментарными крыльями для полёта (Erwin 1970, 46,55,91,114-115,119).
3. добавить ещё ответы

Как выглядит насекомое

Жук-бомбардир – представитель подсемейств Paussinae (менее изученная группа) или Brachininae (наиболее изученная и многочисленная группа), которые относятся к жужелицам. Обитают насекомые практически повсеместно, за исключением районов Антарктиды.

Жук-бомбардир имеет ничем не привлекательную внешность:

• продолговатой формы тело достигает в длину до 3 см и имеет рыжий окрас;
• крылья насекомого защищены плотным панцирем, сверху расположены надкрылья, окрашенные в коричневый, темно-синий или темно-зеленый цвет;
• спинку некоторых бомбардиров украшает контрастный из округлых пятен узор.

Большинство представителей данного семейства не умеют летать, зато очень быстро передвигаются за счет трех пар симметрично расположенных ног. Конечности и грудь насекомого рыжих тонов. Такая же яркая и голова, на ней расположены сегментированные усы длиною до 8 мм. Окрас такого типа является свидетельством хищного характера особей данного вида (ниже представлен жук бомбардир фото).Жук-бомбардир

Жабовидные ящерицы (фринозомы)

Кровавые слезы жабовидной ящерицы

Основное средство защиты этих ящериц от врагов — стрельба собственной кровью. Они способны выпускать из глаз кровавые струи, бьющие на два метра.

Как это происходит?  При приближении опасности, прекращается отток крови из головы, что приводит к повышению в ней кровяного давления. В итоге капилляры вокруг глаз лопаются, и кровь выстреливается наружу.

Это действо сбивает с толку неприятеля и, кроме того, отпугивает хищников семейства кошачьих — им очень неприятен запах крови фринозом. А вот хищных птиц он нисколько не отталкивает, поэтому, справившись с шоком, они продолжают охоту на окровавленную жабовидную ящерицу.

Креветка Abheidae (или рак-щелкун)

Рак-щелкун

Эти животные охотятся очень необычным способом. Они затаиваются в укрытии, оставив снаружи лишь усики-антенны. Когда они улавливают звук приближающейся жертвы, то вылезают из укрытия и сильно хлопают клешнями. Звук хлопка оглушает жертву, и креветка затаскивает ее в свою нору.

Этот звук в разы громче подводного гула, создаваемого круизным лайнером.

Звук возникает вовсе не от физического удара двух частей клешни друг о друга. В момент удара образуется очень мощный поток воды, в котором начинает лопаться множество пузырьков, именно это и приводит к громкому звуку. Пустые пространства внутри клешни многократно усиливают его.

А если щелкать клешнями начнет множество креветок, тогда создаваемый ими шум может помешать военным при обнаружении подводных объектов.  

Ссылки и примечания

1. Aneshansley, Daniel J. and Thomas Eisner (1969), “Biochemistry at 100°C: Explosive Secretory Discharge of Bombardier Beetles (Brachinus),” Science, 165:61-63.
2. Dean, Jeffrey and Daniel J. Aneshansley, Harold E. Edgerton, and Thomas Eisner (1990), “Defensive Spray of the Bombardier Beetle: A Biological Pulse Jet,” Science, 248:1219 -1221, June 8.
3. “Drafting the Bombardier Beetle,” (1985), Time, p. 70, February 25.
4. Eisner, Thomas, Daniel J. Aneshansley, M. Eisner, A. B. Attygalle, D. W. Alsop, and J. Meinwald (2000), “Spray Mechanism of the Most Primitive Bombardier Beetle (Metrius contractus),” Journal of Experimental Biology, 203:1265-1275.
5. Eisner, Thomas and Daniel J. Aneshansley (1999), “Spray aiming in the Bombardier Beetle: Photographic Evidence,” Proceedings of the National Academy of Science, USA, 96:9705-9709, August.
6. Isaak, Mark (1997), “Bombardier Beetles and the Argument of Design,” Talk Origins, , URL: http://www.talkorigins.org/faqs/bombardier.html.
7. Reck, Jane (2003), “Beetles Could Prove a Hit with the Aircraft Industry,” EurekAlert, , URL: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2003-12/eaps-bcp120803.php.

Рыба-брызгун

Рыба-брызгун охотится на насекомое

Брызгуны — рыбы, способные из-под воды метко стрельнуть струей воды по насекомому, находящемуся над водой. Цель снайперских ударов — добыть себе еду.

У насекомых крупные глаза, позволяющие видеть любое движение, в том числе и под водой

Поэтому рыбе, подбирающейся к добыче, нужно быть предельно осторожной

Незаметно и, что немаловажно, вплотную приблизиться к воде рыбе помогает форма тела — спина и голова ее находятся почти на одной линии, а плавники сдвинуты к хвосту и не выступают из воды, когда рыбка максимально близко приближается к ее поверхности

Когда рыбка замечает насекомое, например, сидящее на нависающей над водой веточке, она начинает очень медленно разворачиваться головой к добыче и при этом меняет угол наклона — хвост уходит вниз, а голова поднимается кверху. В это же время брызгун наполняет рот водой. Затем он на мгновение застывает, закрывает жабры, сжимает рот, так чтобы осталось лишь маленькое отверстие посередине (словно для свиста), и с помощью мощного языка выпускает в жертву струю воды. Цель этого выстрела — намочить насекомое и не дать ему взлететь. А дальше — дело техники.