Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №35/2000

ЗООЛОГИЯ

Н.Ю. ФЕОКТИСТОВА

Священный скарабей и его родственники

Скарабей священный

Скарабей священный

В отряде жесткокрылых, или жуков (Coleoptera), есть совершенно удивительная во многих отношениях группа, получившая название «навозников» – из-за того, что большинство ее представителей питаются экскрементами позвоночных животных. Причем кормятся таким образом не только взрослые жуки, но и их личинки. К навозникам относят три подсемейства жуков семейства пластинчатоусых (Scarabaeidae)1; афодии (Afodiinae, около 2500 видов); настоящие навозники, или геотрупы, (Geotrupinae, около 900 видов), и скарабеи (Scarabaeinae, около 4500 видов).

Экологически все три подсемейства весьма сходны – их представители перерабатывают органическое вещество помета и переносят его в почву, где дальнейшее разложение осуществляется различными микроорганизмами.

Навозные жуки, и в частности скарабеи, – отличные летуны. Обычно они добираются к источнику корма по воздуху, а куда лететь – им подсказывает прекрасно развитое обоняние.

После того как пища найдена, жук обычно отделяет себе солидный кусок (во много раз больший, чем могли бы использовать любые другие насекомые) и прячет его от своих соперников. В зависимости от способа, который при этом используется, виды жуков можно условно разделить на норных и катающих шары. Представители первой группы роют норку в непосредственной близости от источника пищи, часто прямо под навозной кучей, и сносят корм туда. Вторые лепят из навоза шары, которые откатывают на довольно значительные расстояния. Но потом, правда, также зарывают их в землю.

Другой важный аспект поведения скарабеев – создание гнезд для личинок. К этой проблеме они подходят очень ответственно. Каждая личинка в норе изолирована от своих товарок, более того, источник ее корма также индивидуален.

Sisyphus spinipes

Sisyphus spinipes

Наиболее широко скарабеи распространены в тропических и субтропических областях, в умеренных широтах они встречаются гораздо реже (там среди жуков этой группы преобладают афодии и настоящие навозники), а в странах с холодным климатом скарабеев нет вообще. Аналогичная ситуация наблюдается и при подъеме в горы – скарабеев можно встретить только до 2000 м над уровнем моря, выше их замещают навозники других групп.

Лимитирующими факторами пространственного распространения скарабеев служат температура и осадки. Большинство видов этого подсемейства встречаются в областях, где выпадает более 250 мм осадков в год, а среднегодовая температура превышает 15оС. При этом круглый год скарабеев можно встретить только в тропических дождевых лесах, а в других районах они пережидают засушливые или прохладные периоды впадая в спячку или на стадии куколки.

Хотя скарабеи, как уже сказано, не любят сухости и потому обычно избегают пустынь, среди них есть ряд видов, которые все-таки приспособились жить в регионах с засушливым климатом. Для выживания у них выработались своеобразные формы поведения. Например, в сухих степях и пустынях Туркмении весьма крупный (до 5 см) навозный жук тмол (Synapsis tmolus) и более мелкий (до 3 см) испанский копр (Copris hispanus) сохраняют влагу корма, сначала быстро зарывая свою пищу прямо на месте, а потом перенося ее в более глубокие норы, в которых воздух остается влажным. Австралийский жук Coproecus hemiphaericus закапывает сухие экскременты совсем глубоко, около водоносных слоев, и там они отсыревают и размягчаются до нужной кондиции. Многие виды скарабеев, обитающие в пустынях Северной Америки и в горных пустынях, зачастую вообще не выходят из нор грызунов, где для них есть и пища, и благоприятный микроклимат.

А некоторые австралийские навозники, питающиеся пометом сумчатых, поступают иначе. Влаги в экскрементах пустынных млекопитающих и так не много, а попадая на сухую почву, они моментально превращаются в твердые камешки. Чтобы не дать пище высохнуть, жуки хватаются своими цепкими лапками за шерсть около анального отверстия зверя и так путешествуют, ожидая вожделенную добычу. Затем они спрыгивают и быстро утаскивают свой трофей под землю.

Самый, наверное, известный из скарабеев – скарабей священный (Scarabaeus sacer), жук, обожествленный древними египтянами2. В шариках, которые катают жуки, они увидели образ солнца с его суточным движением по небу, а в зубцах на голове и лапах жука – подобие солнечных лучей. Изображениями священного скарабея украшали гробницы, его рисовали на папирусах, запечатлевали в камне. Жуку воздавали почести и считали его символом счастья. В храмовом комплексе Карнак недалеко от г. Луксора (территория древних Фив) сохранилась колонна, которую венчает каменный скарабей. Согласно легенде, тот, кто семь раз обойдет колонну и прикоснется к жуку, может загадывать желание – оно сбудется. И ходит вокруг жука бесконечный хоровод приехавших взглянуть на Карнакские храмы туристов. Сбываются ли их желания – неизвестно, но владельцам многочисленных окрестных лавочек есть за что благодарить священного скарабея.

Священное озеро фараонов, около которого находится колонна с каменным скарабеем

Священное озеро фараонов, около которого находится колонна с каменным скарабеем

Сослужили древние легенды пользу и науке – в определенной степени из-за них известный энтомолог прошлого века Жан-Анри Фабр заинтересовался скарабеем и раскрыл многие его тайны. Благодаря наблюдениям этого ученого мы узнали множество интересных фактов и из жизни родственников священного жука – испанского копра, копра Изиды, лунного копра и некоторых других. Именно Фабр обнаружил, что большая часть шаров, которые катают скарабеи, – это их пищевые запасы. Жуки, как самцы, так и самки, не только сами лепят шары, но и воруют и отнимают их друг у друга. Заполучив тем или иным образом шар, жук старается откатить его подальше, зарыть в землю и там, в уюте и спокойствии, предаться трапезе. Скарабей очень прожорлив, и вскоре ему приходится выбираться на поверхность за новой добычей. Когда наступает пора откладывать яйца, самки священного скарабея делают особые шары, как правило, из более нежного – овечьего – навоза, и поодиночке (жуки ряда других видов выполняют свои родительские обязанности вместе) зарывают их в землю. Потом в шар откладывается яичко, и на этом забота самки о потомстве заканчивается. Когда запас еды подходит к концу, личинка в шаре окукливается, а примерно через месяц из куколки выходит взрослый жук.

Разные стадии формирования гнезда у Cephalodesmus armiger

Разные стадии формирования гнезда у Cephalodesmus armiger

Стадии откладки яйца у Cephalodesmius armiger

Стадии откладки яйца у Cephalodesmius armiger
1. Самка отделяет небольшую порцию питательной массы.
2. Самка катает маленький шарик для будущей колыбельки.
3. Самка спаривается с самцом.
4. Самка готовит из шарика маленькую чашечку.
5. Самка откладывает в чашечку яйцо.

Куда интереснее семейные взаимоотношения многих других видов скарабеев. Например, у испанского копра, лунного копра (С.lunaris), самцы которого носят на голове слегка изогнутый рог, и некоторых других копров, или калоедов, самец и самка бок о бок трудятся, выкапывая под подходящей кучей навоза довольно большую галерею, заканчивающуюся расширяющейся камерой. Туда жуки перетаскивают большое количество навоза и формируют из него особый «пирог» удлиненной или сферической формы. В таком «пироге» происходят специфические процессы анаэробной ферментации, в результате чего будущая еда для личинок становится более гомогенной и легкоусвояемой. И только когда «пирог» готов, самка начинает лепить из него питательные шары для будущего потомства. А потом продолжает заботиться о личинках – если шар начинает трескаться и грозит высохнуть, самка заделывает трещины, если на нем появляется плесень – счищает ее. И так происходит до тех пор, пока из своих колыбелек не выйдут молодые жуки или пока мать не умрет. Последнее случается чаще – большинство скарабеев размножается один раз в жизни и не доживает до появления потомства из куколок.

Самка Copris armatus готовит питательный «пирог» для будущих яиц

 

Самка Copris armatus готовит питательный «пирог» для будущих яиц

Самка изготавливает 3 грушевидные колыбельки, в которые откладывает по яйцу

Самка изготавливает 3 грушевидные колыбельки, в которые откладывает по яйцу

Самка заботится о колыбельках, в которых развиваются личинки

Самка заботится о колыбельках, в которых развиваются личинки

Сложны и удивительны родительские заботы и австралийских скарабеев из рода цефалодесмис (Cephalodesmius). Взрослые жуки появляются на поверхности в конце лета и тут же роют себе кормовые норки, в которые стаскивают запасы еды. Осенью происходит встреча самца и самки. И хотя до сезона размножения еще далеко, они больше не расстаются, а заводят общую норку, где запасают корм на зиму. Пора размножения наступает весной. Теперь оба родителя постоянно снуют туда и обратно, притаскивая в нору огромное количество самых разнообразных кормов – в отличие от большинства скарабеев представители этого рода питаются в основном растительным материалом. Среди их запасов можно найти и прелые листья, и маленькие цветочки, и небольшие плоды, и семена, и помет животных. По мере накопления запасов добыча корма становится в основном заботой самца, а самка начинает «обрабатывать» доставленную провизию. Она добавляет в общую массу свой собственный помет и помет самца и начинает формировать из всего этого шары, в которых проходит специфический процесс брожения. Когда питательная масса «созревает», самка делает из нее своеобразные чашечки, откладывает в них по яичку и закрывает крышечками – так что в итоге опять-таки получаются шары.

С этой поры самка цефалодесмиса уже никогда не покидает гнезда – все ее силы уходят на заботу о своих будущих детях. Как только в колыбельке выводится личинка и начинает питаться содержимым своего шара, забот у матери прибавляется. Она добавляет к шару новые порции корма, которым продолжает снабжать ее самец.

Пока личинка маленькая, мать добавляет к ее шару только перебродившую массу, но потом переходит на не полностью «созревший» и даже свежий, только что принесенный самцом корм. Развивающаяся личинка в это время начинает издавать в своем шаре звуки, возникающие за счет трения маленьких бугорков на внутренней поверхности последнего брюшного сегмента и особых гребешков на голове. Функция этих звуковых сигналов неизвестна, но ученые предполагают, что таким образом личинка может сообщать матери о своем состоянии и потребности в пище. Взрослые же цефалодесмисы никаких звуков не издают.

Когда развитие личинки завершается и она готова к окукливанию, мать заштукатуривает поверхность шара специальной смесью из своего помета, помета самца и личинок (последний выделяется из шара через стенки). После того как смесь высыхает, шар становится особенно прочным и крепким. «Запечатав» одну колыбель, самка продолжает ухаживать за другими, но к тому моменту, когда молодые жуки должны появиться на свет, родители уже погибают.

Однако навозные жуки Австралии поражают не только удивительными семейными взаимоотношениями. Например, в Австралии живет единственный представитель подсемейства, не способный летать. Обнаружили этого жука совершенно случайно, и не в природе, а в музейных коллекциях. В 1972 г. австралийский исследователь Эрик Маттьюз, работавший в Парижском музее, обратил внимание на необычный экземпляр с этикеткой «Квинсленд, из коллекции Генри Бейтса».

Бескрылый австралийский навозник Onthophagus apterus

Бескрылый австралийский навозник Onthophagus apterus

Каким образом австралийский жук попал к одному из величайших натуралистов прошлого века, который работал в основном на Амазонке, а в Австралии никогда не был? Оказалось, что Бейтс купил этот экземпляр у коллекционера Франциска Дю Булай, который действительно бывал в Квинсленде, в районе, расположенном примерно в 150 км от того места, где бескрылые жуки обнаружены ныне.

Бескрылость их обнаружили тоже случайно – когда непонятный экземпляр из старой коллекции размягчили и приподняли выпуклые надкрылья жука. Точнее, крылья у него есть, но маленькие, неспособные обеспечить полет тяжелого насекомого.

Вновь открытый жук получил латинское название Onthophagus apterus, которое отражало его «бескрылость». Однако экземпляр из коллекции Бейтса продолжал оставаться единственным известным ученым.

Живых жуков нашли только через 24 года – в 1996 г., когда несколько насекомых этого вида попали в энтомологические ловушки, расставленные учеными на западе Квинсленда. Оказалось, что бескрылые навозные жуки обитают в небольших горах, в местах отдыха валлаби, и питаются пометом этих сумчатых. Позже еще одна колония была обнаружена в другом районе, также в местах отдыха валлаби.

Такая приверженность жуков к одному месту, в течение многих веков изобилующему кормом, может, по мнению ученых, объяснить их неспособность к полету. Однако это лишь предположение – ведь в таком случае популяция навозников оказывается очень уязвимой. Стоит произойти изменениям в ландшафте, валлаби сменят место отдыха – и тогда жуки исчезнут...

Интересно, что хотя в Австралии встречается около 400 видов навозных жуков, все они достаточно специализированы и приспособлены к своеобразным условиям «пятого континента». И когда вслед за европейскими переселенцами здесь появились стада овец и коров, оказалось, что их помет некому перерабатывать! В 60-е гг. нашего века проблема приняла угрожающие масштабы – огромные площади были покрыты подсыхающим и засохшим навозом. В результате пришлось привозить и акклиматизировать здесь африканских навозников, которые приспособились отлично справляться с богатым «урожаем», оставляемым стадами копытных. После многочисленных экспериментов на должность «ассенизаторов» были назначены представители вида Onthophagus gazella, которых, кстати, уже использовали в этой должности в Техасе и Калифорнии. Эти жуки очень трудолюбивы и спокойно относятся друг к другу – от 10 до 50 пар могут одновременно «работать» над одной лепешкой навоза, не вступая в конфликты.

Этот вид, наверное, и самый продуктивный среди навозников. Личинка в шаре развивается в течении 2,5 недели, а куколка – 2 недели. Половое созревание наступает у жуков уже через 4–5 дней после выхода из гнездовой норки. Каждая самка лепит от 10 до 12 шаров и откладывает туда по яичку, а самец помогает ей создавать запасы пищи для будущих детей.

Жизненный цикл жука Onthophagus gazella

Жизненный цикл жука Onthophagus gazella
1 Взрослый жук находит свежий помет.
2. Пара жуков строит гнездо, в которое затаскивает помет
и самка формирует из него шары-колыбельки.
3. Яйцо, находящееся в шаре-колыбельке.
4. Развивающаяся из яйца личинка жука.
5. Куколка жука.
6. Молодой жук, готовый выйти на волю.

На этом мы заканчиваем наш рассказ об удивительных навозных жуках. И надеемся, что, узнав о подробностях их жизни, вы будете более внимательно к ним относиться, а может быть вместе с учениками проведете интересные наблюдения за обитающими в ваших краях навозниками.

Литература

Фабр Ж.-A. Инстинкты и нравы насекомых. – М: Терра, 1993.

G.Halffter, W.D.Edmonds. The nesting behavior of dung beetles (Scarabaeinae). Institute de Ecology. Mexico, 1982.

Nature Australia. 1999–2000. V. 26. № 7.


1 Еще к этому семейству относятся такие известные насекомые, как майский хрущ, бронзовки, жук-носорог.

2 Священных скарабеев можно встретить и в нашей стране – на юге степной зоны, на Кавказе. Есть они и в Закавказье, и в Средней Азии.

 

Рейтинг@Mail.ru