взято с: http://nauka.relis.ru/cgi/nauka.pl?06+9810+06810060+HTM

На Дальнем Востоке живут огромные зеленовато-голубые бабочки - лунные сатурнии или селены (Actias selene). Там их зовут "ночными красавицами". Неторопливые, спокойные, порхают они летними ночами, целыми роями прилетая на свет электрических ламп. Непередаваемое, прекрасное зрелище. Самцы сатурний снабжены огромными усищами, похожими на птичьи перья или антенны радиолокаторов, которые непрерывно покачиваются из стороны в сторону.

 

Однажды мне прислали из Благовещенска два десятка коконов селены. Они были словно сделаны из чистейшего белого шелка. Один оказался тяжелее других: в нем, скорее всего, находилась самка. Поместив коконы в коробочку, где они пролежали немало времени, я дождался наконец дня, когда свершилось чудо: на марле, покрывающей коробку, сидела селена-самка. А на картонной стенке расположился настоящий ночной красавец. Голубоватый, покрытый нежнейшим белым пушком с малиновой окантовкой передних крыльев. Усики его были аккуратно уложены вдоль кромки крыльев, ножки в малиновых "сапожках" выглядывали из-под тельца, а задние крылья вытянулись длинными, закрученными в спираль хвостами. Сколько изящества и совершенства! Я был уверен, что скромная самочка, сидящая тут же, не могла устоять перед таким кавалером и свадьба селен уже свершилась. У таких, как селена, бабочек, лишенных органов питания, это происходит сразу после рождения. Теперь в ближайшие часы следовало ожидать откладки яиц, и я надеялся, что мне удастся в Москве выходить следующее поколение селен.

 

Была пятница, конец недели. Жена торопила с отъездом на дачу и ворчала, что я задержался на работе, что обед остыл и что я занят вообще неизвестно чем. Но, увидев красавца, она остановилась: "Вот это да!" Потом взглянула на меня с подозрением: "Уж не хочешь ли ты его куда-нибудь приколоть?" По правде говоря, я так и собирался сделать. Поскольку он свои жизненные задачи выполнил, я считал своим долгом позаботиться о его "бессмертии". На столе уже стояла банка с эфиром. Но после слов жены мне стало как-то не по себе, и я пожалел бабочку. Бросив последний взгляд на самца селены, я открыл дверь на балкон. Вечером, когда стемнеет, он сам найдет выход из комнаты. Впрочем, до самого Байкала крылатый кавалер не отыщет себе подруги. Быть может, удивит кого-нибудь из соседей, залетев после полуночи в открытое окно. Я и думать забыл, что в коробке лежат еще полтора десятка коконов.

 

Марлю с самкой я переложил в банку и сунул ее в сумку. Как выяснилось позже, это привело к самым удивительным последствиям.

 

...Июньское солнце еще и не собиралось на ночлег, а соловьи над тихой прозрачной Десной уже пробовали голоса. Последними снежинками осыпались лепестки яблонь, и вот-вот должны были вспыхнуть пионы. Моя голубокрылая дама спокойно сидела в банке. Я поставил ее на террасе, где было тепло от лучей солнца, еще не опустившегося за вершины ближайших елей.

 

Утром я первым делом направился к моей пленнице, мне не терпелось пересчитать потомство. Но торопился напрасно. Похоже, бабочка за ночь так и не сдвинулась с места и даже не пошевелилась. Это было странно. Я много раз выводил различных сатурний, и всегда откладка яиц происходила быстро. Что ж, я решил подождать.

 

К вечеру в баночке не было никаких изменений. И утром - без перемен. Неужели свадьба не состоялась? Тогда нужно ехать в Москву, хотя надежды мало; скорее всего, жених затерялся в огромном городе. Медленно приближался вечер. Тени стали длиннее, и из леса потянуло холодком.

 

Небо все еще светилось голубизной, но в этой голубизне уже просвечивали звезды, пока только самые крупные и яркие. И дом, и сад исчезли в голубоватом тумане, поднявшемся от реки. И вдруг огромная голубая бабочка забилась в стекло закрытой террасы. Это оставшийся в Москве красавец нашел путь через пропахшие бензином лабиринты московских улиц! Нашел единственную на многие километры подругу. Мы стояли пораженные и не могли вымолвить ни слова.

Химия чувств

 

Жизнь любого организма управляется огромным количеством разнообразных химических веществ. Большинство из них остается внутри организма, а часть поступает во внешний мир и воздействует на другие существа, служит для связи между ними. Особые вещества, предназначенные для общения одних животных с другими, получили название феромонов, или телергонов (от греческих слов, обозначающих "далеко" и "действие"). С помощью этих веществ насекомые находят и распознают друг друга, привлекают или отпугивают, подают сигнал тревоги. Феромоны обеспечивают важнейшие физиологические и поведенческие реакции, стимулируют спаривание, агрессивность, дают толчок к бегству. Человеческое обоняние иногда может уловить запах этих веществ. Если поймать самца одной из самых ранних и обычных в России бабочек - брюквенницы, то можно ощутить явственный запах лимона, исходящий от ее крыльев. Крылышки самцов бабочки-капустницы слабо пахнут геранью, сатира-семелы - шоколадом, тонкопряда гекты - земляникой.

 

Бабочки не только испускают запахи, но и с необычной чувствительностью воспринимают их. Знаменитый натуралист Фабр долго изучал способность самцов бабочек сатурний отыскивать самок на большом расстоянии . Рабр установил, что при этом самцы реагируют на источаемые самками запахи. Этот факт давно известен науке, но не перестает удивлять тех, кто сталкивается с ним на своем личном опыте.

 

Какова же природа этих удивительных веществ - составляющих запахов, привлекающих насекомых друг к другу? Все феромоны представляют собой довольно сложные химические соединения. Бабочки вырабатывают их в ничтожных количествах. Поэтому нужно собрать тысячи бабочек, чтоб выделить достаточное для изучения количество феромона, играющего роль аттрактанта - "привлекающего вещества". Первым был изучен феромон, выделенный из бабочки тутового шелкопряда (Bombyx mori L.). Назвали его бомбикол. Это ненасыщенный неразветвленный спирт диенол.

 

Большинству это название мало о чем говорит, а вот самцам шелкопряда все очень понятно: если к ним поднести палочку, смоченную бомбиколом, они начинают трепетать крылышками и проделывать характерные вращательные движения телом. Самцы реагируют даже на ничтожное количество бомбикола, которое нельзя взвесить ни на одних весах - 10-12 микрограммов . Аттрактант другой бабочки - непарного шелкопряда, гиптол, имеет не менее сложный состав. Одна самка испаряет 0,1 микрограмма, и этого достаточно, чтобы привлечь миллионы самцов.

 

Специальные опыты прояснили механизм действия феромонов. В усиках-антеннах самцов находятся обонятельные рецепторы. Устроены они довольно сложно. На главном стержне крепятся длинные отростки-ветви, покрытые обонятельными волосками. Поверхность волосков испещрена отверстиями - это поры, куда могут проникнуть молекулы аттрактанта. Размеры пор крохотные - лишь сотня ангстрем, в десятки раз меньше длины волны света. Внутри волосков проходит нервная нить, связанная с рецептором, чувствительным к феромону. Волосок вместе с рецепторами называют сенсиллой. Их на каждой антенне 15-10 тысяч. Длина сенсилл около 100 мкм, а диаметр 2 мкм.

 

Действие аттрактантов изучали с помощью регистрации биотоков, идущих по нерву усиков. Бомбикол, в состав которого ввели радиоизотоп С14, вместе с воздухом продували около усиков тутового шелкопряда. При этом около 80% молекул меченого бомбикола улавливалось антенной (в основном ее волосками), и всего лишь 1% вещества попадал непосредственно на рецепторы. Но через несколько секунд из-за диффузии молекул бомбикола по поверхности волоска к порам собирались все молекулы аттрактанта. Такой двухступенчатый процесс, с одной стороны, замедляет появление сигнала, но с другой - повышает эффективность улавливания молекул почти до 100%. Для определения пороговой чувствительности, то есть минимального количества вещества, на которое реагируют насекомые, с нерва усика записывали электрограмму (ЭАГ - электроантеннограмму). Она чувствует сигналы от многих возбужденных нервных клеток. Самец тутового шелкопряда начинает трепетать крылышками при концентрации около 1000 молекул на 1 см3. Это совершенно потрясающая чувствительность, если вспомнить, что в 1 см3 содержится 5х1019 молекул воздуха.

 

Разнообразие феромонов значительно меньше, чем количество видов бабочек. Известно, например, до 1000 видов сатурний, но число привлекающих веществ у этого семейства не превышает 50. Дело в том, что бабочки испускают не одно вещество-феромон, а смесь веществ и не только реагируют на химический состав феромона, но и чувствуют соотношение двух близких по составу веществ. У чайных листоверток феромонами служат два очень похожих вещества, незначительно различающихся по химическому составу. Самцов одного из этих видов привлекает смесь веществ в пропорции 1,8:1, а другого - смесь в соотношении 3,4:1.

 

Сегодня научились получать в лабораториях феромоны многих видов бабочек: стеклянниц, совок-металловидок, хлопковой совки, непарного шелкопряда, сибирского шелкопряда, плодожорки и других. Сами бабочки производят эти вещества из растительных соединений, которые содержатся в корме гусениц. Ученые изучили, как протекает этот процесс у бабочки-монарха (Danaus chrysippus). Самец синтезирует феромон данаидон из растительных алколоидов, содержащихся в кормовом растении гусеницы. Затем феромон выделяется самцами из особых желез, которые они выпячивают на конце брюшка. Собранные в кисточки волоски на брюшке испаряют выделяемый железами запах. Мне приходилось видеть, как переливающийся синими красками самец данаиды, выпятив золотистые кисточки, планирует над полянкой в тропическом лесу в ожидании самки.

 

В других случаях самцы имеют особые пахучие чешуйки с микроскопическими кисточками на конце - андроконии. Чаще всего они расположены на крыльях и образуют характерный рисунок. Иногда андроконии могут быть на лапках.

 

Пахучие органы самок бабочек находятся на заднем конце брюшка между восьмым и девятым сегментами. У некоторых видов они могут выдвигаться наружу. Неоплодотворенные самки ритмически выпячивают и втягивают внутрь пахучие железы, как бы посылая в окружающее пространство сигналы.

 

Запах самки привлекает самцов с далекого расстояния. Самцы бабочки монашенки отыскивают самку на расстоянии до 300 метров, айлантовой сатурнии - до 2,4 км, металловидки ню (у этой бабочки на крыльях изображение похоже на греческую буковку "ню") - на расстоянии 3 км, грушевой сатурнии - до 8 км.

 

В большинстве случаев феромоны очень устойчивы. Я сам мог в этом убедиться. Как-то раз у меня дома вывелась самка сатурнии павонии. Это было в конце апреля, немного рановато, и в природе таких бабочек еще не было. Я посадил сатурнию на фланелевую тряпочку, на которой она сидела несколько дней совершенно неподвижно, а потом погибла. Фланель положил в карман куртки. На майские праздники, числа девятого, мы с семьей отправились в лес. Погода стояла отвратительная: холод, ветер. И вдруг видим: над нами вьется бабочка-многоцветница. Очень упорно вьется. Что ей надо? Сачок был при мне, я поймал бабочку. Гляжу, а это не многоцветница, а сатурния павония. Несмотря на такой холод, самец прилетел на запах самки, который сохранился на фланели спустя много дней после ее гибели.

 

Рекорд по устойчивости принадлежит феромону самки непарного шелкопряда: при неподвижном воздухе он сохраняет свое привлекающее действие в течение 970 дней.

Тайная сигнализация насекомых

 

Феромоны, о которых мы только что рассказали, называются привлекающими или аттрактантами. Но существует множество других веществ, играющих не менее важную роль в жизни насекомых. Их можно сгруппировать по типу химических сообщений, которые они передают. Например, феромоны тревоги, объединения, рассеяния и многие другие, обеспечивающие коммуникацию. Особые феромоны существуют у муравьев и термитов: эти насекомые оставляют пахучие метки для обозначения пройденного маршрута, специфические не только для данного вида, но и для отдельного муравейника. По этим меткам муравьи прослеживают пути-дороги своих собратьев. Существуют и химические сигналы тревоги, которые играют очень важную роль в жизни общественных насекомых. Эти феромоны вызывают либо бегство, либо вспышку агрессивности. У "солдат" муравьев-листорезов, например, вещество цитраль, вырабатываемое челюстными железами, вызывает такой приступ агрессии, что они с раскрытыми челюстями устремляются к источнику запаха и начинают рвать на части все живое, даже друг друга.

 

Следует упомянуть и лихневмоны, обманные вещества, маскирующие насекомое или стимулирующие любовь, часто весьма опасную, к особям другого вида. Иногда эти вещества обладают наркотическим действием. Так, гусеницы некоторых бабочек вырабатывают лихневмоны, что приводит к очень странным взаимоотношениям между бабочками и муравьями. Ученые обозначают эти отношения греческим словом, которое переводится как "любовь к муравьям". Это явление распространено в семействе голубянок, а также среди белянок, риодинид, етимиид, огневок. Взаимоотношения могут развиваться по разным сценариям - от паразитизма и хищничества до симбиоза.

 

Гусеницы бабочек имеют на сегментах брюшка особые мирмекофильные (любимые муравьями) железы, выделяющие сладковатые или ароматические вещества. Таким способом гусеницы привлекают муравьев и пробираются в муравейник. Там они питаются тлями, которых выкармливают муравьи совсем для других целей. Гусеница азиатского вида бабочек Miletus boisduvalii съедает до 300 тлей, прежде чем превратиться в куколку. Муравьи живут в полном согласии со своими гостями, поскольку лакомятся выделениями из желез.

 

Но и любовь, кажущаяся взаимной, принимает иногда пагубный характер. Гусеница нашей российской голубянки ариона сначала питается листиками и соцветиями тимьяна, растущего вблизи муравейника (самка специально отыскивает такие растения и откладывает на них яйца). После второй линьки на теле гусеницы развивается мирмекофильная железа, и с этого момента муравьи начинают заботиться о гусеницах, охраняют их, иногда стучат по ним усиками, побуждая выделять "сладкие" вещества, и слизывают их. После третьей линьки гусениц муравьи перетаскивают их в муравейник. Вот здесь-то и начинается самое странное. Гусеницы питаются личинками муравьев, а муравьи спешат полакомиться выделениями желез гусениц. Что за вещества выделяют гусеницы? Быть может, одурманивающие муравьев и заставляющие их мириться с прожорливыми гостями? Или эти вещества жизненно необходимы муравьям? Кто знает... Так или иначе гусеницы спокойно живут под защитой муравьев и проводят зиму в тепле. Весной они окукливаются и превращаются в бабочек. Вылупившаяся бабочка покрыта пушистыми чешуйками, которые забивают челюсти нападающих муравьев и обеспечивают ей надежную защиту, так что она преспокойно выбирается из муравейника. А там - поминай как звали. Прощай, любовь!
Не трогай - убьет!

 

Феромоны, отпугивающие врагов, тоже весьма распространены в природе. В тканях многих бабочек содержатся вещества, делающие их несъедобными или даже ядовитыми. Хотя эти вещества не всегда присутствуют в воздухе, их все же можно отнести к феромонам. Зачастую в организме содержатся только компоненты отпугивающих веществ, а сами они образуются при соединении с кислородом воздуха, если внешние покровы насекомого повреждены. Отпугивают птиц и других хищников бабочки пестрянки, отличающиеся яркой сине-красной окраской и хорошо заметные на цветах. Оказалось, что "кровь" этих бабочек содержит вещества, образующие при соединении с кислородом синильную кислоту. В незначительных количествах синильная кислота вызывает слепоту, а в больших - смерть. Потревоженная бабочка может выбрасывать капельки "крови" через определенные участки тела и таким образом защищаться от врагов.

 

Мне приходилось видеть, как схватившая пестрянку неопытная птица долго после этого "отплевывалась", крутила головой и чистила клюв. Наверное, на всю жизнь запомнились ей противный вкус и яркая окраска этой бабочки. Концентрация синильной кислоты в тканях бабочки невелика, и напавшая на бабочку птица или другое животное редко погибает.

 

Если потревожить гусеницу махаона, она выпячивает позади головы оранжевые "рожки", защитную железу, выделяющую пахучую жидкость. Так гусеница отпугивает врагов.

 

Множество других бабочек выделяют пахучие вещества, которые оповещают врагов, что эта добыча им дорого обойдется. Специальные опыты показали, что птицы, ящерицы и другие хищники именно благодаря запаху не трогают некоторых гусениц и бабочек, даже если они очень голодны: например, дневных бабочек данаид, встречающихся главным образом в тропических странах, африканских акреид и некоторых других.

 

Множество веществ, выделяемых насекомыми, наполняют "эфир запахов". Каждый вид животных настроен на свои "звучащие станции". Феромоны действуют избирательно, лишь на определенные виды и в определенной ситуации. В этой области - еще миллионы загадок.
На пользу человеку

 

Использование аттрактантов - наилучший метод уменьшения численности насекомых-вредителей. Огромные посевы злаков, хлопка и многих других культур иногда привлекают целые полчища насекомых, питающихся на этих растениях. Вредители бурно размножаются и причиняют серьезный ущерб урожаю. Обычный метод борьбы - использование различных ядов. При этом на полях гибнет все живое, в том числе и естественные враги насекомых - птицы, животные и насекомые-хищники. В следующий раз, чтобы достичь результата, приходится увеличивать количество ядов. Так продолжается до тех пор, пока вся земля не будет полностью отравлена и перестанет быть пригодной для жизни. Это тягчайшее преступление перед природой.

 

Вместо этого гораздо эффективнее и безопаснее было бы устанавливать на хлопковых полях или в садах ловушки с аттрактантом для вида-вредителя. Самцы будут слетаться к этим ловушкам, а самки останутся неоплодотворенными и не дадут потомства. Аттрактанты совершенно безвредны и действуют только на единственный вид насекомых. В труднодоступных районах, например в тайге, где часто наблюдаются вспышки численности сибирского шелкопряда, можно опылять такие места с самолетов. Если концентрация аттрактанта достаточна, то самцы не смогут найти самок, поскольку запах будет повсюду. Численность шелкопряда в следующем поколении уменьшится, а другие животные и насекомые не пострадают.
Жизненный идеал бабочек

 

В Узбекистане есть поселок с весьма необычным для этих мест названием - Иордан. Правда, на новых картах он значится как Ярдан и означает, как говорят, "благодатное место". Честно признаюсь, что люблю этот поселок, у меня там множество друзей. Однажды в доброе старое время нагрузил я ишачка по имени Карабай, забрался в горы на высоту более трех километров и поставил там палатку. В нескольких километрах от моей палатки была длинная осыпь из крупных камней. По опыту знаю, что под камнями всегда полно всяких интересных зверушек. Под первым же камнем я обнаружил несколько коконов бабочки из семейства волнянок. Некоторые были сравнительно маленькие, около одного сантиметра, другие раза в два больше. Маленькие, как я потом убедился, принадлежали самцам, а крупные - самкам. Коконы самцов почти все были пустые, бабочки уже улетели, и я собрал в картонную коробочку из-под фотопленки несколько крупных тяжеленьких коконов самок. Коробочку положил в нагрудный карман рубашки.

 

Дело шло к вечеру, пора было возвращаться к палатке. На пути меня одолела стая каких-то черных мух. Вначале я отмахивался от них веточкой полыни, но потом решил разобраться, что же это за мухи и чего им от меня надо. Стоило мне остановиться, как весь рой обрушился на карман моей рубашки. Тут мне стало ясно, что это вовсе не мухи, а чернокрылые мохнатоусые высокогорные бабочки Памира и Тянь-Шаня - Gynaephora selenophora. Они стали ползать по карману, норовя проникнуть внутрь. Когда я расстегнул карман, они ринулись туда, а потом в щели коробочки, где лежали коконы самок. Пришлось возвратиться к палатке в сопровождении новых стай "мух". В палатке внимательно рассмотрел находку. Я был первым, кому удалось увидеть только что вылупившихся самок волнянки. Они уже вывелись в тяжеленьких коконах, но вовсе не собирались выходить наружу. Да и как выйдешь? Бабочка представляла собой бочонок, набитый яйцами и почти лишенный ног. Ноги-то есть, но коротенькие, не достают до "пола", головка крохотная. Но в коконе есть отверстие. В это отверстие и протискивались самцы. Разглядывая это чудо, я подумал: "Вот он, жизненный идеал бабочек: никаких забот, только любовь".