Жук-жираф. Кто он и зачем ему такая шея?

Здравствуйте, мои дорогие мальчишечки и девчоночки! Сегодня мы с вами погружаемся удивительный мир насекомых, где логика иногда уходит в отпуск, пока эволюция курит что-то очень забористое. Наш сегодняшний герой - существо, которое выглядит так, будто его собирали из запчастей от других насекомых чисто ради прикола, а он возьми да и выживи. Так что запасайтесь чем-то вкусным поесть и попить, усаживайтесь поудобнее: будет интересно.

Кстати, вы также можете подписаться на меня в телеге: Дичь в Природе (ссылочка в профиле)

Trachelophorus giraffa - вид жуков из семейства трубковёртов, один из самых крупных представителей семейства. Название свое он получил за оооочень длинную переднеспинку и голову, образующие подобие длинной шеи жирафа.

Как и большинство прикольных существ, наш жук - эндемик. Это модное слово означает, что встретить его можно только в одном конкретном месте на всей планете, и место это - Мадагаскар. Да, тот самый остров, где танцуют лемуры, баобабы растут в небо, а эволюция решила устроить соревнования с Австралией (хотя последней Мадагаскар, конечно же проигрывает, но с достоинством).

Жук-жираф - это яркий пример полового диморфизма, то есть самцы и самки у этого вида выглядят по-разному, и разница эта, как вы уже догадались, в шее. У самцов она может быть в 2-3 раза длиннее, чем у самок. Зачем им такой контраст? Ну, об этом чуть позже.

Как я уже говорил, наш герой - мадагаскарский абориген, но даже там он встречается не повсеместно. Его дом - влажные тропические леса восточной части острова, например, в национальном парке Ранумафана. Он неразрывно связан со своими кормовыми деревьями, поэтому искать его нужно именно на них.

Из-за своей узкой пищевой специализации и привязки к конкретному типу леса, жук-жираф, как и многие другие эндемики Мадагаскара, довольно уязвим. Вырубка лесов под сельское хозяйство - его главный враг. Исчезнут деревья Dichaetanthera - исчезнет и этот удивительный жук.

Шея - это главное

Представьте себе обычного жука, а теперь прикрутите ему шею, которая длиннее всего его тела. Готово, вы восхитительны!

Тело у наших новых друзей ярко-красное (надкрылья), а всё остальное - голова, ноги и, конечно, шея - угольно-чёрное. Такой контраст делает их похожими на маленькие гоночные болиды из мира насекомых. Красный цвет, кстати, не для красоты: апосематическая окраска - сигнал для хищников: "Ахтунг! Я могу ядовитый или просто очень невкусный, так что давайте не будем портить друг другу день".

Жуки эти на самом деле очень маленькиее. Общая длина тела, с учётом шеи, редко превышает 2,5 см, то есть весь жук размером с фалангу пальца взрослого человека. Вы наверняка уже подумали, что из-за своего специфического строения такой жук имеет аэродинамику как у товарного вагона, но вы ошибаетесь, поскольку крылья у него отнюдь не для красоты и летать наши новые друзья умеют вполне пристойно.

Собственно говоря, шея - это не шея в нашем понимании, а сильно удлинённая переднегрудь (проторакс). На её конце крепится маленькая голова с ротовым аппаратом грызущего типа. Эта конструкция - настоящий швейцарский нож: она нужна и для драк, и для строительства, и чтобы просто производить впечатление на дамочек.

Как жук до этого докатился?

Длинная шея - это классический пример эволюционной гонки вооружений, подстёгиваемой половым отбором.

Когда-то давно все жуки этого вида имели примерно одинаковые короткие шеи, но вот случайно у одного самца шея оказалась чуть-чуть длиннее. Это дало ему микроскопическое преимущество в драках с соперниками и он чаще побеждал, чаще спаривался и передавал свои "длинношейные" гены потомству.

Самки, в свою очередь, в свою очередь, тоже не дуры. Они видели: парень с длинной шеей - сильный, здоровый, успешный, а значит, и потомство от него будет таким же, и они начинали подсознательно (или сознательно, кто их там разберёт) выбирать кавалеров по внушительнее.

Так и закрутилась эта спираль: самцы с более длинными шеями оставляли больше потомства, а самки всё активнее выбирали именно таких. Поколение за поколением, шеи становились всё длиннее и длиннее, пока не достигли нынешних, откровенно абсурдных размеров. Этот механизм называется "Фишеровский беглый отбор" (runaway selection) - когда признак, изначально полезный, начинает развиваться просто потому, что он нравится противоположному полу, и процесс становится самоподдерживающимся. В итоге мы имеем жука, который выглядит как карикатура на самого себя, но с точки зрения эволюции - он на пике успеха (странно, что с ребятами из качалки это так не работает, да?).

Жизнь - это борьба

Вот мы и подошли к главному вопросу: нафига такая шея?

Рыцарские турниры

Когда на горизонте появляется симпатичная самка, самцы превращаются в настоящих гладиаторов. Они используют свои длинные шеи как рычаги и тараны. Цель - столкнуть соперника с листа или ветки. Представьте себе два крошечные экскаватора, которые пытаются перевернуть друг друга. Выглядит это, должно быть, эпично.

Побеждает, как правило, самец с самой длинной и сильной шеей. Он получает всё: уважение, почёт и право продолжить свой род. Классический половой отбор в действии. Рыцарь победил на турнире и завоевал расположение прекрасной дамы.

Мать-архитектор

Самкам длинная шея тоже нужна, но в более мирных целях: она помогает ей в строительстве гнезда. Самка с помощью ног складывает лист пополам по средней жилке, а затем с помощью ног и своей шеи сворачивает его в рулон в направлении черешка.

Мировое древо

Как вы уже поняли, наши герои - строгие вегетарианцы, а их диета целиком и полностью состоит из листьев тех самых деревьев, на которых они живут и размножаются (Dichaetanthera arborea и D. cordifolia). Они не просто едят эти листья, вся их жизнь вращается вокруг них. Это их дом, их поле битвы, их ресторан и детская комната. Такая узкая специализация называется монофагией. С одной стороны, это круто - у тебя нет конкурентов за еду, да и вообще все, что нужно для жизни у тебя всегда под лапкой. С другой - если с твоим любимым деревом что-то случится, то и тебе, скорее всего, придут вилы, ну или придется проводить срочную экспансию на соседнее дерево, если тебя туда кто-то пустит, конечно.

Все жирафы выходят из яслей

Процесс размножения у этих ребят - это целое искусство, достойное отдельной главы в учебнике по инженерному делу. После того, как самцы провели между собой поединок, и определился победитель, он начинает привлекать самку.

Для привлечения партнёра самцы демонстрируют замысловатые движения, включающие покачивание шеей, демонстрируя свою яркую окраску. Самка оценивает танец, и если она одобрит, у самца будет возможность вступить в ухаживание. Естественно, такого красавца не заставляют долго ждать и в итоге жуки спариваются, а вот потом у самки начинается этап строительства.

Самка находит подходящий молодой и нежный лист на дереве вида Dichaetanthera arborea: это и столовая, и колыбель для её будущего потомства. Самка делает серию точнейших надрезов у основания листа, но она не отрезает его полностью, а лишь ослабляет в нужных местах, чтобы он стал податливым, как лист бумаги.

В центр будущего "свёртка" самка откладывает одно-единственное, драгоценное яйцо. Никаких коммуналок, только индивидуальный подход. За свою жизнь самка может свернуть до 30 листьев, отложив в каждый по яйцу. Используя свои лапки и короткую, но сильную шею как рычаг, самка начинает аккуратно сворачивать лист в плотный, сигарообразный рулончик. Это ювелирная работа, требующая недюжинной силы и точности. Иногда ей помогает самец, который стоит на страже и отгоняет конкурентов и хищников. Да, это не такой батя, который ушел за хлебом и больше его никто не видел.

Свернув лист, она подгибает края, чтобы конструкция не развалилась. Получается идеальная колыбелька - прочная, защищённая от непогоды и хищников, а главное - полная еды. Внутри этого зелёного домика из яйца вылупляется личинка. Она оказывается в раю: вокруг тонны вкусной, свежей еды. Личинка ест, растёт, окукливается и, наконец, прогрызает себе путь наружу уже в виде молодого, готового к битвам и оригами жука. Весь цикл занимает всего несколько недель, а продолжительность жизни жука-жирафа обычно равна одному году.

Закругляемся

Ну и что мы видим в итоге? Жук-жираф - это не просто жук с нелепой шеей. Это - гениальный инженер, способный превратить обычный лист в безопасную колыбель для своего потомства. Бесстрашный гладиатор, готовый сражаться за даму сердца, используя самую выдающуюся часть своего тела. Наглядный пример эволюции в действии, показывающий, как желание спариться с лучшим может создавать просто удивительные формы. Символ уникальной фауны Мадагаскара, хрупкий и уязвимый, как и вся экосистема этого невероятного острова.

Надеюсь, что вам было интересно и вы узнали для себя много нового еще об одном обитателе нашей с вами планеты!

Всем спасибо, все свободны!

Навозные астрономы

Жуки-навозники из рода Scarabaeus существуют в условиях жёсткой конкуренции за пищу. Самцы формируют из помёта крупных млекопитающих шары, масса которых нередко превышает массу тела насекомого в пятьдесят раз, после чего откатывают добычу от места обнаружения. Сородичи-воры регулярно нападают на катателей, пытаясь отобрать готовые шары, поэтому эволюция благоприятствовала выработке стратегий максимально быстрого и прямолинейного бегства от скопления конкурентов. Однако двигаться по прямой без внешних ориентиров невозможно: ни живые организмы, ни машины не способны поддерживать заданный курс, полагаясь исключительно на внутренние сигналы тела — неизбежно накапливается ошибка, и траектория искривляется. Следовательно, жуки должны использовать какие-то внешние ориентиры, и учёных давно интересовало, какие именно.

Дневные виды жуков-навозников, как выяснилось, используют положение солнца и картину поляризации небосвода; сумеречные — луну и поляризованный лунный свет. Африканский вид Scarabaeus zambesianus стал первым насекомым, у которого экспериментально подтверждено использование поляризованного лунного света — сигнала в миллион раз более слабого, чем солнечный. Но что происходит в безлунные ночи? Исследовательская группа Эрика Уорранта из Лундского университета обнаружила, что ночной вид Scarabaeus satyrus сохраняет прямолинейную траекторию даже тогда, когда луны на небе нет, — но только при ясной погоде. Это означало, что жуки пользуются каким-то иным небесным ориентиром, видимым лишь в отсутствие облаков.

Гипотезу о звёздной навигации проверили в Йоханнесбургском планетарии. Жуков помещали в круглую ёмкость с зачернёнными стенками, исключавшими наземные ориентиры, а купол воспроизводил различные варианты ночного неба. Анализ траекторий показал, что насекомые удерживают курс под полным звёздным небом и при демонстрации одной лишь полосы Млечного Пути примерно одинаково хорошо. Напротив, когда на куполе проецировались восемнадцать ярчайших звёзд без галактической дуги, время пересечения арены увеличивалось более чем наполовину. Вывод оказался неожиданным: жуки ориентируются не по отдельным светилам, а по протяжённому градиенту яркости вдоль плоскости Галактики — то есть по Млечному Пути как целому.

Это открытие стало первым подтверждением использования Млечного Пути в качестве ориентира каким-либо животным и первым убедительным доказательством звёздной навигации у насекомых. Ранее было известно, что птицы, тюлени и человек способны ориентироваться по звёздам, однако все они полагаются на распознавание созвездий — характерных конфигураций отдельных светил. Стратегия сравнения яркости разных участков галактической полосы прежде не была описана ни у одного биологического вида.

Почему жуки избрали именно такой способ? Ответ кроется в строении их глаз. Размер сложных глаз и диаметр отдельных фасеток у ночного S. satyrus заметно превышают соответствующие показатели сумеречного S. zambesianus и дневного Kheper lamarcki. Крупные оптические элементы собирают больше света — критически важное преимущество на пределе чувствительности зрения. Однако разрешающая способность фасеточного глаза всё равно недостаточна, чтобы различать одиночные звёзды, тогда как суммарная яркость галактической дуги создаёт отчётливый контраст на фоне остального неба. Экспериментально установленный порог контрастной чувствительности составляет около тринадцати процентов — этого хватает, чтобы отличить более яркий южный участок Млечного Пути от северного и тем самым определить направление.

Но как именно жук «запоминает» нужный курс? Перед началом качения шара насекомые выполняют характерный ритуал: жук взбирается на вершину сферы, вращается вокруг вертикальной оси с короткими паузами, затем спускается и приступает к движению. Вероятность «танца» резко возрастает после столкновения с препятствием, принудительного изменения направления или экспериментального смещения небесных ориентиров. Учёные полагают, что во время ориентационного манёвра жук делает своеобразный «моментальный снимок» неба, фиксируя взаимное расположение солнца, луны и звёздной полосы, — а затем сверяется с этим снимком на протяжении всего пути.

Интересно, что у «танца» на шаре обнаружилась и вторая, совершенно иная функция. Инфракрасная съёмка показала, что температура поверхности влажного навоза заметно ниже температуры окружающей почвы благодаря испарению воды. Оказалось, что контакт передних лапок с охлаждённой поверхностью шара помогает жуку отводить избыточное тепло в жаркий день. Когда исследователи блокировали теплообмен силиконовыми накладками на лапки, частота подъёмов на шар снижалась на треть, а продолжительность непрерывного качения удваивалась — жуки перегревались медленнее и реже нуждались в охлаждении.

В 2013 году авторский коллектив — Мари Даке, Эмили Бэрд, Маркус Бёрн, Кларк Шольц и Эрик Уоррант — получил Игнобелевскую премию в номинациях «биология» и «астрономия» за открытие галактической ориентации у жуков-навозников. Несмотря на шуточный характер награды, результаты исследования важны как для понимания механизмов пространственной ориентации, так и для разработки систем машинного зрения, вдохновлённых биологическими прототипами.

Есть у открытия и тревожная сторона. Световое загрязнение от городов и дорог снижает контрастность Млечного Пути и способно нарушать навигацию ночных насекомых подобно естественной облачности. Поскольку жуки-навозники играют ключевую роль в переработке органических отходов и рыхлении почвы, деградация ночного неба представляет потенциальную угрозу экосистемам саванн и пастбищ — и заставляет по-новому взглянуть на проблему светового загрязнения.

По материалам:
https://www.researchgate.net/publication/235374810_Dung_Beetles_Use_the_Milky_Way_for_Orientation и производных научно-популярных статей из Science (AAAS), National Geographic, The Conversation, EarthSky.

Пополнение.

Жуковое.

Какой-то рогач

Скотопятница.

Подогнали тут букашку.

Бронзовка

Летняя, яркая, зелёная!

Жук-Пожиратель моллюсков

Всем привет мои мальчишечки и девчоночки! Сегодня у нас на повестке дня Жужелица шероховатая или брызгун-улиткоед. Шероховатая она потому, что панцирь у нее не глянцевый, как у большинства жуков, а шершавый. Ну, а брызгун-улиткоед потому, что брызжет и жрет улиток, но обо всем по порядку.
Кстати, вы также можете подписаться на меня в телеге: Дичь в Природе

Вообще жужелицы – это вершина пищевой цепочки в своей вселенной лесного полога. Безжалостные убийцы и кровожадные маньяки, вершители судеб и мрачные жнецы для всех, кто покажется им съедобным. Но жужелиц несколько десятков видов, а мы говорим о конкретном одном, и им тоже есть чем похвастаться.

Однако, начнем с описания. Брызгун - это довольно крупные жуки, длиной до 6 см, обитают они на Кавказе, на Балканах, в Турции и Крыму. В общем, они на вершине, и не только своей пищевой цепочки, но и в принципе любят горы.

А как роскошно жужелицы выглядят и переливаются, сразу видно, что ползет хозяин жизни. Разумеется, такого роскошного паренька все хотят обнять съесть, но не тут-то было. Жужелицы потому и оказались на вершине, потому что не торопятся быть обедом. Их крепкие хитиновые доспехи надежно защищают жука от нападок любых неприятелей, мощные и острые челюсти могут дать серьезный отпор любому неприятелю и перекусить пополам арматуру, а жгучая и ядовитая слюна, стекающая с его зазубренных жвал, закрепит успех.

Для особенно упоротых представителей лесной фауны, кто не считает жужелицу достойным соперником, у жуков припасено секретное оружие: железа с кислотой! Жук выстреливает из своего зада мощной струей едкой кислоты аж на два метра прямо в морду своему врагу. Кислота вызывает ужасное жжение, ослепляет и отбивает всякое желание продолжать этот бессмысленный бой, который еще даже не успел начаться. Хотя, такие ситуации встречаются кране редко, потому что все в местах обитания жука знают его как облупленного, и стараются лишний раз не попадать в его зону поражения.

Но такими красавцами они становятся не сразу, до этого они полгода кукуют в форме личинки, которая, конечно, не такая крутая, но тоже имеет внушительную броню, острые челюсти и шипы на заднице. Разумеется, она хищник и жрет всякое, что не успеет от нее уползти, в основном улиток и слизней.

В плане питания взрослые особи далеко впереди. Питаются они всем, что могут сожрать, даже если еда сильно больше размерами. Могут есть насекомых, червей, даже мелких ящерок, не побрезгует жук и детенышами какой-нибудь мышки, или птенчиком, если конечно найдет их и сможет безнаказанно умертвить.

Но самая большая любовь у брызгуна к улиткам. Не зря же его зовут улиткоедом. Каждый день он проходит до 2-3 километров в поисках своего излюбленного лакомства – виноградных улиток. В лучших традициях жанра, жужелица, найдя улитку, хватает ее за ногу, та конечно сопротивляется, заливая все вокруг кучей пузырящейся слизи и пытаясь спрятаться в раковину. Но если улиткоед схватил улитку, значит, он ее съест. Жук выблевывает внутрь раковины с улиткой свои пищеварительные ферменты и начинает варить себе суп из улитки в ее же домике. Улитка извивается, испытывая жуткое жжение, но мощные челюсти жука не оставляют ей никаких шансов. Когда улитка начинает перевариваться, жук приступает к трапезе, с удовольствием хлебая кашу из разваливающейся улитки пополам с пищеварительным соком и слизью. Если ферментов не хватает на всю улитку, и внутри она еще «сырая», то жук снова выблевывает их в раковину и продолжает хлебать из миски, погрузившись в раковину с головой и громко чавкает.

Вот такой милейший жучара! В кое веке сам по себе жук выглядит не жутко, даже как настоящий щеголь)
Всем спасибо, все свободны!