Соседи по планете Насекомые

Известны теперь даже такие факты, как освоение бабочками новых территорий: они постоянно залетают в страны или даже части света, где никогда не водились раньше, и, если эти места приходятся им по душе (а для «души» бабочки важен климат и наличие подходящей растительности), остаются в этих странах.

И все-таки выяснено еще очень немного. А главное, нет ответа на два основных вопроса: во-первых, как летят бабочки, во-вторых, как находят дорогу.

Мы с тобой уже обсуждали вопрос о крыльях и о полетах насекомых. По сравнению с другими дневные бабочки — тихоходы, а крылья их очень слабы. Правда, мы знаем, что крылья дневных бабочек способны создавать воздушные волны, благодаря чему бабочки легко взлетают и легко держатся в воздухе. Известно, что чешуйки, которыми покрыты крылья бабочек, на 15 процентов увеличивают их подъемную силу. Знаем, что благодаря своему немного странному, похожему на езду по ухабам, полету бабочки экономят энергию, имеют возможность часть пути планировать с «выключенным мотором». Но все это — мелочи по сравнению с той гигантской работой, которую приходится проделывать крыльям и «мотору» насекомых. Бабочка взмахивает крыльями 5–6, от силы — 9 раз в секунду. Летит она медленно — 7-14 километров в час против ветра и 30–35 километров в час по ветру. Сколько же раз надо взмахнуть крылышками, чтобы перелететь из Европы в Африку? Сотни тысяч раз? Миллионы раз? Десятки миллионов? Но какой же прочности должны быть сами крылья, какой прочности должны быть «шарниры», на которых эти крылья укреплены? Ни один, даже самый прочный материал не выдержит такой нагрузки. А крылья бабочек выдерживают. Вот она, еще одна загадка крыла насекомого! И еще одна загадка «мотора»: ведь бабочки, как мы знаем, не отличаются силой по сравнению, допустим, с муравьем или жуком-навозником. А вот поди ж ты — летят через моря и горы, не останавливаясь на отдых. Бабочки не пополняют запасов «горючего», а ведь оно сгорает. Пусть не так уж быстро, но, по самым минимальным расчетам, для такого путешествия его должно быть сожжено больше, чем весит вся бабочка.

Такова одна из загадок перелетов бабочек. Вторая загадка — ориентация. Как бабочки находят дорогу? По солнцу? Используя поляризованный свет? Ультрафиолетовые лучи? Какие-то неведомые еще людям ориентиры или сигналы? Трудно сказать, но допустить можно. Да и как не допустить, если факт налицо! Но тогда встает другой вопрос: как они определяют скорость, как соразмеряют свои силы по отношению к ветру? Ведь ветер — фактор очень важный. Хорошо, если ветер попутный. А если встречный или боковой, который может снести в сторону, заставить отклониться от курса? Птицам ветер часто мешает, а при сильном встречном или боковом ветре многие из них вообще не летят. Для бабочек любой ветер — сильный. Значит, у них есть какое-то приспособление, позволяющее регистрировать силу ветра и делать соответствующие поправки?

Лет двадцать назад два немецких ученых Г. Шнейдер и Д. Буркхард, занимаясь изучением мясной мухи, решили разобраться: зачем у нее, как, впрочем, и у многих других насекомых, в местах сочленения усиков с головой имеются небольшие группы чувствительных нервных клеток. Явно не для того, чтобы с их помощью осязать и обонять — для этого существуют другие клетки, они расположены на усиках, и их тысячи, а тут всего несколько.

Ученые ввели в эти непонятные клетки крохотные электроды, перехватывающие сигналы, которые эти клетки передают в мозг, затем надели на муху поясок и поместили ее в миниатюрную аэродинамическую трубу.

Пока в трубе воздух был неподвижен, бездействовали и клетки. Но вот заработал вентилятор, воздух стал двигаться, и в мозг мухи полетели сигналы-импульсы, которые передавались с одинаковой частотой. Воздух стал двигаться быстрее, и сигналы участились, медленнее — и сигналы стали реже. Значит, в основании усиков скрыт «спидометр» — указатель скорости ветра, причем спидометр очень надежный и совершенный. Принцип действия его прост и гениален: встречный ветер отгибает усики, величина этого отгибания воспринимается чувствительными клетками и немедленно передается в мозг в виде сигналов соответствующей частоты. Мозг немедленно реагирует и дает команду, что делать дальше. Повторные опыты с ветром в аэродинамической трубе подтвердили это. А когда ученые в безветрие стали искусственно отгибать усики у мухи и импульсы передавались так, будто муха преодолевает определенное сопротивление ветра, стало ясно, что это действительно спидометр. Но он не просто регистрировал скорость встречного ветра — он помогал мухе менять скорость полета, маневрировать, менять угол наклона крыльев — в общем, делать все то, что делает насекомое при полете против ветра.

У мух такой спидометр найден. Может быть, что-то похожее есть и у бабочек, и этот «прибор» или «аппарат» помогает им ориентироваться, хотя бы в отношении ветра. А может быть, дело совсем в другом. И у бабочек есть какое-то другое приспособление, помогающее им в полете, а ориентируются они не по солнцу, а по магнитным полям, например?