Жуки, или жесткокрылые, относятся к отряду Coleoptera. Это самый крупный и разнообразный отряд насекомых, на который приходится около 40% известных видов насекомых. Во всем мире насчитывается почти 400 000 видов жуков разных форм и расцветок.
Жуков обычно можно узнать по надкрыльям
Жесткокрылые – единственный отряд насекомых, у которых есть надкрылья. Название «Coleoptera» переводится как «крылья-ножны». Твердые утолщенные надкрылья, похожие на ножны, скрывают заднюю пару перепончатых крыльев и большую часть брюшка. Надкрылья не используются в полете и обычно служат только защитным покровом. Они приподнимаются лишь для того, чтобы раскрылись задние крылья. В покое надкрылья сходятся по прямой линии посередине спины. У некоторых видов нет задних крыльев, поэтому их надкрылья обычно срастаются. Различия в длине, текстуре и внешнем виде надкрыльев используются для идентификации представителей различных надсемейств.
Известно более 200 семейств современных и вымерших жуков
Хотя существуют разные классификации жесткокрылых, современные системы основаны на четырех подотрядах: плотоядные жуки (Adephaga), архостематы (Archostemata), миксофаги (Myxophaga) и разноядные жуки (Polyphaga). В последний входит около 90% жуков. Определенные семейства иногда рассматриваются как подсемейства близкородственных групп, в которых могут существовать многочисленные подгруппы. Строение антенн и ног является важным фактором для таксономических критериев, как и строение личинок, форма головы, рисунок жилок на крыльях, местообитание и поведение.
Пылевидная перокрылка – самый маленький жук
Самый маленький из известных жуков – и самое маленькое непаразитоидное насекомое – имеет длину тела 0,325 мм. Этот крошечный жук известен в науке как Scydosella musawasensis. У него удлиненно-овальное тело, желтовато-коричневая расцветка и усики, разделенные на десять сегментов. Впервые вид был описан в 1999 году по нескольким экземплярам, найденным в Никарагуа. Самый маленький из них имеет длину 0,325 мм, самый большой – 0,352 мм. Ширина тела варьировалась от 0,098 до 0,104 мм. Измерения миниатюрных насекомых проводились с использованием цифровых микрофотографий, полученных под растровым электронным микроскопом.
Жук-титан – самый большой жук
Фото: S. Brule
Жук-титан (Titanus giganteus) – самый крупный известный жук и один из крупнейших видов насекомых в мире. Обычно его можно встретить в тропических лесах Колумбии, Эквадора, Перу, Боливии, Гвианы и северо-центральной части Бразилии. Взрослые жуки-титаны могут вырастать до 17 см в длину. Они защищаются от хищников, используя свои острые шипы и сильные челюсти. Их челюсти способны сломать карандаш пополам и разрезать человеческую плоть.
Жесткокрылые – очень древние насекомые
Они датируются пермским периодом (около 225-280 миллионов лет назад), после появления голосеменных растений. Хотя жуки имеют ряд сходств с другой древней группой насекомых, тараканами, они, вероятно, произошли от предков современных сетчатокрылых насекомых. Эта теория во многом основана на характере жизненного цикла жуков и их личиночном строении. Хотя найдено множество окаменелостей жуков, они в основном состоят из надкрыльев, которые мало что говорят об истории отряда.
Жуки не так уж и беззащитны
Некоторые жесткокрылые насекомые от природы имеют оригинальный камуфляж. Например, верхняя поверхность одного африканского вида жуков-усачей (Petrognatha gigas) напоминает отмирающий бархатистый мох, а его неправильные усики очень похожи на засохшие веточки. Многие долгоносики падают и симулируют смерть, плотно сложив конечности вокруг тела. Со стороны они выглядят как частички почвы. Некоторые жуки, особенно те, которые живут в муравейниках, напоминают муравьев, а клит многоядный (Clytus arietis) очень похож на осу как окраской, так и своими движениями.
Некоторые жуки отпугивают противников устрашающим внешним видом, зловонными или неприятными выделениями. Так называемые жуки-бомбардиры из семейства жужелиц (Carabidae) секретируют тошнотворную жидкость из анальной части тела. При высокой температуре она превращается в кипящую горячую жидкость, действующую как репеллент для других насекомых или врагов. Ловкость – тоже отличный способ защиты. Многие жужелицы быстро бегают, а жуки-скакуны далеко прыгают.
Рацион у жуков разнообразный
Фото: Krzysztof Niewolny
Среди жесткокрылых насекомых встречаются травоядные, падальщики и хищники. Поразительно, но некоторые взрослые жуки вообще не питаются. Наибольшее количество жуков предпочитают растительную пищу в той или иной форме: нектар (ряд златок), листва (листоеды), семена (многие долгоносики), древесные растения (усачи). Другие могут питаться гниющей древесиной (рогачи), падалью (мертвоеды), навозом (некоторые пластинчатоусые жуки), грибами или опавшими листьями. Жужелицы и ряд других жесткокрылых насекомых также включают в свой рацион беспозвоночных. Пищевые привычки личинок и взрослых особей могут быть одинаковыми или различаться. Например, некоторые виды жуков являются хищниками в личиночной стадии и становятся травоядными в зрелом возрасте.
Жуки встречаются почти во всех климатических зонах
Жуки процветают почти во всех широтах, за исключением районов с экстремальными климатическими условиями, такими как Антарктида, Арктика и высокогорье. Лишь несколько видов можно встретить на субантарктических островах, недалеко от северных крайностей Арктики и на невысоких горных вершинах. Хотя многие жесткокрылые насекомые предпочитают условия умеренного климата, наибольшее количество видов обитает в тропиках и субтропиках.
Надкрылья позволили жукам распространиться во многих средах обитания, таких как опавшие листья, кроны деревьев, камни, бревна и почва, которые обычно повреждают крылья менее защищенных групп насекомых. Некоторые виды живут вместе с муравьями и термитами. В водной среде жуки могут использовать множество мест обитания – от временных водоемов или горных ручьев до солоноватых вод и илистых отмелей. Некоторые из них живут в песке, гравии или грязи по краям ручьев и прудов, а также среди скал в приливной морской зоне.
Жуки могут излучать яркий свет
Фото: www.antropocene.it
Источником света выступают специальные светящиеся органы, состоящие из внешнего светоизлучающего слоя и внутреннего отражающего слоя. Последний содержит кристаллы, которые, по-видимому, действуют как фон, рассеивая свет и предотвращая его внутреннее рассеивание. Свет образуется во время реакции люциферина и люциферазы во внешнем слое светящегося органа. К светящимся жукам относятся светляки (Lampyridae), фенгодиды (Phengodidae), дрилиды (Drilidae) и некоторые щелкуны (Elateridae). Самый известный пример – обычный европейский светлячок (Lampyris noctiluca), бескрылая самка которого излучает яркий свет около заднего конца тела; крылатый самец излучает гораздо более тусклый свет.
Развитие у жесткокрылых может занять от нескольких недель до нескольких лет
Размножение у жуков почти всегда двуполое, хотя некоторые виды всегда партеногенетичны (размножаются без оплодотворения) и представлены только самками. У ряда жуков тоже иногда происходит партеногенез. Жесткокрылые насекомые проходят полный метаморфоз, состоящий их четырех стадий развития: яйцо, личинка, куколка, взрослая особь. Продолжительность каждой стадии жизненного цикла зависит от нескольких факторов, например, климата, среды обитания, наличия пищи.
Количество отложенных яиц будет зависеть от вида и может варьироваться от одного-двух до сотен штук. Яйца различаются по форме, их обычно откладывают в местах, где личинка может развиваться должным образом – на листе растения-хозяина (листоеды), в коре или стволах деревьев. Яйца также откладывают возле корней, в цветах, фруктах, на водных растениях или под камнями.
Фото: www.terminix.com
После того как личинка вылупляется, она питается до тех пор, пока ее кожа (кутикула) не становится слишком маленькой и не раскалывается. Когда личинка выползает из старой кожи, постепенно образуется и затвердевает новая оболочка. Процесс, называемый линькой, повторяется обычно от трех до пяти раз, пока личинка не созреет. В период отсутствия питания (предкуколочная стадия) жук переходит в стадию куколки.
Куколки напоминают взрослую особь, за исключением того, что их тело мягкое и бледное, придатки скручены или свободно прикреплены к телу, а крылья сложены в плоские мешочки. Взрослая особь формируется, когда тонкая кожа куколки сбрасывается, крылья растягиваются до полного размера, а новый внешний скелет затвердевает и окрашивается. Дальнейшего роста затвердевшего скелета не происходит.
Жизненный цикл от яйца до взрослой особи у большинства жуков занимает 20-30 дней в мягкую погоду. У субтропических и тропических видов за год может появиться несколько поколений. В более прохладных регионах с умеренным климатом жизненные циклы могут занимать гораздо более длительные периоды, даже до четырех лет и более. В целом, у древесных жуков самый длинный жизненный цикл.
