Колорадский жук

ВВЕДЕНИЕ

     Увы, колорадский жук до сегодняшнего дня чувствует себя на территории Украины более раскованно, чем в Европе. И продолжает наносить огромный ущерб отечественному картофелеводству. Значит, о нем забывать не следует.

     Сравнительно  недавно, лет 50 назад колорадского жука не было в нашей фауне. А менее, чем 100 лет назад его не было и  в фауне европейской.

     В это сложно поверить, но были времена, когда о существовании этого  невзрачного насекомого семейства  листоедов 9-12 мм в длину знали  лишь считанное количество энтомологов. Стоимость засушенного желто-черного  экземпляра в музейных и вузовских  коллекциях была баснословно дорогой – соответствовала цене заморской диковины. Попробуйте нынче предложить частному коллекционеру колорадского жука всего-то за пяток долларов – в лучшем случае ваше предложение расценят как шутку, хотя полвека назад  купили бы у вас не торгуясь.

     Несколько лет назад в центре Днепропетровска  был установлен памятник колорадскому жуку. Может быть на возведение двухметрового  монумента не пожалели денег производители  ядохимикатов, для которых этот вредитель  стал прочной основой для развития бизнеса? Ведь для всех остальных, не только жителей Украины, - это символ самого прожорливого насекомого, которое  ежегодно уничтожает завидную часть  урожая картофеля. И какие бы средства борьбы с ним ни пускались в  ход, победить его не удается. Дело в  том, что этот жук обладает уникальной системой приспособляемости, позволяющей  ему выживать в самых экстремальных  условиях.

      Цель  моей  работы – проследить историю  его расселения и разобраться, что за зверь такой, колорадский жук.

 
  

ИСТОРИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

     Историю о колорадском жуке можно начать так: некогда на северо-востоке современной  Мексики жило около полусотни  разновидностей жуков семейства  листоедов, многочисленных и прожорливых, а потому имеющих мало шансов на успех в кактусовых "лесах" штата Сонора. Ведь здесь у многих растений листья либо сухие колючки, либо и вовсе отсутствуют. Один из листоедов нашел-таки выход: научился питаться пасленовыми (ядовитыми растениями семейства двудольных, насчитывающем  около 2000 видов, большая часть из которых произрастает в тропических, субтропических и умеренных областях. К ним относятся как дикорастущие виды, например черный паслен и дурман, так и культурные растения - картофель, томаты, перец, баклажаны или декоративные - петуния и сальпиголоссис). На это  блюдо, насыщенное отравляющими алкалоидами, почти никто не претендовал. Но и  этим кормом в пустыне не разживешься. И вот часть популяции листоедов  устремилась в поисках пищи на северо-запад. Места, которые они  стали осваивать (мы их сейчас называем Техасом и Аризоной), оказались  еще более пустынными и суровыми, а еды в них - еще меньше, чем  в Соноре. И это подгоняло переселенцев вперед и вперед.

     Первая  встреча жука с культурным картофелем случилась в 1855 году в Небраске. Но тогда насекомое, уже известное  науке (его еще в 1824 году нашел  и описал американский натуралист Томас  Сэй), не привлекло особого внимания. О нем заговорили лишь четыре года спустя, в 1859-м, когда полчища жуков  нанесли огромный ущерб посадкам картофеля в Колорадо. Листоед  немедленно получил название "колорадского", хотя стал быстро расселяться по всей Северной Америке. Всего через пять лет после нападения на колорадские  поля он преодолел Миссисипи, в 1874-м  достиг Атлантики, а в 1877-м был  впервые обнаружен в Старом Свете, в окрестностях Мюльхайма и Лейпцига. Правда, этот очаг, как и еще несколько, возникавших в XIX веке в Европе, был  благополучно ликвидирован. Но в 1918 году, когда воюющей Франции было не до карантинных мер, жук закрепился в окрестностях Бордо.

     Затем, несмотря на противодействия работников сельского хозяйства, он довольно быстро заселил одну за другой все страны Центральной Европы, кроме Англии с ее холодными туманами и прекрасно  налаженной службой карантина растений. (Она, кстати, до сих пор держит для  него границу страны «на замке»).

     Продвигаясь на восток по ходу преобладающих в  летние месяцы ветров, преодолевая  все преграды и выдерживая тотальные  обработки картофельных полей пестицидами, к концу 40-х годов жук, гонимый  ветром и жаждой завоевания новых  пригодных для жизни пространств, приблизился к государственным  границам СССР. Надо сказать, что сами жуки – прекрасные летуны. Правда, для  того, чтобы подняться в воздух, им необходима жаркая погода – по утрам  и вечерам и в пасмурные  и прохладные дни жуки предпочитают пешие переходы.

     Первые  очаги вредного насекомого на нашей  территории были обнаружены во Львовской  области Украины в 1949 г. Затем  в 1953 г он появился одновременно в  Калининградской, Волынской, Брестской  и Гродненской областях.

     Наконец, в жаркие, ветреные дни мая 1958 г  из Венгрии и Чехословакии произошел  массовый залет колорадского жука в  Закарпатскую область. Одновременно на литовское и калининградское  побережье Балтийского моря волнами  был выброшен многомиллионный «десант» жуков, неимоверно размножившихся в  то лето на обширных картофельных полях  Польши. Тогда большинство отчаянных  летунов погибло в бурных водах  Балтики; уцелевшие и выползающие  на берег немедленно уничтожались бдительными  колхозниками. Но «десант» был настолько  многочислен, что справиться с ним  и «сбросить в море» не удалось. Многие особи, лишь «ступив» на прибрежный песок, и едва успев обсохнуть, разлетались  на ближайшие поля.

ВНЕШНИЙ ВИД И ОТДЕЛЫ ТЕЛА

     Колорадский картофельный жук (лат. Leptinotarsa decemlineata) — насекомое семейства жуков-листоедов.

     Длина колорадского жука колеблется в пределах от 9 до 12 мм, ширина 6 -7 мм. Тело короткоовальное, сильновыпуклое, блестящее, красновато-желтое со светлыми надкрыльями, на каждом из них пять черных полос (всего, таким образом, десять – откуда и латинское видовое название decemlineata – десятилинейчатый). Перепончатые крылья ярко-розовые хорошо развиты, с их помощью в жаркие летние дни жуки и совершают длительные перелеты. Переднеспинка с черными пятнами, одно из которых (в центре) похоже на римскую цифру V. Все тело жука, особенно голова и переднеспинка, покрыто толстым слоем хитина.

     У летящего жука надкрылья приподняты и раздвинуты в стороны. Они играют роль поддерживающих плоскостей, тогда  как двигательным аппаратом служат крылья второй пары

     Тело  колорадского жука состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка

Голова

     Голова  образована вполне слившимися предротовой  лопастью – акроном – и четырьмя туловищными сегментами. Она одета  сплошным, нерасчлененным хитиновым  панцирем, образующим головную капсулу.

     На  акроне помещаются фасеточные глаза  и булавовидные усики.

     Усики являются очень важными органами, так как на них помещаются органы осязания и обоняния.

     Кроме усиков на нижних челюстях и на нижней губе расположены по паре щупиков, служащих органами осязания и вкуса.

     Ротовой аппарат типично грызущий. Спереди и сверху ротовые органы прикрыты непарной складкой хитинового покрова – верхней губой. За ней видны две пары челюстей (верхние и нижние), ограничивающие с боков ротовое отверстие. Подо ртом находится нижняя губа. На нижних челюстях и на нижней губе имеется по паре щупиков, служащих органами осязания и вкуса.

Грудь

     Грудной отдел тела колорадского жука образован тремя сегментами: переднегрудью, среднегрудью и заднегрудью.

     Грудные сегменты несут три пары ходильных  ног. Кроме того, на среднегруди и заднегруди находятся крылья. Каждый грудной сегмент покрыт толстыми хитиновыми щитками. Эти щитки соединены более тонким и мягким хитином, что обеспечивает их подвижность по отношению друг к другу.

     На  спинной стороне жука видна лишь переднегрудь, среднегрудь, заднегрудь и брюшко прикрыты сверху жесткими надкряльями. Надкрылья сверху защищают нежные перепончатые крылья и спинную сторону брюшка с мягкими покровами.

     Грудной отдел колорадского жука выполняет  локомоторную функцию.

     При помощи ног, снабженными острыми  коготками, колорадский жук крепко цепляется за веточки и листья и ловко лазает по ним.

Брюшко

     Брюшко  колорадского жука неподвижно соединено  с грудью. Оно состоит из члеников и заметно только снизу. На каждом членике имеются маленькие отверстия  – дыхальца.  
 
 
 
 
 
 
 
 

ВНУТРЕННЕЕ  СТРОЕНИЕ

Мышечная  система 

      Мышечная  система состоит из различных специализированных мышц. В особенности развита система мышц грудного отдела и конечностей. Подавляющее большинство мышц колорадского жука состоит из поперечнополосатых мышечных волокон, чем обусловлены большая быстрота и точность сокращения мышц.

      Крылья  колорадских жуков приводятся в  движение сильной мускулатурой груди. Особенное значение имеет мышцы, сжимающие грудной отдел в  дорзовентральном направлении. Собственные  мышцы крыла осуществляют поворот  его поверхности в полете (руление). Усиленная работа мышц влечет за собой  образование большого количества тепла.

Пищеварительная система

      У колорадского жука кишечник состоит  из трех отделов – эктодермической  передней, энтодермической средней  и эктодермической задней кишки. Передняя и задняя кишки выстланы хитиновой кутикулой. Каждый из трех отделов подразделяется на части, выполняющие  различные функции.

      Передняя  кишка начинается ртом. Рот ведет  в ротовую полость, которая продолжается в более или менее мускулистую  глотку. Глотка ведет в узкий пищевод, а затем мускулистый желудок. В желудке имеются хитиновые  зубцы.

      С передней кишкой связаны слюнные  железы. Слюнные железы представляют собой многоклеточные трубчатые или гроздевидные органы.

      Секрет  слюнных желез выполняет обычные  функции: смачивает и частично растворяет твердую пищу и оказывает инвертирующее  действие на сахара и крахмал.

      Средняя кишка обладает функцией переваривания  и всасывания пищи. Она выстлана изнутри железистым эпителием. Наружная поверхность кишки покрыта короткими волосками. Это многочисленные слепые выросты кишки, наличие которых заменяет отсутствующую у колорадских жуков печень.

      В складках (криптах) происходит регенерация  железистых клеток эпителия средней  кишки, которые постоянно разрушаются.

      Задняя  кишка начинается в том месте, где в кишечник открываются мальпигиевы  сосуды (выделительные органы). В  задней кишке происходит всасывание излишка воды из пищевых остатков.

Дыхательная система

      Колорадские жуки имеют очень хорошо развитую трахейную систему. Трахеи открываются  наружу дыхательными отверстиями –  дыхальцами (стигмами). Они расположены по бокам тела: на плевритах грудных сегментов.

      Стигмы  устроены довольно сложно, они имеют  специальные приспособления, защищающие их от засорения и попадания внутрь влаги. Отверстие стигмы окружено утолщением хитина, так называемой хитиновой  рамкой.

      От  дыхалец внутрь тела отходят хитиновые  дыхательные трубочки – трахеи. От главных трахейных стволов  отходят ответвления в голову, конечности и ко всем внутренним органам.

      Трахеи  разветвляются на все более и  более мелкие, вплоть до тончайших  капилляров трахеол. Трахеолы заканчиваются  особыми концевыми клетками.

      Наличие трахейной системы является благоприятной  особенностью для колорадских жуков, так как значительное количество воздухоносных трубок уменьшает  плотность их тела, что очень важно  при полете.

Кровеносная система и полость  тела

      Колорадские жуки имеют незамкнутую кровеносную  систему, которая сильно упрощена. Кроме  сердца и коротенькой аорты, отходящей  от сердца, у колорадских жуков  совсем нет кровеносных сосудов. Кровь (гемолимфа) циркулирует в  полости тела.

      Полость тела у колорадского жука образуется от слияния полостей распавшихся  целомических мешков с остатками  первичной полости. Такую полость  называют смешанной или миксоцелием. Она не полностью разделяется  продырявленными продольными перегородками  на три отдела, сообщающихся между  собой. Верхняя часть полости, которая  лежит непосредственно под спинными покровами, и в которой помещается сердце, отделена от нижележащей части  миксоцеля тонкой перепонкой, имеющей  форму свода – верхней диафрагмой. Эта часть миксоцеля называется околосердечным (перикардиальным) синусом. Под ним расположена обширная часть миксоцеля – висцеральный синус, в котором помещаются кишечник, жировое тело, мальпигиевы сосуды и половые органы. Еще ниже на брюшной стороне эта полость отделяется брюшной диафрагмой от третьего участка миксоцеля, называемого периневральным (околонервным) синусом, так как в нем проходит брюшная нервная цепочка. Полость тела колорадского жука продолжается в конечности и заходит в жилки крыльев. Во всех этих органах и разветвлениях миксоцеля циркулирует гемолимфа.