Подробное строение бабочки
Главной отличительной особенностью бабочек является, то, что их крылья покрыты мелкими, как пыль, чешуйками. Из-за этого их относят к отряду чешуекрылые. В отряде бабочек более 100 семейств и больше 150 тысяч видов.
Обитают бабочки везде, где есть растения, которыми могут питаться их гусеницы. Бабочки приспособились и к жаре, и к холоду. Например, в горах на высоте 2 км летают аполлон и чернушка медуза. Есть бабочки, которые освоили арктические тундры и окраины пустынь.
Но настоящий рай для бабочек – это тропические дождевые леса.
Питаются бабочки сладким соком растений – нектаром. Перелетая с цветка на цветок, участвуют в процессе опыления и помогают растениям размножаться.
Строение тела бабочки
Тело бабочки состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка. Оно покрыто волосками, щетинками, чешуйками.
- голова
- грудь
- брюшко
- хоботок
- губной щупик
- глаз
- усик
- жилки
- переднее крыло
- заднее крыло
- сердце
- дыхальца
- задняя нога
- средняя нога
- передняя нога
- половой аппарат
На голове есть два усика, два больших глаза, хоботок и два крупных щупика.
На груди прикреплены три пары членистых конечностей и две пары крыльев.
Брюшко состоит из десяти сегментов. Внутренние органы находятся в основном в брюшке. У бабочек есть сердце. Оно похоже на длинную трубку, которая, как насос проталкивает по всему телу желтоватую, зеленоватую или бесцветную жидкость.
Дышат бабочки кислородом воздуха, который попадает в организм через отверстия на теле и поступает в тонкие трубочки – трахеи, пронизывающие все тело.
Органы чувств бабочки
Наверное, каждый задавал себе вопрос: «Как бабочки определяют вкус пищи, слышит ли бабочка, чувствует ли боль?»
Ответы на эти вопросы, я нашла в книге Николая Непомнящего из серии – «Что есть что: Бабочки».
Органы зрения
На голове у бабочки расположено два сложных глаза. Каждый глаз состоит из множества отдельных глазков. Например, один глаз бражника «мертвая голова» состоит из 25 тысяч глазков.
Каждый глазок видит крошечный участок предмета, пространства, а мозг бабочки из множества отдельных картинок складывает целостное изображение, как «мозаику».
Очень зоркие глаза у ночных бабочек.
Все бабочки видят предметы лишь на близком расстоянии, но отлично различают цвета, улавливают движение предметов и изменение их освещенности.
Ночные бабочки очень часто погибают, прилетев на свет зажженной лампы, фонаря, свечи. Это связано с те, что ночью они ориентируются по свету звезд, как по компасу. Бабочки летят постоянно под прямым углом к лучам света. А если зажженная лампа оказывается близко, то свет, который исходит от нее, сбивает бабочек с пути. Они начинают кружиться вокруг лампы, пока не наткнутся на нее.
Органы обоняния и осязания
Органами обоняния бабочкам служат усики. Чем больше размер усиков, тем лучше для бабочки. На усиках расположены чувствительные клетки сенсиллы. Например, у ночных бабочек их более 100 тысяч.
Обонятельные сенсиллы есть на губных щупиках и на задних лапках. На вкус еду, бабочка пробует ногами. Если задней лапкой бабочка попадет в раствор сахара, она сразу развернет хоботок и начнет сосать сладкую жидкость.
При помощи усиков ночные бабочки определяют запах раскрывшихся цветков и особей противоположного пола. Ученые установили, что самцы могут почувствовать самок на расстоянии 16 километров.
Большинство бабочек усиками улавливают звуковые волны и механические сотрясения.
Чувствительные волоски расположены по всему телу бабочки. К ним подходят нервные окончания, передающие сигналы в головной мозг. Поэтому любые прикосновения к ее телу быстро регистрируются в мозгу, и бабочка моментально ощущает боль.
Органы слуха
Слышат бабочки брюшком, так как «уши» расположены у них в ямочках по бокам третьего сегмента груди или первого сегмента брюшка.
«Уши» бабочек образованы тонкой кожистой перепонкой, которая натянута на кольцо. Под перепонкой находятся похожие на пузырьки трахеи, а к ним подходят нервы. Когда звуковая волна доходит до бабочки, перепонки начинают колебаться. Пузырьки трахей улавливают это колебание и передают по нервам в головной мозг, который принимает решение, что делать.
Уникальное строение крыла
Если посмотреть на бабочку, то на крыльях можно заметить сеть жилок. У каждого семейства они образуют определенный рисунок. Жилки служат механической опорой крыла. В них содержатся воздух и кровь.
Все крыло, словно черепицей, покрыто крошечными чешуйками, которые могут быть различны по размерам. На одном крыле может располагаться до 1 миллиона чешуек.
Чешуйки содержат разные пигменты . По-разному окрашенные чешуйки создают яркую и необыкновенную расцветку крыла. Красящие вещества запасают еще гусеницы, когда откармливаются на растениях.
Есть бесцветные чешуйки – это оптические чешуйки. Они преломляют белый свет и создаются различные световые эффекты: серебристые пятна и полосы у перламутровок, лазурно-голубая окраска голубянок, металлический блеск, зеленые переливы и другие.
Чешуйки не только придают различную окраску бабочке, но и облегчают ее полет, защищают ее от холода.
Развитие бабочек
Из учебника биологии 7 класса я узнала, что развитие бабочек происходит с превращением. Это значит, что любая бабочка в течение жизни проходит четыре фазы развития: яйцо, гусеница, куколка, взрослая бабочка.
Гусеница совсем не похожа на бабочку. В отличие от бабочек у гусениц всего 2, 4 или 6 простых глазков, с помощью которых они различают лишь интенсивность света. А у гусениц, которые едят древесину, живут в почве, глазков нет вовсе.
У гусениц мощный ротовой аппарат, которым они могут кусать и жевать.
Гусеницы растут быстро. В своих тканях они запасают жиры, необходимые для превращения в куколку, а потом куколки – в бабочку. Пока гусеница растет, она 5 – 6 раз линяет, так как хитиновый покров не может растягиваться. В это время она беззащитна перед врагами – птицами, хищными жуками, муравьями. Перед тем, как произойдет волшебное превращение гусеницы, она ищет место, где можно подвесить себя. Несколько дней она неподвижна, ничего не ест, хотя и толстеет. В этот период под старым хитиновым покровом вырастает новый. Но пока он лежит складками. В теле гусеницы вырабатываются специальные вещества , под действием которых старый покров растворяется, изменяются голова, ротовой аппарат, коготки на ножках, части кишечника, волоски, шипы. Затем старая кожа лопается, и гусеница выползает из нее. Новая кожа высыхает и становится прочной. Продолжительность стадии гусеницы у разных видов бабочек различна. У одних видов бабочек гусеницы зимуют – значит, живу несколько месяцев, у других окукливаются через три недели. А вот, например, гусеницы некоторых совок живу несколько лет.
Выросшие гусеницы ищут защищенное место, будет происходить окукливание.
Большинство гусениц дневных бабочек окукливаются в открытых местах – на стволах и ветвях деревьев, каменных стенах, валунах. Куколками любят лакомиться птицы, мыши. Таких куколок защищает маскирующая окраска.
Например, куколки бабочек мешочниц похожи на опавшие веточки.
Ядовитые куколки обычно ярко окрашенные – это предупреждение врагам.
Гусеницы ночных бабочек окукливаются в трещинах коры деревьев, в расщелинах камней. Другие гусеницы ночных бабочек с помощью прядильных желез вьют просторные шелковые коконы, которые окрашены так, что сливаются с природой.
Куколка долгие дни находится в абсолютной неподвижности, и в это время в ней протекают важные преобразования. Органы гусеницы преобразуются в органы бабочки. Внутри куколки все органы гусеницы полностью рассасываются и превращаются в жидкую массу. Из нее постепенно строятся органы бабочки. Изменяется ротовой аппарат, мускулатура, конечности, появляются крылья.
Постепенно покровы куколки становятся прозрачными, через них можно увидеть форму и окраску бабочки. Как только температура воздуха становится достаточной, покровы куколки рвутся по швам – на голове, на спине и вокруг усиков и на свет появляется прекрасная бабочка.
Источник
Строение бабочек
Тело бабочки отчётливо разделено на три отдела: голову, грудной отдел и брюшко. Голова более или менее шаровидная с парой крупных полусферических глаз.
Тело бабочки отчётливо разделено на три отдела: голову, грудной отдел и брюшко. Голова более или менее шаровидная с парой крупных полусферических глаз. Под бинокуляром видно, что их поверхность образуют множество отдельных фасеток, каждая из которых соответствует отдельному глазку. Сложный грызущий ротовой аппарат гусениц у бабочек преобразован в сосательную трубку — хоботок, в покое свёрнутый в спираль, и пару трёхчленистых нижнегубных щупиков.
Получать питательные вещества бабочки могут только в жидком виде. Для большинства из них такой пищей является цветочный нектар. У целого ряда семейств ночных бабочек (некоторые примитивные моли, тонкопряды, коконопряды, хохлатки, волнянки) хоботок недоразвит, и бабочки не питаются вовсе (живут сравнительно недолго за счёт питательныхвеществ, накопленных в стадии гусеницы). Усики бабочек разнообразного строения.
Рисунок 1. Усики бабочек:
1 — нитевидные; булавовидные; 4 — веретеновидные; 5 — гребенчатые; 6 — двугребенчатые; 7 — перистые
У самцов ночных бабочек часто развиты сильнее, чем у самок. У дневных бабочек — булавовидной формы, то есть расширяются к вершине. Грудной отдел бабочки несёт три пары членистых ног. Бабочки, как и все насекомые, шестиноги, хотя в семействах нимфалид и бархатниц передняя пара ног сильно редуцирована и не функционирует при хождении. Эти бабочки фактически четырёхногие. В редких случаях ног нет совсем (например, у многих самок мешочниц). С помощью ног бабочки передвигаются довольно успешно, но основным органом передвижения являются, конечно, крылья, расположенные по бокам грудного отдела.
Крылья бабочек по сравнению с телом велики, перепончатые, со скелетом в виде вееро-образно расходящихся жилок; покрыты хитиновыми чешуйками, которые часто скрывают жилкование. Форма крыльев очень разнообразна. Однако у большинства видов она более или менее приближается к треугольнику, и при описании бабочки у них различают три стороны, или три края (рис. 2): передний — от основания, или корня, крыла до его вершины; внешний — между вершиной крыла и его задним углом; задний — от основания до заднего угла. Величину бабочки оценивают по длине переднего крыла — расстоянию от корня крыла до его вершины. Далее в каждом видовом очерке показана именно эта величина, измеренная в миллиметрах. Поверхность крыла разделяется по меньшей мере на 4 области: прикорневую, дискальную, постдискальную и прикраевую. Центральные — дискальная и постдискальная — области нередко называют центральным полем.
Рисунок 2. Строение взрослой бабочки (имаго) и крыловые области, используемые при описании рисунка: 1 — голова; 2 — грудной отдел; 3 — брюшной отдел; 4 — усик; 5 — хоботок; 6 — глаз; 7 — ноги; 8 — дискальное пятно. I — прикорневая область; II — дискальная область; III — постдискальная область; IV — субмаргинальная область; V — передний край; VI — внешний край; VII — задний край; VIII — вершина крыла; IX — задний угол; X — корень крыла.
Жилкование крыльев у бабочек разных семейств играет важную роль при выяснении родственных отношений. Не вдаваясь в его детали, отметим наличие в системе жилок так называемой центральной ячейки (см. рис. 2), ограниченной с внешней стороны короткой поперечной (относительно остальных) жилкой. Эта ячейка важна при описании крылового рисунка многих бабочек.
Чешуйки покрывают крылья и тело бабочки подобно черепице. Они разнообразны по форме и содержат красящие пигменты, придающие окраску и определяющие рисунок. Удлинённые чешуйки по внешнему краю крыла формируют бахромку. У некоторых видов чешуйчатый покров крыльев может быть сильно разрежен и крылья оказываются в той или иной мере прозрачными: это характерно, например, для стеклянниц и бражников-шмелевидок, внешне похожих соответственно на ос и шмелей.
Окраска и рисунок крыльев достигают у бабочек исключительного разнообразия. Во многих случаях характер рисунка видо-специфичен, уникален для вида или группы видов и имеет важнейшее значение для идентификации (узнавания) вида, особенно в поле. Следует, однако, иметь в виду индивидуальную изменчивость рисунка, в большей или меньшей степени свойственную каждому виду. Известный тезис, что в мире нет двух совершенно одинаковых людей, в полной мере подходит и для бабочек.
В окраске крыла можно выделить занимающий наибольшую площадь фоновый цвет, на котором размещается рисунок. Названия отдельных элементов рисунка (пятна, точки, штрихи, лунки, краевая кайма) большей частью понятны без особых пояснений. Считаем целесообразным отметить лишь несколько специальных терминов: дискальное пятно — пятно, расположенное на поперечной жилке, то есть на внешнем крае центральной ячейки (рис. 2), у представителей семейства совок называемое «почковидным»; перевязь — широкая поперечная полоса или ряд примыкающих друг к другу пятен; глазок — округлое пятно, окаймлённое ободком другого цвета.
У ночных бабочек, почти никогда не демонстрирующих окраску и рисунок нижней стороны (испода) крыльев, эволюционное и диагностическое значение имеет только рисунок верхней стороны крыльев, причём в подавляющем большинстве случаев — только передних крыльев, поскольку задние крылья обычно полностью скрыты под передними. Для идентификации видов дневных бабочек важен рисунок как верхней, так и нижней поверхности крыльев. Виды из наиболее «трудных» групп дневных бабочек чаще всего диагностируются по деталям рисунка нижней стороны задних крыльев.
Брюшко бабочек обычно сигаровидное, длиннее груди, покрыто чешуйками и поделено на сегменты (у самцов число брюшных сегментов, видимых снаружи, на один больше, чем у самок). Внутри находятся органы пищеварения и размножения. Брюшко на вершине специализировано в связи с половой функцией. У самца конец брюшка несёт сложный копулятивный аппарат, состоящий из нескольких жёстких придатков. Строение копулятивного аппарата почти у каждого вида имеет свои характерные особенности. В некоторых случаях очень сходные внешне виды опознаются именно по копулятивным органам, которые для этой цели необходимо особым образом подготовить (препарировать).
Окрылившиеся бабочки — отнюдь не беззаботные создания, порхающие с цветка на цветок или легкомысленно прилетающие ночью на свет. Перед ними стоит глобальная задача продолжения рода, реализуемая у разных видов разными путями. Цель самца — найти самку и оплодотворить её. Цель самки — дождаться оплодотворения, а затем и созревания яиц, которые она должна будет правильно отложить. Для решения этих задан бабочкам обычно отведено недели — именно такова продолжительность жизни большинства особей. Но нет правил без исключений, и хорошо знакомые всем павлиний глаз, многоцветница, другие настоящие нимфалиды (Nymphalinae) живут в несколько раз дольше. Эти бабочки появляются в середине лета, а становятся половозрелыми лишь после перезимовки, весной следующего года. Другую крайность представляют самцы семейства мешочниц, время жизни которых измеряется даже не днями, а считанными часами.
Самцы многих бабочек, по крайней мере дневных, появляются на свет на несколько дней раньше самок. Прежде всего им необходимо восполнить дефицит минеральных солей, в особенности натрия, необходимых для развития сперматозоидов. Эти вещества, недостаточные в вегетарианской диете гусениц, самцы получают, отсасывая и фильтруя влагу на почве, по дорогам, вблизи ручьёв, при этом часто образуя скопления на богатых солями участках.
Спустя некоторое время самцы большинства видов дневных бабочек начинают курсировать низко над травой, выискивать там недавно вышедших из куколок самок, используя главным образом своё зрение. Самцам других видов дневных бабочек, обладающих сильным стремительным полётом, свойственно так называемое территориальное поведение. Они занимают позицию, обычно на высоких травах, кустарниках или деревьях, откуда открывается широкий обзор, и планомерно атакуют всех пролетающих мимо бабочек своего цвета, выгоняют их за пределы своего участка, после чего возвращаются на «наблюдательный пост». И так до тех пор, пока из травы или с дерева не вспорхнёт ожидаемая самка. Таковы многие толстоголовки, переливницы, ленточники, нимфалиды (включая крапивницу, углокрыльницу, многоцветниц и других), перламутровка полевая и некоторые другие, шашечницы эуфидрии, многоглазки и зефиры из семейства голубянок. Махаону и подалирию помогает найти свою вторую половину врождённое стремление особей обоих полов лететь в гору, всё выше и выше, до тех пор пока они не достигают более или менее выраженной вершины.
У бабочек, как и у многих насекомых, замечательно развито «химическое чувство». Они сами вырабатывают различные химические сигналы и очень хорошо такие сигналы воспринимают. Самцы многих дневных бабочек имеют группы специализированных чешуек, обычно находящихся на передних крыльях. Эти чешуйки называются андрокониальными и выделяют характерный для вида мужской феромон, стимулирующий самок. Перед копуляцией самец подолгу порхает в нескольких сантиметрах над самкой либо садится около неё и мелко вибрирует крылышками. Варианты брачного ритуала могут варьироваться в деталях, но все направлены на получение самкой химических доказательств того, что перед ней самец именно её вида. Нередко самка отказывает самцу, показывая это брюшком, поднятым вертикально вверх.
Самки большинства ночных бабочек и летающие днем стеклянницы до своего оплодотворения также выделяют феромоны особого, специфического для вида состава. Рецепторы, воспринимающие запахи, находятся на усиках самцов, обыкновенно более перистых, чем у самок. Чем больше поверхность усиков, тем больше рецепторов и тем большая вероятность обнаружить источник сигнала. Самцы многих видов на большом расстоянии (до иногда более) воспринимают запахи самки, реагируя на минимальные концентрации — несколько молекул феромона на 1 м 3 воздуха.
Органы химического чувства расположены у некоторых видов и на ногах. Самки многих дневных бабочек, прежде чем отложить яйцо, ползают по растению, пробуя его на вкус ногами, точнее — улавливают наличие в растениях определённых важных для питания гусениц алкалоидов. Например, самка капустницы чувствует, сев на лист, горчичные алкалоиды (что характерно для крестоцветных растений — капусты и других). Есть вкус горчицы — значит, это подходящее растение и можно откладывать яйца. Она может даже сделать яйцекладку на бумажку, смазанную горчичным маслом! Голодная бабочка чувствует (ногами!) сахар в очень малых концентрациях и реагирует развёртыванием хоботка. Бабочка адмирал разворачивала хоботок, когда чувствовала растворенный в воде сахар в концентрации, соответствующей 1 чайной ложке сахара на 50 тонн воды!
Дневные бабочки активизируются с восходом солнца, хотя начинают летать обычно несколько позже, когда солнечное тепло понизит влажность воздуха, а до этого могут лишь ползать по растениям. Прежде чем встать на крыло, дневные бабочки обычно принимают солнечные ванны, располагая открытые крылья перпендикулярно к солнечным лучам, либо поднимают температуру тела мелким трепетанием крыльев.
Оптимальное время активности ночных бабочек — сумерки. После захода солнца легко увидеть, как в воздухе начинают курсировать совки, пяденицы, листовёртки, многие из которых устремляются к цветущим деревьям и кустарникам (например, черёмухе, калине, сирени). К источникам света бабочки обычно прилетают на исходе сумерек, инстинктивно, руководствуясь программой, согласно которой они должны при дневном освещении сидеть в укрытиях, а когда стемнеет, лететь из своих тёмных укрытий к местам более открытым и освещённым. Поэтому ночные бабочки летят ночью на фонари, свет которых заметен издалека. Полетав вокруг лампы, бабочки обычно хаотично рассаживаются на более или менее освещённых поверхностях. К утренним сумеркам большей частью разлетаются по своим укрытиям. Помимо света, многих ночных бабочек, из тех групп, что питаются в фазе имаго, хорошо привлекают приманки, смоченные медовыми (сахарными) растворами.
Большинство видов бабочек в условиях Южного Урала в течение года развиваются в единственной генерации. Лишь около наших видов имеют за год две или три генерации. Это, в частности, махаон, капустница и другие настоящие белянки, луговая желтушка, пестрокрыльница, многие настоящие голубянки, некоторые совки и хохлатки, пяденицы клеверная, четырёхлунная и некоторые другие. Несомненно есть такие виды среди молей и огнёвок, в частности те, что живут в помещениях, где способны давать за год до 4 генераций. Ряду видов бабочек для прохождения полного цикла от яйца до имаго требуется два года. Почти два года живут, например, гусеницы древоточцев, многих мешочниц и чернушек. Нередко дважды зимуют куколки бражников и хохлаток.
Зимовка каждого отдельно взятого вида проходит на определённой стадии, адаптированной к длительному переохлаждению. Перед зимовкой в организме насекомого накапливается глицерин, действующий затем в качестве антифриза. Более половины видов наших бабочек зимуют в фазе гусеницы. Причём у одних видов зимуют совсем молодые гусеницы, иногда даже не покидающие оболочки яйца, у других, наоборот, взрослые, практически готовые стать куколкой. Почти 30 % видов зимует куколкой. Таковы все наши бражники, пухоспинки, серпокрылки, сатурнии, многие хохлатки, более половины пядениц, около четверти видов совок, отдельные представители других семейств.
Не более 5 % наших бабочек перезимовывают в фазе имаго. В основном это представители семейств молей- пестрянок, плоских молей и совок. Взрослыми зимуют несколько видов листовёрток и пядениц, а также лимонницы и хорошо известные всем нимфалиды — крапивница, углокрыльница, многоцветница, павлиний глаз и траурница. Эти бабочки первыми радуют наш глаз весной, вылетая из своих зимних укрытий в апрельские оттепели, а иногда и раньше. Вслед за ними, обычно в течение мая и в начале июня, появляются виды, зимовавшие куколкой или взрослой гусеницей. В течение тёплого времени года одни виды бабочек сменяются другими по одному и тому же расписанию.
Источник