Бабочки: жизнь, написанная на крыльях

Крылья переливницы ивовой (Apatura iris) под некоторыми углами выглядят сине-фиолетовыми, а под другими – бурыми. Возможно, поэтому бабочка получила имя от греческого слова "apatao", что значит "обманывать". Цвета с металлическим отливом сменяют друг друга на крыльях за счет структурных свойств чешуек, которые преломляют свет с определенной длиной волны.

Знаменитый узор павлиньего глаза (Inachis io), который другим существа, включая человека, кажется глазами, состоит из сотен чешуек различных цветов.

У маленьких бабочек бывают очень большие чешуйки. Перед вами макроснимок головы моли вида Deltophora phyllanthicella. Этот вид был описан только в 2016 году группой таксономистов, в которую входил и доктор Клаус Заттлер из Музея естественной истории.

Некоторые самцы бражников умеют издавать ультразвуковые скрипы, которые мешают летучим мышам находить их при помощи эхолокации. Эти звуки создаются с помощью трения чешуек стридуляционного аппарата, расположенных на гениталиях, о брюшные чешуйки.

Некоторые чешуекрылые имеют не только хвостообразные выросты, отходящие от крыльев (они дали название хвостоносцу), но и настоящие хвосты. Например, хвосты бражников вида Cephonodes kingii состоят из особых чешуек, которыми они могут двигать с помощью брюшных мышц, увеличивая маневренность в полете.

Узорчатые крылья бабочек имеют сложную систему кровеносных сосудов, которые отделяют клетки друг от друга. Их расположение на прозрачных крыльях стеклянницы (Greta morgane oto) помогло ученым в изучении эволюции чешуекрылых и других отрядов насекомых.

Африканский парускник дардан (Papilio dardanus) уже много лет служит моделью для эволюционных биологов. Одной из самых любопытных особенностей этого вида является разница между самками и самцами. Давление естественного отбора на разнополые особи в различных ареалах привело к тому, что самки могут иметь кардинально различающиеся рисунки крыльев и типы мимикрии, например притворяться особями менее привлекательных для хищников видов.

Небольшая коричневая бабочка Bicyclus anynana стала объектом многочисленных исследований, посвященных влиянию окружающей среды на изменение цвета (а также появление рисунков "глаз") и роли полового отбора в стабилизации узоров крыльев. Вид Bicyclus anynana попал из Африки во многие лаборатории мира, а его геном был полностью расшифрован.

Человек склонен видеть в природе знакомые символы. Многие бабочки получили свои имена по буквам и числам, которые люди разглядели на их крыльях. Так, металловидка-гамма (Autographa gamma) имеет узор, похожий на букву γ греческого алфавита.

Возможно, вы когда-нибудь видели ночную бабочку, которая садится на лист белой бумаги и вдруг превращается в ветку. Лунка серебристая (Phalera bucephala) – один из многих видов, которые научились сливаться с окружающей средой. Обычно в коллекциях, с раскрытыми крыльями, такие бабочки выглядят совершенно иначе. Поэтому свое имя лунка серебристая получила за бледные пятна на крыльях, а не за способность к диковинному камуфляжу.

Самая знаменитая бабочка-путешественница – это данаида монарх (Danaus plexippus). Миллионы особей этого вида мигрируют из Северной Америки на зимовку в Мексику и Калифорнию. Затем они отправляются в обратный путь – крайне нехарактерная для мира бабочек особенность.

Монархи обычно путешествуют на огромные расстояния. Некоторые особи даже перелетают через Атлантический океан. Они также населили Канарские острова: на данный момент представители этого ареала ничем не отличаются от своих североамериканских собратьев, но несколько лет развития в изоляции могут изменить это.

Agrotis infusa, мотылек Богонга, тоже мигрирует, чтобы переждать жаркое и засушливое лето. Раз в несколько лет большое число особей, привлеченных ярким светом, залетает в здание парламента Австралии.

Некоторые представители семейства бабочек-ураний могут мигрировать в зависимости от погодных условий. Urania fulgens перелетает или остается на месте в зависимости от количества осадков, выпадающих на ее родине, острове Тайвань.

Гусениц, как известно, очень трудно поместить в коллекцию. В отличие от взрослых особей, они мягкие и гниют. Раньше из них выдавливали внутренности, а затем надували внешнюю кутикулу. Музейная коллекция таких образцов относительно небольшая. Перед вами гусеница махаона (Papilio machaon), сохраненная именно таким способом. Сейчас личинок чаще всего спиртуют.

Для защиты от хищников личинки многих особей имеют иглы и вырабатывают токсины. Эта южноамериканская гусеница павлиноглазки (подсемейство Hemileucinae) ядовита настолько, что может убить человека.

Британский бражник липовый (Mimas tiliae) назван так потому, что ест только липовые листья. Однако на юге Европы он с удовольствием питается и листьями березы. Существует теория, что личинке нужно больше времени для развития, потому что эти лисья менее питательны, и короткого британского лета не хватает для того, чтобы завершить жизненный цикл.

В условиях короткого лета и отсутствия питательной пищи гусеницам может потребоваться больше времени для превращения во взрослую особь. Вид Acsala anomala живет в субарктических районах Северной Америки, где личинкам требуется несколько лет для полноценного развития.

Иногда уверенно отличить виды друг от друга можно только благодаря гусеницам. Взрослые особи стрельчатки-пси (Acronicta psi) (слева) и стрельчатки-трезубца (Acronicta tridens) (справа) практические одинаковы. Однако их личинки похожи гораздо меньше.

Гусеницы производят шелк с помощью специальных шелкоотделительных, или прядильных, желез. Шелкопряды используют для коконов тонкие длинные нити, которые высоко ценятся. Насекомые же, живущие под землей, кладут шелк широкими мазками, словно гипс, и он непригоден для изготовления тканей.

В некоторых странах, особенно в Индии, люди используют другие виды бабочек для получения "дикого шелка". Коконы вида Antheraea paphia собирают после появления взрослой особи, в то время как личинку в коконе Bombyx mori усыпляют, а сами коконы разматывают одной длиной нитью.

Жесткий коричневый кокон коконопряда дубового (Lasiocampa quercus) типичен для многих видов, которые не прячут свои куколки. Его наружные слои содержат грубые шелковые нити, а внутренние сотканы чрезвычайно плотно. Блестящий слой выделений личинки защищает кокон от воды с внутренней стороны.

Куколки могут легко стать добычей хищников. Поэтому многие чешуекрылые окукливаются в потаенных местах или плетут очень жесткие коконы. Перед вами прекрасный, напоминающий гамак кокон вида Urodus parvula. Несмотря на кажущуюся хрупкость, он имеет множество игл для защиты от хищников.

Личинки некоторых видов ткут шелковые сети для защиты во время питания или отдыха. Бересклетовая горностаевая моль (Yponomeuta evonymella) питается большими группами на великолепных паутинах. Они могут тянуться от куста к кусту на многие метры.

Каштановая минирующая моль (Cameraria ohridella) была впервые описана наукой в 1986 году. В последнее время она распространилась на большой части Европы, нанося значительный ущерб листьям конского каштана.

Происхождение Cameraria ohridella оставалось загадкой до тех пор, пока листья конского каштана из старых гербариев не подсказали, что она жила на Балканах с XIX века. Скорее всего этот вид появился именно там, но попал в поле зрения науки только когда расправил крылья и стал двигаться на север. Красивые взрослые особи отличаются маленьким размером. Cameraria ohridella иногда преодолевает большие расстояния на транспорте, хотя и сама прекрасно летает.

Музейным коллекциям постоянно угрожает вредоносная моль. Эти рога усеяны коконами моли вида Ceratophaga vastella, которая питалась ими.

Завсегдатай наших жилищ, на счету которого множество уничтоженной одежды, – домашняя моль (Tinea pelionella). Ее личинки обитают в укромных местах и питаются натуральными волокнами. Они любят тепло и поэтому прекрасно себя чувствую в домах и квартирах с центральным отоплением, особенно в условиях мягкой зимы.

Близкий родственник домашней моли, вид Tinea semifulvella, живет на улице и добывает пищу в гнездах птиц. Вероятно, именно там моль обитала изначально.

Психея, также известная как мешочница, недалеко ушла от моли в эволюционном развитии. Свое название мешочницы получили благодаря тому, что личинка всю свою жизнь проводит в мешочке или чехлике, который она для себя строит.

Самки многих видов психей не имеют крыльев, никогда не покидают свои чехлы и откладывают там яйца после спаривания с крылатыми самцами.

Моль белоплечная (Endrosis sarcitrella) тоже часто селится в домах, где питается коврами и другими натуральными волокнами. Она относится к семейству ширококрылых молей (Oecophoridae).

Другие представители этого семейства бывают очень заметными. Относительно распространенный вид Esperia sulphurella питается сухой древесиной.

Oecophora bractella – довольно редкий для Британии вид, живущий в древних лесах, где личинки этой бабочки питаются сухой древесиной.

Самый примитивный образ жизни ведут представители архаичного семейства первичных зубатых молей. В отличие от всех других чешуекрылых, взрослые особи имеют челюсти, с помощью которых могут жевать пыльцевые зерна. Их личинки питаются частицами опавших листьев и, возможно, грибными нитями.

Оцифровка всех образцов толстоголовки-запятой (Hesperia comma) помогла заполнить пробелы в наших знаниях. С потеплением климата этот вид стал раньше вылупляться, а взрослые особо теперь достигают большего размера.

Особи сенницы болотной (Coenonympha tullia) могут сильно различаться даже внутри ограниченного британского ареала. Обитатели севера Шотландии имеют крошечные пятна либо совсем лишены их, а жители юга ареала, равнин севера Англии, очень пятнистые. Изменится ли пятнистость со временем? Генетическое изучение британских бабочек показало, что некоторые генотипы теперь остались только в музейных коллекциях. С уменьшением популяции разнообразие особей тоже стало меньше.

Британский махаон (Papilio machaon) отличается от своих европейских собратьев того же вида. Внешний вид отражает разницу в среде обитания и питании.

Боярышница (Aporia crataegi) была достаточно распространена в Англии, но к 1925 году полностью вымерла по довольно неясным причинам.

Пестрянка горошковая (Zygaena viciae) пропала из национального парка Нью-Форест в 1927 году. Ученые боялись полного вымирания этого вида в Великобритании, но одна популяция все-таки была найдена на горном склоне в Шотландии. С момента обнаружения в 1960-х годах она увеличилась, но остается очень локализованной.

Пополнение коллекций музея зависит по большей части от усилий энтомологов-энтузиастов. Без армии коллекционеров и наблюдателей у ученых было бы слишком мало фактического материала для отслеживания изменений во флоре и фауне. На этом графике видно, как количество данных о зорьке (Anthocharis cardamines), поступающих к нам, увеличивается на выходных.