Kukci su uspješna skupina kopnenih organizama

Klasa kukaca pripada tipu Arthropoda, gdje zajedno sa stonogama čine podtip dušnika. Od bliskih skupina člankonožaca razlikuju se po sljedećoj kombinaciji karaktera: tijelo je podijeljeno na glavu, prsa i trbuh, postoje tri para hodajućih nogu, krila su razvijena kod većine vrsta.

Znanost trenutno poznaje oko milijun vrsta insekata, štoviše, godišnje se opiše od 3 do 10 tisuća novih vrsta. Dakle, kukci su najveća skupina organizama koja trenutno živi na Zemlji. Ima ih više nego ostalih životinja i biljaka zajedno. Procijenjeni broj vrsta insekata još je impresivniji. Prema različitim procjenama, kreće se od 3 do 30 milijuna vrsta. Entomolozi-sistematisti imaju ogroman posao da opisuju i klasificiraju ovu nevjerojatnu raznolikost. Većina otkrića napravljena je u tropskim regijama koje su malo proučavane i bogate kukcima, međutim, u Sibiru ima dovoljno "bijelih mrlja", a popis sibirskih vrsta kukaca se obnavlja svake godine.

Zeleni štit (Palomena prasina)

Postoji nekoliko razloga za veliku raznolikost vrsta insekata. Prije svega, to su tipično kopneni organizmi, savršeno prilagođeni uvjetima na kopnu. Cijela organizacija insekata povezana je sa zaštitom od isušivanja i uštedom vlage. Epikutikula, tanak, voštani film na površini integumenta koji sprječava isparavanje vode. Trahealno disanje u smislu uštede vlage učinkovitije je od plućnog disanja, budući da su otvore za disanje (spiracles) vrlo male veličine i mogu se zatvoriti. Sustav izlučivanja, predstavljen malpigijevim žilama, proizvodi kristale mokraćne kiseline koji vežu malu količinu vode. U stražnjem crijevu insekata nalaze se posebne rektalne žlijezde koje usisavaju vodu iz formiranog izmeta i vraćaju je u tjelesnu šupljinu. Jaja mnogih insekata također su dobro zaštićena od gubitka vlage. Dakle, kukci izvrsno rade s jednim od glavnih problema života u kopnenom okruženju - zaštitom od isušivanja.

Preci insekata već su bili kopneni organizmi, zato među njima nema stanovnika mora i oceana. Neki kukci su povezani sa slatkim vodenim tijelima u kojima se razvijaju njihove ličinke (vreten konjic, majušnik, kamenjar, lišanj, neki kornjaši i dvokrilci), ali se vjeruje da je ta veza s vodenim okolišem sekundarna. Formiranje klase dogodilo se prije oko 350 milijuna godina – u devonskom razdoblju. Evolucija kukaca odvijala se brzo, a već u sljedećem, karbonskom razdoblju, formiraju se svi moderni redovi kukaca.

Evolucija kukaca usko je povezana s evolucijom biljaka. Razvoj zemljišta išao je paralelno s preseljavanjem biljaka s vodenih putova na više uzdignute - brdske. U razdoblju krede, s pojavom cvjetnih kritosjemenjača, između njih i insekata stvoreni su bliski odnosi. Većina modernih cvjetnica oprašuju kukci. S druge strane, cvjetnice su glavni prehrambeni objekti fitofagnih insekata. Do nastanka i diferencijacije pojedinih skupina kukaca vjerojatno je došlo tijekom prijelaza iz života u tlu i stelji u život u višem sloju - na vegetaciji. S tim je povezana pojava leta.

Od svih beskralježnjaka samo kukci imaju krila i ovladali su zračnim okruženjem. Letenje je učinkovito i ekonomično prijevozno sredstvo. Za 78 metara leta pčela troši energije koliko i za 3 metra "pješke". Sposobnost naseljavanja insekata je impresivna. Osobito su poznate seobe migratornih skakavaca opisane u Bibliji. Skakavci lako prelaze Sredozemno more, a rojevi letećih skakavaca uočeni su s brodova tisuću kilometara od obale. U laboratoriju je skakavac pokazao čuda izdržljivosti, letio je bez slijetanja 6 dana, rotirajući lagani vrtuljak, za koji je bio vezan koncem.

Možda je najpoznatiji američki migratorni leptir monarh, koji redovito leti iz Sjedinjenih Država u Meksiko, gdje prezimljuje, a zatim se vraća u domovinu kako bi se razmnožavao. Odvojene kopije monarha, pokupljene zračnim strujama, prešle su Atlantski ocean, pronađene su na obali Engleske i Francuske.

Aktivno ili pasivno raspršivanje uz pomoć krila pomaže kukcima da razviju nove teritorije. Krila su snažan čimbenik u specijaciji, jer doprinose nastanku izoliranih populacija, primjerice na otocima, koje se vrlo brzo odvajaju u samostalne vrste.

vojnička buba (Pyrrhocoris apterus)

Vrijedno je spomenuti brzinu leta insekata. Jastrebovi moljca smatraju se najboljim letačima, sa šiljastim krilima, aerodinamičnim tijelom i snažnim mišićima krila. Jastrebovi moljci sposobni su letjeti brzinom od 50 kilometara na sat na velike udaljenosti. Ako usporedimo brzinu leta i veličinu tijela kukca, tada će takva relativna brzina biti 5 puta veća od one modernog mlaznog zrakoplova. Jastrebovi su u stanju lebdjeti u zraku i, poput kolibrija, sišu nektar iz cvijeća svojim dugim proboscisom, a da ne sjede na njima. Tijekom leta, potrošnja kisika leptira raste 150 puta u odnosu na stanje mirovanja. Ali ipak, prvaci među letećim kukcima su veliki vretenci, koji u trenutku progone plijena bacaju brzinom od 100 kilometara na sat.

Jedan od razloga raznolikosti vrsta kukaca je njihova mala veličina. U usporedbi s velikim organizmima, imaju niz prednosti, kao što su razvoj novih staništa, ušteda energije i prehrambenih resursa za njihov razvoj. Većina insekata, a posebno njihove ličinke, vode tajnoviti način života. Mala veličina omogućuje aktivno korištenje prirodnih šupljina u tlu, stelji, ispod kore, u propadajućim supstratima, kao i prijelaz na život u tkivima živih biljaka i na parazitizam. Razvoj novih ekoloških niša dovodi do brze specijacije.

Najviše uobičajene veličine insekata - od 3 do 20 mm. Najmanji, poput pernatih kornjaša, ne prelaze 0,2 mm, što nije puno veće od trepavica cipela. Divovi svijeta insekata žive u tropima. Indonezijski štap kukac smatra se najdužim, doseže 38 cm, ali njegovo tijelo nije deblje od prsta. Rekord među leptirima pripada brazilskoj agripini lopatici koja doseže raspon krila od 30 cm. Ovaj noćni moljac ima skromnu sivo-bijelu boju. Leptiri s ptičjim krilima veličanstvene boje koji žive na otocima Tihog oceana i u jugoistočnoj Aziji. S pravom se smatraju najvećim dnevnim leptirima, koji dosežu raspon krila do 20-25 cm. Jedna od najvećih buba su afričke bronce golijata, veličine šake. Južnoameričke šuplje bube nisu inferiorne od njih: Neptun, Hercules i slon. Imena govore sama za sebe. Kažu da je slon buba najteži živi insekt. Težak je preko 100 g. Ipak, najvećim kukcem koji je ikada živio na Zemlji smatra se fosilni vretenac iz razdoblja karbona, koji je u rasponu krila dosegao 1 metar, a dimenzije tijela dosezale su 60 cm.

U Rusiji najveći kukac živi na Dalekom istoku - to je reliktna mrena. Pojedinačni mužjaci ove bube dosežu 11 cm zajedno s impresivnim čeljustima. Njihove mesnate bijele ličinke žive u stolovima od mrtvih brijestova i drugog tvrdog drveta, pa krčenje šuma dovodi do njihovog uništenja. Reliktna mrena u prirodi je rijetka i zaštićena je od strane države.

Veliki insekti u regiji Baikal uključuju leptire, jedrilice, neke paunove oči i čahure, mljevene bube iz roda strijelaca, plivače, neke mrene (crna jela, jasikova škripa itd.).), majski buba, veliki borov svrdlaš, vilin konjic, skakavci, širokokrili skakavac. Često su veliki i lijepi insekti uključeni u Crvene knjige, ali to nije uvijek opravdano.

Mala veličina insekata posljedica je dva glavna razloga. Prvo, njihovo je tijelo zatvoreno u vanjski hitinski omotač, čija bi masa trebala rasti s rastom linearnih dimenzija. Mišići koji pokreću tijelo zatvoreni su u cjevaste udove, ograničavajući granice povećanja mišićne mase. Veliki insekti su nespretni i spori, postaju lak plijen za grabežljivce.

Crvenokrila topola (Chrysomela populi)

Među člankonošcima, samo morski rakovi (rakovi, jastozi, jastozi) dostižu velike veličine, koji zadržavaju "lakoću kretanja" zbog guranja vode. Drugo, trahealni sustav insekata, koji se sastoji od tankih zračnih cijevi, u potpunosti brine o opskrbi tkiva kisikom.

Traheole, terminalne grane dušnika, ne prelaze 1 µm u promjeru. Jasno je da je difuzija kisika kroz tako tanke cijevi otežana. Što je kukac veći, duži je njegov dušnik i duži je put kisika do tkiva. Prema jednostavnom fizikalnom zakonu, intenzitet difuzije plinova raste s porastom temperature. To je jedan od razloga zašto najveći insekti žive u tropima.

Vanjski kostur insekata služi ne samo za pričvršćivanje mišića i zaštitu unutarnjih organa. Obavlja receptorske funkcije, budući da je, za razliku od skeleta kralježnjaka, u izravnom kontaktu s vanjskim okruženjem. Ogromna raznolikost sensilla, koje čine osjetilne organe insekata, derivat je jednostavne strukture kože - dlake ili čekinje. Boja i skulptura integumenta insekata beskrajno je raznolika. Općenito, evolucija insekata uvelike je posljedica njihovog vanjskog kostura. To donekle može objasniti iznimnu raznolikost vrsta kukaca i njihovu laku prilagodljivost uvjetima okoliša.

Prisutnost hitinskog vanjskog kostura insekata dovodi do činjenice da je njihov rast popraćen linjanjem. Osim toga, ličinke se razlikuju, ponekad vrlo snažno, po strukturi od odraslih (odraslih). Stoga je prijelaz iz stadija ličinke u imaginalni povezan sa značajnim preustrojima, koji se nazivaju transformacija ili metamorfoza. Kod insekata s nepotpunom metamorfozom, ličinke su slične odraslim jedinkama, ali imaju rudimente krila i nerazvijene spolne dodatke. Takve ličinke obično žive zajedno s odraslima i hrane se istom hranom. U kukaca s potpunom transformacijom, ličinke su raznolike strukture, oštro se razlikuju od odraslih i vode pretežno skriveni način života, hraneći se drugom hranom osim odraslog stadija. Razvoj novih ekoloških niša i podjela "dužnosti" ličinki i odraslih jedinki kod insekata s potpunom metamorfozom pridonijeli su evolucijskom napretku ove skupine. Nije ni čudo da više od 70% živih vrsta pripada kukcima s potpunom transformacijom.

Dakle, kukci su savršeno prilagođeni kopnenim uvjetima i vrlo su u potpunosti ovladali površinom zemlje. Rasprostranjeni su od tropa do polarne tundre, od dubokih špilja do ruba vječnog snijega u planinama. Insekti su ovladali slatkom vodom i zračnim oceanom. U ekosustavima žive u svim slojevima od tla do krošnje drveća.

U pogledu brojnosti i biomase, kukci zauzimaju vrlo istaknuto mjesto u prirodi. U krajolicima povoljnim za njihovo postojanje, njihova biomasa iznosi 100-300 kg po hektaru. Za usporedbu, na istom hektaru ptice otpada 300-500 g, a veliki sisavci biljojedi od 1 do 10 kg. Ako uzmemo prosječnu težinu kukca kao 10 mg, tada na svakog stanovnika Zemlje dolazi 300 kg insekata.

Veliki broj insekata posljedica je njihove visoke plodnosti i savršen set prilagodbi za preživljavanje u raznim uvjetima. Gotovo sve tvari organskog podrijetla kukci koriste za hranu. Stoga kukci, kao jedna od najbitnijih komponenti kopnenih ekosustava, imaju veliku ulogu u prijenosu tvari i energije, koriste gotovo sve tvari koje opskrbljuju biljke i životinje, a sami služe kao hrana za veliki broj kralježnjaka i beskralježnjaka. Njihova je uloga u procesu stvaranja tla ogromna.

Praktična važnost insekata ne može se precijeniti. Svake godine 1/5 planetarnog uroda odlazi na prehranu vojske štetočina. Stotine tisuća hektara šuma uništavaju štetnici kao što su sibirski moljci i moljci, potkornjaci, mrene, a zlatnici kvare građevinsko drvo. Razne krvopije prenose smrtonosne bolesti i svojim ugrizima gnjave ljude i životinje.

ali korisna uloga insekata je također ogromna. Ne možemo ubrati mnoge usjeve bez oprašivača. Ogromna vojska grabežljivaca i parazita sputava razmnožavanje štetnika insekata, a biološka metoda borbe protiv njihove uporabe obećava velike izglede. Osoba dobiva med, vosak, svilu, lakove, boje, mnoge vrijedne lijekove od insekata. Konačno, ne treba zaboraviti na estetsku ulogu insekata koji ukrašavaju prirodu. Postalo je moderno ukrašavati domove osušenim leptirima, ali još je ugodnije vidjeti ta stvorenja kako lepršaju u divljini.

V.G.Šilenkov
Iz knjige "Divlji svijet Bajkala. - Irkutsk: Izdavačka kuća Irkut. un-ta, 2002" i na temelju materijala sa stranice "Zoološki izleti po Bajkalu"