Жук
-
Общая информация о жуках
- Жуки относятся к отряду жесткокрылых, насчитывающему около 400 000 видов.
- Они обитают почти во всех средах обитания, кроме моря и полярных регионов.
- Жуки взаимодействуют с экосистемами, питаясь растениями, грибами и другими беспозвоночными.
-
Анатомия и физиология
- Жуки имеют твердый экзоскелет, включая надкрылья.
- Они претерпевают полную метаморфозу, проходя через стадии личинки, куколки и взрослой особи.
- Некоторые виды обладают половым диморфизмом, например, жуки-олени.
-
Разнообразие и распространение
- Жуки являются самым многочисленным отрядом насекомых, составляя около 40% всех описанных видов.
- Они встречаются почти во всех местах обитания, включая тропические леса.
- Самые тяжелые жуки достигают массы до 115 г, а самые маленькие — 325 мкм.
-
Эволюция
- Самые древние жуки появились в пермском периоде.
- В юрский период произошло резкое увеличение разнообразия семейств жуков.
- В меловой период разнообразие жуков сократилось, но появились новые виды.
-
Разнообразие жуков-ювелиров
- Жуки-ювелиры быстро росли, потребляя древесину.
- Длиннорогие жуки (Cerambycidae) были редки до конца верхнего мелового периода.
- Первые жуки-копрофаги появились в верхнем мелу и питались экскрементами динозавров.
-
Жуки-вертлюги и другие ранние жуки
- Жуки-вертлюги (Gyrinidae) были умеренно разнообразны.
- Другие ранние жуки, такие как Dytiscidae, были менее распространены.
- Coptoclavidae был наиболее распространенным видом, охотившимся на личинок водных мух.
-
Палеоэкологические интерпретации
- Сапроксильность была наиболее распространенной стратегией питания.
- Грибоядные виды доминировали.
-
Ископаемые останки жуков
- Жуки мелового периода встречаются по всему миру.
- Основные стоянки включают Кзыл-Джар и Аркагалу.
-
Кайнозойский период
- Окаменелости жуков в изобилии встречаются в кайнозое.
- К четвертичному периоду ископаемые виды идентичны ныне живущим.
- Географическая изоляция популяций часто нарушалась из-за изменения климата.
-
Филогения жуков
- Polyphaga включает более 300 000 видов.
- Adephaga содержит около 10 семейств хищных жуков.
- Archostemata включает четыре семейства, питающихся древесиной.
- Myxophaga содержит около 65 видов, питающихся водорослями.
-
Внешняя морфология жуков
- Жуки характеризуются прочным экзоскелетом и твердыми передними крыльями.
- Усики обычно состоят из 11 сегментов.
- Генитальные структуры вдавлены в последний брюшной сегмент.
-
Анатомия жуков
- Тело жука состоит из головы, грудной клетки и брюшка.
- Идентификация основана на форме усиков, формуле предплюсны и строении гениталий.
-
Голова жуков
- Голова сильно склеротизирована, глаза сложные.
- Усики используются для восприятия и различных функций.
-
Усики жуков
- Усики могут быть булавовидными, нитевидными, угловатыми и другими.
- Физические особенности усиков важны для идентификации групп жуков.
-
Анатомия и физиология жуков
- Жуки имеют пластинчатые усики и нитевидные усики у жужелиц.
- Усики сегментированы и состоят из 11 частей.
- Ротовые органы у жуков такие же, как у кузнечиков.
- Грудная клетка делится на про- и птеротогрудь.
- Ноги многосегментные, с коготками на конце.
- Передние крылья жуков образуют надкрылья, защищающие задние крылья.
- Брюшко состоит из тергума, плевры и грудины.
-
Пищеварительная система
- Жуки в основном растительноядные.
- Переваривание происходит в средней кишке.
- У Elateridae личинки питаются жидкостью.
-
Нервная система
- Нервная система включает грудные и брюшные ганглии.
- У некоторых видов нервная система сложная.
-
Дыхательная система
- Жуки вдыхают воздух через дыхальца.
- Ныряющие жуки используют пузырь воздуха для дыхания.
-
Кровеносная система
- Жуки имеют открытую кровеносную систему на основе гемолимфы.
- Сердце обеспечивает циркуляцию гемолимфы.
-
Специализированные органы
- Разные железы вырабатывают феромоны для привлечения партнеров.
- Светлячки используют биолюминесценцию для привлечения.
- Барабанные перепонки чувствительны к ультразвуковым частотам.
-
Воспроизводство и развитие
- Жуки претерпевают полную метаморфозу.
- Личинки обычно называются личинками, куколка иногда называется куколкой-коконом.
- Некоторые жуки претерпевают гиперметаморфозу.
-
Спаривание
- У жуков сложное брачное поведение.
- Передача феромонов играет важную роль в поиске партнера.
-
Способы поиска партнёров
- Жуки используют феромоны, органические соединения и аминокислоты.
- Светящиеся жуки (Lampyridae) используют биолюминесценцию.
- Перед спариванием жуки могут вибрировать и стучать.
-
Особенности спаривания
- В Meloidae самец поднимается на спину самки и трётся антеннами.
- В Eupompha самец проводит антеннами вдоль своей спины.
- В некоторых популяциях ритуалы спаривания различаются.
-
Особенности размножения
- Самцы могут иметь рога и защищать свои территории.
- Спаривание обычно быстрое, но может длиться несколько часов.
- Сперматозоиды передаются самке для оплодотворения.
-
Жизненный цикл
- Жуки откладывают яйца, некоторые виды живородящие.
- Яйца мягкие, но у Cupedidae твёрдые.
- Личинки питаются voraciously, могут быть хищными или паразитическими.
- Личинки проходят несколько стадий развития, включая гиперметаморфоз.
-
Поведение
- Жуки могут летать и двигаться в ограниченных пространствах.
- Некоторые виды летают с закрытыми elytra.
- Водные жуки используют различные техники для удержания воздуха.
-
Коммуникация
- Жуки используют феромоны для привлечения и отпугивания.
- Некоторые виды могут издавать звуки для защиты.
-
Родительская забота у жуков
- Некоторые жуки проявляют родительскую заботу, защищая яйца и личинок от хищников и неблагоприятных условий.
- Жуки Bledius spectabilis защищают яйца и личинок от затопления и хищников.
- Жуки-землерои участвуют в совместной заботе о потомстве, строя гнезда и защищая их от конкурентов.
- Некоторые жуки-навозники заботятся о потомстве, собирая навоз и откладывая яйца в него.
-
Подсоциальность и эусоциальность
- Подсоциальность, где самки охраняют потомство, хорошо изучена у жуков Chrysomelidae.
- Эусоциальность, включающая совместную заботу о потомстве, встречается редко у жуков, например, у Austroplatypus incompertus.
-
Питание жуков
- Жуки питаются разнообразной пищей, включая растения, животных и разлагающуюся органику.
- Некоторые жуки специализируются на определенных растениях или животных.
- Жуки могут иметь симбиотические отношения с грибами, например, Ambrosia beetle.
-
Адаптации против хищников
- Жуки используют различные адаптации для защиты от хищников, включая камуфляж, мимикрию, токсичность и оборонительное поведение.
- Некоторые жуки, такие как Cerambycidae, имитируют ос.
- Жуки могут выделять токсичные вещества для защиты, например, Tenebrionidae.
-
Паразитизм и опыление
- Некоторые жуки являются паразитами млекопитающих, например, Platypsyllus castoris.
- Жуки-опылители важны для опыления многих растений, особенно в засушливых регионах.
-
Мутуализм
- Некоторые жуки, такие как Ambrosia beetle, образуют симбиотические отношения с грибами, используя их для переваривания древесины.
-
Жуки и грибы
- Жуки не могут питаться древесиной из-за токсинов
- Используют грибы для питания личинок
- Химически опосредованные мутуалистические отношения
-
Устойчивость к экстремальным условиям
- Жуки впадают в диапаузу для выживания
- Взрослые особи накапливают запасы липидов и гликогена
- Зимняя диапауза вызывается фотопериодическими сигналами
-
Адаптации к экстремальным температурам
- Жуки-короеды и аляскинские жуки выдерживают низкие температуры
- Жуки-тенебриониды и тигровые жуки приспособлены к высоким температурам
- Жук-туманщик собирает воду из тумана
-
Миграции жуков
- Многие виды жуков совершают ежегодные миграции
- Жуки могут пролетать большие расстояния в поисках пищи
-
Отношение к людям
- В Древнем Египте жуки-скарабеи имели религиозное значение
- Жуки упоминаются в греческой мифологии и литературе
-
Жуки как вредители
- Около 75% видов жуков являются фитофагами
- Коробчатый долгоносик наносит серьезный ущерб сельскому хозяйству
- Жуки-короеды переносят голландскую болезнь вязов
- Колорадский жук устойчив к инсектицидам
- Жук-караульщик смерти поражает старые деревянные здания
-
Жуки как полезные ресурсы
- Жуки-бабочки питаются тлями, контролируя популяции вредителей
-
Питание и хищничество
- Жужелицы питаются чешуекрылыми, белокрылками и медяницами.
- При нехватке пищи могут питаться мелкими гусеницами, молодыми жуками или нектаром.
- Жужелицы-землерои (Carabidae) охотятся на яйца мух, гусениц и проволочников.
- Жужелицы помогают контролировать сорняки, поедая их семена в почве.
-
Использование в сельском хозяйстве
- Жужелицы Calligrapha используются для контроля сорняков в Индии и России.
- Жужелицы-навозники (Scarabidae) уменьшают популяции мух, улучшая плодородие почвы.
- В США жужелицы-навозники ежегодно экономят около $380 млн.
-
Использование в медицине и кулинарии
- Жужелицы являются наиболее широко употребляемыми насекомыми, включая личинок.
- Некоторые виды используются в народной медицине без клинических исследований.
-
Биологические индикаторы
- Жужелицы могут служить индикаторами качества среды обитания.
- Тигровые жужелицы (Cicindelidae) используются для измерения регионального биоразнообразия.
-
Использование в искусстве и украшениях
- Жужелицы используются в искусстве и украшениях, например, в виде жужелиц.
- В Мексике жужелицы рода Zopherus используются как живые броши.
-
Развлечения и игры
- В Таиланде и Южной Корее проводятся бои жужелиц.
- В Южной Корее жужелицы используются в рулетке.
-
Использование в качестве домашних животных
- Некоторые виды жужелиц содержатся как домашние животные, например, водоплавающие жужелицы.
- В Японии популярны рогатые жужелицы и жужелицы-олени.
-
Коллекционирование
- В викторианскую эпоху жужелицы были популярны для коллекционирования.
- Альфред Рассел Уоллес собрал более 83,200 жужелиц.
-
Вдохновение для технологий
- Жужелицы вдохновили на создание технологий, таких как распылители и самозаполняющиеся бутылки.
- Жужелицы использовались как киборги для дистанционного управления.
-
Сохранение
- Жужелицы важны для биоразнообразия, и их сохранение важно для сохранения экосистем.
- Некоторые виды находятся под угрозой исчезновения, особенно островные.
- В Японии и Южной Африке жужелицы используются для экотуризма.