Деятельность жуков-навозников имеет воистину планетарное значение

Наука и жизньИстория

Жуки-навозники: 70 миллионов лет эволюции

Кандидат биологических наук Александр Храмов, Палеонтологический институт РАН им. А.А. Борисяка

Жук Lobateuchus parisii (Scarabaeidae: Scarabaeinae) — древнейший настоящий навозник из раннеэоценового французского янтаря. Вид сверху, сбоку и снизу. На экземпляре хорошо видны расширенные копательные ноги.

На эмблеме одного зарубежного энтомологического журнала изображён жук-скарабей, который вместо навозного шара катит земной шар. Этот рисунок не так уж и далёк от реальности: деятельность жуков-навозников, как, впрочем, и многих других групп насекомых, имеет воистину планетарное значение. Появившись на излёте эры динозавров, навозники стали неотъемлемыми спутниками крупных травоядных млекопитающих, что привело к возникновению грандиозных степных ландшафтов, раскинувшихся на разных континентах. Николай Гоголь сравнивал степь с «зелёно-золотым океаном». Но без жуков-навозников этот «океан» в считаные годы превратился бы в переполненную выгребную яму, как это однажды чуть было не произошло с австралийскими пастбищами…

Битва за навоз

Природа умиротворяет нас, внушает ощущение покоя и гармонии. Но внешность обманчива — на любой крошечной поляне, в пруду или в ветвях деревьев бушует ожесточённая борьба за существование, на каждом шагу разворачиваются битвы, мимо которых мы проходим, не замечая их. Вот вьюнок душит крапиву, вот стрекоза выгоняет соперника из своих охотничьих владений, а вот мышь разоряет шмелиное гнездо. В природе даже куча экскрементов становится поводом для ожесточённой конкуренции. Не успеет эта куча ещё остыть, как к ней невесть откуда слетается стайка серых мух с чёрными продольными полосками на груди. Это — мухи-саркофагиды (Sarcophagidae). Бегая туда-сюда по куче экскрементов, они то и дело замирают, оставляя после себя личинки — маленьких белых червячков, которые тут же начинают зарываться в зловонную массу. В отличие от большинства насекомых, мухи-саркофагиды — живородящие, то есть яйца развиваются у них внутри тела матери и на свет появляется личинка, которая немедленно начинает осваивать дефицитный ресурс. Есть масса желающих полакомиться навозом — зачем же тогда тратить драгоценное время на развитие в яйце, когда можно сразу приступить к питанию, тем самым опередив конкурентов?

По сравнению с пронырливыми мухами жуки-навозники кажутся неповоротливыми увальнями. К месту событий они прибывают далеко не сразу. Может пройти несколько часов, пока рядом с экскрементами появится первый навозник-геотруп (Geotrupidae), похожий на металлическую брошь. Вместо того чтобы действовать наскоками, как лёгкая мушиная кавалерия, он разворачивает методичную окопную войну за навоз. Сапёрными лопатами геотрупу служат расширенные и зазубренные голени — он выкапывает ими прямо под кучей подземный ход-туннель, в котором запасает часть драгоценной субстанции для потомства. Таких навозников называют туннеллерами. Помимо них существуют ещё приверженцы двух других стратегий: двеллеры и роллеры. Двеллеры (от английского dwell — обитать) просто-напросто закапываются в навоз и откладывают туда яйца, никак не заботясь о том, чтобы зарезервировать для будущих личинок отдельную порцию навозной провизии. А вот роллеры (от английского roll — катить), наоборот, по части родительской заботы могут дать фору большинству насекомых. Кто не слышал о священных египетских скарабеях, которые вылепливают из навоза шар и катят его перед собой? Это и есть типичные навозники-роллеры. Навозный шар, спрятанный вдали от конкурентов и зарытый в землю — это настоящий материнский капитал, надёжно обеспечивающий будущее личинки. Питаясь под защитой отвердевшей скорлупы этого шара, личинка растёт и окукливается, превращаясь во взрослого жука.

Личинка навозника, вгрызаясь в фекальный подарок, который ей приготовили родители, пропускает через себя всё без разбора: непереваренные растительные волокна, фрагменты семян и прочую требуху. Взрослый жук куда более привередлив — он использует только жидкую фракцию свежего навоза, отфильтровывая из неё питательные частицы. Наше воображение поражает тридцатиметровый голубой кит размером с два туристических автобуса, который отцеживает из воды небольших рачков длиной с полмизинца (так называемый криль). Но жуки-навозники точно так же заслуживают удивления. Пятисантиметровая скарабеида Helicopris japetus заглатывает навозные гранулы диаметром максимум 60 мкм, а для менее крупных навозников эта величина ещё меньше. С увеличением массы тела в 100 раз максимальный размер употребляемых частиц у навозников возрастает всего в три раза, так что будь скарабей весом в центнер, как боксёр-супертяжеловес, он питался бы крошками до 1,2 мм в диаметре! По сути, взрослые навозники — это самые настоящие фекальные киты. Роль китового уса у них играют густые щётки волосков на ротовых частях. Они задерживают крупный несъедобный мусор и пропускают только мелкую взвесь, которая оседает между мандибулами (челюстями). У всех остальных жуков мандибулы служат для откусывания кусков пищи, у навозников же они превратились в фильтрующие органы, покрытые многочисленными порами и канальцами. Когда навозник сжимает челюсти, излишки воды, содержащиеся в профильтрованных экскрементах, выдавливаются наружу, а внутри остаётся только однородная нежная субстанция, похожая на пасту или пюре.

Но к чему все эти ухищрения? Навозники, как и их предки скарабеоидные жуки-сапрофаги*, извлекают белки и прочие питательные вещества не из самой мёртвой органики, а из грибов и бактерий, которые её разлагают. В той пережёванной кашице, которая прошла сквозь кишечник животного, набитый микрофлорой, бактерий особенно много. Например, экскременты человека на 75% состоят из воды, а всё остальное приходится на твёрдую органическую массу, основную часть которой (от 25 до 50%) составляют именно бактерии. В навозе травоядных животных из-за обилия непереваренной целлюлозы удельная масса бактерий в твёрдой фракции экскрементов чуть меньше, но тоже очень значительна (около 15—20%). Поскольку бактерии сосредоточены на поверхности органического вещества, жукам выгоднее набивать себе брюхо множеством мелких частиц, чья совокупная поверхность больше, чем у нескольких крупных кусочков того же объёма. Таким образом, фильтрация помогает навозникам избирательно потреблять наиболее питательную, насыщенную азотом часть экскрементов.

Ископаемые навозные шары из кайнозойских отложений Патагонии (Аргентина), относящиеся к ихнотаксону Coprinisphaera. На спиле в районе «горлышка» можно увидеть небольшую яйцевую камеру. Фото Виктории Санчес (Аргентинский музей естественных наук)

Шестиногие ассенизаторы

В Пятикнижии Господь повелевает иудеям, отправившимся в поход: «Кроме оружия твоего должна быть у тебя лопатка; и когда будешь садиться вне стана, выкопай ею яму и опять зарой ею испражнение твоё». Навозники выполняют эту санитарно-гигиеническую процедуру за весь остальной животный мир, не только убирая экскременты с поверхности земли, но и обогащая ими почвенный горизонт. В умеренных широтах, как я уже сказал, навозники оказываются на месте событий не сразу, но вот в более жарком климате их оперативности могли бы позавидовать клининговые компании. В солнечном Провансе французский энтомолог и писатель Жан Анри Фабр явно не раз испытывал это на собственном опыте: «Если вам вздумается оставить компанию и удалиться в кусты по своей надобности, то едва только вы встанете и начнёте оправлять своё платье, как вдруг — фру! — вот один, три, десять жуков сразу являются и кидаются на оставленный вами дар» («Инстинкт и нравы насекомых», М.: Терра, 1993. Т. 2, с. 19). В Национальном парке Крюгера (ЮАР) учёные как-то подсчитали, что к двухкилограммовой куче слоновьего навоза в короткое время слетелось 17 000 навозников, которые полностью ликвидировали её за два часа. Для сравнения, в Калифорнии навозная лепёшка, обработанная инсектицидами, разлагается за четыре года...

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Сложная судьба электрокультуры Сложная судьба электрокультуры

Тернистый и извилистый путь развития электрокультуры

Наука и жизнь
Мужской мозг отличился большей вариативностью Мужской мозг отличился большей вариативностью

Особенно ярко гендерные различия мозга выражены в молодом возрасте

N+1
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Высыпаемся: правила сна для мам Высыпаемся: правила сна для мам

Ничего лучше для восстановления сил, чем сон, пока не придумали!

Seasons of life
Микроулитки на страже экологии Микроулитки на страже экологии

Биологическое разнообразие Арктики изучено крайне неравномерно

Наука и жизнь
Достигнута сверхпроводимость при комнатной температуре: скоро ли человечеству ждать летающие поезда Достигнута сверхпроводимость при комнатной температуре: скоро ли человечеству ждать летающие поезда

Скоро ли стоит ждать переворота в технологиях?

Forbes
Иллюзия успеха Иллюзия успеха

Четыре истории о талантливых мастерах пускать пыль в глаза

Популярная механика
Вопрос «Я толстая?» и еще 32 случая, когда лучше соврать Вопрос «Я толстая?» и еще 32 случая, когда лучше соврать

Помнишь, в детстве тебя учили, что врать плохо? Тебе лгали!

Maxim
Безотходная пшеница для космического огорода Безотходная пшеница для космического огорода

Как работают биолого-технические замкнутые системы жизнеобеспечения человека

Наука и жизнь
Наушники считали выражение лица по форме щек Наушники считали выражение лица по форме щек

Американские инженеры создали наушники с функцией распознавания выражения лица

N+1
Жизнь в кислотных облаках Жизнь в кислотных облаках

Как могла бы выглядеть венерианская жизнь?

Наука и жизнь
«Загадка падающей кошки и фундаментальная физика» «Загадка падающей кошки и фундаментальная физика»

Отрывок из книги физика Грегори Гбура о важности механики падения кошек

N+1
О чём тот дуб молчит красноречиво… О чём тот дуб молчит красноречиво…

Ириновский дуб — памятник живой природы

Наука и жизнь
Прощай, наращивание! Как отрастить длинные ногти — 8 полезных советов Прощай, наращивание! Как отрастить длинные ногти — 8 полезных советов

Мечтаешь о длинных ногтях, как у Кайли Дженнер и Карди Би?

Cosmopolitan
Механизмы зрения: наука и жизнь Механизмы зрения: наука и жизнь

С чего начинается зрение?

Наука и жизнь
Как героином лечили кашель, а кокаином – героиновую зависимость Как героином лечили кашель, а кокаином – героиновую зависимость

История использования наркотиков в качестве лекарств начале прошлого столетия

Популярная механика
Стереохимические фантазии Вант-Гоффа Стереохимические фантазии Вант-Гоффа

Ученые, которые первыми дали верное объяснение оптической изомерии

Наука и жизнь
Пещера костей: самая странная археологическая находка Пещера костей: самая странная археологическая находка

Среди гротов Атапуэрки «Пещера костей» — самая зловещая

Популярная механика
Алгоритмические войны Алгоритмические войны

Как битвы будущего видят по ту сторону океана

Популярная механика
Алена Михайлова: эффектные фото актрисы с внеземной внешностью из сериала «Чики» Алена Михайлова: эффектные фото актрисы с внеземной внешностью из сериала «Чики»

Лучшие снимки звезды сериала «Чики»

Playboy
Как работа в опенспейсе меняет чиновников Как работа в опенспейсе меняет чиновников

Чиновникам категорически не рекомендуется работать в кабинетах

СНОБ
Усадьба блюз Усадьба блюз

Лучшие места для осеннего отдыха в России

Добрые советы
Легенда рок-н-ролла: каким мир запомнит Чака Берри Легенда рок-н-ролла: каким мир запомнит Чака Берри

Музыкант скончался в 2017 году в возрасте 90 лет

Esquire
Периоды детского развития: от 12 до 17 лет Периоды детского развития: от 12 до 17 лет

Вчера ребенок был покладистый, а уже сегодня начинает без спроса делать пирсинг

Psychologies
Дмитрий Муляр. Жизнь на нервах и телефоне Дмитрий Муляр. Жизнь на нервах и телефоне

Дмитрий Муляр: Не раз убеждался: все в жизни происходит неслучайно

Караван историй
Город-сказка, город-мечта Город-сказка, город-мечта

Как поменяются правила жизни в мегаполисах будущего?

GQ
Вера в свою уникальность — лишь приятный самообман? Вера в свою уникальность — лишь приятный самообман?

Нам приятно думать, что мы уникальны, но так ли это на самом деле?

Psychologies
Юбилейное признание в любви к Никите Михалкову Юбилейное признание в любви к Никите Михалкову

Признание в любви самому спорному российскому кинорежиссеру Никите Михалкову

СНОБ
Как пандемия повлияла на цифровизацию индустрии культуры и искусства Как пандемия повлияла на цифровизацию индустрии культуры и искусства

О переходе музеев в онлайн-формат

СНОБ
Пять «ЗА» за закаливание Пять «ЗА» за закаливание

Закаливание – это возможность использовать ресурсы собственного организма

Здоровье
Открыть в приложении