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

Новое чувство астрофизики Новое чувство астрофизики

Миссия LISA станет самым большим научным инструментом в истории человечества

Популярная механика
1Blocker: как программист из татарского посёлка зарабатывает миллионы с двумя сотрудниками на удалёнке 1Blocker: как программист из татарского посёлка зарабатывает миллионы с двумя сотрудниками на удалёнке

Салават Ханов — о том, что изменило его жизнь и за что он получил хейт

Inc.
Жизнь в кислотных облаках Жизнь в кислотных облаках

Как могла бы выглядеть венерианская жизнь?

Наука и жизнь
DirectX: что это такое и откуда качать? DirectX: что это такое и откуда качать?

Если вы устанавливаете игру, а она требует еще и DirectX - это нормально

CHIP
Виртуальный секс Виртуальный секс

«Популярная механика» протестировала первую в мире виртуальную любовницу

Популярная механика
Почему теракты во Франции так важны для России Почему теракты во Франции так важны для России

Почему проблемы во Франции вызывают дискуссии у россиян?

СНОБ
Микроулитки на страже экологии Микроулитки на страже экологии

Биологическое разнообразие Арктики изучено крайне неравномерно

Наука и жизнь
Оптическая спектроскопия помогла детально изучить мемристор Оптическая спектроскопия помогла детально изучить мемристор

Такой метод хорош тем, что является неразрушающим

N+1
Безотходная пшеница для космического огорода Безотходная пшеница для космического огорода

Как работают биолого-технические замкнутые системы жизнеобеспечения человека

Наука и жизнь
«Симфония № 6. Углерод и эволюция почти всего» «Симфония № 6. Углерод и эволюция почти всего»

История углерода — это в каком-то смысле история всего

N+1
О суммах квадратов и кубов О суммах квадратов и кубов

История начинается с теоремы Пифагора, а заканчивается математическим открытием

Наука и жизнь
10 худших фильмов, получивших «Оскар» 10 худших фильмов, получивших «Оскар»

Избегай этих фильмов любой ценой

Maxim
Иллюзия успеха Иллюзия успеха

Четыре истории о талантливых мастерах пускать пыль в глаза

Популярная механика
No Diving No Diving

Александра Ревенко о роли современной московской ведьмы

OK!
Изоляция и гигиена Изоляция и гигиена

Человечество веками платило страшную цену

Дилетант
Чем открыть файлы формата djvu? Чем открыть файлы формата djvu?

Самые удобные программы и приложения для файлов djvu

CHIP
Механизмы зрения: наука и жизнь Механизмы зрения: наука и жизнь

С чего начинается зрение?

Наука и жизнь
Шесть людей, которые не стареют Шесть людей, которые не стареют

Это или Фотошоп, или колдовство

Maxim
Билет в один конец Билет в один конец

Илон Маск мечтает умереть на Марсе, и он по-своему прав

Популярная механика
Образ Франции в русском искусстве Образ Франции в русском искусстве

Как формировался противоречивый образ Франции в русском искусстве

Культура.РФ
Почему успешным женщинам «не везет» в любви? Почему успешным женщинам «не везет» в любви?

Профессионально успешные женщины нередко оказываются в плену у своих достижений

Psychologies
Чем мы дышим Чем мы дышим

Как оцифровать весь воздух в городах

Популярная механика
Как закончить токсичные отношения с деньгами: объясняет психолог из Гарварда Как закончить токсичные отношения с деньгами: объясняет психолог из Гарварда

К деньгам должен быть определенный подход

Playboy
И разгорится пламя! И разгорится пламя!

Гнев: из запретной формы – в социально допустимую парадигму

Grazia
Отрывок из книги «Свои среди чужих. Политические эмигранты и Кремль» Отрывок из книги «Свои среди чужих. Политические эмигранты и Кремль»

Отрывок из книги Андрея Солдатова и Ирины Бороган об политических эмигрантах

СНОБ
Одна вокруг света. Как построить дорогу в Камбодже, встретить саперов и избежать мин времен гражданской войны Одна вокруг света. Как построить дорогу в Камбодже, встретить саперов и избежать мин времен гражданской войны

92-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и собаки Греты

Forbes
Мадлен Миллер: Цирцея Мадлен Миллер: Цирцея

Отрывок из реконструкции гомеровского эпоса Мадлен Миллер "Цирцея"

СНОБ
Алла Демидова. Я никогда не шла против судьбы Алла Демидова. Я никогда не шла против судьбы

Алла Демидова рассказывает о своей актерской судьбе

Караван историй
Интервью с Шурой Би-2 о новом альбоме, белорусских протестах и поколении Z Интервью с Шурой Би-2 о новом альбоме, белорусских протестах и поколении Z

Группа «Би-2» выпустила новый альбом в рамках цикла «Нечетный воин»

СНОБ
Предприниматели боятся активизма сотрудников, потому что не хотят делиться властью в компании. Артём Темиров отвечает Брайану Армстронгу Предприниматели боятся активизма сотрудников, потому что не хотят делиться властью в компании. Артём Темиров отвечает Брайану Армстронгу

Правда ли то, что активизм сотрудников ведёт к расфокусу и разобщению команды?

Inc.
Открыть в приложении