Көбелектер туралы қызықты мәліметтер
Жәндіктер әлемі өзінің алуантүрлілігімен таң қалдырады – дегенмен миллиондаған түрдің ішінде тек санаулысы ғана адамның қабылдауында осындай ерекше орын алады. Кейбір тіршілік иелері қорқыныш немесе жиіркеніш тудырады, басқалары байқалмай қалады, тек олардың кейбірі ғана ең алуантүрлі халықтардың мәдениетінде сұлулық, нәзіктік және өзгерудің нышанына айналуға лайық деп саналды. Бұл кездейсоқтық емес: қарапайым жұлдызқұртtan қанатты жаратылысқа айналу қабілеті бар тіршілік иесінің өмір жолы метафора ретінде тым айқын – оны елемеу мүмкін емес. Көбелектердің сыртқы сымбаттылығының артында таңғаларлық күрделіліктің биологиясы жасырынады – жүздеген миллион жылдық эволюция барысында қалыптасқан навигация, қорғаныс және көбею механизмдері. Осы мақалада біз сіздер үшін көбелектер туралы қызықты және танымды мәліметтерді жинақтадық.
Көбелектер Жерде кемінде 200 миллион жыл бұрын пайда болды – олар гүлді өсімдіктердің көпшілігінен бұрын жер бетіне келді
Германияның юра кезеңі шөгінділерінен табылған қабыршақ қанаттылардың қазба қалдықтары шамамен 200 миллион жыл бұрынғы мерзіммен белгіленеді – бұл алғашқы көбелектердің динозаврлар дәуірінде-ақ планета үстінде ұшып жүргенін білдіреді. Қызықтысы, көбелектермен байланыстыра ойлайтын гүлді өсімдіктердің жаппай таралуы кейінірек – шамамен 130–140 миллион жыл бұрын – болды. Бұл жаңалық ғалымдар алдына сұрақ қойды: нектар пайда болғанға дейін алғашқы қабыршақ қанаттылар немен қоректенді? Зерттеулер сол көбелектердің мүмкін мүк сулары немесе қылқан жапырақты өсімдіктердің бөліністерімен тамақтануға бейімделген соратын ауыз аппараты болғанын көрсетті. Көбелектер мен гүлді өсімдіктердің параллель эволюциясы тіршіліктің мүлдем әртүрлі екі формасының өзара бейімделуінің ең жарқын үлгілерінің біріне айналды.
Көбелек қанатындағы сурет пигменттен емес, мыңдаған микроскопиялық қабыршықтардан тұрады
Қанаттың бірыңғай түсі ретінде қабылдайтынымыз шындығында бірнеше оннан бір миллиметрден аспайтын ұсақ хитинді қабыршықтардың мозаикасы. Кейбір қабыршықтар химиялық бояғыштарды қамтиды, басқалары пигменттен мүлдем айырылған, алайда белгілі бір толқын ұзындығындағы жарық толқындарын сындыру және шашырату арқылы физикалық тәсілмен түс жасайды. Дәл екінші механизм тропиктік түрлердің қанаттарының жылтырлы металл жалтырлығын туғызады – мысалы, оңтүстікамерикалық морфо бір бұрышта ашық көк болып, басқа бұрышта дерлік түссіз болып көрінеді. Бұл оптикалық принцип инженерлерді соншалықты қызықтырды – оны химиялық пигменттерді қажет етпейтін бояулар жасауда және банкнот қорғаныс элементтерінде пайдаланады. Қанат бетін үлкейткенде черепица шатырға ұқсас сурет көрінеді – беріктік пен аэродинамикалық қасиеттерді бір мезгілде қамтамасыз ететін қатаң сәулет.
Көбелектер дәмді ауызымен емес, аяқтарымен сезеді
Бұл жәндіктердің дәм рецепторлары алдыңғы аяқтарында орналасады, бұл хортум бетке тимей тұрып-ақ өсімдіктің жарамдылығын қону сәтінде анықтауға мүмкіндік береді. Аналықтар үшін бұл жұмыртқа салатын орын таңдау кезінде әсіресе маңызды: ол жапырақтар бойымен жүріп, оларды буквально «татып» көреді және бұл өсімдік түрі жұлдызқұртқа тағам ретінде жарамды болатынына көз жеткізген соң ғана жұмыртқа салу туралы шешім қабылдайды. Көбелек дәм рецепторларының сезімталдығы адамдікінен бірнеше есе жоғары – кейбір түрлер біздің қабылдауымызға қолжетімсіз қант концентрацияларын ұстай алады. Дәл осы механизм улы өсімдіктерден аулақ болуға көмектеседі: ащы немесе уытты қосылыстар аяқтар жапырақпен жанасқан сәтте-ақ бірден танылады. Осылайша, көбелектің гүлге немесе бұтаққа қонуы – тек демалу ғана емес, қоршаған ортаның химиялық талдауының белсенді процесі.
Монарх көбелегі алдыңғы ұрпақтардан ешбір бағдар алмастан жыл сайын 4500 шақырымға дейін ұшып өтеді
Канада мен АҚШ-тың солтүстік штаттарынан Мексика орталығының таулы ормандарына дейінгі миллиондаған монарх көбелегінің жыл сайынғы ұшуы – көші-қон биологиясындағы ең таңғаларлық құбылыстардың бірі. Ешбір дара жолды екі рет қайталамайды: күзде Мексикаға ұшып келетін көбелектер бұрын ол жерде болмаған, себебі олар алдыңғы жылдың көктемінде сол жерлерден кеткендердің ұрпақтары. Навигация антенналардағы күн жағдайына жауап беретін ерекше фоторецепторлар мен тәуліктің уақытына түзету жасауға мүмкіндік беретін ішкі тәуліктік механизм арқылы жүзеге асырылады. Қыстайтын колониялар ондаған миллион дараны жинақтайды – олар ағаштарды соншалықты тығыз жабады, тармақтар олардың салмағынан иіледі. Бұл феноменнің жоғалу қаупі нақты: соңғы жиырма жылда аралық мекендерді жою мен гербицидтерді қолдану салдарынан монарх саны 80 пайыздан астам қысқарды.
Куколка ішінде көбелектің ұлпалары дерлік толығымен ериді де сұйық массаға айналады
Жұлдызқұрттың көбелекке айналу процесі сырттан қарағанда қозғалмайтын ұйқыға ұқсайды, алайда куколка ішінде табиғаттағы ең түбегейлі биологиялық процестердің бірі жүреді. Дернәсіл ұлпаларының көпшілігі арнайы ферменттермен біртекті жасуша суспензиясына жақын күйге дейін ыдырайды, одан кейін мүлдем басқа мүшелер, аяқтар мен қанаттар қалыптасады. Тек жекелеген жасуша топтары ғана сақталады – дернәсілде-ақ қаланып, ересек жәндікті құру «нұсқаулығын» сақтайтын имагинальды дискілер деп аталатындар. Зерттеулер денені осылайша толық бұзуға қарамастан, жұлдызқұрттың кейбір естеліктері – мысалы, белгілі бір иістен аулақ болу рефлексі – ересек көбелекте сақталатынын көрсетті. Бұл дерек метаморфоз барысында нейрондық байланыстар толығымен жойылады деген бұрынғы түсініктерге күмән тудырды.
Көбелектердің көптеген түрлері өздері зиянсыз болса да улы туысқандарын имитациялау үшін бояуды пайдаланады
«Бейтстік мимикрия» деп аталатын құбылыс жеуге жарамды түрдің уытты түрдің сыртқы бейнесін эволюциялық көшіруінде: нақты уыт өндіруге шығынсыз-ақ қорғаныс алу. Классикалық мысал – сыртқы пішіні монархтан дерлік ажыратылмайтын солтүстікамерикалық вице-король: ащы монархты бір рет татып көрген құстар ұқсас боялған кез келген дараларлардан аулақ жүреді. Қорғаныстың тағы бір түрі – қанаттардағы ірі жыртқыштың зеңірегін имитациялайтын «көзді» дақтар: тауыс көзі ұсақ құс алдында қанаттарын кенеттен жайғанда, жиі оны дәл осы тәсілмен қашырады. Кейбір тропиктік түрлер кепкен жапырақтарды соншалықты дәл көшіреді – тәжірибелі энтомолог та жәндікті бірден байқай бермейді. Жыртқыштар мен олжа арасындағы эволюциялық жарыс қорғаныс стратегияларының ерекше алуантүрлілігін туғызды – олар бүгінге дейін материалтану мен дизайнның шабыт қайнарына қызмет етеді.
Көбелектің хортумы туа біткен мүше емес – ол куколкадан шыққаннан кейін екі бөлек бөліктен қалыптасады
Ересек көбелектің ауыз аппараты жәндік куколкадан шыққан соң «тігін» секілді бір-біріне «бекітетін» екі симметриялы жарты өзекшеден – галеялардан – тұратын трубочкадан тұрады. Бұл процесс бірнеше минуттан жарты сағатқа дейін созылады және одан әрі тамақтануды жалғастырудың міндетті шарты болып табылады: жабылмаған хортумы бар көбелек тамақ жей алмай, өліп кетуге мәжбүр. Оралған күйде хортум бастың астына спираль болып оралады, ал жұмыс кезінде жазылып, кейбір түрлерде дененің өзінен де ұзын ұзындыққа жетеді. Нектар өзегінің тереңдігі 29 сантиметр болатын Мадагаскарлық жұлдызды орхидея тиісті ұзындықтағы хортумы бар бір ғана бражник көбелегімен тозаңданады – бұл деректі Дарвин жәндіктің өзі табылғанға дейін қырық жыл бұрын болжаған болатын. Гүл мен тозаңдаушының өзара тәуелділігі бұл жағдайда соншалықты дәрежеге жетті – бірінің жоғалуы екіншісінің сөзсіз құрып кетуін туғызады.
Көбелектер адамның көзіне қолжетімсіз ультракүлгін сәулені көре алады
Бұл жәндіктердің көру жүйесі адам көзінен едәуір кең спектрді, соның ішінде ультракүлгін диапазонды қамтиды. Бізге біртүсті болып көрінетін гүлдердің көпшілігі көбелектер үшін ультракүлгінде күрделі «қону белгілерін» – нектардың нақты орнын көрсетін жолақтар, сақиналар мен дақтарды – тасиды. Кейбір түрлер қанаттарында басқа тұрпаттағы көзді жыртқыштарға көрінбейтін ультракүлгін өрнектерді өздері тасиды – бұл түрішілік қарым-қатынастың жасырын арнасын жасайды. Көбелектердің күрделі фасеттік көздері мыңдаған элементар линзадан тұрып, кең көру өрісін қамтамасыз етеді, дегенмен бөлшектердің айқындығы адамдікінен едәуір төмен. Поляризацияланған жарықты қабылдау қабілеті кеңістікте бағдарлауға қосымша көмек береді – әсіресе поляризацияның ең айқын байқалатын су беттерінің үстінде ұшу кезінде.
Көбелектер – тек сұлу жәндіктер ғана емес, жүздеген миллион жылдық сұрыпталумен шыңдалған күрделі биологиялық жүйелер. Олардың құрылысы мен мінез-құлқының әрбір ерекшелігі нақты қызмет атқарады, ал бұл механизмдерді зерделеу жаңа материалдар, оптикалық жүйелер мен навигациялық технологиялар жасауға жол ашады. Дүние жүзі бойынша көптеген түрлер санының азаюы тек эстетикалық жоғалту ғана емес, эондар бойы қалыптасқан экологиялық байланыстардың бұзылуы да болып табылады. Бұл тіршілік иелерін сақтау – адамзат тек жаңа ғана жіліктей бастаған планетаның биологиялық тәжірибесінің бір бөлігін сақтау дегенді білдіреді.
