Що бачить жук, який йде задом наперед

Відео: Як зробити МАСКУ НОВОГО ЛЮДИНИ-ПАУКА

Жук, про який піде мова, відноситься до сімейства пластинчатовусих. Ці великі, помітні комахи - повільні хрущі, фантастичні по виду жуки-гомілки і носороги, яскраві бронзовки - відомі кожному з дитинства. Скарабея в Стародавньому Єгипті віддавали божественні почесті - в жука, Катя кульку з гною, вбачали символ бога Сонця. Разюча дбайливість, з якою скарабеї доглядають за потомством. Опису батьківських інстинктів у жуків Фабр присвятив кращі сторінки своїх етомологіческіх етюдів.

Один з менш відомих представників цього сімейства - кравчик. Цей жук вигодовує личинок рослинами. Зрізуючи листя і молоді пагони, кравчики можуть завдавати істотної шкоди, особливо на тих плантаціях, де розораність щорічно не проводиться. У норі, на глибині понад півметра під землею, кравчик влаштовує десяток гніздових осередків і тягне туди листя, за якими ходить на відстань до 1 метра від входу в нору. Щоб заповнити кормом одну клітинку, жука треба зробити 40-60 походів. За своє коротке життя - одне літо - кравчик багато сотень раз виходить з нори.

поспостерігаємо за самкою, відправляється в похід за листком. Жук виходить з нори, переконавшись, що йому не загрожує небезпека. Він йде майже по прямій, поки не наткнеться на кущик молодої травички. Випробувавши кілька листків, жук затискає держак одного з них верхніми щелепами і декількома рухами нижніх пар щелеп зрізає видобуток. Затиснувши листок, кравчик починає задкувати назад. Він повзе і продирається крізь траву заднім ходом, майже повторюючи свій первісний шлях, і так само, задкуючи, точно скочується в нірку. Як він знаходить дорогу додому?

Може бути, жук залишає пахучий слід, подібно мурашкам? Подивіться на вусики жука - місце, де розміщені нюхові волоски. У родичів кравчика - травневих або мармурових хрущів - останні членики вусиків перетворені в сім широких пелюсток, розкішний віяло, що несе сотні тисяч нюхових клітин. Хрущ-самець в темряві знаходить самку за запахом в кроні дерева. Справжнім гнойовик, копра, скарабея треба знайти більш потужне джерело запаху, і нюхові членики вусиків у них поменше, але все ж з усіх боків густо всіяне чутливими волосками. У кравчиков останні членики вусиків "заклепаних" один в одного і утворюють маленьке блискуче копитце, на якому не розмістити потужного нюхового апарату. Ні, навряд чи цей скромний орган приведе жука додому серед заплутаних следор численних сусідів (а щільність 8-10 норок на квадратний метр звичайна в поселеннях кравчиков). І - згадаємо - жук все-таки задкує в нору задом.

Може бути, він бачить зворотну дорогу? Куди дивляться його маленькі очі? Існує спосіб обстеження поля зору комах, запропонований німецьким морфологом К. Кіршфельдом. Голову комахи, в якому запроваджено гнучкий світловод, поміщають під мікроскоп на гоніометрі. (Відбивний гоніометр - прилад для вимірювання кутів різних кристалів і призм.) Око висвітлюється зсередини голови, і спостерігач бачить хід променів, звернених оптичним апаратом очі. На поверхні ока світиться група фасеток. Повертаючи очей, ми бачимо, як світлий зайчик переміщається по фасетка. Око у кравчика розділений на дві половини міцним виличним виступом голови. Верхня половина, як показує картування поля зору, дивиться переважно вгору і назад, а нижня - вперед, вниз і трохи вбік.

Навіть при найсприятливішому нахилі голови кравчик не проглядається великої зони, яка знаходиться позаду нього, або, вірніше, при його попятном русі по курсу.

Як же потрапляє кравчик точно в нору? Наступні за ним ще кілька годин, ми переконуємося, що іноді жук проходить в пошуках листочка досить складні маршрути, але додому повертається, не повторюючи старого шляху. Кравчик впевнено обирає напрямок до нірці і виходить до неї з помилкою близько 5 сантиметрів. Якщо жук не влучає у нірку відразу, він починає кружляти, здійснюючи випадкові повороти.

Підставами повертався жука маленьку лопатку і обережно перенесемо його ближче або далі по курсу або взагалі в сторону. Результат завжди один: жук проходить в колишньому напрямі таку відстань, яке залишалося до нори від точки вилову, і після цього приступає до кругового пошуку. Якщо жука допомогти і піднести його ближче до нори, він здебільшого проходить повз своєї нори і, відрахувавши покладений шлях, починає безнадійні пошуки.

Отже, кравчик знає напрямок і відстань повернення. Машина на місці цього мініатюрного геометра повинна була б виконати досить складні розрахунки (кажучи математичною мовою, інтегрувати функції курсового кута по траєкторії в полярних координатах). Але що служить жука координатної віссю?

Легко показати, посадивши жука на дощечку, що нахил її можна міняти довільним чином і жук не зіб`є з курсу, якщо бачить сонце і небо. У глибокій тіні кравчик починає кружляти. Хмари, що закривають сонце часом, не перешкода для кравчика. Якщо ми прикриємо жука великим листом поляроідной плівки, зорієнтувавши його правильно щодо поляризації в описаній області, з жуком не відбувається нічого страшного, і він спокійно добирається до нори. Але поворот поляроїда на 90 ° означає для жука крах світу. 80 відсотків жуків втрачають вірну орієнтування: повертають, кружляють, йдуть назад. Половина з них повертає під прямим кутом до колишнього курсу. Кравчики збиваються з шляху, навіть якщо бачать над поляроїдом сонце.

Сонце і поляризоване світло неба - ось вони, вічні і точні орієнтири жука! Залишається додати, що жук може повернутися додому, йдучи нормально, тобто головою вперед. Він робить це, якщо пошуки відповідного рослини були безуспішні або при появі небезпеки.

Різкі рухи великих предметів лякають жука, він прикидається мертвим, затаивается або тікає в нірку.

Вхід в нірку, де живе сім`я жуків, охороняє самець. Він кидається в люті бої з бродячими самцями. Під час бійки суперники абсолютно не звертають уваги на навколишній світ. Прийшлого самця можна підмінити чорним кулькою або паличкою, і розпалений боєм господар нори буде люто атакувати цю грубу оптичну модель.

Якими орієнтирами керується жук, щоб виявити вхід в нору, поки неясно. Можна прибрати колишні біля входу кущики і пересадити нові, обсипати вхід крейдою або вугіллям, розгорнути вхід на 90 °, замінити рельєф, нарешті, за допомогою дзеркал пустити назустріч з глибини нори відбитий сонячний промінь, - жук все одно впевнено входить в нору.

Незважаючи на порівняно маленькі очі - всього 1500 омматідіев (оммагідій - структурний елемент очі, що складається з рогівки, кришталика і нейронів), - поведінка кравчика, кероване зором, досить складно. Найбільший інтерес представляє здатність жука знаходити дорогу додому за допомогою астрооріентіров і обчислення відстаней. Тут кравчик застосовує такий же механізм орієнтації, як "інтелектуали" серед комах - оси, бджоли і мурахи.

Кравчики, мабуть, єдині серед жуків мають постійне житло і, багаторазово йдучи від нього в пошуках корму, вміють знайти зворотну дорогу. Підтримувати курс руху щодо сонця або поляризованого неба можуть і інші жуки, в тому числі найближчі родичі кравчиков - справжні гнойовик. Ці крихітні жерці сонячного бога дійсно йдуть туди, куди вказує сонце.