Комахи в житті людини

Жданова Т. Д.

Надзвичайно багатий різноманітністю життєвих форм і що займає практично всі куточки планети світ комах характерний тим, що постійно стикається з різними сферами інтересів людини.

У чому їх вина?

Як відомо, всі природні процеси в природі ідеально збалансовані. Але іноді людина порушує цю рівновагу, наприклад, тим, що починає активно культивувати необхідні для нього рослини. У результаті вони піддаються нападу таких комах, як яблуневий квіткоїда, попелиця, озима совка, клоп-черепашка, жук-короїд, вусань, Златка та інших. Або, наприклад, як було показано вище, при штучному підтриманні на певній території високої концентрації посівів картоплі відбувається надмірне поширення колорадського жука. Але ж всі ці комахи, як і багато інші, так звані «шкідники», покликані утримувати екологічний баланс. І вони вірно служать, не допускаючи надмірного захоплення яким-небудь рослиною життєвого простору. Що було б з нашою планетою, якщо б все живе розмножуватися без обмежень? Досить пригадати різні ситуації, що склалися в Австралії. Яких би представників живого світу туди люди ні завезли (кроликів, горобців європейських коропів, жабу - агу, екзотичні рослини) - так відразу відбувається національне лихо. Порушується екологічна рівновага, зменшується кількість родючих земель, а деякі рослини і тварини зникають з цієї землі назавжди. Іноді з великим працею ситуацію вдається взяти під контроль. Наприклад, завезені людиною кактуси поширилися такою мірою, що змусили залишати придатні до землеробства ділянки. Призупинили «нашестя» сукулентів і збалансували екологічна рівновага спеціально привезені «кактусоядние» комахи.

Чимало клопоту доставляють мешканцям спекотних регіонів терміти. Їм потрібно кілька місяців, щоб міцний будинок перетворився на труху. Для попередження цього навіть розроблені правила спеціального протівотермітного будівництва. Але ж тут немає ніякої провини «шкідливих» термітів. Вони мають своє конкретне призначення, а тому чудово і невтомно працюють, переробляючи «мертву» деревину, щоб очистити від неї природу і збільшити родючість грунтів. З такою ж методичністю терміти готові знищити і все дерев'яні творіння людських рук. Адже ті виготовлені з неживий, а значить, по «поняття» термітів, не потрібною природі деревини.

Не приносить людині радості і спілкування, наприклад, з такими комахами, як таргани, часто його побутовими супроводжуючими. Найчастіше за все вони обгрунтовуються в будинку за відсутності в ньому чистоти. Але якщо людина не стежить за порядком, то для його ж блага, так само як і для блага планети, існують тварини, які призначені бути санітарами і очищати землю і житла від нечистот і покидьків.

Людина веде невтомну боротьбу з неугодними для нього живими істотами не на життя, а на смерть. Але комахи живуть, розмножуються, і їх популяції успішно процвітають. Про це «дбає» закладена в організмі кожної живої істоти спадкова програма захисту особи від загибелі та виду в цілому від зникнення.

Чи потрібні людині комахи?

Лише мала частина комах (близько 1%) завдає мимовільний збитки діяльності людини. У більшості ж своєму комахи відіграють найважливішу роль в підтримці екологічної рівноваги на Землі, а значить, і в життя людини. Конкретна допомога комах людям в тому, що вони покращують родючість грунту і запилюють квіти культурних рослин, підвищуючи їх урожайність, виробляють мед, віск і лікарські речовини, фарбники соковитих квітів, лак, шовк і багато іншого. Комахи деяких видів «відповідають» за запобігання неконтрольованого розмноження шкідників сільського господарства. Крім того, комахи служать об'єктом для наукових досліджень, а також індикатором забруднення навколишнього середовища. А ще комахи нерідко є джерелом високого естетичної насолоди і як багато інших представників живого світу, не служачи нам ні для їжі, ні для одягу, ні для інших корисних цілей, доставляють величезну радість. Вони несуть у собі красу, просто красу ради краси. Прекрасні не тільки квіти, птахи, звірі, але і метелики, жуки, бабки та інші комахи, які радують око своїми химерними формами, малюнком і гамою кольорів, а також співом, граціозними рухами.

Значення комах для життя людини добре освітлено у навчальній та науково-пізнавальної літератури. Тому ми зупинимося лише деякі питання, що доповнюють відомості про співпрацю людини з цими дивовижним представниками світу живого.

Людина вивчає комах

Комахи різних видів постійно використовуються в наукових дослідженнях. Завдяки різноманіттю цих живих істот вчені завжди знайдуть комаха, яка відповідатиме необхідним вимогам для експериментів, у розвитку будь-якої галузі знань вони не працювала. Чи це вивчення соціальної поведінки тварин, їх здатності до навчання й елементарної розумової діяльності (мурашки, терміти, бджоли, таргани і тощо), або розробка нових інженерних пристроїв - біоніка (бабки, метелики, жуки, джмелі) або генетичні дослідження (мушка дрозофіла). Цікаво, що за міру того як наші знання про живе ростуть і простягаються вглиб, ми все більше переконуємося, що світ тварин не підпорядковується традиційною схемою «від простого - до складного ». Особливо якщо це стосується психічної діяльності таких мініатюрних безхребетних тварин, як комахи. Крім того, вивчаючи різноманіття можливостей і здібностей комах, ми самі вчимося створювати прекрасні і корисні для себе речі.

Інтерес біоніка

Слово «біоніка» перекладається з грецької як «елемент життя ». Вчені та інженери за допомогою біоніки намагаються знайти відповіді на багато загадки, які постійно і невтомно підносить світ живого і відшукати в них моделі майбутніх пристроїв і приладів. Біоніка є одним з наукових напрямків у кібернетики, що вивчає загальні закономірності процесів управління і передачі інформації в машинах, живих організмах і суспільстві. Вона займається вивченням структури, систем управління та процесів життєдіяльності організмів живих істот, щоб використовувати виявлені закономірності в практичних цілях. Ці знання застосовуються при вирішенні інженерних задач і в розробці технічних систем, подібних за своїми характеристиками з живими організмами та їх частинами. Біоніка як галузь науки суміжно з біологією, фізикою, хімією, причетна до електроніки, навігації, зв'язку та багатьма іншими галузями науки і техніки тонких технологій.

Більшість людських винаходів зроблені за аналогією з природними. Це різні пристрої й автоматизовані лінії, системи управління виробництвом і контролю якості продукції, сенсорні прилади і пошукові системи, штучні мови і способи їх розшифровки. Але чим далі біоніка просувається у своїх знаннях про будову та системах управління живого організму, тим більше вчені переконуються у величезній перевазі біологічних систем над розробками людини на всіх рівнях, у тому числі молекулярному. При цьому все більше уваги приділяється комах. А вони, дивуючи і захоплюючи біоніка досконалістю своїх пристроїв і унікальних систем, не поспішають розкривати їм свої таємниці.

Таємниці польоту

Особливо вражає геніальність «винаходів», закладених в організмі тварин, коли людина намагається наблизитися до них у своїх технічних рішеннях. Все більше і більше запитань приносить вивчення бабок. Ця комаха з легкістю здіймає у повітря вантаж, у п'ятнадцять разів перевищує її власну вагу. Як вдалося з'ясувати, це відбувається завдяки особливому пристрою крил. Вони створюють над своєю верхньою площиною особливі завихрення, в яких і криється секрет небаченої підйомної сили бабок. Вчені й інженери досі не зуміли використати цей секрет в авіабудуванні.

Секрети хруща і джмеля. Багато що зі сказаного відноситься і до жукам. Наприклад, вчені вважають, що за всіма законами аеродинаміки хрущ літати не повинен. Значить, він забезпечений особливим, не відомим науці способом створення високої підйомної сили. Незрозуміло й те, як тримається в повітрі зі своїми маленькими крильцями телепень-джміль. Проводилися різні дослідження польоту цієї комахи, у тому числі в аеродинамічній трубі, де вимірювали баланс енергії та витрати кисню. Залишається тільки шкодувати, що не вдалося надіти на джмеля кисневу маску. Адже він забезпечений двадцятьма чотирма дихальця. При вивченні будови і енергетичних можливостей джмеля виявилося багато дивовижних фактів, але не менше і питань - таємниця його польоту залишається нерозгаданою.

Політ комах відрізняється і чудовою маневреністю. Так, бабки деяких видів досконало володіють фігурами вищого пілотажу. Вони з легкістю виконують «мертву петлю і« бочку ». А мухи, бабки, метелики, оси, бджоли ряду видів легко змінюють напрямок польоту і здатні рухатися в будь-яку сторону, у тому числі тому. Метелики Бражник, харчуються нектаром, спритним маневром огинають перешкоди і можуть довго зависати над квітами, як роблять це колібрі.

Складність і доцільність

Отже, настільки мініатюрні істоти, якими є бабки, метелики, жуки, джмелі та інші комахи, наділені дивовижними пристроями та льотними здібностями, що використовують закони аеродинаміки, механіки, автоматики. Сучасна наука, зі своїм широким арсеналом знань та дослідницької техніки так і не може визначити джерела «мудрості» організму комах і розгадати численні секрети цих істот. Більшість людей думає, що пройде ще трохи часу, поки будуть створені більш досконалі прилади, розширяться наукові горизонти, і основні таємниці живих створінь будуть розкриті. А можливо, варто погодитися з тими вченими, які вже давно усвідомили одну з головних істин життя: чим глибше поринаєш у внутрішній світ живого, тим більше проявляється його незбагненна складність і доцільність?

«Інженерне диво» у комах

Недоступне поки розуміння і відтворення пристрій демонструє ціла група перетинчастокрилих комах - наїзників. Вони наділені «інструментом», подібних нашому свердла, але набагато більше досконалим і мікромініатюрним. По-перше, це «інженерне диво» комах тонше людської волосини, і в той же час легко просвердлює в корі і навіть у досить міцної деревині отвори глибиною 5-6 см. По-друге, таке досконале «свердло» ніколи не тупиться. А по-третє, воно ще й забезпечено дуже зручними для роботи комахи пристроями автоматичного видалення утворених тирси. Знання про будову подібних органів і принципи їх дії становлять великий інтерес, тому що можуть стати корисними при створенні деталей і пристроїв мініатюрних приладів.

Дивують і захоплюють складність, доцільність і повну відповідність один одному пристроїв організму комах і поведінкових прийомів. Досить простежити за витонченою осою-аммофілой. Зі століття в століття вона риє норки для гнізд за допомогою потужного пристрою подібного відбійного молотка. Невеликий повітряний мішечок для пневматики розташований в її грудях між м'язами, управляють роботою крил. Приступаючи до роботи, оса активно махає крилами. Їх коливання, поперемінно стискаючи мішечок, швидко посилають порції повітря по каналах-«шлангах» до основи щелеп, які починають вібрувати. Варто осе доторкнутися ними до камінчику, щільно згуртованою глиною, як він відлітає в сторону.

Інтерес біоніка здавна залучають кошти комунікації водних комах - дивовижний механізм дії їх звукового і слухового «апаратів». Вивчення будови і функціонування цих живих «Приладів» дозволило розробити оригінальний спосіб зв'язку між судами в водному середовищі. Зв'язок стала здійснюватися без виходу сигналів в атмосферу під уникнути перехоплення і розшифровки інформації.

За подобою живих аналізаторів

Біоніка роблять спроби створити електронний штучний ніс, що працює за принципом скоєних аналізаторів запахів комах. І хоча вчені досягли певних успіхів, вони все-таки визнають, що ці рукотворні прилади неможливо порівняти з живим аналізаторами. Для хімічної локації комахи використовують пір'ясті антени-вусики, саджені хеморецептори - своєрідними мініатюрними біодатчікамі. Їх чутливість просто вражаюча. Так, наприклад, самки метеликів шовковичного шовкопряда виділяють речовина, яку назвали «бомбікол» (від латинської назви шовкопряда). Навіть незначна його концентрація призводять самців в сильне збудження - вони починають тремтіти крилами і робити обертові рухи тілом. Які ж мінімальні концентрації бомбікола може відчути самець? Цифра ця разюче мала. Самці шовкопряда підносили скляну паличку з краплею розчину бомбікола, в якому містилася мільйонна частка піктограма (один піктограм дорівнює однієї мільйонної частки грама) цієї речовини. І цього було достатньо, щоб самець починав сильно тремтіти крилами. Крім того, біохіміки, вивчивши склад бомбікола, отримали чотири стереоізомери з'єднання і відкрили ще одне дивовижна якість самців непарного шовкопряда. Ті не тільки вловлюють своїм аналізатором мінімальна кількість бомбікола, але і розрізняють стереоізомери пахучих речовин, тобто конфігурацію молекул. На питання, яким чином вони це роблять, вичерпної відповіді поки немає.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.portal-slovo.ru/