Горячо любимые нами всеми насекомые (особенно комары, мухи, пауки) — это класс беспозвоночных членистоногих животных и по совместительству существа с самым большим числом видов на Земле. Мы нашли и описали более миллиона видов, а сколько еще прячется по норам и щелям? Насекомых изучают энтомологи. Описывать все особенности насекомых здесь мы не будем, но отметим, что им регулярно находят интересное применение (как с пиявками в медицине) и используют для создания, например, медикаментов (пчелиный яд).
Иногда удивительные научные открытия совершаются случайно. Однажды, когда ученик старших классов Алекс Висло (Alex Wcislo) выстрелил из рогатки в ствол тропического дерева цекропии глиняным шариком, на древесине остались заметные повреждения. Однако, уже спустя 24 часа они полностью исчезли — показалось, будто растение обладает способностью к восстановлению поврежденных участков. После этого наблюдения он собрал пятерых друзей и они вместе попробовали просверлить в стволах деревьев отверстия. Как и ожидалось, спустя сутки повреждения исчезли. Впоследствии выяснилось, что деревья залечивают раны не самостоятельно — этим занимаются живущие в них муравьи вида (Azteca alfari). Но зачем насекомые тратят на это силы?
Пчелы умеют намного больше, чем просто опылять растения и собирать мед. Недавно американская исследовательница Хизер Маттила (Heather Mattila) и ее коллеги узнали, что азиатские пчелы способны предупреждать свою колонию об опасности при помощи отрывистых криков. Исследователи сравнили эти звуки с криками страха, издаваемыми приматами, птицами и другими животными. Обнаруженные сигналы были названы «трубами-антихищниками», потому что при помощи них пчелы сообщают сородичам о нападении шершней-убийц. Но крики используются только в случае атаки нескольких врагов — если хищник один, насекомые пытаются справиться с ним без поднятия паники. Авторы научной работы сняли противостояние пчел и шершней на видео и я думаю, что вам будет интересно на это взглянуть.
На данный момент ученым известно о существовании около 110 000 видов мух. У большинства из них нет зубов — их рот похож на соломенную трубочку и вмещает в себя только жидкую пищу. Поэтому, когда эти насекомые садятся на пищу, сначала они извергают наружу свой желудочный сок. В результате образуется своеобразный «суп», который можно без проблем всосать и впитать в себя полезные вещества. Помимо этого, иногда мухи освобождают в пищеварительной системе место для новой порции еды и буквально выблевывают переваренную пищу. Звучит омерзительно, так что не удивительно, что большинство людей считают этих насекомых отвратительными. Также возникает вопрос — насколько сильно мухи портят еду и в каком случае ее лучше просто выбросить? У нас есть на это ответ.
Возможно, летом вы видели новости о том, что стволы некоторых деревьев полностью покрылись гусеницами. Это происходит из-за слишком активного размножения бабочек — со временем эти мерзкие на вид создания окукливаются и превращаются в красивых созданий. Примерно раз в 5 лет, в самых разных уголках нашей планеты, происходят «вспышки» рождения эребидов (Erebidae). Так принято называть представителей семейства совкообразных бабочек, количество разновидностей которых переваливает за 24 тысячи штук. Долгое время ученые считали, что их периодическое размножение не несет вреда и даже способно приносить пользу — как минимум, этими гусеницами питаются многие птицы. Также исследователи выдвигали предположение, что в периоды размножения насекомых вода становится чище за счет уменьшения количества попадающих в нее листьев. Однако, новое исследование показало, что на самом деле гусеницы сильно вредят природе.
В середине сентября на одном из побережий Южной Африки были обнаружены тела 63 мертвых пингвинов. На их телах не было следов насильственной смерти и ни одна из особей не пропала, так что версия о нападении браконьеров полностью исключается. Защитники природы провели вскрытие и не обнаружили даже признаков отравления и серьезных болезней. Но почти у всех особей нашлись следы укусов пчел, которые являются важной частью местной экосистемы. Этот случай очень встревожил общество, потому что погибшими животными оказались очковые пингвины (Spheniscus demersus), которые находятся на грани полного исчезновения. Что именно спровоцировало пчел на нападение, ученые на данный момент не знают. Но с момента этого происшествия уже прошло несколько дней и защитники природы выдвинули одно интересное предположение. Возможно, пингвины искали место для гнездования и случайно потревожили улей медоносных насекомых.
Многие известные изобретатели были внимательными наблюдателями, что позволило им подсмотреть многие идеи у природы, которая вдохновляет ученых на открытия и по сей день. Так физик Роберт Шофилд обратил внимание, что многие беспозвоночные, несмотря на свои крошечные размеры, обладают весьма прочными “инструментами”. К примеру, чтобы клещу впиться в животное, ему необходимо проткнуть толстую, покрытую шерстью кожу. Муравьям-листорезам приходится прогрызать жесткие тропические листья, а пятнистые фонарницы вообще разгрызают кору деревьев, чтобы добраться до сока, и такие примеры можно приводить долго. Роберта Шофилда стал интересовать вопрос — что за материал такой, который выдерживает колоссальные нагрузки и остается невредимым? Ученые давно знали, что он содержит тяжелые металлы, такие как цинк, медь и марганец. В некоторых частях тела отдельных беспозвоночных содержание тяжелых металлов достигает 20% от массы. При этом ученые понятия не имели, как эти металлы связаны с белками. Занимаясь данным вопросом Роберт Шофилд со своей командой исследователей смог найти ответ. Для этого ему пришлось изучать белки и металлы на молекулярном уровне. Как оказалось, “инструменты” беспозвоночных состоят из уникального прочного композитного материала, который ученые впоследствии назвали биоматериалом тяжелых элементов.
В мае 2020 года в США были замечены азиатские огромные шершни Vespa mandarinia, которые порой еле помещаются в ладонь человека. Длина тела этих созданий может достигать 5 сантиметров, но это далеко не главная их особенность. Самые большие шершни на планете могут за считанные секунды уничтожить пчелиный улей, причем расправиться его обитателями очень жестоко, оторвав головы и отдав на съедение своему потомству. Также они опасны для людей — если верить статистике, ежегодно в Японии от укусов шершней погибает около 50 человек. В октябре прошлого года представители Департамента сельского хозяйства города Вашингтон сообщили об уничтожении гнезда, внутри которого находилось примерно 200 маток шершней, которые могли произвести на свет сотни новых колоний опасных насекомых. Их популяция очень быстро растет и об этом свидетельствует находка еще пары гнезд в конце августа 2021 года. Одна группа шершней уже уничтожена и в ближайшем будущем та же участь настигнет и вторую группу.
Некоторые виды насекомых сильно вредят сельскому хозяйству, поедая растения и распространяя приводящие к их гибели заболевания. В 2018 году американские ученые заметили, что из-за глобального потепления вредители стали еще активнее. По их подсчетам, в будущем из-за них страны будут терять по 59 миллионов тонн урожая пшеницы, что нанесет сильный урон по экономике. И это только потери пшеницы, а ведь существует много других сельскохозяйственных культур. Фермеры на протяжении многих лет борются с насекомыми при помощи пестицидов, однако они плохо влияют на окружающую среду и даже вредят человеческому здоровью. Ученые пытаются изобрести альтернативные способы борьбы с вредителями, но чаще всего терпят в этом деле неудачу. Но недавно на очередном заседании Американского химического общества экологи Джессика Кансман (Jessica Kansman) и Сара Херманн (Sara Hermann) рассказали о новом методе отпугивания вредителей, который не вредит природе.
Муравьи — насекомые, которые живут высокоорганизованными колониями, состоящими из миллионов особей. Их семьи — это крайне сложные социальные группы, в которых каждому сословию отведена определенная роль. Ученые отмечают их развитую систему разделения труда, а также способности коммуникации и самоорганизации, благодаря которым особи координируют свои действия при выполнении тех или иных задач, требующих коллективного участия. Некоторые виды муравьев обладают развитым “языком”, который позволяет им обмениваться сложной информацией. Недавно ученые установили, что эти насекомые даже способны менять размер своего мозга. Но почему при этом всем они иногда целыми колониями погибают абсолютно нелепой смертью, бесконечно “маршируя” по кругу до полного изнеможения. Такое явление принято называть “кругами смерти”, “муравьеворотом”, или “каруселями смерти”. Как правило, оно продолжается до тех пор, пока в живых не остается ни одного муравья. Впервые это явление было описано в 1910 году американским мирмекологом Уильямом Мортоном Уилером. Однако и по сей день точного объяснения ему не существует. Больше всего это напоминает действительно природную ошибку, так как никакой практической пользы и смысла в этом явлении нет.
Флуоресценцией называется способность предметов и животных светиться в темноте. Умеющие излучать свет живые организмы известны людям с очень давних времен и каждый из них делает это по-своему. Например, кто-то светится за счет происходящих внутри организма химических процессов, а другие — насыщаются ультрафиолетом и выбрасывают частицы света обратно. В мире существует много светящихся в темноте животных, но вот флуоресцирующие материалы, которые производятся организмами отдельно, это что-то новое. Недавно международная группа ученых съездила на экспедицию в леса Северного Вьетнама в поисках светящихся организмов и нашла сияющие в ночи осиные гнезда. Некоторые из них в естественных условиях можно было заметить на расстоянии 20 метров, что удивляет еще больше самого факта существования таких гнезд. Перед исследователями теперь стоит сложная задача — нужно выяснить, для чего насекомым нужны такие яркие жилища.