Были предложены различные схемы классификации насекомых, и среди ученых до сих пор существует лишь частичное согласие по этому вопросу.
Насекомые принадлежат к той большой группе животных, которую зоологи называют членистоногими (Arthropoda). В качестве средства, способствующего лучшему пониманию практических советов и предложений, которые последуют далее, здесь приводится краткий обзор классификации членистоногих.
ЧЛЕНИСТОНОГИЕ (ARTHROPODA).
Животные, обладающие внешним скелетом, состоящим из хитиновых колец или сегментов, и снабженные членистыми конечностями.
Ceratophora.
Класс I. Peripatidea (род Peripatus).
Класс II. Многоножки (Myriapoda).
Отряды:
1. Двупарноногие (Diplopoda) (кивсяки и др.).
2. Pauropida (род Pauropus и др.).
3. Губоногие (Chilopoda) (сороконожки и др.).
Класс III. Шестиногие (Hexapoda) (собственно насекомые).
Отряды:
1. Щетинохвостки (Thysanura).
Подотряды:
Коллемболы (Collembola) (Podura, ногохвостки).
Symphyla (Scolopendrella).
Cinura (щетинохвостки и др.).
2. Кожистокрылые (Dermatoptera) (уховертки).
3. Pseudoneuroptera.
Подотряды:
Пухоеды (Mallophaga).
Platyptera (веснянки, термиты и др.).
Стрекозы (Odonata) (стрекозы и др.).
Ephemerina (поденки и др.).
4. Сетчатокрылые (Neuroptera) (вислокрылки, муравьиные львы, ручейники и др.).
Heterometabola. For the most part undergoing only a partial metamorphosis in the development from the egg to the imago.
5. Прямокрылые (Orthoptera) (тараканы, богомолы, медведки, кузнечики,
певчие кузнечики и др.).
6. Полужесткокрылые (Hemiptera).
Подотряды:
Parasita (вши).
Sternorhyncha (тля, мучнистые червецы и др.).
Равнокрылые (Homoptera) (цикады, цикадки и др.).
Клопы (Heteroptera) (ранатры, белостомы, водомерки,
щитники, постельные клопы и др.).
7. Жесткокрылые (Coleoptera).
Подотряды:
Cryptotetramera (божьи коровки и др.).
Cryptopentamera (листоеды, усачи, долгоносики,
и др.).
Heteromera (нарывники, чернотелки и др.).
Pentamera (светляки, щелкуны, майские жуки,
навозники, рогачи, стафилины, плавунцы,
скакуны и др.).
8. Aphaniptera (блохи).
9. Двукрылые (Diptera).
Подотряды:
Orthorhapha (гессенская муха, мошки, комары,
долгоножки, слепни).
Cyclorhapha (журчалки, оводы, цеце, комнатная муха,
Metabola. Undergoing for the most part a complete metamorphosis from egg through larva and pupa to imago.
и др.).
10. Чешуекрылые (Lepidoptera).
Подотряды:
Булавоусые (Rhopalocera) (бабочки).
Разноусые (Heterocera) (мотыльки).
11. Перепончатокрылые (Hymenoptera).
Подотряды:
Terebrantia (пилильщики, орехотворки, наездники,
и др.).
Aculeata (муравьи, осы-блестянки, роющие осы, настоящие
осы, пчелы).
Acerata.
Класс I. Ракообразные (Crustacea) (морские уточки, крабы и др.).
Класс II. Паукообразные (Arachnida).
Отряды:
1. Клещи (Acarina).
2. Пауки (Araneina).
3. Фрины (Pedipalpi) (жгутоногие пауки и др.).
4. Сольпуги (Solpugæ) (фаланги).
5. Ложные скорпионы (Pseudoscorpii).
6. Скорпионы (Scorpiodea).
Класс III. Морские пауки (Pantopoda) (Pycnogonida).
Класс IV. Тихоходки (Tardigrada) (Macrobiotus и др.).
Класс V. Мечехвосты (Gigantostraca) (мечехвосты, трилобиты и др.).
Класс VI. Язычковые (Linguatulina) (Pentastoma и др.).
ГЛАВА XLI.
ЯЙЦА И ЛИЧИНКИ: РАЗВЕДЕНИЕ И ВЫРАЩИВАНИЕ.
Яйцо. Членистоногие развиваются из яиц. Яйца этих животных часто бывают удивительно причудливыми по форме и замечательными по цвету. Яйца насекомых обычно откладываются на те вещества, которыми животное питается во время своей личиночной или зачаточной стадии существования. Чаще всего их находят прикрепленными к листьям и веточкам растений и деревьев. Некоторые насекомые в личиночной стадии являются плотоядными и откладывают яйца на мертвые органические остатки или даже, как наездники и другие паразитические формы, на ткани живых животных. Некоторые откладывают яйца на гниющую древесину или на экскременты животных. Некоторые откладывают яйца в воду. Самка некоторых многоножек откладывает яйца кучкой под корой гниющих деревьев и, свернувшись вокруг них, по-видимому, охраняет их с материнским инстинктом до тех пор, пока они не вылупятся. Икра многих ракообразных переносится самкой, прикрепленной массами к нижней поверхности тела. Яйца некоторых насекомых, таких как таракан и богомол, откладываются массами, скрытыми внутри капсул, и соединены так, что кажутся сложными или множественными яйцами. Это заметные объекты. Подобное устройство встречается у яиц водолюбов (Hydrophilus) и родственных им водных жесткокрылых. Яйца комара откладываются на поверхность воды в виде небольших лодочкообразных масс, состоящих из пятидесяти — ста яиц. Яйца чешуекрылых, которые обычно откладываются на листьях и цветках деревьев и растений, найти несложно, и они были изучены и описаны более тщательно, чем яйца других отрядов. Запирая оплодотворенных самок многих видов бабочек и мотыльков в марлевые садки, надетые на ветки кормового растения, часто можно получить их яйца в значительном количестве. Насекомых, содержащихся таким образом, следует обеспечить пищей и питьем. Это можно сделать, опрыскивая листья водой, подслащенной сахаром, или, что предпочтительнее, медом. Самки многих шелкопрядов и бражников будут охотно откладывать яйца, если их поместить в темную коробку без кормового растения. Когда яйца найдены и их происхождение неизвестно, несколько штук следует сохранить, как описано ниже, а остальные оставить и держать до тех пор, пока они не вылупятся и из них не будет выведен взрослая особь. Яйца насекомых часто можно получить путем вскрытия беременной самки, но всегда предпочтительнее получать их, если возможно, после того, как произошла яйцекладка, поскольку во многих случаях цвет яйца в яйцеводе несколько отличается от того, который оно приобретает после откладки.
Яйца насекомых можно лишить жизнеспособности путем погружения в спирт или воздействия тепла. Альбумин яиц коагулирует при 160° F (71° C), и температуру яйца не следует поднимать выше 175° F (79° C). Лучше всего их умерщвлять, помещая в сушильный шкаф, используемый для сушки личиночных шкурок, который описан на стр. 315. Лучше умерщвлять с помощью мягкого нагрева, чем погружением в спирт, так как при последнем процессе иногда происходит изменение цвета. После того как они лишены жизнеспособности, их можно хранить в небольших флаконах в разбавленном глицерине или, если его нет, в растворе поваренной соли. Флаконы должны быть плотно закупорены и пронумерованы этикеткой, написанной карандашом и помещенной внутрь бутылки, чтобы соответствовать записи в блокноте коллекционера, содержащей сведения о месте обнаружения, кормовом растении, дате находки и названии насекомого, которое их отложило, если оно известно. В последнем случае лучше всего поместить название насекомого во флакон вместе с номером. Если яйца насекомых не хранятся в жидкости, они во многих случаях склонны сморщиваться с течением времени и деформироваться из-за высыхания их содержимого, которое из-за малого размера невозможно удалить. Оболочка некоторых яиц часто очень аккуратно освобождается при выходе личинки, но обычно остается большое отверстие, цвет часто существенно меняется, и необходимо проявлять большую бдительность при сборе оболочки, так как молодые личинки многих видов имеют любопытную привычку разжигать аппетит перед будущими трапезами, поворачиваясь, как только они вылупляются, и поедая оболочку, которую они только что покинули.
Яйца насекомых лучше всего монтировать в виде микроскопических препаратов в глицериновом желе, помещенном в ячейки соответствующей глубины и диаметра. Хорошо монтировать несколько штук на одном предметном стекле, демонстрируя как боковой, так и терминальный вид яиц. На верхнем конце всех яиц насекомых есть одна или несколько любопытных структур, известных как микропиле («маленькие дверцы»), через которые сперматозоиды самца проникают внутрь и оплодотворяют их. Своеобразные и часто очень красивые особенности этой части яйца в хорошо смонтированном экземпляре открыты для обозрения. В некоторых случаях целесообразно срезать конец яйца с микропиле и смонтировать его для микроскопического исследования. Таким образом часто достигается наилучший обзор этой любопытной структуры.
Препараты следует хранить в шкафу, разложенными в неглубокие лотки. Они должны быть точно подписаны и иметь ссылки на книгу, в которую время от времени должны тщательно переноситься из полевого дневника наблюдения коллекционера или его помощников и корреспондентов. Такая коллекция яиц насекомых не только ценна, но и чрезвычайно интересна.
Личинка. Обратившись к таблице классификации членистоногих, приведенной в главе XL, можно заметить, что насекомые (Insecta) широко делятся на две группы: Heterometabola и Metabola. Животные, классифицированные в первой группе, не претерпевают метаморфоза при развитии от яйца до взрослого насекомого в той же степени и таким же образом, как Metabola. В этом отношении Peripatidea, многоножки и различные классы, включенные в Acerata, согласуются с ними. Молодые многоножки и молодые пауки сразу после выхода из яйца демонстрируют большинство особенностей взрослого насекомого, и точно так же незрелые кузнечики и клопы напоминают взрослое насекомое почти во всем, кроме размера и отсутствия полностью развитых крыльев. При подготовке серии экземпляров этих насекомых, предназначенных для иллюстрации их жизненного цикла, указания, данные для подготовки имаго, в равной степени применимы и к личинке. Например, при подготовке серии экземпляров скалистой саранчи просто необходимо убедиться, что получен экземпляр, представляющий существо после каждой последовательной линьки, и они монтируются на булавки и обрабатываются точно так же, как экземпляры взрослого насекомого. Однако будьте осторожны, не накалывайте слишком рано после линьки.
В случае многих жесткокрылых и всех Metabola работа коллекционера становится гораздо более трудоемкой, поскольку они проходят путь от яйца до червеобразных личинок, которые в некоторых случаях претерпевают множество линек, затем превращаются в куколок, которые либо голые, либо заключены в защитную оболочку, известную как кокон, и, наконец, после более или менее длительного периода в состоянии куколки превращаются во взрослое насекомое.
Студент и коллекционер, если они намерены принести пользу науке своими усилиями, не смеют пренебрегать этими зачаточными формами.
Личинки большинства насекомых, претерпевающих полный метаморфоз, очень малы при выходе из яйца, и до первой линьки их по большей части лучше всего сохранять как микроскопические объекты в ячейках, заполненных глицерином. В случае личинок крупных шелкопрядов, которые во время вылупления имеют темный цвет, можно сделать довольно хороший экземпляр, проколов анальное отверстие гусеницы и насадив ее на кончик толстой черной щетинки или тонкой медной проволоки, обмотанной черным шелком. Экземпляры, смонтированные таким образом, не будут сильно сморщиваться, и их можно прикреплять к булавкам и помещать в шкаф после предметного стекла с яйцом, как первый в серии медленно созревающих форм. После каждой последовательной линьки личинки быстро увеличиваются в размерах. Метод подготовки более крупных форм, который сейчас предпочитают хорошие коллекционеры, — это надувание.
При надувании личинок первым шагом является тщательное удаление содержимого личиночной шкурки. Лучше всего это сделать, сделав разрез толстой булавкой или иглой в области ануса, а затем, между складками мягкого полотенца, осторожно выдавить содержимое брюшной полости. Давление следует сначала прикладывать рядом с точкой, где была проколота кожица, а затем продвигать вперед, пока не будет достигнута область головы. Необходимо проявлять большую осторожность, чтобы не прикладывать такое давление, которое вытолкнет ткани, лежащие ближе всего к эпидермису, в которых расположены пигменты, а в случае волосатых личинок — не лишить их волос. Только практика может привести к совершенству в этом отношении. После того как содержимое личинки удалено, следующим шагом является надувание и сушка пустой шкурки. Некоторые люди в качестве предварительного шага рекомендуют вымачивать пустую шкурку в течение нескольких часов в чистом спирте. В результате этого процесса, несомненно, удаляется некоторая часть водянистого вещества, содержащегося в кожице, и процесс высыхания облегчается, но это нежелательно в случае всех личинок, имеющих светлые цвета, поскольку они более или менее стираются под действием спирта.
Самый простой метод надувания шкурок личинок после удаления содержимого — это вставить соломинку или стебель травы соответствующей толщины в отверстие, через которое было удалено содержимое, а затем надуть ртом, держа над дымоходом лампы Арганда, пламя которой должно быть отрегулировано так, чтобы не опалить экземпляр. При надувании необходимо следить за тем, чтобы чрезмерно не растянуть личиночную шкурку, вызывая деформацию, а также тщательно ее высушить. Если не соблюдать последнее предостережение, произойдет последующее сжатие и обезображивание. Процесс надувания описанным способом несколько трудоемок, и хотя некоторые из лучших экземпляров, которые когда-либо видел автор, были подготовлены таким примитивным способом, были разработаны различные способы облегчения этого труда, некоторые из которых заслуживают высокой оценки.
Fig. 82.—Apparatus for Inflating Larvæ. B, Foot-bellows; K, rubber tube; C, flask; D, anhydrous sulphuric acid; E, overflow flask; F, rubber tube from flask; G, standard with cock to regulate flow of air; H, glass tube with larva upon it; I, copper drying-plate; J, spirit-lamp.
Сравнительно недорогое приспособление для надувания личинок представляет собой модификацию устройства, описанного в «Entomologische Nachrichten», 1879, том V, стр. 7, разработанную г-ном Фрицем А. Вахтелем. Оно состоит из ножных мехов, таких как те, что используются химиками в лаборатории, или, что еще лучше, небольшого баллона, используемого для хранения газа при работе с оксиводородной лампой скиоптикона. В последнем случае сжатый воздух не должен иметь давление, превышающее пятьдесят фунтов на квадратный дюйм, а кран, регулирующий поток из баллона, должен допускать очень точную настройку. С помощью резиновой трубки воздух подается из баллона в пару колб, одна из которых содержит концентрированную серную кислоту, а другая предназначена для приема любого перелива гидратированной серной кислоты, который может произойти. Цель пропускания воздуха через серную кислоту — максимально избавить его от влаги. Затем он подается в колбу, которая нагревается на песчаной бане, а оттуда по гибкой трубке к наконечнику, установленному на шарнире, допускающем вертикальное и горизонтальное движение, и закрепленному стойкой на рабочем столе. Поток воздуха через наконечник регулируется краном. На наконечник надевается небольшая резиновая трубка, в свободный конец которой вставляется стеклянная трубка с тонким кончиком. Она снабжена арматурой, состоящей из двух стальных пружин, закрепленных на противоположных сторонах, концы которых загнуты под прямым углом таким образом, чтобы прочно удерживать личиночную шкурку на конце трубки. После того как шкурка закреплена на тонком кончике трубки, приводятся в действие мехи, и шкурка надувается. Сушильный аппарат обеспечивается несколькими способами. Медная пластина, установленная на четырех ножках и нагреваемая спиртовой лампой, расположенной внизу, была предложена некоторыми. Лучшее устройство, используемое автором, состоит из небольшой печи, нагреваемой пламенем спиртовой лампы или струями природного газа, и снабженной круглыми отверстиями различных размеров, в которые вводится личиночная шкурка. (См. рис. 83.) Модификация печи приведена на рис. 84.
Fig. 83.—Drying Oven. A, Lamp; B, pin to hold door open; C, door open; D, glass cover.
Менее рекомендуемый метод сохранения личинок — помещение их в спирт. Личинки следует завязывать в мешочки из легкой марлевой сетки, и к каждому такому мешочку следует прикреплять этикетку из прочной бумаги с датой и местом поимки, а также названием, если оно известно, написанным карандашом. Не используйте чернила на этикетках, которые будут погружаться в жидкость, только твердый карандаш. Спиртовые экземпляры склонны к сморщиванию и обесцвечиванию и далеко не так ценны, как хорошо надутые и высушенные шкурки.
Fig. 84.—Oven for Drying Larva-skin, made of tin joined without solder and with top made of glass. (After Riley.)
Когда шкурки надуты, их можно легко смонтировать, поместив на проволоку, обмотанную зеленым шелком, или на отожженную алюминиевую проволоку. Проволоки сгибаются и скручиваются вместе на коротком расстоянии, а затем разводятся в стороны, как на рис. 85. Расходящиеся концы прижимаются друг к другу, на их кончики наносится немного шеллака, и они вставляются в отверстие на анальном конце личиночной шкурки. При ослаблении давления они расходятся, и после высыхания шеллака шкурка прочно удерживается ими. Затем их можно прикрепить к булавкам, просто обернув свободный конец проволоки вокруг булавки, или их можно поместить на искусственные имитации листьев и веточек соответствующих кормовых растений. Этот метод подготовки применим к личинкам жесткокрылых и двукрылых, а также к личинкам чешуекрылых.
Fig. 85.—Wire Bent into Shape for Mounting Larva. (After Riley.)
Описание способа сохранения личинок было бы неполным без описания способа их выращивания. При выращивании личинок жесткокрылых, двукрылых и перепончатокрылых студенту приходится в значительной степени полагаться на собственные силы. Необходимы несколько больших стеклянных банок, которые можно закрыть марлевой крышкой, хотя в случае перепончатокрылых основное внимание следует уделять поиску личинок в их гнездах. Пчелы и осы строят различные личиночные сооружения, и их необходимо исследовать в природе для получения знаний о незрелом насекомом. Разведение их в неволе сопряжено с трудностями, которые редко преодолеваются даже самыми опытными специалистами, за исключением нескольких отдельных случаев. Это также верно, но в меньшей степени, для личинок жесткокрылых. Личинок многих жуков, которые являются плотоядными, можно выращивать в стеклянных банках или коробках, покрытых мелкой металлической сеткой, на дно которых насыпана земля или песок и в которые можно поместить запас соответствующей пищи, такой как мягкие личинки жуков, опарыши и кусочки мяса. Лучше всего предварительно ошпарить землю и песок, помещенные на дно садков для разведения, чтобы уничтожить яйца и мелких личинок других видов, которые могут быть занесены. Садки должны иметь достаточный запас влаги, и, насколько это возможно, условия должны быть максимально приближены к тем, в которых были найдены личинки. Личинок древоточцев можно выращивать в частях древесины, которую они населяют. Хорошим устройством является плотная бочка с крышкой из металлической сетки, плотно прилегающей к верху. Осенью ее можно наполнить опавшими веточками и кусками веток из леса, на которых жуки отложили яйца, и весной там обычно обнаруживается большое количество прекрасных экземпляров видов, которые в противном случае очень трудно получить. Бочки следует поместить в крытое место на открытом воздухе, а веточки и древесину время от времени слегка увлажнять водой. Личинок листоедов можно выращивать так же, как личинок чешуекрылых. Личинок сетчатокрылых насекомых, таких как муравьиный лев (Myrmeleon), можно легко выращивать в ящиках, на дно которых насыпан песок глубиной шесть дюймов. Их можно кормить комнатными мухами, лишенными крыльев, мягкими телами личинок жуков и личинками муравьев. Личинок стрекоз и водных жуков необходимо выращивать в аквариумах, в которых предусмотрено илистое дно и есть несколько кусков гниющей древесины с рыхлой корой на ней, так чтобы они выступали на несколько дюймов над поверхностью воды, и в которых растут водные растения. Многие водные насекомые окукливаются под корой деревьев, растущих у кромки воды.