一部の昆虫種の体の特徴により、次のことが可能になります。 凍結および解凍後に生命を維持する。 +500℃の水温の温泉に生息する。 長い間貯蔵された物質が酸化するため、水がなくても生きられます。 栄養素; 深真空の中でも生存し、純粋な二酸化炭素の中で何時間も過ごす。 塩水や原油などの中に生息する。
もちろん、いくつかの昆虫種の代表者は、寒くて乾燥した地域だけでなく、生命にとってそのような重大な条件にも住んでいます。 しかし、一見完全に無防備な生き物に真に驚異的な能力が与えられているということを、彼らの例によって明確に実証しているのは彼らです。 さらに、他の多くの動物と同様に、昆虫はそのような複雑で過酷な環境で「生き残る」のではなく、その中で一生を生き、その特徴は遺伝的プログラムに含まれています。 いくつかの例を挙げて見てみましょう。
昆虫の耐寒性
一部の昆虫は征服者であり、山頂に永住しています。 標高5300メートルのエルブルス鞍部ではトンボやミソサザイが見られます。 そして、ヒマラヤでは海抜6000メートルの高地でも、定着したハエ、甲虫、アブラムシ、蝶、バッタが発見されています。 彼らは植物の花粉や山風によって運ばれる有機物の破片を食べます。 昆虫は石の下、土の中、高山植物の絨毯の稀な場所、さらには雪の中でも生息しています。 しかし、それらの特に多くは溶けた氷の端にあります。 高湿度そして、溶けた水によってもたらされる食べ物を見つけるのが簡単になります。 通常の生活と繁殖のために、コオロギの体の構造は低温の生息地にのみ設計されているため、いずれかの種のコオロギは必然的に雪に覆われた山岳地帯に定住します。 そして、北緯の高地に生息するジョウチョウは、胎生という驚くべき特性に恵まれており、これは蝶には典型的ではないため、昆虫学者たちを困惑させたこともありました。 胎生は、これらの場所の短い夏の間に彼女の子孫が成長を完了するのに役立つと考えられています。
イソトマノミは永遠の雪の表面にのみ生息しています。 この小さな昆虫の体は毎晩最も過酷なテストにさらされますが、この昆虫は非常に過酷な環境でも生きる優れた能力を何度も示しています。 日が沈むとすぐに完全に凍ってしまいますが、色の濃いおかげで、朝の暖かい光の中ですぐに解けます。 命を吹き込まれたイソトマノミは、生命のあらゆる差し迫った問題に対処し続け、その遺伝プログラムを実行し、それを子孫に伝えます。 最近、昆虫学者は、蚊のいくつかの種は、そのような場所でも生きてその属を存続させることができることを発見しました。 極限状態、それは人生と両立しないように思われます。 彼らはヒマラヤ山脈の高い斜面にある氷河の亀裂やトンネルの中に住んでいます。 この昆虫は、気分が良く、-160℃でも凍らないほど優れた生物に恵まれています。 そしてメスの蚊は、 冬期間山に霜が降りる頃。 このような低温の中で、ジャークはどのように生きてレースを続けるのでしょうか、そして彼らは何をしているのでしょうか？ 生理学的特徴科学者たちは、この種の蚊の生態をまだ理解していません。
北極圏には約 40 種の昆虫 (蚊、マルハナバチ、カブトムシ、昼夜蝶) が生息しています。 開花植物。 北方系の生物であるため、いくつかの種類の蚊は寒い北極の砂漠やツンドラ地帯で特に重要な役割を果たしています。 オスとメスは花から花へと飛び回り、途中で花の蜜を食べ、植物に受粉します。 結局のところ、ツンドラとタイガにはミツバチはほとんどいません。 北極ではマルハナバチも花の受粉に関わっています。 彼らの体は寒い気候でも活動できるよう十分に備えられています。 アクティブな仕事マルハナバチの筋肉と毛むくじゃらの暖かい毛皮は、体を+370℃まで温めます。 外気温空気0℃。 この熱は飛行中に発生します。 化学反応、筋肉で発生します。
高地の住民だけでなく、南極諸島のコケや地衣類の住民（カブトムシなど）の遺体も 特定のタイプ、-400℃近くまで急冷しても崩壊しない能力があります。 彼らの遺伝プログラムは、グリセリンオイルやその他の特殊な物質の独特の少量生産を制御しており、その作用は有名な自動車用不凍液の作用と似ています。 両生類の一部の種や動物界の他の耐寒性の代表には、同じ命を救う物質が与えられています。 そして、アラスカに生息するカブトムシやハエは、-600℃までの温度にも耐える驚くべき能力を備えています。 もちろん、昆虫は凍りますが、細胞、器官、組織を損傷することなく、氷の結晶が外側にのみ形成されるように体が設計されています。
湿気の多い熱帯地方から乾燥した砂漠まで
無数の昆虫にとって、生態学的ニッチは 熱帯雨林、かなりの部分を占めています 地球の表面。 少なくとも15メートルの高さから始まる木の枝は、互いに密接に絡み合い、つるとしっかりと絡み合っているため、形成された樹冠を通過する光はほとんどありません。 時には厚さ30メートルにもなる森林の樹冠には、サル、鳥、ネズミ、カエル、昆虫などの動物が生息しています。 ミミズ（！）。 地元住民はここで生まれ、成長し、活発に充実した生活を送り、そして死んでいきます。 さらに、彼らの多くは生涯を通じて地面に触れることがありません。 そして、昆虫は森のすべての「床」に住んでいます。地面、落ち葉、木の幹、熱帯林冠の奥深く、そして森の最上層、いわゆる「屋根」の枝や葉の上です。世界の。"
熱帯林の主な昆虫は、蝶、甲虫、アリ、シロアリ、セミです。 蝶や甲虫は異常に大きくて美しいです。 昆虫は、仲間を見つけるために明るい色を付けられています。そうしないと、絡み合った枝の茂みの中で、昆虫はお互いを見ることも聞くこともできません。 驚くべき鳥翅の蝶もいます。その巨大な羽（30 cm）により、オスとメスは繁殖期に熱帯の木の絶えず続く樹冠の上を飛ぶことができます。
昆虫も砂漠の住民の重要な部分を占めています。 何よりも、アリ、蚊、蚊、黒っぽいカブトムシ、特に黒と金色の美しい金色のカブトムシがいます。 彼らは皆、日中の暑さを避けて深い巣穴に隠れており、暗くなってからのみ狩りに現れます。 身体と行動の優れた能力は、砂漠の最も暑くて水のない地域に生息するいくつかの種の黒っぽい甲虫によって実証されています。 本能的な行動メカニズムのおかげで、彼らは夜に砂丘の頂上に行き、「霧の水分を飲みます」。 カブトムシは頭を下げ、腹部を上に上げ、海からの湿った風に向かって向きを変えます。 特別なリブ状の背中に凝縮した水分が昆虫の口に直接流れ込みます。
塩水から油へ
ほとんどの昆虫種の代表的なものは陸上に生息していますが、その多くはさまざまな環境に生息しています。 水生環境、非伝統的なものも含めて。 したがって、ある種の蚊の幼虫の体の特殊な構造により、細菌だけがまだ生息できる高温の間欠泉の中でよく発育することができます。 同じ能力は緑のトンボによって示され、その幼体は水温+400℃の間欠泉の住民です。 蚊の幼虫はカスピ海の汽水域で大量に繁殖することができます。 そして、トコジラミの一部の種などの昆虫は、大西洋や太平洋などの海洋で通常の生活を営むためのあらゆる能力を備えています。
一部の昆虫種の体の特徴により、次のことが可能になります。 凍結および解凍後に生命を維持する。 +500℃の水温の温泉に生息する。 貯蔵された栄養素が酸化するため、水なしで長期間生きます。 深真空の中でも生存し、純粋な二酸化炭素の中で何時間も過ごす。 塩水や原油などの中に生息する。 もちろん、いくつかの昆虫種の代表者は、寒くて乾燥した地域だけでなく、生命にとってそのような重大な条件にも住んでいます。 しかし、一見完全に無防備な生き物に真に驚異的な能力が与えられているということを、彼らの例によって明確に実証しているのは彼らです。 さらに、他の多くの動物と同様に、昆虫はそのような複雑で過酷な環境で「生き残る」のではなく、その中で一生を生き、その特徴は遺伝的プログラムに含まれています。 いくつかの例を挙げて見てみましょう。
高地の住民だけでなく、南極諸島のコケや地衣類の住民、たとえば特定の種類の甲虫の体は、-400℃近くまで急速に冷却されても崩壊しないことができます。 彼らの遺伝プログラムは、グリセリンオイルやその他の特殊な物質の独特の少量生産を制御しており、その作用は有名な自動車用不凍液の作用と似ています。 両生類の一部の種や動物界の他の耐寒性の代表には、同じ命を救う物質が与えられています。 そして、アラスカに生息するカブトムシやハエは、-600℃までの温度にも耐える驚くべき能力を備えています。 もちろん、昆虫は凍りますが、細胞、器官、組織を損傷することなく、氷の結晶が外側にのみ形成されるように体が設計されています。
ほとんどの昆虫種の代表的なものは陸上に生息していますが、その多くは非伝統的な環境を含むさまざまな水生環境に生息しています。 したがって、ある種の蚊の幼虫の体の特殊な構造により、細菌だけがまだ生息できる高温の間欠泉の中でよく発育することができます。 同じ能力は緑のトンボによって示され、その幼体は水温+400℃の間欠泉の住民です。 蚊の幼虫はカスピ海の汽水域で大量に繁殖することができます。 そして、トコジラミの一部の種などの昆虫は、大西洋や太平洋などの海洋で通常の生活を営むためのあらゆる能力を備えています。 驚くべきことに、カリフォルニア油バエが存在し、その生息地とその生涯活動はもっぱら濃厚な原油と関連付けられています。 遺伝プログラムによると、そこにたどり着いてくっつく昆虫を食べ、油の中で子孫を残すこともあります。 彼女の体のすべてがこのために「設計」されています。 ハエの腸には、オイルパラフィンを分解して吸収を促進する共生細菌が生息しています。 ハエは油膜にくっつかずに細い脚で油膜の上を自由に走り回ることができますが、体の他の部分が油膜に触れることはハエにとって有害です。 原油の中で成長し、付着した昆虫を食べるこのハエの幼虫の体には、必要なものがすべて備わっています。 したがって、本能的な行動プログラムにより、これらの赤ちゃんは、水生幼生と同様に、空気から酸素を呼吸するために、体によって特別に作られた呼吸管の先端を油の表面上に保持するよう強制されます。
以下は、他の生き物が生き残ることができない状況でも生き残ることができる、驚くほど丈夫な生き物10匹のリストです。
ハエトリグモは、500 属以上、約 5,000 種を含むクモの科で、これは全クモ種の約 13% に相当します。 ハエトリグモは非常に 視力が良い、体の大きさよりもはるかに長い距離をジャンプすることもできます。 これらの昼間活動的な狩猟者は、砂漠、熱帯雨林、山地など、世界中に広く分布しています。 1975年、この家族の代表者が世界で最も高い山であるエベレストの頂上でも発見されました。
リストの9番目は、米国カリフォルニア州のみで生息する絶滅危惧種のげっ歯類であるジャイアントカンガルーホッパーです。 寿命は2～4年です。 私のすべてのために 短い命齧歯動物は一滴も落とさずに済む 水を飲んでいる。 彼らは生きるために必要な水分を食物、主に種子から得ています。
ポンペイワーム (Alvinella pompejana)
ポンペイワームは、1980年代初頭に北東部で発見された深海ワームの一種です。 太平洋。 これらの淡い灰色のワームは、長さ 13 cm まで成長することがあります。 ポンペイのワームは、地表に浮上させようとすると必然的に死んでしまうため、長い間研究されませんでした。 これは、上昇中にポンペイアンワームの通常の圧力が減少したという事実によって説明されます。 しかし、最近フランスの科学者らの協力を得て、 特殊装置は、必要な環境圧力を維持し、なんとか生きて健康な数匹を実験室に送り届けました。 これらのワームはかなりの環境でも生存できることが判明しました。 高温. 最適な温度それらの温度は42℃ですが、50〜55℃に加熱すると虫は死滅します。
グリーンランドサメは、世界最大のサメのひとつですが、あまり研究されていません。 彼らは北大西洋の温度範囲 1 ～ 12 °C、水深 2,200 メートルまでの海域に生息しており、その水深ではおよそ 220 気圧または約 9,700 キログラムの圧力になります。 平方センチメートル。 グリーンランドホッキョクザメは非常に遅く、平均速度は時速 1.6 km、最高速度は時速 2.7 km であるため、「眠れるサメ」という別名が付けられています。 彼らは捕まえられるものはほとんど何でも食べます。 これらのサメの最大の個体は体長7.3メートル、体重1.5トンに達することもありますが、 平均の長さ 2.44 から 4.8 メートルまで変化し、 平均体重 400kgを超えないこと。 彼らの正確な寿命は不明ですが、最大200歳まで生きることができるという理論があります。 地球上で最も長生きする動物のひとつです。
何十年もの間、科学者たちは、高圧、酸素不足、地下深部では単細胞生物だけが生存できると信じていました。 極端な温度。 しかし、ガエタン・ボルゴーニとタリス・オンストットが2011年に南アフリカのベアトリクス金鉱山とプリフォンテーヌ金鉱山の地表から0.9km、1.3km、3.6kmの深さの鉱石中にこれらの多細胞生物を発見した後、この仮説は反駁されました。 発見された虫は体長0.52～0.56mmで、温度48℃の小さな水の蓄積の中に生息していた。 ハリセファロブス メフィストは、地球上で最も深層に生息する多細胞生物である可能性があります。
いくつかの種類のカエルは文字通り凍った状態で発見されましたが、春の到来とともに「解凍」され、生命活動を続けました。 北米には5つあります 既知の種そんなカエルたち。 最も一般的なのはアマガエルで、葉の下に隠れて凍って冬を越します。 最も興味深いのは、そのような冬眠中にカエルの心臓が停止するということです。
世界の海洋の最も深い場所であり、地球上で最も探検されていない場所は、深さ 11 km のマリアナ海溝であり、そこでの圧力は通常の約 1072 倍であることを多くの人が知っています。 大気圧。 2011年、科学者たちは高解像度カメラと最新のバチスカーフを使用して、深さ10,641メートルで、近縁種よりも数倍（10センチ）大きい巨大アメーバを発見した。
ブデロイデア
ブデロイデアは、に生息するワムシのクラスの動物です。 淡水、世界中の湿った土壌と湿った苔。 それらは微生物であり、その長さは150〜700ミクロン（0.15〜0.7 mm）を超えません。 肉眼では見えませんが、虫眼鏡で見ると、ブデロイデアという動物は小さな白い点として見えます。 彼らは、この動物の体がすぐに脱水し、乾燥に耐えることができる無水生条件のおかげで、過酷で乾燥した条件で生き残ることができます。 結局のところ、この動物は最長9年間この状態に留まり、待つことができます。 有利な条件返却用に。 興味深いことに、発見以来、男性の代表者はまだ一人も発見されていません。
ゴキブリ
人気のある神話によれば、核戦争が起こった場合、地球上で生き残れるのはゴキブリだけになるということです。 彼らは最も丈夫な昆虫の一つと考えられており、食べ物と水なしで1か月間生き続けることができるので、それは驚くべきことではありません。 そして、これらの昆虫の放射線の致死量は、例えば人間の場合の6〜15倍です。 ただし、放射線に対する耐性はまだありません。 ショウジョウバエ。 発見されたゴキブリの化石は、ゴキブリが2億9,500万年から3億5,400万年前、つまり恐竜よりも先に生息していたことが示されているが、これらのゴキブリは確かに現代のゴキブリとは外見が異なっていた。
クマムシは、1773 年にドイツの牧師ヨハン・アウグスト・エフライム・ゲーゼによって初めて記載された顕微鏡動物です。 海底や赤道の極地を含む世界中に分布しています。 ほとんどの場合、それらは地衣類や苔のクッションに生息しています。 これらの半透明の無脊椎動物の体の大きさは0.1〜1.5 mmです。 クマムシは信じられないほどの持久力を持っています。 科学者らは、クマムシが151℃の温度でも数分間生存できるほか、マイナス200℃の温度でも数日間生存できることを発見した。 彼らはまた、57万レントゲンの放射線にさらされ、クマムシの約50％が生き続けた（人間の場合、致死量は500レントゲン）。 彼らはまた特別な部屋に入れられました 高圧、水で満たされ、マリアナ海溝の底の圧力の6倍である6,000気圧にさらされましたが、動物は生き続けました。 乾燥から約120年後に砂漠から採取したコケを水の中に入れたところ、その中にいたクマムシの1匹が生命の兆候を示したという事例が知られている。
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U 下等な昆虫湿った場所にのみ生息し、キューティクルは水とガスを透過し、体の表面全体で呼吸します。 皮膚呼吸は、水、湿った土壌、植物組織に生息する幼虫の生活においても重要な役割を果たします。
他のほとんどの昆虫は特別な呼吸器系を持っています。 彼らの全身には最も細い細管または気管が浸透しています。 枝分かれを繰り返して絡み合っています。 空気は気門と呼ばれる小さな穴を通って気管に入ります。 それらは昆虫の体の側面、胸と腹部にあります。 それらは10対（成虫の場合）ある場合もあれば、1対しかない場合もあります（一部の幼虫の場合）。
空気は気門を通って広がり、単純な拡散によって気管に沿ってさらに広がります。 大きなイモムシもこの道を通る 簡単な方法で彼らが必要とするすべての酸素。 しかし、最も活発な昆虫は、速く走ったり飛んだりして、腹部の呼吸運動によって気管に空気を送り込みます。 伸びたり縮んだりします。 拡張すると、空気が気管内に引き込まれます。
腹部が収縮すると、特別な弁が気門を閉じ、空気が外に出なくなります。 それは気管系に沿ってさらに押し込まれ、気嚢を満たして気管を拡張します。 気門は同時に開いたり閉じたりするのではなく、空気が文字通り昆虫の全身に何の妨げもなく一定の順序で送り込まれるように調整された順序で開閉します。
昆虫の体温
鳥類や哺乳類では、特別な生理学的「メカニズム」により、体温が種ごとに最適な一定のレベル（人に応じて 34 度から 42 度の範囲）に維持されます。 昆虫にはそのような能力はありません。昆虫は変温動物です。 周囲が暖かいか寒いかに応じて、彼らの体は熱くなったり冷たくなったりします。 環境。 しかし、最も活発な 6 本足の飛行者にとって、この声明は完全に真実ではありません。
蚊。 写真: イーライ・クリストマン
昆虫の羽は38〜40度の温度で最も効果的に機能することが確立されています。 彼らの筋肉は非常に速いペースで収縮します。たとえば、ミツバチの場合は1秒あたり最大200回、普通の蚊の場合は最大600回、小さな蚊であるユスリカの場合は最大1000回です。 どのような作業でも熱が発生します。 筋肉自体と、筋肉が配置されている昆虫の胸部は、すぐに最適な「動作モード」にウォームアップします。
しかし、昆虫の中には、飛ぶ前であっても、じっと座っていてすぐに羽ばたいたりするものもあります。 スズメガは、この方法で数分間「エンジン」を暖めることがよくあり、この間、たとえ周囲の空気がはるかに冷たかったとしても、胸部内の温度は 32 ～ 36 度まで上昇します。
その他および 主な情報源熱とはもちろん太陽のことです。 昆虫の生命活動は完全にそれに依存しています。 マルハナバチの胸部の温度は、5 分以内に 28 度 (日陰にある場合) から 41.6 度 (日向) まで上昇し、再び日陰に移すとすぐに下がります。
バンブルビー。 写真: トーマス・クイーン
ご存知のように、マルハナバチは非常に毛むくじゃらで、体は密に毛で覆われています。 「切り取られた」マルハナバチ（毛を取り除いたもの）は、毛むくじゃらのマルハナバチよりも日陰でより早く冷えます。 蝶や蛾の羽や体全体（足も）を覆う小さな鱗は、筋肉の働きや太陽から受け取った熱を保持します。 鱗の下には薄い空気の層があり、昆虫などの小動物にとっては十分な断熱材です。 特定の実験条件下では、鱗が無傷のライラックスズメガの体温は周囲の空気より 17 度高くなります。 スケールを取り除くと、わずか8度になります。
トンボは活発に飛び回る動物です。 したがって、翼を動かす筋肉の熱体制は一定のレベルに維持されなければなりません。 しかし、その滑らかなキューティクルには鱗片や毛が密生していません。 トンボは異なる種類の断熱材を持っています。気嚢、気管の延長部分は、キチン質の胸の殻の下に互いに非常に密に配置されています。
昆虫の種類ごとに、最適な温度と重要な温度の限界があります。 数度の熱で活動するもの（たとえば、ツンドラの貯水池に生息するカワゲラや蚊の幼虫）やそれ以下（雪の中に生息するもの）もあれば、20〜30度の熱でしか活動しないものもあります。 プルサックゴキブリにとって、42度の温度はすでに致命的です。 一部の鈴蚊の幼虫は温泉の中で生きて死なない 北米（イエローストーン公園内）、水温は49〜51度です。 そして、アフリカのポリペディラム蚊の幼虫は、60〜70度の温度の発生源でも時々発見されました。
言及されたプロイセン人、私たちの不快なルームメイトは、気温 30 度で暮らす少し前ではあるが、気温 7 度ですでに動くことができなくなっている。 また、摂氏 15 度または 36 度で少なくとも 1 日生存すると、それぞれ 2 度および 9.5 度で運動能力を失います。
北緯で越冬する昆虫は、マイナス20〜40度の霜に何週間も耐え、死なない（もちろん活動的ではなく、深い冬眠で冬を過ごす）。 いくつかの研究では、彼らの体の細胞に含まれる液体は凍らないことが示されています。 なぜ？ おそらく、秋に組織内で形成され、車のラジエーター内で不凍液のように作用するいくつかの物質によって凍結が防止されるのでしょう。 越冬する昆虫の血液中の一部の物質、たとえばグリセロールの濃度は増加し、他の物質では最大20パーセントになります。 これらの物質自体が生きている細胞に耐寒性を与えるのか、それとも仮死状態に備えている昆虫の組織で起こる生理学的プロセスの副産物にすぎないのかは不明です。
昆虫の卵
昆虫は卵からその生涯を始め、その外観と形は非常に多様ですが、それらはすべて卵黄、つまり栄養価の高い産物に豊富に恵まれており、それを消費して胚が発達します。 彼には水と酸素が少なからず必要です。
たとえば、一部の昆虫、蝶、蛾では、卵の上部は厚くて密な殻で覆われています。 それは、卵生の女性の特別な腺によって分泌されます。 鶏卵。 しかし、この殻は水を透過します。 日が乾燥しすぎると、蝶の卵は水分を蓄えるために特別なワックスのような物質を分泌します。卵の殻を内側から薄い防水層で覆います。
イナゴやミジンコの卵の「殻」は薄くて壊れやすいです。 壊れやすいです。 しかし、これが起こらないようにするために、胚は発育の非常に初期の段階で既にそれを強化し、卵を内側から高密度の追加の殻で覆います。 昆虫の外皮と同様にキチン質で構成されています。
レオミュールは 18 世紀に、多くの昆虫の新たに産まれた卵はすぐに水を吸収し、大きさがほぼ 2 倍に膨らむことに注目しました。 そしてサバクトビバッタの場合はその2倍以上です。 バッタは雨季に繁殖し、湿った砂の中に埋めます。 ただし、この膨張は完全に制御されたプロセスです。 卵の中に水分が一気に入ります 特別な場所- ハイドロピルでは、卵が水で十分に飽和するとすぐに、その吸収はすぐに停止します。 一部のライダーの卵は、持ち主の体内に入ると何千倍にも膨らみます。
卵内の水分が不足すると発育が停止します。 強制休眠は非常に長期間になる可能性があり、たとえばトビムシやグリーンミントでは最大270日になります。 バッタの卵は 3 年半も脱水状態のままになる可能性があります。 そして彼らは死なないのです！ それらが水で十分に飽和するとすぐに、それらはすぐに急速に成長し始めます。 数週間後、幼虫が出現します。
十分な湿度があっても昆虫の卵は発育せず、その代謝はほぼ停止し、いわゆる休眠状態、つまり必須の休息段階が始まることが起こります。
エデス属の蚊は、水に満たされた葉腋や木の洞、さらには屋内でも卵を産みます。 缶- 一言で言えば、すぐに乾いてしまう微小な貯水池に入るのです。 中に水がある限り、蚊の卵は急速に発育し、通常、胚は完全に形成された幼虫の段階まで成熟する時間があります。 そして、「貯水池」が乾くと、幼虫は長い冬眠に入り、前述の微小貯水池が水で満たされるとすぐに目覚めて卵から出てきます（通常、これは次の春に起こります）。
ユスリカ科の別のポリペディラム蚊（その幼虫は一般に赤虫と呼ばれます）は、乾燥に耐えるさらに驚くべき能力を持っています。 その幼虫が住んでいるのは、 西アフリカあらゆる種類の水たまり、通常は甌穴、岩の間。 雨季には水がたっぷりと湧きますが、すぐに乾いてしまいます。 その後、蚊の幼虫は完全に乾燥し、薄い皮膚だけが残っているように見えます。 しかし、この「皮膚」には、全能の生命の火花が眠っています。幼虫はマイナス190度に冷却され、この温度に3日間保たれても、死ぬことはありません。 沸騰したお湯に1分間浸しても大丈夫です。まだ生きています。 幼虫がシルトにわずかに埋まり、動かず、脱水症状で新たな雨の季節を待っているとき、アフリカの暑さはさらに怖くないことは明らかです。
さて、昆虫の卵の話に戻りましょう。 成長するにつれて、彼らは呼吸します。 一部の卵、たとえばバッタの卵では、酸素が殻の下の表面全体に拡散して浸透します。 しかし、ほとんどの昆虫では、発育中の卵が特別な呼吸機構に酸素を供給します。 これは通常、卵の殻の内面の海綿状の裏地です。 その細孔はタンパク質物質で満たされており、まるで空気中の酸素を吸収するかのように貪欲に吸収します。 細い細管がこの物質を卵の表面に接続します。
ミズサソリ、ネパ、レナトラの昆虫では、卵は水生植物の組織に浸っています。 角やひげに似た、2 本の長い成長物だけが突き出ています。それらは多孔質で、酸素を吸収する物質で満たされています。
多くの昆虫の卵は卵鞘の中に袋のように詰め込まれています。 バッタの卵鞘は、卵生のメスが分泌する泡状の液体から形成されます。 液体が卵を囲み、卵の周囲の土を固めて、卵カプセルと呼ばれる高密度のカプセルが形成されます。 水を愛する甲虫の卵鞘は、長い突起を持つ楕円形の絹のような繭で、パイプのように水から突き出ています。 卵鞘自体は葉の底に接着されています。 水生植物。 空気は「パイプ」を通って卵巣に入り、卵に到達します。
カマキリの卵鞘はこれに似ています モミの実、そして赤いゴキブリ - ぎっしり詰まった財布に。 この類似性は、卵鞘の長い側面の 1 つにあるわずかにギザギザの縫い目によって完成され、財布のジッパーを彷彿とさせます。 卵は卵鞘内に整列して横たわっており、その上端は縫い目に向かっています。 ここの卵には小さな結節があります。 それらは多孔質であり、酸素吸収物質が充填されています。 卵の呼吸結節にある 2 つの小さな「角」が、卵鞘の縫合糸の上、まさに最も薄い尿細管が卵鞘を貫通している場所に下からかかっています。 それらを通って、空気が卵の呼吸器系に入ります。
発育中の胚は文字通り、卵を満たす液体の中に浮かんでいます。 それが完全に形成されると、この液体を飲み込み始めます。 これらすべては次のときに見ることができます わずかな倍率たとえば、トンボ、蝶、トコジラミ、シラミ、その他多くの昆虫のように、卵の殻が透明である場合は、虫眼鏡を通して観察します。 胚の口と咽頭がポンプのように絶えず機能し、卵の羊水を飲み込んだり飲み込んだりしていることがわかります。 彼らの体は文字通り私たちの目の前で「膨らみ」、すぐに胚は卵全体を満たします。 内部にはもはや液体はなく、薄い層だけが殻と幼虫のキチン質のカバーを隔てており、その上にある卵から出てくる準備ができています。
孵化
直前に、豊富な水で飽和したキチン質の表皮と幼虫のすべての組織は急速に乾燥し、幼虫の外骨格は硬くなります。 卵の殻に内側から当てて、左右にぴくぴく動かしながら、全力で閉じ込められた壁を突破しようとします。 卵が割れて幼虫が出てきます。
しかし、誰もがそうなわけではありません。 例えば、私たちがすでに知っているように、バッタの卵は、胚の接着分泌物によって内側から強化され、外側に向かって努力する幼虫の圧力に屈しません。 するとキチナーゼとプロテイナーゼという酵素が働き、卵の殻を溶かします。 それらは幼虫の腹部の最初の部分の腺から分泌されます。
殻は必ずしもどこでも裂けるわけではなく、多くの昆虫には特定の領域、つまり円形の縫い目または縦方向の縫い目で区切られた卵の上部の蓋があります。 ここでは卵の「殻」が薄くなっています。 そして、幼虫はさまざまな方法で行動します。たとえば、蚊の場合、角に似た頭にある特別な「卵の歯」が穴を開け、卵の殻を内側から引き裂きます。 毛虫は顎でそれをかじりますし、ハエの幼虫は口の中に特別なフックを持っています。
完全に発達したシラミの胚では、鋭い棘である「卵歯」が体の側面にあります。 幼虫は卵の殻の下で精力的に回転し、その表皮の切断棘は、卵のキャップを他の表面から分離する環状の継ぎ目の真向かいに位置しています。 縫い目に沿って削ると、どんどん薄くなっていきます。 次に、すでに卵内のすべての液体を吸収している幼虫は、口で中の空気を精力的に飲み込み、肛門から放出します。 したがって、後端で作成されます。 高血圧。 その圧力を受けて、幼虫は卵から這い出て、頭で蓋を持ち上げます。
どういうわけか、昆虫の幼虫が卵から出てきました。 彼女は食べて成長します。 しかし、それは発作的に成長し、生涯の特定の期間にのみ発生します。 節足動物は強い外骨格を持っているため、体のサイズを大きくすることができません。 古いキチン質の鎧が脱落し、新しい鎧がまだ柔らかく伸縮性のある脱皮中にのみ、動物は成長することができます。 昆虫は、ごく一部の例外を除いて、幼虫の段階でのみ成長します。 成虫は脱皮しないため、成長しません（いくつかの例外を除き、ブリスルテール、カゲロウなど）。
高等昆虫の幼虫は通常 4 ～ 5 個、時には 20 個の脱皮をします (セミなど)。 そして、成虫になるまでの寿命は数日（イエバエの場合は約10日）、コガネムシの場合は3〜4年続きます。 そして、Buprestis 属の 1 匹の甲虫は 51 年生きることもあります。
ご存知のとおり、ルールには例外があります。 この例外の最も顕著な例は、シロアリの巣にいる女王蜂です。 彼らはすでに成人し、性的に成熟していますが、成長し続けます。 しかし、腹部だけが大きくなり、何千もの熟した卵が破裂します。 耐久性のある厚いキチン質で結合された頭、胸、脚の寸法は同じままですが、腹部はますます太り、膨らみ、膨らみます。長さは8倍以上、表面は50倍に増加します。
厚い装甲板を繋ぐ弾性膜（強膜）が伸びます。 非常に伸びているため、厚く腫れた腹部に強膜が小さな暗い島のように見えます。
毛虫の柔らかい表皮は折りたたまれており、体にぴったりとフィットしないため、脱皮と脱皮の合間に成長することができますが、表皮の折り目が伸びて毛虫の体が外骨格の全体積を満たすまで、一定の限度まで成長します。 いわゆる脱皮ホルモン（古い表皮とその下に形成される新しい表皮の間の隙間を埋める液体に含まれる物質）は、毛虫の柔らかいカバーをほぼ90パーセント溶解し、毛虫は脱皮時に非常に薄い皮膚を脱ぎます。 。
硬い殻を持つ昆虫では、「脱皮ホルモン」が特定の場所でのみ表皮を溶解し、この時点で頭と胸に細い白い線の形で見えます。 この線に沿って、古い殻が壊れます。
脱皮を終えた昆虫は通常、色が淡くなっています。 すぐに、約 1 時間後、そのカバーは暗くなり、この種の特徴的な色になります。 しかし、新しいキューティクルは、数日、場合によっては数週間という長期間にわたって柔らかいままです。 この時期、昆虫は急速に成長します。 カブトムシでは、変態後わずか 3 週間で、クチクラの厚さが成虫の標準の特徴まで増加します。キチンの新しい層が成長し、その質量は 3 倍以上に増加します。
下等昆虫目の 1 つであるブリスルテールは、あらゆる点で成虫と同様に卵から出現しますが、身長が小さいだけです。 生まれてから死ぬまで、どちらも 外観、生き方も本質的に変わりません。 昆虫はある程度の大きさに達すると成熟します。 メスは卵を産み、また脱皮します。 このようにして産卵と脱皮を繰り返すのですが、その数は 50 匹です。 したがって、性成熟に達した後でも、ブリスルテールの中には体高が 3 倍になるものもあります。
必要な餌がなくなると幼虫は成長を止めます。 しかし、誰もが抜け毛をやめるわけではありません。 トロゴデルマ属のカブトムシの幼虫を餌を与えずに飼育してみました。 彼女は定期的に脱皮しますが、成長することはなく、逆に乾燥しているように見えました。 実験開始時、その長さは約8ミリメートルでした。 強制ハンスト5年目の終わりまでに、彼女の身長は8分の1、体重は600も減少しました。
食べ物は生命を維持するのに十分であり、成長には十分ではないことが起こります。 この場合の北米エブリアハムシの幼虫は、乾燥した木の中で少なくとも 40 年間生き続けます (W. Unglesworth)。
昆虫は、深い休息または休眠の段階で、何か月、場合によっては数年も生きることができます。 それは不利な条件下で発生します：私たちの緯度 - 冬、砂漠、熱帯 - 乾季。 その後、すべての成長が停止し、代謝が最低レベルに低下し、体内に蓄積された貯蔵量（主に脂肪）が休息中の昆虫の生命を支えます。
昆虫は休眠することがあります さまざまな段階発達：卵の形で休むものもあれば、幼虫、蛹、さらには成虫（たとえば、コロラドハムシ）の形で休むものもあります。
エリオガスター蝶（マユガの仲間）の蛹では、休眠期間は 2 ～ 3 年間続きます。 しかし、その記録はあるゴールユスリカのものである。その幼虫は地中に埋もれて繭に包まれ、18年後に蛹になり成虫になる。
しかし、これらは例外的なケースです。 私たちの緯度の多くの昆虫は休眠期にのみ越冬します。 例としては、よく知られているモンシロチョウが挙げられます。 夏の間は2世代、暑い場合は3世代が交代します。毛虫は卵から出て、成長し、蛹になり、蝶になり、再び卵を産みます。 しかし9月になると蛹の発育が止まり、休眠が始まります。 彼らはどうやって冬が近づいていることを知るのでしょうか？
結局のところ、 主役長さの再生 日照時間。 日照時間が12時間以下になると休眠が起こります。 人工照明を使用して日照時間を延長すると、休眠は起こらず、蛹は成長を続けます。
一部の昆虫種の体の特徴により、次のことが可能になります。 凍結および解凍後に生命を維持する。 水温+50℃の温泉に生息する。 貯蔵された栄養素が酸化するため、水なしで長期間生きます。 深真空の中でも生存し、純粋な二酸化炭素の中で何時間も過ごす。 塩水や原油などの中に生息する。 もちろん、いくつかの昆虫種の代表者は、寒くて乾燥した地域だけでなく、生命にとってそのような重大な条件にも住んでいます。 しかし、一見完全に無防備な生き物に真に驚異的な能力が与えられているということを、彼らの例によって明確に実証しているのは彼らです。 さらに、他の多くの動物と同様に、昆虫はそのような複雑で過酷な環境で「生き残る」のではなく、その中で一生を生き、その特徴は遺伝的プログラムに含まれています。 いくつかの例を挙げて見てみましょう。
高地の住民だけでなく、南極諸島のコケや地衣類の住民、たとえば特定の種類の甲虫の体は、-40℃近くまで急速に冷却されても崩壊しないことができます。 彼らの遺伝プログラムは、グリセリンオイルやその他の特殊な物質の独特の少量生産を制御しており、その作用は有名な自動車用不凍液の作用と似ています。 両生類の一部の種や動物界の他の耐寒性の代表には、同じ命を救う物質が与えられています。 そして、アラスカに生息するカブトムシやハエは、-60℃までの温度にも耐える驚くべき能力を備えています。 もちろん、昆虫は凍りますが、細胞、器官、組織を損傷することなく、氷の結晶が外側にのみ形成されるように体が設計されています。
ほとんどの昆虫種の代表的なものは陸上に生息していますが、その多くは非伝統的な環境を含むさまざまな水生環境に生息しています。 したがって、ある種の蚊の幼虫の体の特殊な構造により、細菌だけがまだ生息できる高温の間欠泉の中でよく発育することができます。 同じ能力は緑のトンボによっても発揮され、その幼体は水温+ 40°Cの間欠泉の住民です。 蚊の幼虫はカスピ海の汽水域で大量に繁殖することができます。 そして、トコジラミの一部の種などの昆虫は、大西洋や太平洋などの海洋で通常の生活を営むためのあらゆる能力を備えています。 驚くべきことに、カリフォルニア油バエが存在し、その生息地とその生涯活動はもっぱら濃厚な原油と関連付けられています。 遺伝プログラムによると、そこにたどり着いてくっつく昆虫を食べ、油の中で子孫を残すこともあります。 彼女の体のすべてがこのために「設計」されています。 ハエの腸には、オイルパラフィンを分解して吸収を促進する共生細菌が生息しています。 ハエは油膜にくっつかずに細い脚で油膜の上を自由に走り回ることができますが、体の他の部分が油膜に触れることはハエにとって有害です。 原油の中で成長し、付着した昆虫を食べるこのハエの幼虫の体には、必要なものがすべて備わっています。 したがって、本能的な行動プログラムにより、これらの赤ちゃんは、水生幼生と同様に、空気から酸素を呼吸するために、体によって特別に作られた呼吸管の先端を油の表面上に保持するよう強制されます。
