ЗАГІН ЖЕСТКОКРИЛИЕ АБО ЖУКИ (COLEOPTERA)

У назві загону — жесткокрилие — відбитий один з найбільш істотних ознак вхідних сюди комах. Передні крила, або надкрила, у них дуже тверді й міцні; вони прикривають м’яку верхню сторону черевця й розташовані тут же перетинчасті крила другої пари. Саме ці перетинчасті крила служать для польоту. Вони набагато длиннее надкрилий й у спокійному стані складені й заховані під ними.
У деяких груп жуків надкрила іноді сильно коротшають і майже не прикривають черевце. Тоді перетинчасті крила або ще сильніше складаються й все-таки ховаються під надкрильми, або лежать відкрито на поверхні черевця. Деякі жуки, навпаки, втрачають другу пару крил і нездатні літати.
Цих жуків часто називають безкрилими, хоча перша пара крил — надкрила — у них завжди зберігається. Надкрила безкрилих видів іноді зростаються.
Фасеточние ока відсутні лише в тих видів, які постійно живуть у темряві — у печерах, термітниках, мурашниках. Поперед очей прикріплюються вусики, у величезній більшості випадків складаються з 11 члеників. Членики вусиків можуть бути одноманітні, тонкі й довгими – тоді вусики називаються нитковидними. Іноді кілька останніх члеників товщають й утворять округлу булаву (булавовидние вусики). Іноді ж, навпаки, вони переходять у плоскі бічні вирости, як це спостерігається в пластинчатоусих жуків. Якщо ці вирости не зібрані в булаву, а є на всіх члениках, вусики нагадують гребінець і називаються гребенчатими.
Ротові органи жуків гризучого типу. Основними знаряддями роздрібнення їжі є їхні верхні щелепи, називані часто жвалами або мандибулами. Іноді вони перетворюються в прикраси, досягаючи в самців надзвичайного розвитку.
Надкрила й крила жуків прикріплені до середньо- і заднегруди. Переднегрудь утворить широке кільце, верхня частина якого зветься переднеспинки. Знизу до трьох грудних сегментів прикріплюються три пари ніг, які в жуків надзвичайно різноманітні. Звичайно вони довгі, бегательние, у водних форм – плавальні, в обитающих у ґрунті – копальні; іноді задні ноги збільшуються в розмірах, їхні стегна товщають – ноги стають пригательними. Закінчуються ноги лапками, членики яких знизу несуть подушечки, а в деяких видів – присоска.
,
Звичайно жуки яскраво й красиво пофарбовані (табл. 39, 40), часто в металево сині або зелені тони. У багатьох видів є додаткові скульптурні прикраси у вигляді придатків на голові й вусиках або своєрідних виступах і виростів на надкрилах. Деякі жуки формою тіла й фарбуванням наслідують інших комах, найчастіше перепончатокрилим.
Тіло личинок жуків складається з 3 грудних й 10 черевних сегментів, з яких десятий дуже малий і нерідко зрушать на нижню сторону дев’ятого. У них завжди добре розвинена голова, що значно сильніше хитинизирована, чим покриви тіла, і пофарбована в більше темний цвіт.
Фарбування тіла личинок (мал. 248) залежать від образа їхнього життя. Личинки, що живуть відкрито на листах рослин або ґрунти, що бігають по поверхні, пофарбовані в бурий, зелений або чорний кольори. Ті ж з них, які живуть у товщі ґрунту або усередині тканин рослин, мають м’ясисте, біле тіло. Рухливих сплощених личинок жуків, постачених довгими ногами й вусиками, а також церками, називають камподеовидними, тоді як малорухомих, товстих і зовні незграбних мешканців товщі різних твердих середовищ – эруковидними. Однак все різноманіття личинок жуків не вичерпується цими двома прикладами. Тому до окремих груп личинок часто застосовуються назви, утворені від назв найбільш типових сімейств: куркулионоидние, скарабеоидние, дэдамбикоидние й т.д. личинки. Голова личинок постачений парою сильних щелеп, які можуть бути як гризучими, так і колючими. У деяких хижих личинок усередині колючих щелеп проходить канал, по якому в тіло жертви виливається травний сік. Розріджені, напівпереварені тканини тварини потім всмоктуються личинкою. Такий тип травлення називається внекишечним, хоча основні травні процеси завжди проходять у самому кишечнику.
Органи подиху в личинок різноманітніше, ніж у дорослих жуків. Деякі мешканці водного середовища дихають, наприклад, за допомогою трахейних зябер – спеціальних виростів тіла, пронизаних трахеями.
За період розвитку личинки кілька разів линяють. Личинки різних віків звичайно схожі один на одного, але відомі випадки складного перетворення, коли зовнішній вигляд личинок після линянь зовсім міняється.
Найбільш своєрідна й складна біологія розмноження маленького американського жука микромалипуса (Micromalthus debilis), виділюваного в особливе сімейство Micromalthidae. У нього відомо три личиночних віки. Личинки першого віку мають довгі ноги й велику голову. Вони дуже рухливі, але не харчуються й, видимо, служать для розселення. Після линяння вони перетворюються в м’ясистих безногих личинок другого віку; основна їхня функція – харчування; вони гризуть деревину й можуть шкодити. Нагромадивши досить живильних речовин, ці личинки перетворюються в личинок третього віку, які не харчуються, але зате здатні до розмноження й народжують безліч личинок першого віку. Відомі в цього виду й дорослих жуків, які розвиваються з личинок, що харчуються, другого віку, хоча цей процес вивчений ще не повністю. У микромальтуса, таким чином, спостерігається єдиний серед комах випадок сполучення складного гіперметаморфоза з розмноженням личинок – педогенезом (який зустрічається також у деяких двокрилих із сімейства галлиц).
Розвиток личинок у жуків звичайно завершується за кілька місяців, рідше розтягується на 3—5 років. Лялечки жуків, за рідкісним винятком, вільного типу, їхні кінцівки не склеєні з тілом і подібні з кінцівками дорослої комахи.
Своєрідно проходить окукливание в деяких личинок, що мають довге й тонке тіло. Живучі в гнилій деревині личинки древоедов (Eucnemidae) перед окукливанием готовлять колибельки, куди вони можуть помістити своє довге тіло, лише зложившись удвічі. Таке дивне положення личинок перед окукливанием характерно також для узкотелих златок. Поступово весь уміст задньої половини личинки переміщається в передню, і зрештою з довгої й тонкої личинки утвориться лялечка, розміри якої точно відповідають розмірам приготовленої для неї колибельки.
Жуки — найрізноманітніший і богатий видами загін комах. Уже зараз їх описано більше 250 000 видів, але щорічно до цього числа додаються тисячі раніше невідомих форм. На території СРСР відомо більше 20 000 видів жуків.
Загін ділиться на два підзагони: м’ясоїдні жуки (Adephaga) і разноядние жуки (Polyphaga).
Величезна більшість представників загону — мешканці суши, що заселили найрізноманітніші місцеперебування; жуки зустрічаються в лісах і на лугах, у пустелях і болотах, у долинах і високо в горах.
Важко сказати, яка трофічна група переважає в загоні — споживачі рослинних тканин або хижаки; паразитів серед жуків небагато.
Основні запаси живильних речовин, що забезпечують життя й розмноження дорослої стадії, накопичуються личинкою. Однак для більшості жуків необхідно також додаткове харчування молодих самок і самців, у процесі якого жуки остаточно дозрівають. Нерідко слідом за откладкой першої партії яєць самка знову починає харчуватися, забезпечуючи нагромадження необхідних запасів для подальшого розмноження.
Надзвичайно велика пристосовність жуків до всіляких умов життя.
Відсутність води в пустелях для багатьох тварин є непереборною перешкодою, однак і тут жуки виявляються самою рясною групою серед мешканців цих просторів. Пристосування до найсуворішої економії води дозволяють пустельним жукам існувати за рахунок тієї води, що поглинається ними при харчуванні живими тканинами рослин, а також утвориться в результаті обміну речовин у їхньому організмі. Удень, рятуючись від палючих променів сонця, жуки пустелі зариваються в ґрунт, уночі ж ведуть активне життя.
У лісовій зоні, навпаки, вологи цілком достатньо, але тепла не вистачає, і тому сонячна погода є одним з найбільш важливих умов денної активності багатьох комах, у тому числі й жуків. Лісові види цього загону примітні в іншому відношенні – вони змогли успішно пристосуватися до розвитку в тих середовищах, які для більшості інших комах виявилися недоступними. Характерно, наприклад, що в мертвій деревині, особливо на початкових етапах її розкладання, всі її мешканці майже винятково личинки жуків. Цікаво, що тут зустрічаються не тільки ті види, чиї личинки здатні харчуватися деревиною, основні компоненти якої – клітковина п лігнін переварюються на превелику силу. Багато жуків, що живуть у деревині, використають її не як їжу, а тільки як середовище для розведення грибків, які спеціально заносяться в деревину самками при откладке яєць і надалі служать їжею личинкам.
У древоядних жуків виробилися складні інстинкти турботи про потомство, які по своїй досконалості не уступають широко відомим фактам з життя жуков-навозников. Навозники запасають для своїх личинок їжу у вигляді гнойових ковбас, куль або груш строго певної форми, які виготовляються в спеціально вибудуваних підземних камерах. Древоядние жуки розводять для личинок «грибні сади» на стінках ходів, спеціально вигризаемих у деревині, а деякі з них, наприклад цукрові жуки (Passalidae), годують личинок особливим образом підготовленою деревиною, тому що харчуватися самі личинки не можуть.
Не менш зроблені інстинкти виробляються в жуків, що пристосувалися до життя за рахунок інших тварин, найчастіше за рахунок комах. Найбільше таких видів у мурашниках. Поводження мирмекофильних жуків таке, що мурахи не відрізняють їх від інших мурах і часто вигодовують їхніх личинок, як своїх власних. Вони навіть не перешкоджають своїм квартирантам тоді, коли жуки знищують яйця й личинок хазяїв мурашника додатково до тієї їжі, що вони одержують безпосередньо від мурах.
У деяких мирмекофильних жуків є спеціальні залози, виділення яких поїдаються мурахами. У представників близького до жужелиць сімейства пауссид (Paussidae) усюди на тілі – на антенах, лобовій області, переднегруди, на надкрилах і черевці – розташовані залози, що виділяють густу рідину, що залучає мурах. Місця, де відкриваються залози, покриті густими волосками, по яких секрет піднімається внаслідок капілярності й звідси злизується мурахами.
Нерідко великої складності досягають взаємозв’язку жуків з рослинами. Це виражається не тільки у високій точності дій жуків при висвердлюванні отвору в горісі або при скручуванні листа в «сигару» – всі ці дії є прикладами турботи про потомство, – але також й у здатності личинок деяких жуків стимулювати ріст рослинних тканин з наступним утворенням галлів.
Галли, викликувані жуками, можуть виникати у відповідь на погризи личинок, як це спостерігається в деяких вусанів, що розвиваються в тонких галузях дерев і чагарників. Личинки слоників викликають більші галли, і, хоча утворення цих галлів ще слабко вивчено, їхнє виникнення варто вважати результатом не тільки механічних, але й складних біохімічних впливів личинок на рослинну тканину.
Не менш цікаві й різноманітні пристосування жуків до захисту від численних ворогів. Цієї мети служать не тільки їхні міцні покриви й у багатьох випадках добре виражене заступницьке фарбування, що маскує комаха, але й біохімічні засоби захисту, які також виробляються в багатьох жуків. Звичайно отруйні речовини, що володіють часто різким неприємним заходом, розчинені в гемолімфі жуків і виділяються через зчленування тіла тоді, коли жук буває потривожений. Деякі жуки, захищаючись від ворогів, «вистрілюють» їдкою рідиною, що на повітрі швидко випаровується й отпугивает переслідувача. В жуків-бомбардирів у цій рідині втримуються окис азоту й азотнокислі солі, і вся суміш при зіткненні з повітрям вибухає.
Жуки, позбавлені більше ефективних засобів захисту, при подразненні впадають у шоковий стан, підтискають вусики й лапки й падають униз. Знайти такого «притворившегося мертвим» жука нелегко.
Значення жуків в економіці природи и- господарстві людини величезно. Щорічно витрачаються колосальні засоби на боротьбу зі шкідниками сільського й лісового господарства. Набагато менше серед жуків корисних видів. Звичайно це хижаки, що винищують шкідливих комах.
Колекціонування жуків — одне із самих захоплюючих занять натуралістів. Разом з метеликами ці оригінальні комахи є прикрасою колекцій і приносять аматорам багато приємних хвилин.