Деятельность жуков-навозников имеет воистину планетарное значение

Наука и жизньИстория

Жуки-навозники: 70 миллионов лет эволюции

Кандидат биологических наук Александр Храмов, Палеонтологический институт РАН им. А.А. Борисяка

Жук Lobateuchus parisii (Scarabaeidae: Scarabaeinae) — древнейший настоящий навозник из раннеэоценового французского янтаря. Вид сверху, сбоку и снизу. На экземпляре хорошо видны расширенные копательные ноги.

На эмблеме одного зарубежного энтомологического журнала изображён жук-скарабей, который вместо навозного шара катит земной шар. Этот рисунок не так уж и далёк от реальности: деятельность жуков-навозников, как, впрочем, и многих других групп насекомых, имеет воистину планетарное значение. Появившись на излёте эры динозавров, навозники стали неотъемлемыми спутниками крупных травоядных млекопитающих, что привело к возникновению грандиозных степных ландшафтов, раскинувшихся на разных континентах. Николай Гоголь сравнивал степь с «зелёно-золотым океаном». Но без жуков-навозников этот «океан» в считаные годы превратился бы в переполненную выгребную яму, как это однажды чуть было не произошло с австралийскими пастбищами…

Битва за навоз

Природа умиротворяет нас, внушает ощущение покоя и гармонии. Но внешность обманчива — на любой крошечной поляне, в пруду или в ветвях деревьев бушует ожесточённая борьба за существование, на каждом шагу разворачиваются битвы, мимо которых мы проходим, не замечая их. Вот вьюнок душит крапиву, вот стрекоза выгоняет соперника из своих охотничьих владений, а вот мышь разоряет шмелиное гнездо. В природе даже куча экскрементов становится поводом для ожесточённой конкуренции. Не успеет эта куча ещё остыть, как к ней невесть откуда слетается стайка серых мух с чёрными продольными полосками на груди. Это — мухи-саркофагиды (Sarcophagidae). Бегая туда-сюда по куче экскрементов, они то и дело замирают, оставляя после себя личинки — маленьких белых червячков, которые тут же начинают зарываться в зловонную массу. В отличие от большинства насекомых, мухи-саркофагиды — живородящие, то есть яйца развиваются у них внутри тела матери и на свет появляется личинка, которая немедленно начинает осваивать дефицитный ресурс. Есть масса желающих полакомиться навозом — зачем же тогда тратить драгоценное время на развитие в яйце, когда можно сразу приступить к питанию, тем самым опередив конкурентов?

По сравнению с пронырливыми мухами жуки-навозники кажутся неповоротливыми увальнями. К месту событий они прибывают далеко не сразу. Может пройти несколько часов, пока рядом с экскрементами появится первый навозник-геотруп (Geotrupidae), похожий на металлическую брошь. Вместо того чтобы действовать наскоками, как лёгкая мушиная кавалерия, он разворачивает методичную окопную войну за навоз. Сапёрными лопатами геотрупу служат расширенные и зазубренные голени — он выкапывает ими прямо под кучей подземный ход-туннель, в котором запасает часть драгоценной субстанции для потомства. Таких навозников называют туннеллерами. Помимо них существуют ещё приверженцы двух других стратегий: двеллеры и роллеры. Двеллеры (от английского dwell — обитать) просто-напросто закапываются в навоз и откладывают туда яйца, никак не заботясь о том, чтобы зарезервировать для будущих личинок отдельную порцию навозной провизии. А вот роллеры (от английского roll — катить), наоборот, по части родительской заботы могут дать фору большинству насекомых. Кто не слышал о священных египетских скарабеях, которые вылепливают из навоза шар и катят его перед собой? Это и есть типичные навозники-роллеры. Навозный шар, спрятанный вдали от конкурентов и зарытый в землю — это настоящий материнский капитал, надёжно обеспечивающий будущее личинки. Питаясь под защитой отвердевшей скорлупы этого шара, личинка растёт и окукливается, превращаясь во взрослого жука.

Личинка навозника, вгрызаясь в фекальный подарок, который ей приготовили родители, пропускает через себя всё без разбора: непереваренные растительные волокна, фрагменты семян и прочую требуху. Взрослый жук куда более привередлив — он использует только жидкую фракцию свежего навоза, отфильтровывая из неё питательные частицы. Наше воображение поражает тридцатиметровый голубой кит размером с два туристических автобуса, который отцеживает из воды небольших рачков длиной с полмизинца (так называемый криль). Но жуки-навозники точно так же заслуживают удивления. Пятисантиметровая скарабеида Helicopris japetus заглатывает навозные гранулы диаметром максимум 60 мкм, а для менее крупных навозников эта величина ещё меньше. С увеличением массы тела в 100 раз максимальный размер употребляемых частиц у навозников возрастает всего в три раза, так что будь скарабей весом в центнер, как боксёр-супертяжеловес, он питался бы крошками до 1,2 мм в диаметре! По сути, взрослые навозники — это самые настоящие фекальные киты. Роль китового уса у них играют густые щётки волосков на ротовых частях. Они задерживают крупный несъедобный мусор и пропускают только мелкую взвесь, которая оседает между мандибулами (челюстями). У всех остальных жуков мандибулы служат для откусывания кусков пищи, у навозников же они превратились в фильтрующие органы, покрытые многочисленными порами и канальцами. Когда навозник сжимает челюсти, излишки воды, содержащиеся в профильтрованных экскрементах, выдавливаются наружу, а внутри остаётся только однородная нежная субстанция, похожая на пасту или пюре.

Но к чему все эти ухищрения? Навозники, как и их предки скарабеоидные жуки-сапрофаги*, извлекают белки и прочие питательные вещества не из самой мёртвой органики, а из грибов и бактерий, которые её разлагают. В той пережёванной кашице, которая прошла сквозь кишечник животного, набитый микрофлорой, бактерий особенно много. Например, экскременты человека на 75% состоят из воды, а всё остальное приходится на твёрдую органическую массу, основную часть которой (от 25 до 50%) составляют именно бактерии. В навозе травоядных животных из-за обилия непереваренной целлюлозы удельная масса бактерий в твёрдой фракции экскрементов чуть меньше, но тоже очень значительна (около 15—20%). Поскольку бактерии сосредоточены на поверхности органического вещества, жукам выгоднее набивать себе брюхо множеством мелких частиц, чья совокупная поверхность больше, чем у нескольких крупных кусочков того же объёма. Таким образом, фильтрация помогает навозникам избирательно потреблять наиболее питательную, насыщенную азотом часть экскрементов.

Ископаемые навозные шары из кайнозойских отложений Патагонии (Аргентина), относящиеся к ихнотаксону Coprinisphaera. На спиле в районе «горлышка» можно увидеть небольшую яйцевую камеру. Фото Виктории Санчес (Аргентинский музей естественных наук)

Шестиногие ассенизаторы

В Пятикнижии Господь повелевает иудеям, отправившимся в поход: «Кроме оружия твоего должна быть у тебя лопатка; и когда будешь садиться вне стана, выкопай ею яму и опять зарой ею испражнение твоё». Навозники выполняют эту санитарно-гигиеническую процедуру за весь остальной животный мир, не только убирая экскременты с поверхности земли, но и обогащая ими почвенный горизонт. В умеренных широтах, как я уже сказал, навозники оказываются на месте событий не сразу, но вот в более жарком климате их оперативности могли бы позавидовать клининговые компании. В солнечном Провансе французский энтомолог и писатель Жан Анри Фабр явно не раз испытывал это на собственном опыте: «Если вам вздумается оставить компанию и удалиться в кусты по своей надобности, то едва только вы встанете и начнёте оправлять своё платье, как вдруг — фру! — вот один, три, десять жуков сразу являются и кидаются на оставленный вами дар» («Инстинкт и нравы насекомых», М.: Терра, 1993. Т. 2, с. 19). В Национальном парке Крюгера (ЮАР) учёные как-то подсчитали, что к двухкилограммовой куче слоновьего навоза в короткое время слетелось 17 000 навозников, которые полностью ликвидировали её за два часа. Для сравнения, в Калифорнии навозная лепёшка, обработанная инсектицидами, разлагается за четыре года...

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

1990: Лихие и крутые 1990: Лихие и крутые

В январе 1991 года на Пушкинской площади открылся первый «Макдоналдс»

Esquire
Возвращение к истокам: что будет, если питаться как пещерный человек Возвращение к истокам: что будет, если питаться как пещерный человек

Плюсы и минусы популярной палеодиеты

Популярная механика
От чего умер Ленин? От чего умер Ленин?

На момент смерти Ленину было всего 53 года. На здоровье он никогда не жаловался

Дилетант
#пронауку: перейдет ли человечество на искусственное мясо #пронауку: перейдет ли человечество на искусственное мясо

Разбираемся, что такое растительное мясо и для чего оно нужно

РБК
Безотходная пшеница для космического огорода Безотходная пшеница для космического огорода

Как работают биолого-технические замкнутые системы жизнеобеспечения человека

Наука и жизнь
Семейное дело: как мать и дочь запустили онлайн-магазин подарков, который попал в шорт-лист премии Forbes Woman Mercury Awards Семейное дело: как мать и дочь запустили онлайн-магазин подарков, который попал в шорт-лист премии Forbes Woman Mercury Awards

Как мать и дочь строят совместный бизнес и поддерживают благотворительные фонды

Forbes
О чём тот дуб молчит красноречиво… О чём тот дуб молчит красноречиво…

Ириновский дуб — памятник живой природы

Наука и жизнь
Гороскоп: нoябрь Гороскоп: нoябрь

Астрологический прогноз на ноябрь для всех знаков зодиака

Добрые советы
Кремний с нанопорами — материал с неисчерпаемыми возможностями Кремний с нанопорами — материал с неисчерпаемыми возможностями

Нанопористый кремний — перспективный материал для микроэлектроники и биомедицины

Наука и жизнь
Как 210 лет назад возник Октоберфест Как 210 лет назад возник Октоберфест

Краткая история самого большого народного гуляния в мире

Maxim
Жизнь в кислотных облаках Жизнь в кислотных облаках

Как могла бы выглядеть венерианская жизнь?

Наука и жизнь
История появления Белого Крыма История появления Белого Крыма

Как появился Белый Крым

СНОБ
Какая-то трава вместо чая Какая-то трава вместо чая

Каркаде и ройбуш — конкуренты традиционного чая

Наука и жизнь
Вымирающие кускусы укрылись в садах австралийцев Вымирающие кускусы укрылись в садах австралийцев

Западные кольцехвостые кускусы оказались любителями городов

N+1
Лекарственная зависимость Лекарственная зависимость

Никита Жуков объясняет, бывает ли зависимость от лекарств

Maxim
Из столицы в столицу: где правил Иван Грозный Из столицы в столицу: где правил Иван Грозный

Автомобильный маршрут от Москвы до города Александрова — столицы Ивана Грозного

Популярная механика
Против империи Против империи

Имам Шамиль — лидер, благодаря которому жил Северо-Кавказский имамат

Дилетант
22 лучших британских детективных сериала по мере возрастания великолепия 22 лучших британских детективных сериала по мере возрастания великолепия

Убедись, что видел их все, и живи дальше с чистой совестью

Maxim
Маск, я вас знаю Маск, я вас знаю

Что связывает Илона Маска с Россией, кроме космической гонки

GQ
Как правильно переезжать в новую квартиру: 17 полезных советов Как правильно переезжать в новую квартиру: 17 полезных советов

Что стоит сделать до того, как переедешь в новое место

Playboy
7 внезапно хороших фильмов позднего Николаса Кейджа (в порядке нарастания хорошести) 7 внезапно хороших фильмов позднего Николаса Кейджа (в порядке нарастания хорошести)

Если покопаться в фильмографии Николаса Кейджа, можно найти непризнанные перлы!

Maxim
10 лучших скандинавских детективных сериалов 10 лучших скандинавских детективных сериалов

Скандинавские сериалы: от наименее лучшего к совершенно прекрасному!

Maxim
«Забудем как страшный сон»: как Сбербанк три года превращался в «Сбер» «Забудем как страшный сон»: как Сбербанк три года превращался в «Сбер»

История процесса обновления бренда Сбербанка

Forbes
Петля времени: как бренд Bode работает с винтажными тканями Петля времени: как бренд Bode работает с винтажными тканями

Эмили Адамс Боде создает коллекции полностью из винтажных тканей

GQ
Бизнесмен, коллекционер и адвокат — о своих хобби и увлечениях Бизнесмен, коллекционер и адвокат — о своих хобби и увлечениях

Коллекционирование и увлечения, которые становятся популярными в деловой среде

РБК
Древних майя уличили в фильтрации воды цеолитовым сорбентом Древних майя уличили в фильтрации воды цеолитовым сорбентом

Возможно, на такую мысль древних майя натолкнул природный источник

N+1
Симулятор войны Симулятор войны

Современные дети не играют в войну, зато в нее играют их родители

Популярная механика
Нобелевскую премию по литературе получила американская поэтесса Луиза Глик. Почему она? Объясняет литературный критик Анастасия Завозова Нобелевскую премию по литературе получила американская поэтесса Луиза Глик. Почему она? Объясняет литературный критик Анастасия Завозова

Чем примечательна поэзия Луизы Глик

Esquire
Сникерхеды из Discord: любители кроссовок основали платные сообщества в геймерском мессенджере Сникерхеды из Discord: любители кроссовок основали платные сообщества в геймерском мессенджере

Рынок перепродажи кроссовок находит новые площадки и оценивается в $2 млрд

VC.RU
Занимательная физика Занимательная физика

Мечта всех родителей – обучающие игрушки

Популярная механика
Открыть в приложении