Насекомые вокруг нас

Зима же вступила в свои права. Выпал снег, пришли морозы, сковало льдом ручьи. На воле общества вертячек давно распались, исчезли и сами жуки. В моих же аквариумах по-прежнему кипела шумная жизнь этого веселого и суетливого народца…

В Польской Народной Республике на одной специализированной ферме стали разводить саранчу, которой снабжают зоопарки для кормления экзотических птиц и пресмыкающихся. Для этой цели сконструированы специальные контейнеры, внутри которых поддерживается постоянная температура и влажность. Значительная часть «урожая» экспортируется и, в частности, в зоопарки Чехословакии и Австралии.

Прежде чем использовать насекомых в качестве специфических врагов против какого-либо сорняка, проникающего из других стран, ученым также приходится в условиях неволи заниматься воспитанием этих насекомых.

Первый в мире мини-зоопарк — место для разведения насекомых в неволе — основан Смитсоновским Институтом в Вашингтоне. Заведение обслуживало около 100 любителей. В нем для жизни воспитанников были созданы условия, соответствующие условиям обитания на воле.

В Лондоне ^[25] семья Ньюменов уже два поколения разводит на продажу редких бабочек для коллекционеров. Семейная ферма была основана и 1894 году. В 1927 году Новая Зеландия заказала этой ферме 10 тысяч гусениц бабочки синабра для борьбы с одной ядовитой пастбищной травой, которую поедают только эти гусеницы.

25

Судаков К. Во власти эмоций. — Нива, 1967, № 2.

На юге Англии в графстве Гэмпшир в 1981 году открыта ферма бабочек. Здесь в теплицах выводится около 400 видов как местных, так и экзотических бабочек. Там же содержат диких пчел, пауков, скорпионов.

Уникальный зоопарк расположен вблизи австралийского города Сиднея. Он специализируется исключительно на бабочках. Здесь представлены 360 видов этих крылатых насекомых, обитающих на австралийском континенте. Бабочек выращивают в специальных инкубаторах из гусениц и куколок. Они летают по парку совершенно свободно в условиях, приближенных к естественным. Здесь посетители могут ими любоваться.

Интерес к красивым насекомым постепенно растет и ширится. Поэтому сейчас многие зоопарки начинают понимать, что надо показывать зрителям не только крупных животных — пресмыкающихся, птиц, зверей, но и маленьких насекомых.

И надо полагать, придет время, когда воспитанию каких-либо экзотических и красивых бабочек, жуков, стрекоз и других представителей мира насекомых будет уделяться столько же времени, внимания, как и, допустим, размножению львов, тигров, обезьян в условиях неволи.

Бионика: насекомые как объект для технических аналогов

Эта наука родилась сравнительно недавно. Ее задачи — изучение форм и функций многообразных животных и построение по ним моделей для использования в технике, а также исследование закономерностей жизни и применение их для совершенствования существующих технических систем, приборов, машин и создания новых.

Природа — источник различных технических идей, а животные поражают миниатюрностью, надежностью и совершенством приспособлений, в подавляющем большинстве пока еще не разгаданных учеными и поэтому не поддающихся копированию. Без сомнения, немало будущих машин построят по принципу биологических систем, и, быть может, удастся создать в технике даже более совершенные системы, чем их построила сама природа.

Раскрытие тайн природы очень важно для технического прогресса. Пока что бионика занята главным образом изучением рыб, птиц и млекопитающих. Сигнализация высших животных, эхолокаторы, живые «радарные установки» — разве это не стоит того, чтобы в них разобраться, скопировать их, построить подобные? Тем более, что сложившиеся органы созданы природой с удивительной простотой, экономией материала и большим «техническим» запасом прочности.

В изучении насекомых бионика пытается выявить не только те особенности их органов, созданных природой, которым можно подражать, а стремится раскрыть принципы структур, методов приспособлений, способов самообновления, обеспечивающих необыкновенный запас прочности и гибкости, столь свойственных живым структурам. И в этом отношении мир насекомых многообразней, чем мир позвоночных животных, и будущее бионики — окунуться в обширные воды таинственного океана этого многообразия. Сколько у насекомых загадочных приспособлений! Сколько скрыто тайн в их полете! Только одно это представляет собой важнейший объект для творческих поисков механиков и авиаконструкторов. У насекомых внимание ученых привлекают органы локации, ориентации в пространстве, способы поиска друг друга, органы температурной чувствительности и многое другое.

Полет насекомых до сих пор представляет собой тайну, неразгаданную учеными. Так, согласно законам аэродинамики, майский жук летать не должен. К счастью, жук этого не знает и знать не может, а летать продолжает. Дело же в том, что при среднем весе в 0,9 грамма жук, чтобы летать, должен иметь коэффициент подъемной силы от 2 до 3. Но у него коэффициент — всего лишь менее единицы. Наиболее совершенные крылья, созданные человеком, имеют коэффициент подъемной силы от единицы до полутора…

Для того, чтобы раскрыть секрет жука, подвергающего сомнению основы аэродинамики, ученые Нью-Йоркского университета сконструировали искусственное крыло этого насекомого, при помощи сложных связей соединили его с электродвигателем, приспособили кинокамеру с ускоренной съемкой, на экспериментальном стенде связали крыло с треугольной рамой, расположенной в луче света, направленном на фотометр, благодаря которому измеряли движение крыла величиной в 0,000025 сантиметра. Одним словом, построили сложнейший аппарат. Майский жук не водится в Америке, и для того, чтобы провести это исследование, ученым пришлось ехать в Европу, так как завезти жука к себе они не имели права: он считается вредителем сельского хозяйства.

Исследователи надеются или с помощью майского жука определить какое-то несовершенство в современной теории полета, или открыть неизвестный способ создавать высокую подъемную силу крыла. Если исследования будут удачны, то они тотчас же найдут практическое применение в конструкции самолетов.

Инженер В. Стоялов ^[26] , проделав множество экспериментов над майскими жуками, установил, что для их полета (и особенно для взлета) большую роль играют твердые надкрылья. Частые взмахи крыльев образуют под надкрыльями зону повышенного давления, а над ними — сферу разрежения. Свое предположение он подтверждает опытными моделями и предлагает воспользоваться «патентом» природы.

26

Стоялов В. Почему летает майский жук. — Техника — молодежи, 1978, № 8.

Ученые нередко становятся в тупик, когда пытаются разгадать принципы передвижения насекомых по воздуху. Например, по существующим до настоящего времени представлениям, научное ведомство США считает, что невозможно доказать способность шмеля к полету, так как отношение площади его крыльев к весу тела очень мало. Действительно, авиаконструкторы шутят нередко по поводу того, что шмель летает в нарушение всех существующих расчетов! Однако тем не менее это грузное трудолюбивое насекомое с утра до вечера занято сбором нектара и пыльцы, перелетая от одного цветка к другому. Мало того, постарев и изрядно истрепав свои крылья, оно самоотверженно трудится на благо своей семьи.

Примерно ту же загадку полета демонстрирует нам бабочка бражник — насекомое с массивным туловищем и сравнительно небольшими узкими крыльями. Один из бражников развивает скорость 50 километров в час. Представьте, что если современный транспортный самолет развивает скорость в 800 километров в час, во много превосходящую собственную длину, то во сколько же подобное соотношение у бражника больше, чем у самолета?

Открывая особенности жизни насекомых, человек тотчас же пытается использовать их в своей практической жизни!

Прежде, когда еще не было известно радио, во время войны специальные стрелки охотились на почтовых голубей, а при некоторых армиях держали даже специально надрессированных соколов. Неудачи с голубиной почтой побудили французского пчеловода Тейнака заменить голубей пчелами. Вначале он выяснил, что пчелы возвращаются в улей с расстояния семь километров за 20 минут. Он приклеивал к их спинке кусочки папиросной бумаги размером два на четыре миллиметра, Пока шестиногие почтальоны, возвратившиеся в свой дом, толпились у входа, пчеловод успевал снимать с их спинок миниатюрные письма. Но радиус полета пчел оказался небольшим, поэтому Тейнак стал использовать шмелей. С этими насекомыми работа пошла значительно успешней, и исследования пчеловода были засекречены французским военным министерством. Но шмелей от военной повинности неожиданно спасло изобретение беспроволочного телеграфа. Как бы там ни было, перед первой мировой войной в Америке пытались создать военно-пчелиную почту. Шифрованные телеграммы наносились специальным составом на крылья крошечных почтальонов. Читалось донесение под хорошим увеличением.