Теперь посмотрим, что же происходит в степях — в этих бескрайних открытых просторах внутренних частей континентов, которые покрыты травами и редкими кустарниками. Хорошо известно плодородие мощных черноземных и каштановых почв степей. Эти почвы, накапливая значительное количество влаги в весеннее время (при таянии снега и во время дождей), дают пищу буйно развивающимся травам.
Частично травы поедают дикие копытные и грызуны, а значительную часть — насекомые: гусеницы, личинки жуков, саранчовые. Экскременты этих насекомых падают на сухую почву, а ветер сметает их в трещины или же к основаниям дернин злаков. В то же время, живых насекомых и их трупы ночью собирают мелкие муравьи, которые устраивают небольшие муравейнички под корнями дернин ковыля и типчака. Обычно только дернины, заселенные муравьями, хорошо развиваются, они густые, сильные и обильно плодоносят. Муравьи удобряют принесенными остатками насекомых и своими экскрементами корни этих дернин, а также рыхлят под ними почву, «перепахивают» ее. Последнее значительно улучшает газообмен корней растений, препятствует засолению почвы вследствие лучшего ее промывания талой водой и сохраняет влагу в почве в летнее время. Кроме того, более крупные дернины задерживают больше экскрементов насекомых, сметаемых ветром, и лучше накапливают снег в зимнее время.
Некоторые насекомые, особенно чернотелки, также помогают развитию степных трав. Днем чернотелки прячутся от солнца в сухом растительном мусоре под дернинами, питаются этим мусором и здесь же оставляют экскременты. В темные часы суток, а также по утрам и к вечеру еще при солнце, чернотелки бродят по почве между дернинами и питаются отмершими травами. Гибнут взрослые жуки чернотелки чаще всего опять-таки в дернинах.
Еще одна группа насекомых — жуки навозники — играет большую роль в жизни степных растений. Они быстро растаскивают порции навоза крупных копытных. Из-за сухости воздуха и высокой температуры на поверхности, степные жуки навозники в большинстве своем закапывают навоз в почву на глубину до 10–20 сантиметров, тем самым постоянно разрыхляя и удобряя ее верхний слой.
Однако насекомые — основные почвообразователи в степях — могут успешно выполнять эту функцию только при постоянной пастьбе копытных. Последние съедают значительную часть травы, которую растительноядные насекомые не успели бы уничтожить за то короткое время, когда трава еще сочна, не огрубела и привлекает таких насекомых.
В то же время навоз копытных очень интенсивно утилизируют жуки навозники, которые деятельны не только весной и в начале лета, а от первых теплых дней до поздней осени. Кроме того, копытные своими ногами обламывают высохшие стебли трав, дробят их и тем самым способствуют дальнейшему поеданию остатков растений жуками чернотелками. Без такого разрушения дернины степь вскоре была бы забита сухими стеблями трав прошлых лет, снег ложился бы не на почву, а на траву, а тая весной, не столько смачивал бы почву, сколько испарялся бы бесполезно в воздух. Новая трава в этих условиях отрастала бы из года в год все хуже и хуже, насекомые — зеленоядные, муравьи, чернотелки, навозники — исчезали бы. Степь полностью деградировала бы.
Конечно, для степи очень нужны и насекомые-опылители, посещающие цветущие соцветия различных двудольных растений (например, астрагалов, люцерн и клеверов). Эти бобовые, во-первых, способствуют обогащению почвы азотом и создают своими корнями комковатость структуры почвы. А во-вторых, питание лишь одними ветроопыляемыми злаками для копытных совершенно недостаточно — всякое полноценное естественное или культурное пастбище всегда должно иметь смесь злаков и бобовых, которые богаче белками и жирами, чем злаки.
Сходная картина наблюдается и в тропических саваннах, занимающих обширные площади в Индии, Австралии, Африке, а также значительную часть территории тропической Южной Америки. Но необходимость отношений между животными, в том числе насекомыми, и растениями здесь проявляется, пожалуй, даже заметнее, чем в степях нашей страны. Например, как и в степях, в саваннах Африки очень большое значение для сохранения ландшафта имеют крупные травоядные млекопитающие — антилопы, зебры, слоны и другие. В отличие от степей в саваннах гораздо меньше особей травоядных насекомых. Поэтому травоядные млекопитающие, плотность которых здесь в нормальных случаях достигает двух-трех на каждом гектаре, отчасти поедают траву и оставляют повсюду навоз, а отчасти растаптывают уже высохшую траву в мелкий растительный мусор, который ложится на почву.
Дальнейшую утилизацию навоза и растительного мусора проводят очень обильные в саваннах термиты. Их постройки до 3–4 метров высотой обычны в саваннах.
Но некоторые термиты не устраивают надземных сооружений и внешне не обнаруживают себя, хотя и проявляют постоянную энергичную деятельность по уничтожению остатков отмершей растительной массы, особенно по ночам и в пасмурную, дождливую погоду. Эти остатки растений, переработанные в кишечнике термитов симбионтными[9] микроорганизмами, затем рассеиваются термитами в форме экскрементов на почве и в ее толще, вскоре минерализуются и составляющие их вещества вновь могут быть использованы растениями.
Жуков-копрофагов и чернотелок в саваннах обычно мало, в отличие от наших степей и пустынь. Их функцию в биологическом круговороте почти полностью монополизируют термиты. Удобряя почву, термиты улучшают условия жизни и саванновых деревьев — зонтичных акаций, баобабов и других. Эти деревья необходимы в саваннах. Многие животные в знойные дневные часы, когда воздух среди высокой травы нагревается до 40° и выше, находят спасение от убийственных солнечных лучей под широкими кронами деревьев, дающих довольно хорошую тень. Здесь в полдень стоят стада слонов, лежат антилопы, буйволы и зебры.
Тенистые места под деревьями и кустарниками выбирают для дневного отдыха и семьи львов. При этом львы нередко взбираются на толстые, горизонтально раскинувшиеся ветви деревьев, где сильнее ветер и не так чувствуется жар нагретой поверхности саванны. На этих же деревьях делают гнезда или отдыхают многочисленные падальные птицы — грифы и аисты марабу, которые, вместе с гиенами, шакалами и мухами очищают саванну от трупов крупных зверей или от остатков трапезы львов и леопардов.
А постоянное хорошее плодоношение саванновых деревьев и кустарников, которые, как правило, насекомоопыляемы, обеспечивают многочисленные дневные и ночные бабочки. Их гусеницы выкармливаются на различных травах или же на листьях самих деревьев и кустарников.
Таким образом, на примере саванны хорошо видно, что те или иные группы насекомых составляют важнейшие необходимые звенья в цепи биологического круговорота.
И, наконец, тропический лес. Обилен и разнообразен в нем растительный и животный мир, сложные связи здесь устанавливаются между различными видами организмов. Но все подавляют и контролируют как в ходе эволюции, так и в повседневном существовании этого леса три группы насекомых — термиты, медоносные пчелы и муравьи. Все они, оказываясь очень высокоорганизованными насекомыми, живут большими семьями, хорошо защищены от врагов и в то же время круглый год надежно обслуживают вечнозеленую растительность тропических лесов.
Термиты во всех тропических лесах, пожалуй, еще более многочисленны, чем в саваннах. Они непрерывно уничтожают все растительные остатки — опавшие листья и веточки, засохшие ветви на живых деревьях и упавшие на землю древесные стволы, а также отмершие корни растений.
Муравьи в этих лесах также не остаются без дела. Они непрерывно снуют по растениям леса и поверхности почвы, охотясь за различными насекомыми или собирая их остатки. Бдительно охраняют муравьи зеленые растения от различных листогрызущих насекомых. Поэтому в тропических лесах почти никогда не бывает столько поврежденных листьев растений, как это наблюдается в наших широколиственных лесах, несмотря на то, что каждый лист висит на дереве в тропиках не один год, тогда как у нас — всего несколько месяцев.
Третья группа семейных насекомых, необходимых растениям тропических лесов — это медоносные пчелы. Одни из них родственны обычной домашней пчеле и очень похожи на нее внешне — по размерам и окраске. Другие же гораздо мельче, как тропические пчелки Старого и Нового света — тригоны, или же, наоборот, крупные, как, например, большие индийские пчелы, обильные в лесах южной и юго-восточной Азии. Все эти пчелы — главные опылители цветков большинства деревьев и лиан тропических лесов. В неподвижном воздухе этих лесов ветроопыление растений почти невозможно. Ветроопылению мешают и частые дожди, а также большая влажность воздуха даже в сухое время года, поскольку перенос пыльцы ветром с цветка на цветок легче всего происходит только в достаточно сухом воздухе. Этим тропические леса существенно отличаются от наших листопадных широколиственных лесов, да и от хвойных лесов, где почти все деревья, а также некоторые кустарники и травы опыляет ветер.
Заканчивая краткий обзор роли насекомых в биологическом круговороте в различных ландшафтах суши, можно отметить, что те или иные группы насекомых оказываются незаменимыми организмами в большинстве этих ландшафтов. Особенно незаменима роль насекомых, опыляющих цветки растений и разрушающих древесину, а в сухих местностях и отмершие части трав. Однако нередко не менее необходимы и насекомые, поедающие зеленые листья живых растений, как это наблюдается, например, в листопадных широколиственных лесах Восточной Европы и Кавказа.
Наконец, почти все без исключения насекомые — растительноядные и хищные, кровососущие и трупоядные — равномерно рассеивают и перемешивают химические элементы на поверхности суши, тогда как растения, а также позвоночные животные преимущественно концентрируют необходимые для жизни вещества в своем теле или же непосредственно вокруг себя. В этом с насекомыми не могут сравниться никакие другие животные, будь то позвоночные или беспозвоночные. С этим же связана и важнейшая почвообразующая роль всех насекомых, обеспечивающая последующее окончательное разрушение и минерализацию бактериями органических веществ, которые в свое время были созданы растениями и прошли сложный путь превращений в ходе биологического круговорота.
Нам жить вместе
Мир насекомых на нашей планете огромен и разнообразен. Сложно они устроены, сложны и связи насекомых с окружающей природой — растениями, почвой и другими животными. Эти связи обоюдны и неразрывны: растения и разные животные суши не только дают возможность существовать насекомым, но и сами не меньше зависят от них в своей жизни.
Чтобы установилась и развилась эта важнейшая природная взаимозависимость организмов на континентах и островах, необходимо было время. Поэтому прошли десятки и сотни миллионов лет, прежде чем человек оказался свидетелем современного лика суши, покрытой лесами и степями, пустынями и тундрами, саваннами и болотами, населенными мириадами насекомых.
Но человек не только свидетель или бесстрастный наблюдатель окружающего его мира организмов, он и участник всех процессов на Земле, совершающихся в живой и неживой природе.
И чем больше человек расселялся по земному шару, чем более разнообразные ландшафты он осваивал, чем сложнее становились образ жизни самого человека и его хозяйство, тем ощутимей оказывалась роль насекомых в его жизни.
Каковы же основные контакты между современным человеком и насекомыми? Какие из них нам враждебны, вредны, а какие идут на пользу? И в чем состоят перспективы отношений между человеком и насекомыми?
Важнейшее направление воздействия насекомых на окружающую среду — это потребление ими пищи. Насекомые питаются практически всеми сложными органическими веществами, имеющимися на поверхности суши и во внутренних водоемах.
Небывалое увеличение численности людей на Земле в последние столетия и одновременный рост потребностей человечества в пище, в одежде и древесине при ограниченности, а в ряде стран и недостатке сельскохозяйственных земель и лесов приводят ко все более чувствительному воздействию насекомых на самые разные стороны деятельности человеческого общества.
[9] Симбионты — сожительствующие организмы, взаимно или односторонне извлекающие из этого пользу.