Как выжить насекомым, когда вокруг столько врагов и каждую секунду грозит смерть? Как-то надо противиться, бороться за жизнь, использовать все возможности, дарованные природой. Одна из таких возможностей — необыкновенная плодовитость. И хотя размножение, противопоставленное истреблению многочисленными врагами, — не что иное, как пассивная оборона, в ней для многих насекомых заложено спасение.
Насекомые размножаются с колоссальной быстротой. Бабочка тополевой пяденицы откладывает за свою короткую жизнь около 2 тыс. яиц. Кокциды кладут до 4–5 тыс. Многие паразитические мухи-тахины, перепончатокрылые и веерокрылые насекомые кладут от 2 до 10 тыс. яиц. Комнатная муха за свою жизнь откладывает более 2 тыс. яиц. В теплом климате личинка мухи окукливается через 10–20 дней, в течение лета может выплодиться 5–6 поколений. Энтомолог Л. Ходж подсчитал, что пара мух, начав размножаться в апреле, к августу (если никто из ее потомства не погибнет) может дать 1919 потомков. Хотя объем мухи ничтожен, ее потомство способно покрыть Землю слоем почти в полтора метра.
У многих насекомых развитие происходит так быстро, что отродившаяся молодь вскоре же взрослеет и приступает к размножению. Потомство одной самки пилильщика к концу года может достигнуть 27 млн. личинок. Самка колорадского жука — опаснейшего вредителя наших полей — откладывает всего около 700 яиц. Но уже во втором поколении ее потомство достигнет 200 тыс. особей, а в третьем поколении — 80 млн. Потомство одной пары амбарного долгоносика к концу года может достичь 800 тыс. (при условии выживания всех личинок). Не так уж и много при сравнении с рекордсменками-мухами.
Некоторые насекомые не столь уж плодовиты. Так, например, крошечные тли, которых за отдаленное сходство с паразитами человека называют растительными вшами (они похожи на них еще и тем, что сосут соки растений), рождают маленьких тлей не в столь больших количествах. Так, тля Toxoptera aurantia за 5–6 дней рождает 20–25 личинок. Молодь созревает удивительно быстро, вскоре же следует примеру своих родителей, и через несколько дней начинает размножаться. Энтомолог С. Рилей вычислил, что хмелевая тля может дать 30 поколений в год. К концу года потомство одной тли могло бы достигнуть 1036 особей. Энтомолог А. Херик подсчитал, что потомство одной тли, весящей всего лишь около миллиграмма, к концу сезона размножения может вырастить массу потомков в 822 млн. т.
Биолог Гекели высчитал, что потомство одной тли через десять поколений имело бы такую массу, которая равнялась бы массе 5 млрд. людей. Как тут не высказать тривиальную фразу: «Невероятно, но факт!». Какая необыкновенная сила заложена в крошечном насекомом! К этому его вынудила необходимость защищаться против многочисленных врагов. Действительно, природа создает величайшее множество тлей на потребу разнообразным врагам.
Столь же плодовиты червецы и щитовки. Самка калифорнийского червеца рождает около 400 личинок, которые за месяц становятся взрослыми. Поэтому потомство одной самки через несколько месяцев может достигнуть 3 млрд. особей.
Соревнуясь с тлями, развили большую плодовитость и их враги. Некоторые наездники, обитающие в Калифорнии, размножаются в 18–24 поколениях за год.
Но самыми плодовитыми оказались общественные насекомые. Тут сказывается специализация самок — «цариц» улья пчел, муравейника, термитника. Яичники самки одного вида термита содержат около 48 тыс. яиц на разных стадиях развития. Самка другого вида термитов способна откладывать около 30 яичек в минуту (живет она около 10 лет). У некоторых термитов самки кладут 16 яиц в секунду, а в сутки около 5 млн.!
Немногим отстает от термита самка медоносной пчелы. Она кладет в день, в самый разгар расплода, около 2 тыс. яиц.
Термиты-рабочие строго регулируют продукцию самки и, когда надобность в плодовитости минует, перестают ее снабжать обильной и высококачественной пищей. Та же система принята у пчел и муравьев. Самки медоносной пчелы, муравьев и термитов прекращают свою активную деятельность как только к их пище перестают добавлять белки. Когда минует потребность в воспитании молоди, термиты-рабочие одного вида пожирают отложенные самкой яички.
Плодовиты те насекомые, у которых много врагов или жизнь так сложна, что шансов выжить очень мало. Личинки мухи-тахины паразитируют в гусеницах зерновой совки. Но заражаются эти гусеницы, поедая листья растений с прикрепленными к ней яичками мухи. Самка мухи-тахины разбрасывает на растениях около 7 тыс. яиц. Немногие из них попадают в тело будущего хозяина!
Самка жука-майки, большая, с громадным брюшком, набитым яичками, обремененная грузом будущего потомства, не может летать и только с трудом передвигается по земле. Число откладываемых ею яичек колоссально — десятки тысяч. Из яичек выходят крошечные и очень подвижные личинки, которые забираются на цветы в надежде прицепиться к мохнатому костюму пчелы и попасть в ее гнездо, наполненное пищей, заготовленной для деток. Счастливчиков в этой сложной операции тоже мало.
...Небольшой низкий выступ берега реки порос каратурангой и сизо-зеленым тамариском. Маленькие полянки между ними покрыты низкими травами. Совсем недалеко от берега возвышается откос из щебнистой осыпи, за которым простирается до самых синеющих вдали отрогов Джунгарского Алатау обширная каменистая пустыня. Издалека я вижу оранжевую полянку, расцвеченную какими-то небольшими цветками. Я спешу к ней, так как знаю: где цветы, там обязательно и насекомые.
Сколько лет я путешествую по пустыне, но такие цветки встречаю впервые. Само растение очень напоминает широко распространенную низкую и колючую траву — цератокарпус, но оранжевые цветки на нем необычны. Их много, вся маленькая полянка усеяна ими. Но ни пестика, ни тычинок, ни лепестков не разглядеть. Это скорее всего соцветие, собранное в шероховатый оранжевый комочек. Я надеваю очки и нагибаюсь. Каково изумление, когда цветок, к которому я прикасаюсь рукой, неожиданно оживает, начинает шевелиться и распадается на множество крошечных насекомых. Тонкие, длинные, ярко-оранжевые с очень цепкими ногами, они стремительно бегут по моей руке. Вскоре от «цветка» ничего не остается.
Разглядывая маленьких насекомых, каждое из которых не более миллиметра, я узнаю в них личинок жуков-маек. Ранней весной большие, черно-синие жуки-майки вяло ползают по пустыне. Они никого не боятся, так как их кровь ядовита. В случае опасности они способны выделять капельки крови наружу. Из яичек майки выходят те самые подвижные личинки, которые и собрались яркими комочками, подражая цветам.
Теперь понятно, почему личинки забираются на верхушку растения. Скопление оранжевых личинок похоже на цветок и привлекает пчел. Кроме того, целая полянка фальшивых цветков более привлекательна, чем одиночные цветки. Едва прикоснется пчела к личинкам, они цепляются за нее. Попав в гнездо, личинки поедают пчелиных деток и превращаются в больших черных жуков-маек.
Раньше мне приходилось встречать одиночные скопления личинок маек. На этой же полянке собралось потомство нескольких сотен маек. Чем это объяснить? Может быть, на высоком откосе находится большая колония земляных пчел? Но, осмотрев его, я нахожу лишь остатки норок. Это место недавно размыло водой.
На полянке не менее полумиллиона личинок затаилось в полной неподвижности, в тщетном ожидании пчел. Сколько среди них окажется неудачников, особенно теперь, когда воды реки погубили колонию пчел!
Бескрылая, безглазая и безногая самка оригинального веерокрылого насекомого, высунув наружу лишь кончик тела, не покидает пчелу, в которой паразитирует. После оплодотворения она откладывает около 10 тыс. яиц. Вскоре из них выходят крохотные личинки, которые разбредаются во все стороны, забираются на цветки и приступают к долгому и далеко не всегда успешному ожиданию пчелки. Лишь оседлав ее и пробравшись вместе с нею в ячейку с отложенным яичком пчелы, личинка обеспечивает себе дальнейшую жизнь и развитие. На этом пути также очень мало удачников и, чтобы обеспечить выживание своему потомству, эти насекомые выработали такую плодовитость.
Итак, большая плодовитость — признак слабости, пассивной обороны. Насекомые более приспособленные, сильные менее плодовиты. Так, удивительные палочники в совершенстве подражают палочкам, сучкам, листьям. Среди насекомых они, пожалуй, — самые ловкие обманщики. Да и яички их трудно найти на земле, на которую обычно их бросают беспечные самки. Они мало плодовиты. Правда, беззащитный, но прекрасно подделывающийся под окружающие предметы гигантский палочник, длина которого достигает почти 20 см (настоящая палка!), более плодовит, чем его родственники, и откладывает около 500 яиц. Это объясняется тем, что на такую крупную добычу много охотников.
Другие насекомые мало плодовиты благодаря тому, что заботятся о своем потомстве, следят за ним, оберегают его от врагов. Так, тараканы носят яички в особом коконе при себе. В коконе находится не более 16 яиц. Знаменитая муха це-це, переносчик тяжелой сонной болезни, от которой раньше умирало много людей в Африке, не кладет яйца, а почти перед самым окукливанием рождает уже больших личинок. Число ее деток невелико — всего пять.
Насекомые, обитающие в пещерах, где не так уж часты враги, а жизнь медлительна и спокойна, кладут по одному яичку через значительные промежутки времени.
Плодовитость зависит от количества и качества пищи, а голодание, в какой бы оно форме ни протекало, не способствует деторождению. У бабочки-совки Plusia gamma, обитающей в Средиземноморье, после выхода из куколки яичники недоразвиты. Для их созревания обязательно необходим витамин Е. Если его по какой-либо причине в цветках растений нет или мало, бабочки отправляются путешествовать в поисках доброкачественного корма. Как только яичники развились и готовы к яйцекладке, стремление к странствованию немедленно угасает.
Комнатная муха, занимающая одно из первых мест в конкурсе на плодовитость, при одном углеводном питании без белковой пищи теряет свое могущество и становится бесплодной. Плодовитость известнейшего врага леса, американской белой бабочки, переселившейся из Нового Света в Старый, зависит от того, какими растениями питалась ее гусеница. Особенно повышает ее плодовитость питание листьями таких деревьев, как белая шелковица и ясенелистный клен. Питание другими деревьями, наоборот, понижает плодовитость. Давно доказано также, что взрослые насекомые, испытав в личиночной стадии голод, становятся мало плодовитыми. Это правило, пожалуй, относится ко всему живому миру.
На плодовитость оказывает влияние также и плотность населения вида. Чем она больше, тем меньше плодовитость. Капустная совка откладывает меньше яиц, если гусеница воспитывалась среди множества себе подобных гусениц, хотя бы она и не испытывала недостатка ни в количестве, ни в качестве корма. И, наоборот, гусеницы, воспитанные в одиночестве, отличаются от своих собратьев большей плодовитостью.
У саранчи в этом отношении все еще сложнее. Скученное содержание взрослой саранчи понижает плодовитость не только дочернего, но и внучатого поколения. Скученность же личинок повышает плодовитость саранчи. Если личинки развивались в скученной обстановке, а превратившись во взрослых были разобщены, то самка откладывает около 1,5 тыс. яиц; если же личинки росли разобщенно, а взрослые — скученно, плодовитость падает в десятки раз. Также ведут себя и другие насекомые. Самка запятовидной щитовки, воспитываемая в одиночестве, в среднем рождает более сотни яиц. При выращивании совместно 20 щитовок каждая самка откладывает уже 70 яиц, сорока — 24 яйца. От плотности населении зависит скорость размножения.
Итак, как будто природа поступает мудро: если насекомых мало, плодовитость повышается, они, как бы спохватившись, стараются изо всех сил наверстать упущенное, довести численность своего вида до максимальной плотности — вступает в действие регулирующий механизм. Но в органической жизни мало правил, не имеющих исключения. Для каждого вида есть какой-то определенный предел плотности, ниже которого насекомые начинают испытывать пагубные последствия сильной разреженности и снижают плодовитость. Почему? — спросит удивленный читатель.
У видов полигамных, т. е. оплодотворяющихся многократно, плодовитость зависит от количества оплодотворений и возрастает пропорционально их числу. При малой численности у самок мушек дрозофил уменьшается плодовитость. У зерновки Pachymerus gonager повышается плодовитость при повторных оплодотворениях. Часто спаривающиеся самки пестрокрылки Phagoletis pomonella откладывают большее количество жизнеспособных яиц, нежели самки, спаривающиеся мало или только один раз.
Особенно большое значение имеют повторные спаривания для самок общественных насекомых — муравьев и термитов. Ведь одной самке приходится в течение долгой жизни класть множество яиц. Многократные спаривания оказывают положительное влияние и на жизнеспособность потомства.
Есть насекомые, которые размножаются в стадии личинки или куколки. Это, так называемое детское, педогенетическое, размножение обнаружено у многих видов комаров-галлиц и довольно хорошо изучено. Оно встречается редко, так как представляет собой крайнюю меру, вызванную низкой численностью вида и стремлением выжить. Размножение без оплодотворения, девственное размножение, или партеногенез, — явление, в мире насекомых очень широко распространенное. Поиски самцов и самок, особенно у мелких насекомых, слабых, плохо ползающих или летающих, требуют времени и не всегда успешны. Выручает партеногенез.