Животные воски. Физиология животных. Приспособление и среда - Шмидт-Ниельсен К Приспособление гусениц огневок к воде

Огневка-кувшинница – некрупная бабочка с крыльями желтоватого цвета, которые украшены рисунком из темных пятен и линий.

Эти бабочки откладывают яйца на водных растениях, отсюда и произошло их название. Что примечательно, самка откладывает яйца с нижней стороны листа, поэтому ей нужно погружается под воду.

Приспособление гусениц огневок к воде

Гусеницы зеленоватого цвета первое время живут в тканях растений. У гусениц не имеется дыхалец, а дыхание осуществляется всей поверхностью тела. Со временем происходит линька, и гусеница делает чехлик из листьев кувшинки. Для этого она вырезает при помощи челюстей пару овальных пластин и скрепляет их паутинкой.

Гусеница переползает с листа на лист под водой и отыскивает пищу, а чехлик из листьев служит ей скафандром, так как он наполнен воздухом.

Предками огневок являются ручейники, поэтому их личинки живут в воде.

Еще один вид огневок – рясковые огневки также живут под водой и делают чехлики из ряски. А гусеница телорезиой огневки стала полностью водным насекомым. Они также живут на листьях водных растений и иногда вообще не делают чехликов. Они могут дышать при помощи жабр, которых на каждом сегменте тела доходит до 5-ти пар.

Особенности жизни разных видов огневок

Гусеница огневок — водный обитатель.

Водные гусеницы имеются и у других видов бабочек, например, у бражников и бабочек-медведиц. Но гусеницы огневок уникальны, поскольку они являются единственными представителями мира насекомых, которые питаются воском. Гусеницы пчелиной огневки едят пыльцу, воск и отбросы ульев.

Но, все же, большая часть огневок является обыкновенными бабочками, гусеницы которых поедают наземные растения. Также среди огневок имеются сельскохозяйственные вредители: личинки амбарных огневок питаются на складах продовольственными запасами, запутывая их паутиной и загрязняя экскрементами. Таким же образом ведет себя и мельничная огневка. Оба вида этих бабочек распространены в нашей стране.

Ящерицы принадлежат к классу пресмыкающихся. Их определяющие характеристики включают длинный хвост, две пары ног, которые выдвинуты наружу относительно туловища и чешуйчатую кожу. Большинство ящериц являются хладнокровными животными и зависят от условий окружающей среды для регуляции температуры своего тела. Существует множество видов ящериц, распространенных по всему миру. Различные виды ящериц имеют разные отличительные характеристики, что делает их интересными для изучения. Некоторые из них даже выглядят доисторическими или похожими на существ из фантастических фильмов!

Геккон токи

Геккон токи (Gekko gecko ) - вид ночных рептилий, принадлежащий к роду Gekko , встречающийся в Азии, а также на некоторых островах в Тихом океане. Геккон токи имеет прочное тело, большую голову, сильные конечности и челюсти по сравнению с другими видами гекконов. Это крупная ящерица, которая достигает от 30 до 35 сантиметров в длину. Несмотря на то, что геккон токи маскируется под окружающую его среду, он обычно имеет сероватый с красными пятнами окрас. Его тело цилиндрической формы и гладкой текстуры. Гекконы токи сексуально диморфны, что выражается в более ярком окрасе самцов, чем у самок. Они питаются насекомыми и другими маленькими . Сильные челюсти позволяют им с легкостью раздавить экзоскелет насекомых.

Морская игуана

Морская игуана (Amblyrhynchus cristatu ) - вид ящериц, найденный только на Галапагосских островах Эквадора, причем каждый остров служит домом для морских игуан разных размеров и форм. В последнее время их популяции подвергаются угрозе из-за большого числа хищников, питающихся ящерицами и их яйцами. Морские игуаны являются морскими рептилиями, которых часто называют уродливыми и отвратительными из-за их внешнего вида. Вопреки их жестокому взгляду, морские игуаны нежны. Их окрас в основном черной сажи. Длинный сплющенный хвост помогает им плавать, а плоские и острые когти позволяет цепляться за камни в случае сильных течений. Морские игуаны часто чихают, чтобы прочищать ноздри от соли. Помимо чихания, у них есть особые железы, выделяющие избыток соли.

Малый поясохвост

Малые поясохвосты (Cordylus cataphractus ) обитает в пустынных и полупустынных районах. Они в основном встречаются вдоль западного побережья Южной Африки. Ящерицы долгое время использовались в торговле домашними животными, пока не оказались под угрозой исчезновения. Окрас малого поясохвоста либо светло-коричневый, либо темно-коричневый, а нижняя часть туловища желтая с темными полосками. Они являются дневными рептилиями, которые питаются небольшими , растениями, а также другими видами мелких ящериц и грызунов. Если ящерица ощущает опасность, то вставляет свой хвост в рот, чтобы сформировать сферическую форму, которая позволяет ей катиться. В этой форме обнажаются шипы на спине, защищающие малого поясохвоста от хищников.

Агама Мванза

Агама Мванза (Agama mwanzae ) встречаются в большинстве стран к югу от Сахары. Они обычно имеют длину 13-30 см, а самцы на 8-13 см длиннее, чем самки. Эти ящерицы обычно живут в небольших группах с одним самцом в качестве лидера. Доминирующему самцу разрешается размножатся, в то время, как другие самцы не могут спариваться с самками из группы, если только они не устраняют главного самца или не образуют свою собственную группу. Агамы Мванза питаются насекомыми, рептилиями, мелкими млекопитающими и растительностью. Они спариваются во время сезона дождей. Перед спариванием самец выкапывает небольшие отверстия, с помощью своей морды. После спаривания самки откладывают в отверстия яйца. Инкубационный период занимает от 8 до 10 недель.

Комодский варан

Комодский варан (Varanus komodoensis ) - самый большой известный вид ящериц. Они обитают на индонезийских островах Комодо, Ринка, Флорес и Гили Мотанг. Зрелые вараны в среднем весят 70 кг и имеют длину около 3 метров. Комодские вараны охотятся из засады на разную добычу, в которую входят птицы, беспозвоночные, мелкие млекопитающие, а в редких случаях - люди. Его укус ядовитый. Яд белка, который они вводят при укусе, может вызывать у жертв потерю сознания, понижение кровяного давления, паралич мышц и гипотермию. Комодские вараны размножаются с мая по август, а самки откладывают яйца в период с августа по сентябрь.

Молох

(Moloch horridus ) в основном встречается в австралийских пустынях. Он вырастает до 20 см и имеет продолжительность жизни от 15 до 16 лет. Его окрас обычно коричневый или оливковый. Молох маскируется в холодную погоду, изменяя оттенок кожи на более темный. Его тело покрыто шипами для защиты. Ящерица также имеет мягкие ткани, напоминающие ее голову. Ткани расположены на верхней части шеи и служат для защиты, при которой колючий дракон прячет свою настоящую голову, если ощущает опасность. Молох обладает еще одним удивительным механизмом выживания в пустыне. Его сложная структура кожи под действием капиллярной силы помогает наплавлять воду в рот ящерицы. Основу рациона молоха составляют муравья.

Аризонский ядозуб

Аризонский ядозуб (Heloderma suspectum ) - ядовитый вид ящериц, обитающий в пустынных и скалистых районах Мексики и США. Эти рептилии имеют сплюснутые треугольные головы, которые более крупные у самцов, чем у самок. Длинное, толстое и цилиндрическое туловище, более широкое у самок. Их рацион состоит из яиц-рептилий, птиц и грызунов. Охотничьи навыки характеризуются сильным обонянием и слухом. Аризонский ядозуб может слышать вибрации своей добычи издалека и почуять запах закопанных яиц. Большое туловище и хвост используются для хранения запасов жира и воды, что позволяет выживать в пустынях. Сухие и шелушащиеся чешуйки предотвращают чрезмерную потерю воды из тела ящерицы.

Хамелеон Парсона

Хамелеон Парсона (Calumma Parsonii ) - самый крупный по массе хамелеон в мире. Он встречается в Мадагаскара. На большой и треугольной голове расположены независимо движущиеся глаза. У самцов есть две роговые структуры, направленные от глаз к носу. Самки откладывают до пятидесяти яиц, которые могут инкубироваться до 2 лет. После вылупления, молодые хамелеоны Парсона сразу же становится независимым. Из-за необычной внешности их импортируют для домашнего содержания в другие страны. Однако большинство рептилий погибает во время транспортировки. Хамелеоны Парсона - неподвижные животные, осуществляющие минимум движений только для питания, питье и спаривании.

Лопастехвостый геккон

Лопастехвостый геккон (Ptychozoon kuhli ) встречается в Азии, особенно в Индии, Индонезии, Южном Таиланде и Сингапуре. У них есть необычные кожистые выросты по бокам тела и перепончатые ноги. Они питаются сверчками, восковыми и мучными червями. Это ночные рептилии. Самцы очень территориальные и их трудно содержать в клетке. Они маскируются под кору деревьев, что помогает избегать встречи с хищниками. Лопастехвостый гекконы живут внутри деревьев и прыгают с ветки на ветку, особенно когда чувствуют опасность.

Игу­а­на-но­со­рог

Игу­а­на-но­со­рог (Cyclura cornuta ) - исчезающий вид ящериц, обитающий на Карибском острове Эспаньола. У них есть рогообразный вырост на морде, похожий на рог носорога. Длина игуан-носорогов составляет 60-136 см, а масса колеблется от 4,5 кг до 9 кг. Их окрас варьируются от сероватого до темно-зеленого и коричневого. Игу­а­ны-но­со­роги имеют большие тела и голову. Их хвост вертикально сплющен и довольно прочен. Они сексуально диморфны, и самцы больше, чем самки. После спаривания самки откладывают от 2 до 34 яиц в течение 40 дней. Их яйца входят в число крупнейших среди ящериц.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Шмидт-Ниельсен К. Физиология животных. Приспособление и среда . Под редакцией Крепса Е. М. - М.: Мир, 1982. - 416 c.
Скачать (прямая ссылка): fizjuv1982.djvu Предыдущая 1 .. 82 > .. >> Следующая

Некоторые жироподобные вещества, в том числе воска, не гидролизуются обычными липазами. Воска - это эфиры одной моле*-кулы алифатического высокомолекулярного спирта с одной молекулой жирной кислоты; если бы они могли гидролизоваться, их компоненты усваивались бы и давали большое количество энерл гии. Из восков наиболее известен пчелиный воск; за одним, исключением, он не переваривается позвоночными и потому не имеет питательной ценности. .J

202 Глава 5. Пища, топливо и энергия

Предположение о том, что за переваривание воска медоуказ-чиком ответственны симбиотические бактерии, было подтверждено путем введения домашним курам чистых культур бактерий, взятых из пищеварительного тракта медоуказчиков. В норме куры совершенно не способны переваривать воск, но если скармливать им воск вместе с такими культурами, они могут его переваривать и усваивать (Friedman et al., 1957).

Переваривание воска птицами с помощью симбиотических бактерий является редкой диковиной. Напротив, как мы увидим далее в этой главе, симбиотическое переваривание целлюлозы - одного из самых обычных растительных материалов - представляет огромную важность для травоядных животных.

Хотя воска не играют существенной роли в питании обитателей суши, они занимают чрезвычайно важное место в пищевых цепях морских животных наряду с обычными жирами и маслами.

Воска имеются у большого числа разнообразных морских организмов: головоногих и других моллюсков, креветок, актиний, коралловых полипов и многих рыб. Первичными производителями восков, по-видимому, являются мелкие планктонные ракообразные, особенно веслоногие. У некоторых из них воска могут составлять до 70% сухого веса тела. Веслоногие питаются фитопланктоном, который не содержит воска. Диатомеи и панцирные жгутиковые аккумулируют масляные шарики, состоящие в основном из триглицеридов. Однако жирные кислоты воска веслоногих очень напоминают характерные жирные кислоты, свойственные фитопланктону, и есть основание заключить, что эти последние непосредственно используются веслоногими для выработки восков.

Роль восков. в морских цепях питания неизмеримо более важна, чем это представлялось несколько лет назад, так как планктонные ракообразные - главное связующее звено ¦ между микро-

Пищеварение 203

скопическими фотосинтезирующими водорослями и крупными обитателями моря. По произведенным оценкам, благодаря такому звену примерно половина всего органического вещества, образующегося на Земле в процессе фотосинтеза, на какое-то время превращается в воск (Benson et al., 1972).

Рыбы, питающиеся веслоногими (например, сельди, анчоусы, сардины), имеют в своем пищеварительном тракте липазы для расщепления восков (Sargent, Gatten, 1976). Спирты этих восков окисляются до жирных кислот, которые затем входят в состав обычных нейтральных жиров - триглицеридов. У ряда других рыб количество восковых липаз намного меньше, и вопрос о том, насколько хорошо они могут переваривать воска, остается открытым. Поскольку воска содержатся в" жирах и маслах очень многих морских животных, даже у китов, трудно сказать, могут ли они использоваться в процессах метаболизма и служить энергетическим резервом, или они просто накапливаются в результате пассивного поглощения и затруднений с их использованием. Этот важный вопрос сейчас интенсивно изучается.

ПЕРЕВАРИВАНИЕ УГЛЕВОДОВ

В отношении переваривания углеводов между позвоночными и беспозвоночными большой разницы нет. Простые сахара, такие, как глюкоза и фруктоза, всасываются без каких-либо изменений и непосредственно используются в обычных метаболических процессах. Дисахариды, например сахароза (сахар растительного происхождения) или лактоза (содержащаяся в молоке), расщепляются до моносахаридов, и только после этого они могут всасываться и использоваться. Фермент сахараза выделяется в кишечнике, но ее нет в клеточном аппарате животных. Поэтому, если сахарозу ввести в организм позвоночного путем инъекции, она будет полностью выведена с мочой в неизмененном виде.

Множество растений накапливает в качестве основного энергетического резерва крахмал. Это полимер, состоящий из остатков глюкозы. Он относительно нерастворим, но гидролизуется ферментом амилазой (от латинского amylum - крахмал), выделяемым слюнными железами человека (и некоторых других, но не всех, млекопитающих) и в большем количестве - поджелудочной железой.

! Если Вы заметили ошибку, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter для отправки администратору.

П. могут быть временными и постоянными. Они, в свою очередь, подразделяются на тех, которые попадают в организм пчел случайно и могут жить вне его (мыши, личинки майки), и тех, которые приспосабливаются к организму пчел и условиям жизни пчелосемьи и вне ее уже жить не могут.

В зависимости от того, какую часть организма поразили П., их разделяют на внутренних и внешних; внутренние поражают организм носителя, внешние - находятся на внешних покровах пчел. Оттого, где живут П. - на особи или в пчелином гнезде - их разделяют на П. пчел и П. пчелосемьи.

Инвазионные болезни вызывают одноклеточные (простейшие) и многоклеточные (членистоногие) организмы животного происхождения.

К внутренним П. п. относятся простейшие, гельминты , клещи и насекомые.

Простейшие - микроскопические одноклеточные животные организмы. Их органами движения являются жгутики и реснички. Питаются они через ротовые отверстия или всасывают пищу всей поверхностью тела.

Борьба с П. и вредителями пчел включает в себя профилактическую дезинфекцию ульев, пасечного оборудования и инвентаря, применение надлежащих способов борьбы с ними.

28 апреля

Биологи сделали большое открытие. Оказывается, обычные гусеницы, которых часто разводят в качестве приманки для рыбы, обладают гораздо более ценным свойством. Они могут перерабатывать полиэтилен - один из самых прочных и часто используемых видов пластика, который повсеместно засоряет свалки и Мировой океан. Полиэтилен и полипропилен составляют 92% мирового производства пластика, в том числе полиэтилен - 40%. Каждый год люди используют и выбрасывают триллион полиэтиленовых пакетов.

Эти гусеницы - личинки распространённого насекомого Galleria mellonella (большая восковая моль). Животное считается вредителем, потому что откладывает личинки в ульях медоносных пчёл. Там гусеницы питаются мёдом, пыльцой и воском (отсюда и название моли), повреждая всё вокруг: соты, расплод, запасы мёда, пергу, рамки и утеплительный материал ульев. Но всё-таки у этих вредных гусениц нашлось полезное применение. Вместо воска им можно скармливать отходы пластика.

Пластик - один из наиболее опасных материалов с точки зрения засорения планеты. По сочетанию распространённости и длительности естественного разложения ему почти нет равных. Для сравнения, бумага разлагается на природе от одного месяца до трёх лет, одежда из шерсти - год, из натуральных тканей - два-три года, железная банка - 10 лет, а вот обычный полиэтиленовый пакет разлагается 100-200 лет. Среди всех видов мусора по этому показателю полиэтилен уступает разве что алюминиевым банкам (500 лет), одноразовым подгузникам (300-500 лет) и стеклянным бутылкам (более 1000 лет).

За последние 50 лет производство пластика растёт экспоненциально . В странах Евросоюза, несмотря на все усилия по вторичной переработке отходов, до 38% пластика заканчивает свой путь на свалках, остальное перерабатывается (26%) или сжигается (36%). При сжигании или захоронении на свалке полиэтилен создаёт серьёзную нагрузку на окружающую среду, поэтому учёные интенсивно ищут приемлемые способы для безвредной деградации пластика. Использование гусениц большой восковой моли - один из отличных вариантов.

По оценкам учёных, скорость биодеградации полиэтилена гусеницами большой восковой моли гораздо выше, чем у бактерий-поедателей пластика, о которых сообщалось в прошлом году. Те бактерии могли съесть 0,13 мг в сутки, а гусеницы пожирают материал буквально на глазах. На фотографии вверху видно, что сделали 10 гусениц с пакетом всего за 30 минут.

Федерика Берточини связалась с коллегами с кафедры биохимии Кембриджского университета - и они вместе поставили эксперимент на время. Около сотни гусениц были помещены в обычный пластиковый пакет из британского супермаркета. Дыры в пакете начали появляться через 40 минут, а спустя 12 часов масса пластика уменьшилась на 92 мг!

Учёным ещё предстоит изучить детали биодеградации воска и пластика, но очень похоже, что гусеницы в обоих случаях разрушают одинаковые химические связи между молекулами (CH²−CH²) в веществе. По химической формуле и своим свойствам воск - это полимер, что-то вроде «природного пластика», и его структура не намного отличается от полиэтилена.

Учёные осуществили спектроскопический анализ и проверили, как гусеницы разрушают химические связи в полиэтилене. Они выяснили, что результатом переработки является этиленгликоль, двухатомный спирт, простейший представитель полиолов. Анализ доказал, что дыры в пластиковом пакете - не результат простого механического прожёвывания материала, а налицо действительно химическая реакция и биодеградация материала. Чтобы на 100% убедиться в этом, биологи провели научный эксперимент: они измельчили гусениц в пюре и смешали его с пластиковыми пакетами. Результат оказался идентичным - часть пластика исчезла. Это самое убедительное доказательство, что гусеницы не просто поедают пластик, а переваривают его в этиленгликоль. Химическая реакция происходит где-то в пищеварительном тракте животного - это могут быть слюнные железы или симбиотические бактерии в пищеводе. Соответствующий фермент пока не удалось идентифицировать.

Ведущий автор научной работы Паоло Бомбелли (Paolo Bombelli) уверен, что если химический процесс осуществляется с помощью единственного фермента, то вполне реально воспроизвести этот процесс биохимическими методами в широком масштабе. «Это открытие может стать важным средством, чтобы избавиться от полиэтиленовых отходов, накопленных на свалках и в океане», - говорит он.

Научная работа опубликована 24 апреля 2017 года в журнале Current Biology.

В эксперименте с бактериями плёнка из 1 см² бактерий Ideonella sakaiensis переработала за сутки 0,13 мг полиэтилентерефталата (ПЭТ).