Влияние влажности на насекомых

Скорость испарения влаги насекомым зависит от ее содержания в воздушной среде. Чем больше влажность воздуха, тем дольше сохраняется влага в теле насекомого. Как уже отмечалось, маленькие размеры тела насекомого и, соответственно, относительно большая его поверхность – теоретическая предпосылка для быстрого высыхания. Однако влияние влажности на жизнь насекомого часто не столь очевидно, как влияние температуры или света. Обычно для насекомого оказываются неблагоприятными как слишком низкая, так и слишком высокая влажность, причем эффект влажности определенным образом связан с температурой. Смертность при низкой влажности определяется высыханием, при высокой – прежде всего энтомопатогенными грибами. Для описания совместного влияния влажности и температуры используют так называемые термогигрограммы (рис. 4).

Насекомое не страдает от низкой влажности, если имеет возможность в любое время находить воду для питья, как, например, обитатели берега какого–либо постоянного водоема. То же можно сказать о растительноядных клопах, цикадах, тлях и других насекомых, обладающих хоботком, с помощью которого они прокалывают ткани растения и поглощают их сок.

При жажде насекомые могут компенсировать недостаток воды, поедая любые влажные субстраты. Известно, например, что мигрирующая саранча способна съесть влажные простыни, вывешенные для просушки. При недостатке влаги многие детритофаги могут существенно повреждать сочные части растений.

Рис.4. Жизнеспособность куколок яблонной плодожоркиLaspeyresia pomonella L. в зависимости от температуры и влажности (по В.Шелфорду из В.В.Яхонтова, 1969)

Надо сказать, что насекомые приспособлены к сохранению влаги настолько хорошо, что практически не прослеживается ожидаемая обратная связь между размерами тела и потерями влаги. М.С.Гиляров (1949) различал три типа приспособлений насекомых к сохранению влаги: морфологические, физиологические и эколого-поведенческие.

К числу морфологических приспособлений относится прежде всего эпикутикула – гидрофобные воскоподобные слои на поверхности покровов. Эпикутикула обычно повреждается в течение жизни насекомого, поэтому имаго с возрастом постепенно уменьшают способность сохранять влагу. Благодаря эпикутикуле потери влаги у насекомых происходят практически только при дыхании. Не случайно, что у многих сухопутных насекомых дыхальца снабжены специальным замыкающим аппаратом. У водных же и почвенных насекомых морфологические приспособления для удержания влаги, за редкими исключениями, отсутствуют.

К числу физиологических приспособлений относятся связывание воды коллоидами, а также поглощение влаги из почвы и даже из воздуха. Так, коксальные мешочки (пузырьки) у щетинохвосток и некоторых других членистоногих непосредственно поглощают воду из влажного субстрата. Всасывание воды может происходить через покровы тела, как это имеет место у личинок жуков–щелкунов. Имеются сведения о способности некоторых насекомых поглощать влагу из воздуха даже при относительной влажности 82 %.

Существенную роль в жизни ряда насекомых играет так называемая метаболическая вода, образующаяся при окислении различных органических веществ, особенно жиров. Метаболизм может быть единственным источником воды для некоторых обитателей пустыни (жуков–чернотелок, питающихся сухими остатками растений), а также обитателей сухих субстратов животного происхождения (жуков–кожеедов и молей). Необходимое для этого повышение интенсивности окислительных процессов требует более активного дыхания, что влечет за собой дополнительную потерю воды. Однако, как отмечает М.С.Гиляров(1970), диффузия паров воды происходит медленнее диффузии газов.

Другой тип физиологических адаптации – это способность переносить высыхание. Обычно насекомые малоустойчивы к нему. Так, личинки некоторых жуков и гусеницы бабочек погибают, когда содержание воды в их теле падает от примерно 75% в норме до 60%. Но личинки некоторых комаров–дергунов, живущие в мелких и быстро пересыхающих лужах на скалах, сохраняют в высушенном состоянии не более 3% воды от массы тела и остаются при этом живыми в таком сухом виде до 10 лет! Высыхание даже необходимо для нормального развития яиц комаров рода Aedes, которые откладывают яйца на края луж.

Эколого–поведенческие приспособления сводятся к активным миграциям в более увлажненные участки в сухое время года, к скоплениям почвенных насекомых на уровне почвенного горизонта, содержащего максимум влаги.

Для определения предпочитаемой влажности (гигропреферендума) используют камеры, в которых создают градиент влажности с помощью растворов различных солей. Над растворами натягивают тонкую газовую сетку, по которой перемещаются насекомые. Результаты этих экспериментов так же сложно интерпретировать, как и при определении термопреферендума. Насекомые предпочитают зоны с влажностью, наиболее соответствующей местам их обитания. Интересно, что у ночных и сумеречных видов, находящихся днем в увлажненных укрытиях, максимальное стремление к влажности наблюдается в дневное время.

В целом насекомые все же довольно чувствительны к уровню влажности воздуха. Отмечается четкая связь между уровнем подвижности многих насекомых и этим фактором. Активность и скорость передвижения максимальны при определенном для каждого вида уровне влажности, причем обычно более резко выражена отрицательная роль низкой влажности. Так, в средней полосе влажность воздуха при ее среднем уровне выше 50% практически не отражается на количестве насекомых, прилетающих на свет. В зоне же пустынь в летнее время ее средний уровень не превышает 20 – 30% и именно она является решающим фактором. Особенно чувствительны к низкой влажности жуки, несколько меньше – бабочки. Саранчовые же почти не реагируют на влажность воздуха.

Если количество прилетающих на свет насекомых может зависеть от влажности воздуха, то время их прилета контролируется почти всегда только освещенностью. Однако эта типичная для географической популяции связь активности с освещенностью меняется в зависимости от среднего уровня влажности воздуха в регионе. Так, лет на свет мелких жуков во влажной зоне Черноморского побережья Кавказа начинается при высокой естественной освещенности, порядка сотен люксов, а в Туркмении – значительно позже в сумерки. В последнем случае жуки как бы дожидаются вечернего повышения влажности. Это справедливо даже для жуков одного и того же вида, обитающих в обоих регионах.