Презентація "Комахи –статеві канібали, або трохи більше про богомолів"

Комахи –статеві канібали, або трохи більше про богомолів. Комахи — одні з найбільш непомітних, але водночас найбільш численних мешканців Землі. У деяких людей вони спричиняють інстинктивний жах, але є й ті, хто охоче тримають їх вдома, або присвячують їх дослідженню своє життя. Світ комах дивовижний і багатогранний, і вони аж ніяк не обмежуються звичними нам комарами й метеликами.

Богомоли, або богомолоподібні, (Mantodea) — ряд комах надряду тарганоподібні з неповним перетворенням. Мають характерний вигляд: у спокійному стані тримають передні ноги зігнутими й спрямованими вперед, наче моляться, звідки й походить їхня назва.

БУДОВА ТІЛА

Голова богомолів зазвичай трикутна через дуже великі округлі чи конічні фасеткові очі, які виступають із боків. Фасеткові очі на верхівках можуть мати вирости, що не пов'язані із зоровою функцією, бо позбавлені оматидіїв, а виконують роль частини загального маскування тіла. З передньої частини голови між складними очима знаходиться лобний щиток (фронтальний склерит), форма якого має важливе значення при визначенні виду богомола, оскільки часто має виступи, горбики, складки тощо. Окрім складних очей на тімені зазвичай наявні 3 прості вічка. На поверхні голови часто знаходяться різноманітні кутикулярні вирости, які надають комасі дивного та незвичайного вигляду. Антени за невеликим винятком майже завжди нитчасті. Ротовий апарат гризучого типу з потужними зубчастими мандибулами. Нижньощелепні полапки 5-членикові, губні полапки складаються із трьох сегментів.

Передньоспинка зазвичай видовжена, але іноді розширена за допомогою бічних виростів. Вирости можуть надавати богомолу форми листка чи гілочки. Посеред передньоспинки часто наявний поздовжній киль. Передня зона передньоспинки зазвичай має розширення. Черевце довге і пласке, складається з 10 тергітів у обох статей, стернітів у самців 9, у самиць — 7. Перший сегмент утворює перехід до задньогрудей, останній несе несегментований тельсон. На кінці черевця наявні членисті церки, у самців тако

Ноги складаються з тазика, вертлюга, стегна, гомілки та лапки. Лапки в переважної більшості видів складаються з 5 члеників, іноді їх кількість редуковано до 3—4 (у богомолів роду Heteronutarsus). Дві задні пари ніг зазвичай довгі ходильні, що дозволяє богомолу за необхідності тримати тіло досить високо над поверхнею. Передні ноги хапальні. Переднє стегно має канавку, до якої передня гомілка може вкладатися як складаний ніж. Гомілка завжди коротша за стегно. Зазвичай переднє стегно має також довгі шипи, а гомілка озброєна гострими зубцями.

Передні крила богомолів потовщені, напівпрозорі, виконують функцію надкрил, захищають задні. Задні крила зазвичай тонкі та широкі, складені як віяло, часто прозорі, іноді з малюнком. Деякі богомоли непогано літають (особливо більш тендітні та легкі самці), в інших видів крила вкорочені чи редуковані повністю разом із надкрилами.

Богомоли часто мають захисне маскувальне забарвлення, що допомагає їм зливатися з навколишньою рослинністю. Цьому сприяють також вирости кутикули в вигляді лопатей, рогів, шипів, які нагадують листя, гілки чи шипи рослин. Зазвичай богомоли забарвлені в зелені, бурі, жовтуваті кольори, хоча деякі тропічні види мімікрують під яскраві квіти, й тому можуть бути білого, яскраво-жовтого, рожевого кольорів (як, наприклад, орхідейний богомол).

ФІЗІОЛОГІЯ

Богомоли мають великі та складно влаштовані слинні залози. Також наявні невеликі мандибулярні залози, які секретують амілазу, незначну кількість ліпази та протеази, але не інвертазу на відміну від слинних залоз. Мускульний шлунок богомолів невеликий, із зубцями. Середня кишка має 8 сліпих відростків. Трахейна система відкривається 8 парами дихалець на спинному боці черевця. Богомоли здійснюють нагнітальні рухи, скорочуючи та розслаблюючи м'язи черевця для того, щоб пришвидшувати пасивний газообмін у трахеях. У черевному нервовому ланцюжку богомолів — 7 гангліїв

Важливим для богомолів є зір. Кожне з фасеткових очей богомола містить у середньому близько 9 тисяч вічок-оматидіїв, кожен із яких має 8 фоторецепторних клітин. Очі богомолів охоплюють поле зору близько 270° у вертикальній площині та близько 240° у горизонтальній. Також вони мають велике поле бінокулярного зору попереду себе. У центральній частині цього бінокулярного поля знаходиться невеличка область, яку називають «зоною захоплення здобичі». Коли невеличкий об'єкт відносно швидко рухається в горизонтальному напрямі через цю область або трохи нижче за неї (не більше ніж на 24° від неї), то зоровий центр мозку передає сигнали до мотонейронів м'язів, які скорочуються, та богомол здійснює кидок убік здобичі. Зазвичай також на грудних сегментах розташовані щілини органів слуху

ОНТОГЕНЕЗ

Богомоли належать до комах із неповним перетворенням. Із яйця виходить личинка, схожа за зовнішнім виглядом і способом життя на дорослу особину. Самиця відкладає яйця в спеціальну пінисту рідину, яка виділяється допоміжними залозами статевої системи. Ця піниста маса містить різновид білку шовку фіброїну, у якому переважають альфа-спіралі, оксалат кальцію та застигає на повітрі, утворюючи захисну капсулу навколо яєць — оотеку. Оотеки прикріплюють до субстрату в прихованому місці: під каменями, у щілинах кори дерев, на гілках. Самиці деяких видів богомолів (Photininae) охороняють оотеки та молодих личинок. Вперше личинки богомола линяють або в самій оотеці, або прив'язуючись до неї шовковою ниточкою. При линянні богомоли вкрай чутливі до рівня вологості. Залежно від розміру богомола личинки линяють від 5—6 разів до 8—10, щоб досягти дорослого віку. Личинки перших стадій живляться дрібними комахами розміром із дрозофілу, хоча личинки першого віку найменших видів богомолів потребують ще менших жертв, зокрема попелиць. Зі збільшенням розміру за пізніших линянь личинки здатні вполювати все більшу здобич.

Богомоли відомі своїм статевим канібалізмом. Самиця часто поїдає самця після, а то й навіть під час копуляції, що описано в популярній літературі. Натомість при дослідженнях різних видів богомолів виявилося, що частота канібалізму дуже сильно варіює. Спостерігають від близько 46 % випадків поїдання самця від кількості спроб паруватися в австралійських богомолів Pseudomantis albofimbriata до повної відсутності такого канібалізму в богомолів роду Ciulfina .

На відміну від деяких видів павуків, де самець «зацікавлений» у поїданні самицею задля подовження часу копуляції, самці богомолів, зокрема китайського богомола Tenodera sinensis, докладають зусиль аби уникнути поїдання самицею. Самці зазвичай наближаються до самиці обережно, вповільненими рухами, тримаючись на відстані та залицяючись більш інтенсивно, якщо самиця голодна чи самець потрапляє в небезпечну зону атаки з боку голови та хижих передніх ніг самиці. При цьому самиці також не подають неправдивих сигналів, щоб заманювати самців, лише сигналізують про готовність до парування, що зменшує рівень статевого канібалізму

СИСТЕМАТИКА

Богомоли є монофілетичною групою, що походить від спільного предка з іншими тарганоподібними. Комахи, схожі на сучасних богомолів, відомі з ранньої крейди. Разом із тим деякі автори вважають викопну комаху Mesoptilus dolloi протобогомолом, а тоді походження ряду відноситься до раннього карбону. Втім ці знахідки є фрагментарними та не можуть бути надійно віднесені до богомолів. Найбільш примітивними та близькими до предкових груп серед сучасних богомолів вважають представників трьох невеликих родин: Mantoididae, Chaeteessidae, Metallyticidae, сумарно в яких налічується близько 20 сучасних видів.

Всіх інших богомолів до початку XXI століття групували до 8—15 родин, переважно за системами, запропонованими Шопаром 1949 року, Беєром 1964 року та Ерманном і Руа 2002 року. Утім традиційні системи базувалися на зовнішніх морфологічних ознаках, які не враховували високий рівень конвергенції внаслідок паралельної еволюції між різними групами богомолами. Через це значна частина традиційних родин та дрібніших таксономічних груп лишалися поліфілетичними. Поширення молекулярно-генетичних методів дослідження богомолів на початку XXI століття призвело до виділення нових груп. Наприклад, 2015 року з родини Hymenopodidae виділено родину Galinthiadidae. 2018 року Віланд і Свенсон підсумували розділяти ряд на 21 сучасну родину, причому 41 рід не вдалося віднести до жодної з них. 2019 року Шварц і Руа запропонували нову систему класифікації богомолів з використанням морфології геніталій, хромосомного набору та молекулярно-генетичних даних, у якій ряд поділяється на 29 родин із 60 підродинами. Утім, імовірно, й ця система є не остаточною, оскільки дослідження систематичного положення богомолів активно тривають

16 надродин, 3 з яких монотипов. Надродини Thespoidea і Acanthopoidea містять разом 6 родин (Thespidae, Angelidae, Coptopterygidae, Liturgusidae, Photinaidae, Acanthopidae)

Богомол роду Liturgusa з родини Liturgusidae

Богомол Pogonogaster tristani з родини Thespidae

Богомол роду Acontista з родини Acanthopidae

Надродина Nanomantoidea об'єднує три родини (Leptomantellidae, Amorphoscelidae, Nanomantidae)

До надродини Eremiaphiloidea входять 4 родини богомолів (Rivetinidae, Amelidae, Eremiaphilidae, Toxoderidae)

Богомол роду Tarachodes з родини Eremiaphilidae

Богомол Perlamantis allibertii з родини Amorphoscelidae

Надродина Hymenopodoidea об'єднує богомолів незвичайного забарвлення, з виростами на кінцівках, черевці та голові з родин Empusidae та Hymenopodidae

Богомол Idolomantis diabolica з родини емпузові

Pseudocreobotra wahlbergii з родини Hymenopodidae

До надродини Mantoidea включено 3 родини: Dactylopterygidae, Deroplatyidae та Mantidae.

Богомол Deroplatys lobata з родини Deroplatyidae

Надродина Epaphroditoidea містить 2 маленькі родини разом з 8 видами, які поширені на Мадагаскарі та островах Карибського моря: Majangidae і Epaphroditidae

Кожна з інших 6 надродин є монотиповою, тобто містить лише по одній невеликій родині: Chroicopteridae. Gonypetidae. Haaniidae. Hoplocoryphidae. Miomantidae. Galinthiadidae

Богомол роду Hapalopeza з родини Gonypetidae 

Люди здавна спостерігали за богомолами. Найдавніше відоме зображення богомола, ймовірно з роду Empusa, зроблене на камені охрою між 40 і 4 тисячами років тому, знайдене в провінції Марказі в центральному Ірані. У єгипетських міфах богомол був малим божеством, «птахомухою», що перевозило душі померлих до потойбічного світу. Богомоли згадуються у Книзі мертвих часів XVIII династії (1555—1350 до н. е.). В ассирійському шумеро-акадському словнику з бібліотеки царя Ашшурбаніпала (669—626 р. до н. е.) є шумерські назви богомолів, що приблизно перекладаються як «коник-некромант» і «коник-віщун». У європейських мовах назва цих комах пов'язувалася з молитвами, набожністю, покірністю до Бога. Лише в мальтійській мові назва богомолів перекладається як «створіння диявола». У китайському фольклорі, навпаки, богомол був символом сили, сміливості та зухвалості. Китайське прислів'я каже, що хоча богомол не зупинить віз, він достатньо нахабний, щоб спробувати. Китайці з давніх часів влаштовували двобої богомолів та цвіркунів. Також у Китаї сформувався один із найвідоміших стилів ушу — танланцюань (стиль богомола або «кулак богомола»). У міфах бушменів богомол — один із творців світу. Також Місяць описується як черевик богомола, який той закинув на небо. Крім того, за іншим міфом богомол створив антилопу канну та оживляє її кожен раз, коли та гине. У давньогрецькій літературі поширене слово «мантіс», але воно має первинне значення — свята людина, віщун. Лише в давньогрецького поета Теокріта з'являється метафора тендітної руки коханої жінки як хижої ноги богомола. Із давньогрецьких часів і до XVII сторіччя в Європі побутувало повір'я, що богомоли здатні показати мандрівнику, який заблукав, шлях додому.