Особливості будови жука навізника

Походження вигляду та опис

Жуки-навізники еволюціонували щонайменше 65 мільйонів років тому, оскільки динозаври перебували в занепаді, а ссавці (і їх послід) ставали більшими. По цілому світі налічується близько 6000 видів, зосереджених у тропіках, де вони харчуються головним чином гноєм наземних хребетних.

Священний скарабей стародавнього Єгипту (Scarabaeus sacer), що зустрічається на багатьох картинах і прикрасах, є навізним жуком. У єгипетській космогонії є жук-скарабей, котить кульку гною, і куля, що представляє Землю і Сонце. Шість гілок, кожна з п'ятьма сегментами (всього 30), представляють 30 днів кожного місяця (насправді, у цього виду тільки чотири сегменти на лапах, але у близькородинних видів є п'ять сегментів).

Відео: Жук-навізник

Цікавим представником цього підсемейства є Aulacopris maximus, один з найбільших видів навізних жуків, знайдених в Австралії, довжина якого досягає 28 мм.

Членів інших підсемейств скарабеїв (Aphodiinae і Geotrupinae) також називають навізними жуками. Однак замість формування кульок вони викопують камеру під купою гною, який використовується під час годування або для зберігання яєць. Поміт жука Aphodian малий (від 4 до 6 мм) і, як правило, чорний з жовтими плямами.

Жук-навізник Geotrupes становить приблизно від 14 до 20 мм в довжину і має коричневий або чорний колір. Geotrupes stercorarius, відомий як звичайний навізник, є поширеним європейським навізним жуком.

Вигляд і особливості

Фото: Як виглядає жук-навізник

Жуки-навозники зазвичай круглі з короткими крилами (надкрильями), які оголюють кінець черевця. Вони розрізняються за розміром від 5 до 30 мм і зазвичай мають темний колір, хоча деякі мають металевий блиск. У багатьох видів у самців на голові довгий вигнутий ріг. Жуки-навізники можуть з'їдати більше своєї ваги за 24 години і вважаються корисними для людей, оскільки вони прискорюють процес перетворення гною в речовини, що використовуються іншими організмами.

У навізних жуків є вражаюча «зброя», великі роговидні структури на голові або грудній клітці, які самці використовують для боротьби. У них є шпори на задніх лапах, які допомагають їм катати навізні кульки, а їх сильні передні лапи хороші як для боротьби, так і для копання.

Більшість навізних жуків є сильними льотчиками, з довгими льотними крилами, складеними під загартованими зовнішніми крилами (надкрильями), і можуть подорожувати на кілька кілометрів у пошуках ідеального гною. За допомогою спеціальних антен вони можуть відчути запах гною з повітря.

Штовхнути навіть маленьку кульку свіжого гною можна вагою, що в 50 разів перевищує вагу певного навізного жука. Жуки-навізники потребують виняткової сили, не тільки для того, щоб штовхати навізні кульки, а й для того, щоб відбиватися від конкурентів-самців.

Де мешкає жук-навізник?

Фото: Жук-навізник в Україні

Поширене сімейство навізних жуків (Geotrupidae) налічує понад 250 різних видів, які поширені по всій земній кулі. Близько 59 видів живуть у Європі. Навізні жуки в основному мешкають у лісах, полях і лугах. Вони уникають клімату, який є занадто сухим або занадто вологим, тому їх можна знайти в субтропічних і помірних кліматичних зонах.

Жуки-навізники зустрічаються на всіх континентах, крім Антарктиди.

Також живуть у наступних місцях:

• сільгоспугіддях;
• лісах;
• лугах;
• преріях;
• у пустельних місцях проживання.

Вони найчастіше зустрічаються в глибоких печерах, харчуючись величезною кількістю гною кажанів і, в свою чергу, полюють на інших гігантських безхребетних, які бродять по темних проходах і стінах.

Більшість навізних жуків використовують гній травоїдних, які погано перетравлюють їжу. Їх гній містить напівпереварену траву і смердючу рідину. Саме цією рідиною харчуються дорослі жуки. У деяких з них є спеціальні мундштуки, призначені для висмоктування цього поживного супу, який сповнений мікроорганізмів, які можуть перетравлювати жуки.

Деякі види харчуються гноєм м'ясоїдних, тоді як інші пропускають його і замість цього їдять гриби, падаль і листя, що розкладаються, і плоди. Терміни зберігання гною дуже важливі для жуків-навізників. Якщо гній пролежав досить довго, щоб висохнути, жуки не можуть висмоктати необхідне їм харчування. Одне дослідження в Південній Африці показало, що навізні жуки відкладають більше яєць у сезон дощів, коли вони містять більше вологи.

Чим харчується жук-навізник?

Фото: Комаха жук-навізник

Навізні жуки - копрофагові комахи, тобто вони їдять екскременти інших організмів. Хоча не всі навізні жуки харчуються виключно гноєм, всі вони в якийсь момент свого життя це роблять.

Більшість воліють харчуватися трав'яним гноєм, який значною мірою є неперевареною рослинною речовиною, а не відходами м'ясоїдної тварини, які мають дуже невелику поживну цінність для комах.

Недавні дослідження в Університеті штату Небраска показують, що навізних жуків найбільше приваблюють всеїдні екскременти, оскільки вони забезпечують як харчову цінність, так і правильну кількість запаху, щоб його було легко знайти. Вони є метушливими їдаками, вибирають великі шматки гною і ділять їх на найдрібніші частинки, розміром 2-70 мкм (1 мікрон = 1/1000 міліметра).

Останні дослідження показують, що ожиріння і діабет у людей можуть бути пов'язані з нашими окремими кишковими мікробіомами. Навізні жуки можуть використовувати свій кишковий мікробіом, щоб допомогти їм перетравлювати складні компоненти гною.

Особливості характеру та способу життя

Фото: Кулька жука-навозника

Вчені групують навізних жуків по тому, як вони заробляють на життя:

• катки утворюють в грудку трохи гною, відкочують його і ховають. Кульки, які вони роблять, використовуються або самкою для відкладання яєць (званою розпливчастою кулькою) або в якості їжі для дорослих;
• тунельники приземляються на клаптик гною і просто копають у клаптик, закопуючи частину гною;
• мешканці задовольняються тим, що залишаються на вершині гною, щоб відкласти яйця і виростити дитинчат.

Бої між катками, які відбуваються на поверхні і часто зачіпають не тільки двох жуків, є хаотичними сутичками з непередбачуваними наслідками. Не завжди перемагає найбільший. Отже, інвестувати енергію у вирощування зброї для тіла, такого як роги, було б не вигідно для ковзанок.

З іншого боку, ковзанки транспортують свій приз на поверхні ґрунту. Вони використовують небесні сигнали, такі як сонце або місяць, щоб триматися подалі від конкурентів, які можуть вкрасти їх кульку. У спекотний день у Калахарі поверхня ґрунту може досягати 60 ° C, що є смертю для будь-якої тварини, яка не може контролювати температуру свого тіла.

Навізні жуки маленькі, як і їх теплова інерція. Отже, вони нагріваються дуже швидко. Щоб уникнути перегріву, коли вони котять свої кулі під палючим полуденним сонцем, вони підіймаються на вершину кулі, щоб на мить охолонути, перш ніж гарячим кроком перетнути пісок у пошуках тіні. Це дозволяє їм котитися далі, перш ніж повернутися до кульки.

Тепер Ви знаєте як жук навізник катає кульку. Давайте ж подивимося, як розмножується ця комаха.

Соціальна структура і розмноження

Фото: Жук-навізник скарабей

Більшість видів жуків-навізників розмножуються в теплі місяці весни, літа та осені. Коли навізні жуки переносять або відкочують гній, вони роблять це головним чином, щоб прогодувати своїх дитинчат. Гнізда навізного жука забезпечені кормою, і самка зазвичай кладе кожне окреме яйце в свою крихітну навізну ковбасу. Коли з'являються личинки, вони добре забезпечуються їжею, що дозволяє їм завершити свій розвиток у безпечному середовищі проживання.

Личинки пройдуть три шкірні зміни, щоб досягти стадії лялечки. Личинки чоловічої статі розвиваються в головних або другорядних самців залежно від того, скільки гною доступно їм під час їх личиночних фаз.

Деякі личинки навізного жука здатні виживати в несприятливих умовах, таких як посуха, зупиняючи розвиток і залишаючись неактивними протягом декількох місяців. Лялечки перетворюються на дорослих навізних жуків, які вириваються з навізної кульки і викопують їх на поверхню. Новоутворені дорослі полетять до нової навізної подушки, і весь процес починається заново.

Навізні жуки - одна з небагатьох груп комах, які виявляють батьківську турботу про своїх дитинчат. У більшості випадків обов'язки з виховання дитини покладаються на матір, яка будує гніздо і забезпечує їжею своїх дітей. Але деякі види обидва батьки певною мірою поділяють обов "язки догляду за дитиною. У навізних жуків Copris і Ontophagus самець і самка працюють разом, щоб вирити свої гнізда. Певні навізні жуки навіть спарюються один раз на все життя.

Природні вороги жуків-навізників

Фото: Як виглядає жук-навізник

Кілька оглядів поведінки та екології навізного жука (Coleoptera: Scarabaeidae), а також численні дослідницькі звіти або побічно, або явно вказують на те, що хижацтво на навізних жуків зустрічається рідко або відсутнє і, отже, має мінімальне значення або не має значення для біології групи.

У цьому огляді представлено 610 записів про хижання на навізних жуків 409 видів птахів, ссавців, плазунів і земноводних з усього світу. Також задокументовано участь безхребетних як хижаків навізних жуків. Зроблено висновок, що ці дані встановлюють хижацтво як потенційно важливий фактор еволюції і сучасної поведінки та екології навізних жуків. Представлені дані також становлять значну недооцінку хижацтва в групі.

Навізні жуки також борються зі своїми побратимами за навізні кульки, які вони роблять, щоб харчуватися і/або служити сексуальними об'єктами. Підвищена температура грудної клітини відіграє вирішальну роль у цих змаганнях. Чим більше жук тремтить, щоб зігрітися, тим вище температура м'язів лап, що примикають до летячих м'язів в грудній клітці, і тим швидше його лапи можуть рухатися, збирати поміт в кульки і відкочувати його.

Ендотермія, таким чином, допомагає в сутичці за їжу і зменшує тривалість контакту з хижаками. Крім того, гарячі жуки мають перевагу в змагальних змаганнях за навізні кульки, зроблені іншими жуками; в боях за навізні кульки гарячі жуки майже завжди перемагають, часто незважаючи на велику нестачу розміру.

Популяція та статус вигляду

Фото: Жук навізник катає кульку

Популяція жуків-навізників налічує близько 6000 видів. Екосистема містить багато співіснуючих видів навізних жуків, так що конкуренція за гній може бути високою, і жуки-навізники демонструють різноманітну поведінку, щоб мати можливість убезпечити гній для годування і розмноження. Найближчим часом популяції жуків-навізників не загрожує небезпека зникнення.

Жуки-навізники - могутні переробники. Закопуючи гній тварин, жуки розрихують і живлять ґрунт і допомагають контролювати популяцію мух. Середньостатистична домашня корова скидає від 10 до 12 шматків гною на день, і кожен шматочок може зробити до 3000 мух протягом двох тижнів. У деяких районах Техасу навізні жуки ховають близько 80% гною великої рогатої худоби. Якби вони цього не зробили, гній затвердів би, рослини гинули б, а пасовище стало безплідним, смердючим пейзажем, наповненим мухами.

В Австралії місцеві жуки-навізники не могли угнатися за тоннами гною, що відкладається худобою на пасовищах, що призвело до величезного збільшення популяції мух. Африканські навізні жуки, які добре себе почувають на відкритих полях, були привезені до Австралії для допомоги зі зростаючими купами гною, і сьогодні пасовищні угіддя досягають успіху, і популяції мух знаходяться під контролем.

Жук-навізник робить саме те, що говорить про нього його ім'я: він використовує власний гній або гній інших тварин деякими унікальними способами. Ці цікаві жуки літають у пошуках навізних відкладень травоїдних, таких як корови і слони. Стародавні єгиптяни дуже високо цінували навізного жука, також відомого як скарабей (від їх таксономічного прізвища Scarabaeidae). Вони вірили, що навізний жук змушує Землю обертатися.

Домен: Еукаріоти

Царство: Тварини

Тип: Членистоногі

Клас: Комахи

Загін: Жорсткокрилі

Сімейство: навізники - землереї

Поширення

Жуки-навізники не переносять сухого спекотного клімату, тому мешкають переважно в країнах з помірним і холодним кліматом. Вони мають властивість пристосовуватися, що дозволяє деяким особинам жити і в більш посушливих районах. Ці жуки часто зустрічаються в Європі, Америці та Південній Азії. Знайти представників цього виду можна по всій європейській території України, виключаючи Крайню Північ.

Опис комах

Навізники-землереї (Geotupidae) сімейство жуків, спосіб життя яких тісно пов'язаний із землею. Наукова назва утворена з двох слів geos- земля і trypeter - бурильник, копальщик. Жуки мають овальну або круглу форму тіла, розмір імаго 3-70 мм. Голова спрямована вперед. Усики, які є відмінним органом дотику, складаються з 11 члеників. Особлива будова 3-члеників булави послужила назвою цілого сімейства. Платівки органу здатні розкриватися у вигляді віяла. У деяких видів булава обволікаюча. Мандібули виходять за межі готівки і добре помітні зверху.

Переднеспинка випукла, буває з бугорками, точками і наростами. Надкрила жука навізника втовщені, виступають, поверхня з борознями або гладка. У багатьох видів крила добре розвинені і використовуються для короткочасних перельотів у пошуках їжі. У деяких жуків здатність до польоту втрачена. Забарвлення навізників буває чорною, коричневою, синьою, зеленою, жовтою, може мати металевий відлив. Брюшко пофарбовано в синій або фіолетовий колір. Воно складається з 6 стернітів, на яких розташовані 7 дихалець.

Тазики передніх ніг поперечні, сильно виступають. Гомілки бильчасті по зовнішньому краю, на вершині 2 шпори. Така будова характерна для копальних ніг. Лапки закінчуються простими коготками. Бічна поверхня кінцівок покрита довгими чорними волосинами.

Личинка

Пластинчастоусі - комахи з повним циклом перетворення. Личинка жука навізника С-подібної форми, характерної для представників сімейства. Їхнє тіло циліндричне, товсте і м'ясисте. Забарвлення світле - кремово-біле, бежеве, жовте. Головна капсула склеротизована, у більшості видів відсутній лобний шов. Щелепи гризучого типу, добре розвинені. Голова пофарбована в коричневий колір. Усики складаються з трьох сегментів, очі відсутні.

Класифікація

Сімейство Geotrupidae об'єднало понад 600 видів навізників, невелика частина їх (20 шт.) мешкають в Україні.

1. До підсемейству Bolboceratidae належать великі і середні жуки, більшість з яких мешкає в Палеарктиці. Розміри імаго 15-23 мм, усики складаються з 11-члеників, булава - з 3 члеників. Надкрила чорні, коричневі або двоколірні. Крила добре розвинені і використовуються для перельотів. Імаго харчуються грибами, личинки гумусом.
2. Підсімейство Geotrupinae - жуки середніх розмірів, особливістю яких є виступаючі верхні щелепи і губа. Булава пластинчаста або обволокуюча. На передніх кінцівках по зовнішньому краю розташовано 4-9 зубців. Основу їхнього раціону становлять екскременти ссавців. Жуки також харчуються грибами та лісовою підстилкою.
3. Підсемейство Lethrinae - жуки з овальним випуклим тілом, довжина яких не перевищує 30-35 мм. Характерна риса - наявність придатків мандибул на верхній щелепі самців. Булава обволокуюча, її членики не розкриваються у вигляді віяла. Крила втратили літальну функцію. Жуки живуть в норах, в період розмноження самці проявляють агресивність по відношенню до суперників. Спарювання відбувається на поверхні. Для харчування личинок заготовлюються листя і втечі.
   Lethrusapterus

Поширені види навізників

Anoplotrupesstercorosus

Навізник лісової зустрічається по всій Європі, є масовим видом. Він мешкає в широколічних і змішаних лісах, особливу перевагу віддає буковим гаю. Розмір імаго 12-20 мм. Надкрила чорно-сині, нижня частина тіла синя з металевим відливом. Надкрила покриті сімома рядами пунктирних канавок. Під жорсткими надкрильями ховаються кольорові крила, вони можуть бути зелені, фіолетові, коричневі. Усики червоно-коричневі, з великою булавою.

Жук активний з травня до вересня. Він риє нори глибиною 80-90 см, наприкінці яких обладнає камеру для відкладання яєць. Харчування личинок забезпечують грудочки з фекалій травоїдних тварин і підстилка з листя. Личинки зимують, їх розвиток займає близько року. Дорослі жуки з'являються навесні.

Onthophagusgazella

Коричневий навізний жук з сімейства скарабеїв. Батьківщиною комахи є Африка. Цей вид був завезений до Австралії та Північної Америки для вирішення проблем з утилізацією відходів на пасовищах. Переселенці з Європи привезли з собою великі стада корів і овець. Місцеві навізники (майже 400 видів) виявилися не здатними позбавити пасовища від гною. Територія швидко покривалася відходами життєдіяльності тварин.

Для вирішення проблеми був обраний жук Onthophagusgazella, працьовита і швидко розвивається комаха. Самець і самка роблять 10-12 кульок з гною, в яких розвивається потомство. Стадія личинки 18-20 днів, лялечки - 2 тижні.

Trypocoprisvernalis

Представник сімейства Geotrupidae жук навізник весняний мешкає в Європі, Малій Азії, на Кавказі. Невелика комаха довжиною 18-20 мм має випукле овальне тіло. Борозни на надкрильях майже відсутні, поверхня здається гладкою. Тільки на широкій переднеспинці безліч точок. Фарбування варіабельне, зустрічаються особини чорно-сині, зелені або темно-сині. Поверхня надкрилій глянцева. Усики темні, булава пластинчаста. На задніх ногах два кіля.

Навізник весняний рідкісний вигляд, занесений до Червоної книги кількох областей України (Смоленської та Московської), а також Білорусі. У місцях, де мешкає безліч копитних, комаха зустрічається у великій кількості. Наприклад, у Біловезькій пущі. Жук воліє селитися на опушках і галявинах широколічних лісів. Імаго зустрічаються з травня по вересень, найбільш активні навесні в сутінках.

Зелені блискучі навізники схожі на бронзовок, але відрізняються способом життя. Навізник весняний відпочиває вдень, вилітаючи ввечері на пошуки гній.

Самки роблять нори під купами екскрементів. Глибина притулку для личинки становить 50-60 см. На дні влаштовується камера з кульками гною, де росте личинка. Потомство зимує, а навесні окукливається. Скороченню кількості жуків сприяє зменшення кількості великої рогатої худоби, вирубка лісів і антропогенний вплив на звичні ділянки проживання.

Extemporaneousness

Навізник звичайний - жук з блискучою чорно-синьою поверхнею. Вид поширений по всій Палеарктиці. Тіло овальне, довжина 16-27 мм. Черевко синє з металевим блиском, покрито чорними волосинами. На кожному надкрилі по 7 борознок. Голова спрямована вперед, усики з трьома пластинчастими булавами. Жуки селяться на лугах і сільськогосподарських угіддях. Основна їжа - екскременти великої рогатої худоби і коней. Для потомства викопують нори глибиною до 60 см, в які закладають навізні кулі. Самка залишає кладку 3-6 яєць.

В одній норі навізники роблять кілька відгалужень для кожної личинки. Її харчування забезпечується кулькою гною, що в кілька разів перевищує габарити жука. Молоді імаго з'являються з лялечки в квітні. Комахи виявляють активність у нічний час. У повільних жуків-навізників безліч природних ворогів: птиці, дрібні ссавці (кроти, їжаки, лисиці). Небезпеку становлять дрібні паразити кліщі. У разі небезпеки навізник звичайний здатний видавати кінцівками скрип, який є сигналом тривоги.

Anthropomorphous

Калоед-бик з сімейства пластинчатоусих. Калоїди - дрібні середні жуки з компактним, ущільненим тілом. Їх довжина до 15 мм. Свою назву калоїд дворогий або бик отримав за парні вирости на голові самців. Вони розташовуються на задній, передній або середній частині голови. Зустрівшись у тунелі, самці намагаються виштовхнути один одного. Комахи впираються кінцівками в стінки нори, а рогами штовхають противника. Переможцю дістається самка і притулок.

Але не всі комахи отримують роги, деякі особини позбавлені наростів. Компенсує нестачу збільшення статевих органів. Самці не вступають у сутичку з конкурентами, але активно запліднять самок. Вони підкараулюють потенційну партнерку в тунелі.

Калоїд дворогий по праву вважається найсильнішою комахою на планеті. За здатністю піднімати тяжкості він перевершив жука-геркулеса, який вважав