Стрекозы — крупные насекомые, обитающие вдоль берегов пресных водоемов. Это древняя группа, существовавшая до появления динозавров и сохранившаяся до наших дней. Рассмотрим их питание и причины, позволившие им выжить на планете миллионы лет.

Один из видов стрекоз, живший около 250 миллионов лет назад, был самым крупным насекомым, достигая размаха крыльев более 70 см.

Некоторые виды развивают скорость до 70 км/ч, что делает их одними из самых быстрых насекомых. Они могут летать зигзагами, задом наперед и зависать в воздухе. Их мощные челюсти позволяют захватывать добычу, даже в полете.

Большие глаза на макушке головы обеспечивают отличный круговой обзор, что делает стрекоз превосходными охотниками на других насекомых.

Жизненный цикл стрекозы состоит из трех стадий: яйцо, личинка и взрослая особь.

Стрекоза откладывает яйца в воду или рядом с ней. После вылупления личинки начинают водный образ жизни, питаясь различными водными животными, насекомыми, головастиками, мальками рыб и беспозвоночными.

Личинка стрекозы может поедать других личинок.

На видео показана охота личинки стрекозы:

Видео: Dave Kirkeby/Youtube

Личинки стрекоз также становятся добычей водных обитателей, в частности рыб.

В процессе взросления личинка проходит около двенадцати стадий линьки, после чего выползает из воды и становится взрослой стрекозой.

На видео показан переход из личинки во взрослую особь:

Видео: BasicFlashCube/Youtube

Взрослые стрекозы начинают охотиться на других насекомых, часто ловя их в полете.

В их рацион входят большинство летающих насекомых: комары, мухи, муравьи, тля, мелкие стрекозы и различные бабочки. Они едят всех, кого могут поймать и удержать передними лапами.

На видео стрекоза поедает комара:

Видео: Media Space/Youtube

Прирожденный хищник

Все виды стрекоз, включая нимф и имаго, питаются насекомыми, чаще всего кровососущими, такими как слепни, комары и мошки. Форма тела стрекозы идеально подходит для охоты в воздухе. Эти насекомые имеют «поджарое» телосложение с выраженной грудью и вытянутым брюшком. Голова стрекозы очень подвижна и оснащена двумя сложными фасеточными глазами, которые позволяют видеть все, что происходит вокруг и сзади. Между глазами расположены простые глаза, помогающие ориентироваться в пространстве. Органы зрения настроены так, что стрекоза лучше всего видит на фоне неба, поэтому она атакует жертву снизу. У стрекозы мощный «грызущий» рот, короткие усики и жесткие ноги с волосками, которые помогают захватывать добычу. Каждая стрекоза имеет две пары хорошо развитых крыльев, что делает ее бимоторным насекомым. Она может летать со скоростью более 55 км/ч.

Супер-глаза насекомых. Как видит стрекоза?

Удивительное дело. Спасаясь от июльского зноя, я собирался прыгнуть в прохладную воду реки, когда на меня села стрекоза. Я осторожно снял ее и стал внимательно рассматривать. Вдруг меня поразил глаз стрекозы — он напоминал дифракционную решетку.

Если пропускать свет через систему чередующихся прозрачных и непрозрачных полос, на экране за такой решеткой можно наблюдать яркие и темные полосы — интерференционную картину. Явление огибания световой волной непрозрачных полос называется дифракцией, откуда и название — дифракционная решетка.

Структура дифракционных пятен в глазу стрекозы сложнее, чем в эксперименте с параллельными полосами. Центральное пятно (максимум нулевого порядка) окружено шестью пятнами (максимумами первого порядка), за которыми следуют максимумы высших порядков. Эта структура указывает на шестиугольную форму дифракционной решетки глаза стрекозы.

Попробуйте двигаться вокруг неподвижной стрекозы. Система дифракционных пятен будет перемещаться по поверхности ее глаза, создавая впечатление, что центральное пятно следит за вами. Интересно, что два наблюдателя увидят разные системы пятен: тот, кто справа, не увидит пятно, видимое слева. Это заставило меня задуматься о принципе работы глаза стрекозы. Он позволяет переключать внимание на разные объекты, не поворачивая голову. Кроме того, в этом глазу отсутствует линза, фокусирующая изображение на сетчатку, что снижает вес органов зрения.

Другой автор статьи рассуждал иначе. Дифракционная решетка разлагает излучение с непрерывным спектром длин волн на составляющие, отклоняющиеся на разные углы. Она действует как призма, которую И. Ньютон использовал для разложения белого света на цветной спектр. Свет с определенной длиной волны отклоняется на определенный угол. У стрекозы это достигается благодаря шестиугольной структуре, аналогичной трем решеткам, повернутым на 120 градусов. Такая структура позволяет выделить свет с длиной волны, соответствующей углу отклонения, что приводит к попаданию фотонов в одну точку от всех трех решеток. Если представить три решетки, наложенные друг на друга с поворотом на 120 градусов, полосы превратятся в пятна, расположенные как пчелиные соты. Свет с другими длинами волн не образует регулярной картины. Таким образом, глаз стрекозы является фильтром, настроенным на определенную длину волны, и пропускает монохроматичный свет.

Такой свет используется для создания объемных (голографических) изображений. Для создания голограмм применяется лазерный луч, обладающий свойством когерентности, когда параметры световой волны меняются по синусоидальному закону. Дифракционная решетка глаза позволяет работать с отдельными фотонами, которые интерферируют сами с собой. Что происходит с каждым фотоном, попадающим в глаз стрекозы? Можно предположить, что процесс прохождения фотона через дифракционную решетку носит резонансный характер, указывая на резонансные свойства фотона.

Размер дифракционной картины в глазу стрекозы может подсказать приблизительные размеры фотонов видимого света. Попробуйте по яркости пятен определить функцию распределения энергии в фотоне от расстояния до его центра. Почему энергия в резонансной области, соответствующей фотону, распределена неравномерно? На какую длину волны настроен глаз стрекозы? Соответствует ли она максимуму излучения Солнца? Есть ли связь между устройством глаза и окраской стрекозы? Если посмотреть на хвост стрекозы, можно заметить регулярные пятна, цвет которых соответствует длине волны, на которую настроен глаз этого вида. Это говорит о том, что если рядом появляется другая стрекоза, ее окраска создает необычный зрительный сигнал, который сложно встретить случайно. Когда стрекоза смотрит на обычные предметы, на сетчатке возникают регулярные пятна, а при взгляде на регулярный рисунок — нерегулярная картина, что может помочь ей заметить другую стрекозу или избежать преследования.

Есть ли связь между устройством глаза и прозрачностью крыльев? Прозрачные крылья не мешают стрекозе наблюдать предметы за ними. Обзор важен для стрекозы как хищника, поскольку ограниченный обзор может привести к тому, что добыча будет уходить за пределы ее зрения.

Равнокрылые

Выделяют три подотряда стрекоз. Первый — равнокрылые. Это изящные, легкие и обычно небольшие насекомые с вытянутым брюшком. Обе пары крыльев у них одинаковы по размеру и форме. В состоянии покоя стрекоза складывает их сзади, образуя острый угол с поверхностью спинки. Равнокрылые летают неспешно и плавно. К ним относятся виды, такие как стрелка изящная, красотка-девушка и лютка тусклая. Нимфы равнокрылых, обитающие в воде, имеют дыхательный орган — хвостовые жабры, расположенные на конце брюшка.

Питание

Стрекозы питаются различными насекомыми, включая кровососущих: мошек, комаров и слепней. Их аэродинамическая форма тела помогает им эффективно охотиться.

Стрекозы нападают на жертву снизу, что объясняется тем, что на фоне неба их глаза, чувствительные к ультрафиолетовым и голубым цветам, лучше воспринимают объекты.

Эти насекомые обладают мощным ртом и зазубренными челюстями, что позволяет им легко справляться с добычей. Захват жертвы облегчают специальные клешни, жесткие волоски на ногах и короткие усики.

Стрекозы могут поедать слабых представителей своего вида.

В поисках пищи стрекоза может вступить в бой с более крупным противником. Эти насекомые весьма прожорливы и приносят пользу, истребляя комаров, мух и других вредителей.

Охота начинается с рассветом, а с заходом солнца стрекозы отдыхают на листьях растений.

Разнокрылые и Anisozygoptera

Второй подотряд — разнокрылые. У них мощное туловище и расширенное основание задних крыльев. Глаза часто соприкасаются, а скорость полета высокая. В покое крылья разнокрылых стрекоз разведены в стороны. Личинки живут в иле и дышат с помощью ректальных жабр. К разнокрылым относятся такие виды, как дедка обыкновенный, коромысло большое, бабка бронзовая и стрекоза кровяная.

Третий подотряд (Anisozygoptera) сочетает признаки первых двух, хотя внешне ближе к разнокрылым. В России эти стрекозы не встречаются.

Красотки

Отряд стрекоз выделяется среди других насекомых своими эстетическими достоинствами, особенно представители семейства красоток. Красотки-девушки — это небольшие (до 5 см) тонкие равнокрылые стрекозы с размахом крыльев до 7 см. Туловище и крылья самцов окрашены в синие, зеленые и фиолетовые оттенки с металлическим блеском.

У самок туловище окрашено, а крылья — нет. Красотки предпочитают заросшие берега тихих речек и мелких ручьев. Яйца откладываются в листья прибрежных растений, а личинки держатся вблизи стеблей и корней. Полет красотки-девушки напоминает полет бабочки.

Стрелки

Стрелки, хотя и менее эффектные, чем красотки, обладают такой же грацией, как и стрекозы. Фото изящной стрелки, представленное ниже, это подтверждает.

Стрелки ведут аналогичный образ жизни, но выбирают более скромную добычу. Длина тела изящной стрелки составляет всего 3,5 см, а размах крыльев — 4,5 см. У самца вытянутая голубая грудь с черной полосой и черное брюшко, украшенное тонкими синими кольцами. Крылья узкие и прозрачные. Некоторые самки имеют схожую окраску, в то время как другие выглядят менее выразительно и не имеют полос или колец. Стрелки летают медленно и редко покидают свои места обитания. Их личинки живут и охотятся в стеблях и корнях водных растений. Отличить один вид стрелок от другого сложно, но спутать их с представителями другого семейства невозможно.

Настоящие стрекозы

К семейству из подотряда разнокрылых относятся многочисленные виды стрекоз, такие как болотная, плоская и кровяная. Эти насекомые имеют массивное, широкое и короткое туловище, крылья, смещенные к голове, и темные пятна у их основания. Самка настоящей стрекозы откладывает яйца в воду пруда или тихой речки, а иногда и в прибрежный песок. Крупные нимфы живут в иле.

Плоская стрекоза — насекомое среднего размера. Размах крыльев составляет 8 см, длина тела — 4,5 см. У самок и самцов грудь коричнево-желтоватая, но брюшко самца ярко-голубое, а у самки — коричневое с темными боковыми полосами. В основании обеих пар крыльев находятся темные треугольники, а глаза имеют зеленоватый оттенок.

Кровяные стрекозы выделяются яркой окраской тела — красновато-желтой, оранжевой или коричнево-красной. Эти стрекозы активны с середины лета до ноября. Превращение личинок в имаго происходит всего за пару месяцев.

Кочевники, летуны, хищники и жертвы

Стрекозы обладают уникальными биологическими и экологическими особенностями, определяющими их экологический статус.

Любители временных водоемов.

Стрекозы обитают почти во всех типах пресноводных водоемов, но большинство видов предпочитает временные водоемы, такие как канавы, лужи, болота и пруды. В полузасушливых степях, где водоемы часто временные, стрекозы становятся важной группой амфибионтных насекомых. Видовое разнообразие стрекоз в таких водоемах сопоставимо с постоянными водоемами: 50% одонатофауны Барабы и 31% — Западно-Сибирской лесостепи. На временных водоемах наблюдается высокая численность личинок (100–577 особей/м²), в то время как в других типах водоемов она значительно ниже (9–43). Биомасса личинок в временных водоемах Барабы может достигать 130 г/м², составляя значительную часть зоомассы фитофильных сообществ.

Активные летуны.

Большая часть жизни стрекоз проходит в полете. Они занимают нишу воздушных хищников среди беспозвоночных, подобно птицам среди позвоночных. Стрекозы могут стартовать из любого положения, развивать скорость до 60 км/ч, зависать в воздухе и летать в разных направлениях. Эти уникальные способности вдохновили советского авиаконструктора И. И. Сикорского на создание вертолета. Природа выработала у стрекоз специальные приспособления для борьбы с флаттером — вредными колебаниями крыла во время полета, включая птеростигму, которая помогает гасить воздушные потоки.

Кочевники.

Почти все виды стрекоз способны к перелетам на разные расстояния — от десятков до тысяч километров. Наиболее распространенный тип миграции — кочевание, которое приводит к расселению популяций из мест выплода и освоению новых территорий с водоемами. Эта стратегия важна, так как личинки стрекоз развиваются в мелководных водоемах, существующих недолго. Кочевание происходит постоянно, хотя его интенсивность варьируется в зависимости от вида и уровня обводненности.

Прожорливые хищники.

Стрекозы играют ключевую роль в трофических цепях как облигатные хищники. За время жизни в водоеме (от нескольких месяцев до нескольких лет) личинки аккумулируют значительное количество органического вещества. Их высокая биомасса обусловлена крупными размерами (от 15 до 60 мм) и численностью, особенно во временных водоемах. Личинка стрекозы может съедать за день больше собственного веса, а взрослая личинка достигает 2 г. Они охотятся на головастиков, мальков рыб и личинок других насекомых, включая двукрылых, поденок и водных клопов.

После превращения в имаго аппетит стрекоз не уменьшается. Крупные стрекозы могут ловить лягушат, а каннибализм также встречается. Основу рациона взрослых стрекоз составляют мелкие насекомые, такие как двукрылые цветочные комарики и кровососущие комары. В околоводных биоценозах Барабинской лесостепи взрослые стрекозы могут изымать до 300 кг сырой биомассы насекомых с гектара за сезон.

Личинки стрекоз и объекты их питания: а — длинка и красотка, б — стрелка, в — серолютка сибирская, г — комар-звонец, д — водяной клоп, е — поденка, ж — малярийный комар (личинка и куколка). Фото В. В. Глупова.

Аппетитные создания.

Покинув водоемы, стрекозы становятся частью цепей питания наземных экосистем, где служат кормом для более крупных консументов. Примерно 50% живых и погибших стрекоз съедают птицы, 40% — пауки и насекомые, около 5% — мелкие млекопитающие, амфибии и рыбы.

Богатые водно-болотные угодья Барабы привлекают множество водоплавающих и околоводных птиц, среди которых немало личинок стрекоз. Особенно птицы охотятся на стрекоз в момент их выплода. Мы наблюдали, как на «шведский стол» слетались не только водные, но и сухопутные птицы, такие как воробьи и ласточки, ловя насекомых в полете. Легкие овсянки клевали личинок и имаго, сидя на стеблях водных растений, а грачи захватывали пучки стеблей и ловили стрекоз, балансируя над водой.

Взрослые стрекозы за трапезой: а — коромысло помесное ест стрекозу другого вида — сжатобрюха обыкновенного, б — лютка-дриада ест цикаду; в — стрекоза четырехпятнистая ест пару красноглазок-наяд, г — лютка ест типулиду (комара-долгоножку). Фото автора ( а, б ) и А. А. Емцева.

Дедки

Среди особенностей этих стрекоз выделяются пестрая окраска, широко расставленные глаза и выемка у основания задних крыльев у самцов. Дедки способны к длительным перелетам и предпочитают проточные водоемы с чистой водой, куда самки откладывают яйца прямо на лету.

В Центральной России наиболее распространены три вида дедок: обыкновенный, хвостатый и рогатый. Их названия звучат забавно, как и «бабка металлическая» или «бабка бронзовая». Однако стоит отметить, что дедок также называют речником, а бабок — патрульщиками. Дедка обыкновенный — черно-желтая стрекоза с прозрачными крыльями, окраска которой напоминает осиную.

Личинки дедок прожорливы, крепки и могут закапываться в мягкий ил. Взрослые дедки, несмотря на свою активность, недолговечны и живут не дольше месяца.

Размножение и жизненный цикл стрекоз

Молодые стрекозы активно питаются до достижения половой зрелости. После приобретения взрослой окраски они начинают искать партнера для размножения. Спаривание у разных видов может длиться от нескольких секунд до 3 часов.

Процесс спаривания всегда проходит в воздухе. Самцы равнокрылых стрекоз захватывают самок за переднегрудь, а разнокрылые — за голову.

Стрекозы относятся к насекомым с неполным превращением, проходя три стадии развития: яйцо, личинка (нимфа) и имаго.

Фаза яйца

Плодовитость стрекозы составляет от 250 до 500 яиц. Оплодотворенные самки откладывают яйца в различные водоемы: озера, пруды, ручьи, реки, а также в искусственные водоемы, такие как канавы и оросительные каналы.

Мелкие виды стрекоз используют для кладки яиц затопленные норы и пустоты в стволах деревьев. Самки подсемейства Pseudostigmatinae могут откладывать яйца в чашеобразные листья бромелиевых или на эпифитах. Некоторые виды развиваются в термальных источниках и солоноватых водах.

Самки разнокрылых стрекоз сбрасывают яйца в воду или на коряги, выступающие над поверхностью. Равнокрылые и коромысла размещают кладку во влажном субстрате или в тканях околоводной растительности, делая надрезы яйцекладом. Яйца первых имеют округлую форму, у вторых — продолговатую.

Если кладка происходит весной, развитие личинки в яйце длится 4-5 недель. Яйца, отложенные осенью, зимуют, а личинки формируются до 9 месяцев. Яйца тропических стрекоз развиваются около 3 недель. У одного вида стрекоз из Китая было зафиксировано яйцеживорождение.

Фаза нимфы

В зависимости от вида и климатических условий стрекоза находится в стадии личинки от 3 месяцев до 5 лет, претерпевая от 7 до 11 линек.

Из созревшего яйца появляется предличинка, или преднимфа, размером около 1 мм. Первая линька разнокрылых стрекоз происходит через несколько секунд, а предличинка равнокрылых линяет через несколько минут.

Личинки стрекоз бывают толстыми и короткими или вытянутыми и изящными. У них крупные головы, как у взрослых особей, но они неподвижны. Уникальной особенностью личинок является ловчая маска — растяжимый ротовой орган с острыми зубцами. Заметив добычу, нимфа выбрасывает маску вперед, зубцы вонзаются в жертву, и маска подтягивается обратно. Маски бывают плоскими или шлемовидными.

Личинки стрекоз ведут малоподвижный образ жизни, но, как и имаго, являются хищниками. Некоторые закапываются в ил, другие сидят на водорослях и терпеливо ждут добычу. Активны в основном нимфы из семейства коромысел, которые перемещаются реактивным методом, выталкивая воду из прямой кишки.

Рацион нимф разнокрылой стрекозы состоит из личинок насекомых, обитающих в воде, таких как комары, жуки, веснянки, поденки и водные клопы. Часто они поедают головастиков и мальков мелких рыб.

Равнокрылые стрекозы в личиночной стадии питаются ракушковыми и веслоногими ракообразными, например, дафниями и циклопами.

Нимфы растут и развиваются, с каждой линькой зачатки крыльев становятся более выраженными, и из личинки последнего возраста выходит имаго. Любители фотографий стрекоз могут встретить этих насекомых все лето.

Жизнь имаго длится от нескольких дней до 2 месяцев, а некоторые зимующие виды живут около полугода.

Коромысла

Это большие, яркие и выразительные стрекозы. Представители отряда стрекоз обладают высокой выносливостью: коромысла могут улетать на километры от родного водоема, их даже видели над океаном. Размеры этих насекомых внушают уважение: размах крыльев дозорщика-повелителя (или императора) достигает 8 см.

Грудь у дозорщиков зеленоватая, брюшко — синее с желтым кольцом. Крылья самцов бесцветные, у самок — слегка желтоватые. Органы зрения голубовато-зеленые. Дозорщики обитают у стоячих, часто пересыхающих водоемов. Яйца откладывают в гниющие ткани растений, погруженные в воду. Их крупные личинки могут справляться даже с мальками рыб.

В европейской части России также встречаются представители семейств бабок, люток и кордулегастеридов. Все стрекозы считаются полезными: они поедают кровососущих насекомых и вредителей, а сами служат пищей для птиц и рыб.