Бабочки. Основы систематики, среда обитания, жизненный цикл и магия совершенства

Johann Brandstetter, Elke Zippel

WIE SCHMETTERLINGE LEBEN

Wundersame Verwandlungen, raffinierte Täuschungen und prächtige Farbspiele

Впервые опубликовано на немецком языке издательством Haupt Bern

Перевод с немецкого Александры Громовой

Научный редактор: М. С. Вишневская, кандидат биологических наук, ведущий специалист СПбГУ (Научный парк, РЦ Хромас)

© Haupt, Bern, Switzerland, 2019

© Johann Bramdstetter, all illustrations

© Громова А. Д., перевод на русский язык, 2021

© Издание на русском языке, оформление. ООО «Издательская Группа «Азбука-Аттикус», 2021

КоЛибри®

* * *

Предисловие иллюстратора

Бабочки – чудесные насекомые, часто ослепительно красивые. Они восхищают человека богатством красок и радуют легкостью полета. В то же время многие их виды находятся под угрозой исчезновения и остро нуждаются в защите.

Точные знания о бабочках доступны немногим, а потребности этих насекомых изучают лишь отдельные специалисты, так что от большинства людей тайная жизнь чешуекрылых остается скрыта. Особенно это касается ночных бабочек, которых примерно в десять раз больше, чем ярких красавиц, ведущих дневной образ жизни. Знали ли вы, что многие гусеницы приспособлены к питанию строго определенными растениями и скорее умрут от голода, чем станут есть что-то не то? А о том, почему бабочки в высокогорьях часто имеют необычно темную окраску или что некоторые гусеницы живут в воде? У каждого вида чешуекрылых свои особенности, обеспечивающие его выживание.

Бабочки – часть нашей жизни. Они не только опыляют цветки и служат пищей певчим птицам. Благодаря особенностям жизненного цикла они на протяжении многих тысячелетий во всех культурах ассоциировались с метаморфозами духа и души, став символом легкости и перевоплощений. Чтобы мы и дальше могли радоваться встреченной на весенней прогулке лимоннице или порхающему над летней душистой поляной махаону, бабочек нужно защищать.

Меня жизнь бабочек завораживала с самой ранней юности. Ученый фиксирует свои наблюдения с помощью записей, а я с тех самых пор сохраняю их в виде набросков. Но меня интересует не только бабочка сама по себе, порхающее передо мной яркое чудо. Я все глубже погружаюсь в многообразие взаимосвязей и переплетений, из которых состоит ее жизненная среда в целом. Какие растения ей нужны на разных стадиях развития? Какие особенности характерны для бабочек, а какие для гусениц данного вида? Какие абиотические факторы играют роль? Какие враги угрожают особи? Каждому мотыльку требуется совершенно определенная, подходящая именно ему среда обитания: склон холма, лесная опушка, речной берег… Каждый вид способен выжить только в условиях точной настройки и слаженного действия различных биологических факторов. Быстро становится ясно: чтобы сохранить бабочек, необходим набор строго определенных сложных параметров. Так что эффективная защита отряда чешуекрылых – задача трудная и многоплановая.

Все это стоит перед моим внутренним взором, когда я воплощаю свои наблюдения в рисунке, удерживая в поле зрения весь окружающий бабочку микрокосмос как единое целое… Именно в таком виде мне хочется передать в своих работах магию этих восхитительных созданий, заслуживающих защиты. Мало-помалу у меня накопились изображения небольшой части отряда чешуекрылых, в котором на данный момент известно более 175 000 видов. Эльке Циппель в тексте книги проследила за тайной жизнью изображенных мной насекомых, порой затрагивая и более глубокие взаимосвязи, и вместе с ней мы надеемся, что нам удастся передать читателю свое любопытство и восторг.

Иоганн Брандштеттер

Бабочки и их среда обитания

(1) Желтушка степная, самец; (2) Толстоголовка-запятая, самец; (3) Голубянка аргус, или Аргус большой, самец; (4) Сатир железный; (5) Медведица пурпурная, самец; (6) Голубянка арион, самец (совр. Phengaris arion); (7) Буроглазка мегера, самка; (8) Melitaea didyma – шашечница красная, или дидима, самец; (9) Засушливые луга с песчаной почвой; (10) Известняковые луга с бедными почвами… Почва богата щелочами. Воды здесь больше, чем в песчаной почве.

Скупая почва, пестрое разнотравье: среда лугов с бедными почвами

Издалека открытая поверхность без деревьев кажется сухой и бесплодной. В жаркий летний день воздух дрожит, и пучки травы на песчаной почве как будто отливают серебром. Висит пряный аромат сосен и можжевельника. Вот летит большая светло-желтая бабочка. Плавный полет объясняет название ее семейства: это парусник подалирий (Iphiclides podalirius), одна из самых крупных бабочек Центральной Европы с размахом крыльев до 8 см. Когда подалирий ненадолго присаживается на головку букашника горного, становятся видны идущие сверху вниз черные полоски на бледно-желтом фоне крыла и характерные хвостики на задних крыльях.

Совка клеверная серая

Далеко не все бабочки засушливых и полузасушливых областей Германии такие приметные, как подалирий. Нужно смотреть очень внимательно, чтобы найти на камнях или на земле среди сухих стеблей и листьев сатира железного (Hipparchia statilinus), совку клеверную серую (Callistege mi), буроглазку мегеру, которую также называют краеглазка мегера (Lasiommata megera), или бархатницу бризеиду (Chazara briseis). Бабочки этих видов сидят на сухой земле или в увядшей траве, сложив крылышки. Нижняя поверхность крыльев у них невзрачная, серо-коричневая с мраморным узором или тонкими линиями, благодаря чему насекомые почти невидимы.

Бризеида

Гусеницы этих видов тоже хорошо маскируются. Вытянувшись, они становятся похожи на стебелек: одни – на зеленый, другие – на сухой. Гусеница выходит из яйца перед наступлением зимы, но сначала питается мало или вообще ничего не ест. Вместо этого маленькие мастера выживания забираются под кустики травы. Как только ранней весной появляется первая нежная, а главное, питательная свежая зелень, гусеницы, ведущие ночной образ жизни, начинают поедать разнообразные злаковые или, как, например, клеверные совки, бобовые растения. Днем они прячутся от птиц и пасущихся животных среди растительности. К лету, когда свежей зелени становится меньше, гусеницы вырастают и окукливаются в мертвом почвенном покрове. Для бабочек, которые проводят в состоянии куколки около двух недель и появляются в середине лета, в это время года все еще достаточно пищи. Им не нужны свежие листья, они сосут нектар. Многие чешуекрылые предпочитают фиолетовые цветки растений, обычно цветущих летом, например скабиозы, васильков или различных видов чертополоха.

Пестрая цветущая поляна и пастбище с порхающими бабочками олицетворяют лето и нетронутую природу. Это такая же часть культурного ландшафта, как пашни, межи, живые изгороди, лиственные и смешанные леса. Они возникли в результате сельскохозяйственной деятельности, которую люди вели на протяжении десятков или сотен лет и под действием которой в зависимости от свойств почвы, климата и количества воды в разных местах развивались определенные характерные сообщества растений и животных. При этом решающую роль играло наличие в почве питательных веществ. Чем беднее почва, тем более пестрые и разнообразные цветы на ней растут и тем разнообразнее здесь будет фауна бабочек. На первый взгляд это кажется парадоксом, но он легко объясняется: на богатой питательными веществами земле стремительно вырастают мощные конкурентоспособные растения. Эти быстрорастущие или образующие столоны виды, например злаковые или осоковые, глушат рост более слабых конкурентов, забирая у них свет и питательные вещества. Поэтому переудобренные луга в современном сельскохозяйственном ландшафте однообразно зеленые – зеленая пустыня. Если же в почве наблюдается дефицит питательных веществ, появляется место для растений-«голодарей»^[1], к которым относятся многие виды с яркими пестрыми цветками.

Чем более бедная и скупая на лугу почва, тем больше шансов увидеть красную шашечницу, или дидиму (Melitaea didyma). Бабочки этого теплолюбивого вида летают только там, где много открытых участков почвы и она быстро прогревается. Гусеницы дидимы питаются различными растениями, взрослые бабочки тоже не слишком привередливы и сосут нектар из цветков растений разных видов.

Кроме того, для флоры, а значит, и для фауны луга с бедной почвой большую роль играет содержание в почве кальция. Известняковые луга и поляны относятся к самым богатым биотопам Центральной Европы, где обитает много редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений. Типичны для этой среды шалфей луговой, гвоздика картузианская, прострел обыкновенный и различные виды орхидей. Как правило, известняковые луга более пестрые и разнообразные, чем те, что образуются на богатых кремнием песчаных почвах, где растут, например, букашник горный, булавоносец седоватый, бессмертник песчаный и щавелек обыкновенный.

Сидя на булавоносце, самка толстоголовки-тире (Thymelicus lineola) откладывает на его нежные листья маленькие группы яиц. Гусеницы выходят перед зимой, а питаться начинают только весной. Они хорошо маскируются благодаря зеленой, как листья, окраске. К тому же для верности личинка устраивает себе небольшое укрытие в виде трубочки: слегка обкусывает лист с обеих сторон, отчего тот сворачивается, скрепляет получившуюся бороздку несколькими шелковинами – и вот уже домик готов.

Гусеницы толстоголовки-запятой (Hesperia comma) строят похожие чехлики из сухих остатков растений. Они окукливаются в мертвом покрове на земле, и сначала вылупляются самцы, которых можно узнать по темным полоскам на верхней поверхности передних крыльев. В этих полосках-«запятых» находятся андрокониальные чешуйки^[2]: они испаряют половые аттрактанты, или феромоны, стимулирующие самок к спариванию. В середине или конце лета, с начала июня до середины сентября, стоит взять лупу и внимательно рассмотреть куст овсяницы овечьей. Может быть, вам удастся обнаружить яйца, которые самка отложила после спаривания на верхней части листьев. Они похожи на маленькие белые жемчужинки.

Среди жителей пышных цветочных полян особенно выделяются маленькие бабочки двух семейств: это летающие стайками голубянки, верхняя сторона крыла у которых часто имеет голубой цвет, и пестрянки, обычно покрытые красными пятнышками. Широко распространены виды голубянка аргус (или большой аргус, Plebejus argus) яркого небесно-синего цвета и пестрянка глазчатая, или краинская (Zygaena carniolica). Голубянка арион (Phengaris arion) – один из очень редких видов, во всей Европе находящихся под усиленной охраной. Голубянки и пестрянки ведут дневной образ жизни, и на полузасушливых лугах и лугах с бедными почвами, если те еще не удобрены или удобрены слабо и на них много цветков, этих бабочек можно увидеть повсюду. То же можно сказать о пестроглазке галатее (Melanargia galathea), которая получила свое немецкое название, Schachbrett^[3], за черно-белый узор. В отличие от многих других бабочек, пестроглазка галатея разбрасывает белые круглые яйца среди растений, а не откладывает их целенаправленно на кормовые растения гусениц. Личинки, употребляющие в пищу различные злаковые, выходят из яиц примерно через три недели, зимуют в мертвом покрове и перед этим не питаются. Чтобы они не погибли от голода, хороший запас провианта ждет их уже в яйце, поэтому яйца у этого вида необычно большие, до миллиметра в диаметре.

Многие виды растений и животных Германии, обитающие в открытых местах с сухой, бедной питательными веществами почвой, происходят из степных районов Азии. Они пришли в Центральную Европу вслед за отступающим ледником и прижились здесь. Растения и животные и сегодня расширяют свои ареалы, активно или пассивно проникая в новые районы. Одни виды путешествуют «зайцем» на автомобилях и самолетах, другие осваивают неизведанные пространства своими силами. К последним относится желтушка степная (Colias erate), – как и подалирий, она хорошо летает. Желтушка степная происходит из азиатских степей. Она распространилась по Дунаю до Центральной Европы в конце 1980-х годов. Первые сообщения о ней в Австрии появились в 1990 году. В Бранденбурге первое упоминание вида датируется 1995 годом. Здесь, как и в восточных частях Баварии и Саксонии, его можно было несколько лет наблюдать в больших количествах. Сейчас встречаются лишь отдельные особи, и, чтобы узнать, закрепится ли вид в этих краях надолго, остается только ждать.

Если вы думаете, что с наступлением ночи бабочки с лугов и полей исчезают, вы сильно ошибаетесь. Ночные бабочки и по числу, и по разнообразию видов значительно превосходят тех, что порхают над землей в дневное время. Мы познакомим вас с некоторыми видами, которые в изобилии летают над лугами и пастбищами по ночам. Представим один из них уже сейчас: это прекрасная медведица пурпурная (Diacrisia purpurata). Чтобы увидеть ее, нужно выйти в путь попозже, потому что бабочка активна только с полуночи и до рассвета. Днем она отдыхает среди растений и взлетает исключительно в случае опасности. При этом она отпугивает потенциального хищника^[4] красными задними крыльями, которые внезапно появляются у него перед глазами. Гусеницы медведицы пурпурной неприхотливы. Они относятся к полифагам, то есть питаются не каким-то одним видом растений, а довольно большим их числом. Пищей личинкам служат различные полевые цветы.

Коса и овцы за разнообразие бабочек

В те времена, когда в Центральной Европе господствовали более или менее густые леса, здесь было не так много открытого пространства без древесной растительности. Луга встречались там, где паслись туры, мамонты, зубры и другие крупные травоядные, а также по берегам рек и ручьев, где благодаря естественному движению водных потоков возникали временно затопляемые равнины и крутые обрывы, либо в местах, где в засушливые годы леса сгорали. Кроме того, деревьев и в древности не было на крутых, открытых солнцу скалах. Но, с тех пор как человек стал выкорчевывать лес, чтобы возделывать поля и получать сено и солому, культурный ландшафт Центральной Европы образуют открытые пространства. Их нужно регулярно выкашивать или пасти на них скот, иначе они покрываются кустарником и постепенно снова превращаются в лес.

Буроглазка мегера

В последние годы открытые пространства с бедными почвами все более стремительно исчезают, особенно к северу от Альп. Во многих регионах на бедных питательными веществами и полузасушливых лугах исчезла масса некогда многочисленных видов растений и животных. Например, когда-то распространенный во всей Центральной Европе сатир железный и часто встречавшийся раньше подалирий сегодня сохранились лишь в некоторых районах с благоприятным климатом на юге и востоке Центральной Европы.

Сатир железный

Замедлить сокращение видов или вообще повернуть этот процесс вспять можно только большими усилиями. Многим бабочкам нужны обширные комплексы биотопов со сложной структурой. Сатир железный днем летает над просторными песчаными или каменистыми поверхностями со скудной растительностью. По ночам он скрывается в редких лесах или рощицах по соседству, ночуя на древесной коре. Подалирий откладывает яйца на низких кустах терна, где сухо и тепло. Для мощного полета ему нужно большое количество богатых нектаром цветков, а для спаривания он ищет отдельно стоящие деревья и кустарники. Буроглазка мегера (Lasiommata megera) тоже населяет протяженные комплексы биотопов. Днем самец этого вида сидит на стене, валуне или уступе и высматривает с такого «пункта наблюдения» пролетающих через его участок самок, чтобы с ними спариться, а других бабочек, если они подлетают, прогоняет.

Подалирий

Таким образом, узкая цветочная полоска или крошечный участок сухого откоса с двумя-тремя растениями, которыми теоретически могли бы питаться гусеницы, не решают проблемы! Бабочкам нужны биотопы обширной площади, где самки найдут правильный, порой очень специфический микроклимат, чтобы отложить яйца, где достаточно растений для питания гусениц, а для взрослых особей во время полета всегда в изобилии будет нектар. Законы об охране нескольких видов, которые действуют по всей Европе или в отдельных странах, не помогут, если в сельском и лесном хозяйстве и дальше будут масштабно уничтожать ценные биотопы чешуекрылых из соображений «надлежащей производственной практики». Несмотря на десятилетия настойчивых предупреждений и призывов со стороны биологов, продолжает использоваться огромное количество инсектицидов, а в почву по-прежнему в избытке вносят удобрения – будь то энергоемкие в производстве неорганические соединения или жидкий навоз, который образуется в качестве отходов промышленного животноводства.

В то же время неплодородные площади либо перестают обрабатывать, так что они порастают кустарником, либо разводят на них леса. Эксплуатировать бедные питательными веществами участки тоже сложно, обычно они считаются бесплодными. На таких территориях все чаще устраивают биогазовые установки или солнечные электростанции, чтобы с минимальными последствиями для климата утолить энергетический голод нашего общества. Но при этом нередко исчезают ценные биотопы.

Правильный уход за оставшимися, часто очень маленькими и расположенными далеко друг от друга полянами и лугами с бедными почвами в рамках охраны природы представляется все более сложным. Если скот выпасать слишком интенсивно или полностью выкосить луг и сразу убрать скошенное, можно уничтожить кормовые растения гусениц и их самих. Если на дернине под корень скормить скоту или выкосить всю траву и не оставить цветков, гусеницам будет негде спрятаться, а бабочкам – нечего есть. Нужно правильно управлять процессом, на некоторое время оставляя то одну, то другую часть пространства в покое. То, что такой мозаичный, или «хаотичный», принцип возделывания необходим, чтобы защитить богатые видами биотопы открытых местностей и опушек, известно уже давно. И все равно в богатой Центральной Европе выделяют недостаточно средств, чтобы правильно поддерживать ценнейшую среду обитания растений и животных в культурном ландшафте.

К югу от Альп и в сухих альпийских долинах еще сохранились просторные поля и пышноцветные луга с бедными почвами и множеством бабочек. Но и здесь среда обитания чешуекрылых все чаще уничтожается ради интенсивно возделываемых виноградников или расширения яблоневых садов. Кроме того, широко применяющиеся инсектициды ветром заносит в соседние области с сохранившимися биотопами, где эти вещества отрицательно воздействуют не только на бабочек, но и на множество других видов растений и животных.

Возможно, причины вымирания видов исследованы еще не во всех подробностях, но самые существенные из них известны уже много десятков лет. Мы знаем, как беречь, сохранять и поддерживать богатые видами поляны и луга с бедными почвами. Чтобы бабочки и другие насекомые и дальше могли порхать над ними, нужны всего лишь желание общества и политическая воля. Времени уже осталось мало.