8. Сила тяжести

Гравитационное поле Земли, резко влияющее на формообразование и физиологию крупных животных, не столь существенно отражается на жизни насекомых. У насекомых нет необходимости иметь мощные опорные конечности. Падение с большой высоты обычно не приводит к гибели, так как поверхность их тела настолько относительно велика, что сопротивление воздуха резко замедляет скорость падения. Пострадать от падения на камень или асфальт могут, по–видимому, только крупные жуки и то только в том случае, если они не успеют расправить крылья.

Свободное перемещение насекомых по вертикальной поверхности, поверхности с отрицательным углом и по потолку также связано с их малыми размерами. Сцепления коготков с шероховатостью субстрата, прикрепления с помощью небольших присосок или поверхностного натяжения секрета, выделяемого на конце лапки оказывается вполне достаточным, чтобы удержать тело насекомого от падения.

Некоторые сложности возникают у насекомого в связи с необходимостью удерживать гибкое брюшко над субстратом. Такое поддерживание требует постоянного тонуса мышц, правда, не очень большого, благодаря малому размеру насекомых и, соответственно, высокой эффективности их мускулатуры. Грифельки на брюшке щетинохвосток, по–видимому, представляют собой скользящие опоры, удерживающие брюшко. Нередко напитавшиеся или готовые к откладке яиц насекомые увеличивают свой вес вдвое и даже более. Брюшко у них провисает, поэтому такие насекомые предпочитают садиться на вертикальные поверхности вверх головой. Крупные стрекозы успешно пользуются своим весом, вылезая при линьке из шкурки.

Сила тяжести может не только непосредственно воздействовать на насекомое, но служит и сигнальным фактором. Направление против силы тяжести – это направление к выходу в открытое пространство с меньшей влажностью, большей освещенностью и обычно с более высокой температурой. Кроме того, насекомое, упавшее по каким–либо причинам с растения, возвращается к месту своего обитания по стеблю, используя силу тяжести как ориентир направления.

Такой отрицательный геотропизм у некоторых насекомых может быть очень резко выражен. Известно, что саранчовые некоторых видов, помещенные в садок, поднимаются по стенкам вверх и спускаются к корму, лежащему на дне садка, не раньше чем через двое суток.

Положительный геотропизм используют обитатели почвы. В опытах М.С.Гилярова почвенных насекомых помешали на двухслойные образцы почвы. Если вверху был влажный слой, а внизу совершенно сухой, то более четверти всех насекомых все же спускались в нижний слой и там погибали. В противоположном случае, когда влажным был нижний слой, что обычно и бывает в природе, в нем оказалось 100% выпущенных насекомых.

Геотропизм зависит также от возраста имаго. Например, только что выведшиеся дрозофилы сначала обладают резко выраженным отрицательным геотропизмом, потом он ослабевает, а позже опять усиливается. На протяжении жизни трихограммы каждые 2–3 ч происходит довольно регулярное чередование отрицательного и положительного геотропизма. Отрицательный геотропизм приводит трихограмму на верхушку растения, что способствует взлету и началу миграции с помощью токов воздуха, положительный же геотропизм обеспечивает спуск самки по растению в поисках яиц для заражения. Жертва трихограммы – яйца бабочек – чаще всего находятся на нижней части растения.

Геотропизм меняется и с сезоном. Так, подкоровые клопы Aradidae весной после зимовки стремятся подняться вверх по стволам деревьев, а осенью, наоборот, спускаются вниз. Зиму они проводят у оснований стволов деревьев в местах, хорошо защищенных от холода снегом. Сигналом, приводящим к изменению геотропизма, является устойчивое снижение температуры.

Очень интересен вопрос о приливных воздействиях силы тяжести, связанных с движением Луны вокруг Земли. Приливы имеют место не только на морях и океанах. Твердая земная кора на широте Москвы регулярно поднимается в результате притяжения Луны примерно на 30 см. Вопрос о влиянии силы тяготения Луны был экспериментально изучен швейцарским энтомологом Ф.Шнейдером (F.Schneider, 1964). В опытах регистрировалось направление оси тела майских жуков, находящихся в чашках Петри. Эти наблюдения проводили в подвальном помещении, в темноте и при постоянной температуре. Были обнаружены своеобразные и периодические изменения ориентации жуков. Автор предположил, что одной из причин таких изменений является тяготение Луны. Действительно, когда в опытах поблизости от камер с жуками помещали большой свинцовый груз, создававший локальную силу притяжения, равную лунной, ориентация жуков определенным образом изменялась. Картонные же модели свинцового груза совсем не влияли на ориентацию. Добавим, что жуки были изолированы от груза и не могли его видеть.

При длительной записи в лабораторных условиях ритма активности некоторых бабочек–совок было обнаружено отчетливое повышение их активности перед новолунием и полнолунием. Именно в это время притяжение Луны является максимальным.