Asopis Nová Akropole č. 3 2003

Náš rozhovor musel začít podle vzoru. Otázka první: je vaše příjmení skutečně takové, nebo je to profesionální pseudonym? Otázka druhá: který motýl je nejkrásnější? Entomologa Sergeje Anatoljeviče Sačkova by takové otázky nepřekvapily. Sám nás ale během rozhovoru nejednou překvapil: ukazuje se, že to nejzajímavější na jeho vědě není největší ani nejkřiklavější. Nějaký nenápadný tvor vám také vyrazí dech, když se na něj podíváte zblízka – doslova a do písmene.
S.A. Sachkov, doktor biologických věd, vedoucí Laboratoře živočišné systematiky a faunistiky, Samara State University

• Sergei Anatolyevich, některé z nejznámějších sbírek na světě jsou sbírky motýlů. Snad každá kolekce má svou jedinečnost?

Samozřejmě. Nejdůležitější věcí v každé vědecké sbírce je přítomnost typových materiálů, tedy těch referenčních materiálů, kterými je druh popsán. Tato kolekce získává celosvětový význam. Největším úložištěm typů je Britské muzeum v Londýně (75 % světových typů fauny). Nejen hmyz. Je tam zastoupeno vše od prvoků po kytovce. Podle údajů na konci 80. let minulého století měli asi 25 milionů hmyzu. Abyste si představili, co to je, je snazší zvážit kolíky, na kterých jsou připnuté. Mám podezření, že jsou to tuny kovu.

Sběrový materiál od entomologů není neobvyklý. Děti zaměstnanců často přicházejí a chtějí vidět motýly. Jedna sedmiletá dívka na mě udělala nesmazatelný dojem. Ukázal jsem jí krabice s motýly a ona se na ně, na rozdíl od ostatních dětí, dívala čtyři hodiny v kuse. Nebylo to však žádné potěšení, obvykle charakteristické pro děti – na konci sledování se dítě obrátilo ke své matce a řeklo: „Mami, jaký obří hřbitov!“ Připadal jsem si jako sériový maniak. Jedná se o desítky tisíc jedinců. Bez toho všeho se bohužel neobejdete, i když nyní nemá smysl je chytat každý rok. Instalujeme pouze vizuální přehled.

• Vypadá to asi zajímavě: dospělí se scházejí a diskutují o takových malých stvořeních – motýlech.

Nejčastěji se to děje. Entomologie je mužská specialita, která je spojena především s expedicemi. Jen několik procent entomologů jsou ženy. Někteří entomologové se zabývají taxonomií motýlů. Jejich výzkum spočívá v konstrukci fylogenetického diagramu rodiny, rodu nebo řádu. Jiní vytvářejí seznam druhů ze stejné oblasti.

Motýli jsou úžasná stvoření. Mají smysly, které my lidé nemáme. To umožňuje motýlům detekovat pachy, vibrace a zvuky, které jsou pro člověka nepřístupné na velkou vzdálenost. Například u motýlů není vyvinutý sluch, ale produkují a vnímají zvuky. Každou chvíli cvrliká masa Orthoptera. Zvuk vzniká v důsledku tření různých částí těla o sebe: u někoho se křídla třou o břicho, u jiného o tlapky. Existuje celá řada mechanismů, ale vydávání takových zvuků je očekávání, že budou slyšet. Hmyz má uši na holeních. A existují zcela jedinečné orgány – sympatické orgány, které se nacházejí na prvních segmentech břicha. Tyto orgány mohou určitou frekvenci zvuku nejen vnímat, ale i generovat. Zvuk motýlů je často používán v jejich soubojích s netopýry. Motýl vyvede myš v omyl tím, že vyšle falešný signál, a myš je na zlomek vteřiny zmatená. To často stačí k tomu, aby hmyz provedl manévr a odešel.

Motýli nemají sociální organizaci jako mravenci, včely nebo termiti. Existují ale druhy, které se často shromažďují v hejnech, obvykle kvůli migraci. V jiných situacích se jedná o zcela samostatné a autonomní jedince, prakticky ničím nesjednocené i přes jejich vysokou tlačenici.

• Existují skutečně stěhovaví motýli? Kam letí?

Otázka, kam motýli migrují, zůstává pro vědce obtížná. Není to cesta, která je složitá, je to jen to, co bylo sledováno. Ale mechanismy, které určují tuto cestu, jsou záhadou. U ptáků tento mechanismus stále není objasněn. Byla diskutována role geomagnetického pole a obraz hvězdné oblohy. Nebo to všechno dohromady hraje rozhodující roli? U hmyzu jsou věci ještě složitější než u ptáků. Paradoxem je, že se snáze organizují. A s takovou jednoduchostí organizace je velmi obtížné rozeznat mechanismy, které by byly regulovány všemi těmito počátečními signály. Jednoduchost motýlů ztěžuje hledání příčiny migrací.

Monarch lety

Klasickým příkladem stěhovavých motýlů je panovník. Na jaře a na podzim podnikají tyto motýly dlouhé cesty. Na podzim odlétají monarchové z celé Severní Ameriky na jih v široké frontě a urazí vzdálenost 3000 km. Zimují v Mexiku, na Floridě, na Kubě a na Bahamách. Z generace na generaci přezimují na stejných stromech a pokrývají listy a větve souvislou živou hmotou. Motýli obvykle sedí nehybně, jen když začne být slunce příliš horké, neochotně zalezou do stínu. Do jara ožívají, navštěvují místní květiny a postupně migrují na sever. Po cestě nakladou motýli vajíčka na mléčnici a umírají a mladší generace pokračuje v cestě domů. Na podzim se motýli nově příchozí na sever shromažďují v hejnech a sledují cestu svých předků na jih. Pro vědce zůstává záhadou, jak nová generace bude znát cestu k samotným větvím stromů, na kterých jejich rodiče trávili zimu, protože oni sami tyto stromy nikdy neviděli!

• Starají se motýli o své potomky?

Vůbec se o ně nestarají. Téměř všechny druhy se o své potomky starají předem. Jejich úkolem je připravit vše potřebné. Některé druhy se adaptovaly velmi zajímavě. Samice například pytlovců vůbec nelétají. Někdy jsou zbaveni téměř všech orgánů a jsou jen vakem naplněným vejci: žádné oči, žádné antény, žádné nohy – nic. Některé druhy kvůli tomu ani neopouštějí schránku kukly. Víko spadne z hlavy (tam, kde jde pytel do hlavy) – to je vše, samec si na toto místo sedne, břicho se teleskopicky vysune a dojde k páření. Jakmile housenky vajíčko opustí (a samička do této doby zemře), první věc, kterou udělají, je sežrání skořápky vajíčka a vlastní matku. Existují ale i partenogenetické druhy, u kterých samci dosud nebyli objeveni.

• Znamená to, že takové druhy jsou prastaré?

Žádný. Faktem je, že partenogeneze jako biologický jev vznikala v evoluci mnohokrát v nepříbuzných skupinách. Tento jev je znám i u obratlovců. Takové druhy jsou spíše slepou větví evoluce. Do jisté míry to lze považovat za hranici dokonalosti. Velmi výhodné: populace je vždy poměrně vysoká, samci nejsou vyžadováni, a proto není vyžadována statisticky spíše vzácná situace, kdy se setkáte s pohlavími a pářením. Jakmile je samice připravena, začne klást vajíčka. Stává se, že u partenogenetických druhů se v populaci neočekávaně objeví samci. Jak ukazuje pozorování, je to obvykle spojeno s některými kritickými událostmi pro tento druh: těmi, které vyžadují genetické posílení populace.

• Sergeji Anatoljeviči, v našich bylinkových zahradách je vždy spousta motýlů. Co přitahuje motýly do zahrad?

To lze přičíst trofickému reflexu. Květinové aroma je spojeno se zdrojem potravy. A od okamžiku, kdy se objevily kvetoucí rostliny a květ jako rostlinný rozmnožovací orgán, prakticky začala koevoluce kvetoucích rostlin a hmyzu, který je jejich opylovači. Jak květiny přitahují hmyz? Jsou velké, jasné a hmyz je vidí. Pokud jsou květy malé, pak se často shromažďují v květenstvích a samotné květenství je hmyzem vnímáno jako velká barevná skvrna. Ale vizuální podnět působí na poměrně blízkou vzdálenost. A to už není statisticky pravděpodobná situace: co když hmyz nelétá na dohled květiny. Zbývá ještě jedno dráždidlo – čichové, čichové. Kde je cítit, tam na hmyz čeká potrava: nektar, pyl, některé části květu a někdy i bizarnější formy komunikace. Například květy některých orchidejí velmi úspěšně napodobují stejný hmyz a zpravidla zástupce něžného pohlaví. Samec si splete květinu se samičkou, udělá páření, pokusí se pářit, ale rychle zjistí, že se spletl. Struktura květu takových orchidejí má jedinečný mechanismus, který je poháněn tlakem hmyzu na „přistávací plochu“. Okvětní lístek se sklání dolů a dodává samci dvě pylová zrnka. Samec s nimi odlétá. Obvykle, než samec najde skutečnou samici, „přistane“ na několika takových „letištích“, čímž plní svou hlavní ekologickou roli spojenou s opylováním orchidejí.

A takových příkladů koevoluce je mnoho. Před několika lety byl na Madagaskaru objeven a popsán druh jestřába obecného, ​​který je pro vědu nový. Jestřábník, kterým saje nektar, zřídka přesahuje 6–8 cm a květ rostliny nalezené na Madagaskaru má překvapivě úzkou (2–3 mm) nálevku dlouhou 30 cm . Když se rozhodli rostlinu sledovat noční kamerou, objevili nový druh jestřába. Přiletěl tajemný tvor a otevřel obří sosák. Tak byl objeven jestřábník, který dokáže opylovat pouze tuto květinu a právě nektar této květiny pro ni může být jedinečnou potravou. Představte si, že někdo z tohoto tandemu zmizel. Zjevně i takové evoluční vrtochy jsou slepé uličky: nejvyšší úroveň koadaptace, nejvyšší úroveň exotické kombinace funkcí a hlavně morfologie vede k nemožnosti dalšího vývoje. Evoluční vývoj by zde zřejmě měl mít výbušný charakter. Vznik takových partnerství však zpravidla probíhá hladce a pomalu, a proto ve skutečnosti dosahují nejvyšší dokonalosti ve vzájemné službě.

• Sergey Anatolyevich, motýli jsou rozděleni na denní a noční motýly. Jak přísné je toto rozlišení? A spí motýli?

Ano, motýli odpočívají. Ale klidová fáze motýlů není fází spánku v obecně přijímaném lidském smyslu. To je stav, ve kterém se prakticky nedá přežít. Motýli se stávají letargickými a jejich metabolická aktivita klesá. Ke konci dne aktivita některých druhů hmyzu klesá, ale objevují se jiné druhy, které jsou přes den v neaktivním stavu: protože vysoká teplota a nízká vlhkost jsou pro ně destruktivní, odpočívají přes den někde pod listem nebo kůrou . A jakmile se objeví sada odpovídajících podmínek, jsou aktivovány. Denně se to shoduje s večerním časem. Ne proto, že by milovali tmu. Přírodu můžete oklamat simulací podmínek a poletí v normálním světle. Experimenty, kdy jsou „noční“ a „denní“ motýli nuceni žít za stejných podmínek, provádí sám život. Zde procházíte trávou a překvapujícími druhy s evidentně soumrakovou aktivitou. Nepadají, létají. Ale pro ně je to období nepohodlí. Znovu se schovávají, dokud je někdo nevyruší. Můžeme říci, že rozdělení motýlů na „denní“ a „noční“ je velmi libovolné.

V noci se ke světlu hrne mnoho hmyzu. Předpokládá se, že noční hmyz se za letu orientuje pomocí přirozeného světla Měsíce a umisťuje oči pod určitým úhlem k jeho paprskům. Proto, když letěli v přímé linii ke zdroji umělého světla, začnou „ze zvyku“ popisovat kruhy a dívají se na světlo jakoby ze strany.

Motýli reagují především na světlo. Navíc existuje hmyz, který v tomto ohledu hodnotí úroveň osvětlení v desetinách luxů. Ztlumíme světlo o jednu desetinu luxu a oni to vnímají jako tmu. Pokud přidáme stejné množství, budou to vnímat jako světlo. Světlo jako nejstabilnější faktor je signální erupce, která spouští mechanismy adaptace hmyzu na sezónní období roku, které existuje nejen v zeměpisných šířkách se sezónně periodickým klimatem. V tropických zeměpisných šířkách existují také období: období dešťů, období sucha. Nebýt světla, motýli by neměli šanci na úspěch.

• Sergeji Anatoljeviči, motýli jsou velmi krásní. Co vědci vědí o vzoru na křídlech motýlů?

Tohle je celý epos. Na jedné straně je kreslení motýlů velmi informativní věc. Na druhou stranu je velmi adaptivní. Kresba nám do značné míry umožňuje identifikovat podobné taxonomické kategorie, na kterých je založen stávající systém morfologických znaků. Kresba je signálem pro sexuálního partnera. Navíc, kromě viditelného vzoru, má motýl skryté obrysy, které lze rozlišit pouze v ultrafialové části spektra. Každý zná například citrónovou trávu – žlutého motýla s malou oranžovou tečkou. Ale když se podíváte na jeho křídlo v ultrafialovém spektru, uvidíte uprostřed obrovskou skvrnu poloviční velikosti křídla. Nikdo to nevidí kromě samotných motýlů. Proč to potřebují? Za prvé, pachové signály fungují na velké vzdálenosti, ale na krátké vzdálenosti nemusí být kvůli jejich vysoké koncentraci pro konečné navádění příliš správné. Pak se vizuální signál – kresba – ukazuje jako rozhodující. Struktura obrázku umožňuje jedincům opačného pohlaví mezi milionem náhodných spolucestujících najít ty, kteří je zajímají. Zbytek je odmítnut.

Kresba také poskytuje obrovské příležitosti pro mimiku. Existují druhy, které napodobují ptačí exkrementy a spadané listí. Ale kresba může být i specifičtějším případem sexuální komunikace. A nakonec nesmíme zapomenout, že jsou prvky kresby, kterým nerozumíme, které považujeme za funkčně neopodstatněné.

Ale to není všechno. Funkce kreslení je mnohem rozmanitější. Pro účely letecké kamufláže budov byla tedy použita mimika vzoru křídel motýlů. Znáte maskovací síť, která imituje rozřezání reliéfu v podobě odlesků, kontrastních skvrn, které se zdají být neharmonické atd.? Ve skutečnosti to vytváří efekt rozřezání. A z velké výšky skryje i obrysy objektu. Poprvé byly takové pláště použity v Leningradu během války a německé letectví ztratilo do značné míry orientaci. Zdálo by se to jako naprosto neuvěřitelná věc: kresba motýlů a války!

Kde tráví zimu motýli?

Když v říjnu s baterkou vylezete na půdu dachy u Moskvy, můžete vidět spící motýly: denního páva, složená křídla, visící, přidržující se nohama na trámu. Najdete tam i úly. Motýli nejsou teplokrevní tvorové, a tak se zimy nebojí. Citronová tráva většinou přezimuje pod starou kůrou. S prvními slunečními paprsky vylétají motýli ze svých „brlohů“. Lopuch ale letí hodně daleko, hlavně do jižního Turecka, Sýrie, severní Afriky, tam naklade vajíčka a umírá. Jakmile se den začne prodlužovat, samice lopuchu se shromáždí v hejnech a odletí na sever: do západní Evropy, do Ruska, nakladou vajíčka na nově vznikající rostliny (lopuch a další byliny) a umírají s pocitem úspěchu. Nová dospělá generace bodláků odlétá v srpnu na jih. Náš lopuch je klasickým příkladem stěhovavého motýla jako americký panovník. Jedna generace letí na jih na začátku podzimu, druhá na sever brzy na jaře. Stěhovaví motýli létají v hejnech, protože je snazší létat v hejnu, ale vědci stále nevědí, kdo „dává příkaz“, že je čas shromáždit se v hejnu.

Je třeba říci ještě jednu věc. Jedná se o přítomnost stříbřitých odlesků, skvrn, které mají nepigmentovanou strukturu šupin. Existují některé odznaky a pohlednice, ve kterých je objem dosažen zvlněním. Na křídlech motýlů se tato interference projevuje kovovým nádechem, který není způsoben pigmentem. Ukazuje se, že prvky kresby jsou často vytvářeny čistě fyzickými efekty. Navíc vyvolávají efekt rozřezání předmětu na látky, které jsou zjevně nevhodné pro potenciálního predátora. Jasná symetrie zde může být značně narušena: pravé křídlo motýla může být od samce a levé od samice. Existují mozaiková křídla, kdy fragment křídla patří jinému pohlaví. Jde o genetické abnormality, které však nejsou neobvyklé.

• Sergeji Anatoljeviči, kolik druhů motýlů bylo objeveno?

Očekával jsem, že zde náš dialog začne. Vždy se ptají: kolik druhů motýlů existuje? Mohu vám říci čísla nejen o motýlech, ale o hmyzu obecně. Na světě dnes podle různých zdrojů existuje 800 tisíc až 80 milionů druhů hmyzu. Existují mírnější možnosti odhadů: od 1,5 milionu do 10 milionů Odkud tato odchylka pochází? Kvůli taxonomické záměně: stejný druh nebo poddruh je různými odborníky interpretován odlišně. Pokud se k taxonomii postavíme zdrženlivě, myslím, že číslo 1,5 milionu, které uznává většina zkušených specialistů, je stále blíže pravdě. Je z nich známo asi 150 tisíc druhů motýlů.

O sbírce motýlů Zoologického muzea Moskevské státní univerzity. M.V. Lomonosova vypráví Elena Mikhailovna Antonova, mladší výzkumník. Entomologické oddělení muzea.

Sbírka hmyzu Zoologického muzea Moskevské státní univerzity je jednou z dvaceti největších sbírek na světě. Představuje hmyz z nejvzdálenějších polárních oblastí a Čukotky a také spoustu tropických exemplářů. Dnes stále přicházejí nové, zajímavé materiály. Historie sbírky Zoologického muzea Moskevské státní univerzity je spojena s historií vzniku samotné univerzity. V letech 1804 až 1832 byl ředitelem sbírky Zoologického muzea Grigorij Ivanovič Fischer a právě pod ním začalo organizování sbírek motýlů. V roce 1812 však během Napoleonovy invaze téměř všechny muzejní sbírky vyhořely a vše muselo být obnoveno. Těžko říci, kolik exemplářů motýlů je v současnosti v muzeu chováno. Sbírka čítá přes milion hmyzu. Oddělení entomologie Zoologického muzea Moskevské státní univerzity studuje několik čeledí motýlů. Je nemožné studovat všechny motýly, kteří existují v přírodě, kvůli jejich velkému počtu. Dříve bylo v naší zemi populární studovat polární oblasti a Dálný východ, ale nyní se aktivně studuje střední část Ruska, kde se i nyní objevují nové druhy motýlů. Zejména v Archangelské oblasti jsme objevili motýly, které dříve znali jen na Dálném východě, v Jakutsku a v asijské části Ruska.