Биологу Дж. Б. С. Холдейну приписывают фразу о том, что Создатель питает «непомерную любовь к жукам». Холдейн, вероятно, никогда не говорил этого буквально, но смысл точен: отряд жёсткокрылых (Coleoptera) — это примерно 400 000 описанных видов, около 25% всех известных видов животных на Земле. Для сравнения: всех видов млекопитающих — около 6 500. Птиц — около 10 000. Рыб — около 35 000. Жуков больше, чем всех позвоночных вместе.
Числа, которые сложно осмыслить
400 000 — это только описанные виды. Оценки реального числа варьируются от 850 000 до 4 миллионов, в зависимости от модели и региона. Тропические леса Южной Америки и Юго-Восточной Азии содержат огромное количество видов, которые никогда не были формально описаны. Энтомолог Терри Эрвин в 1982 году провёл знаменитый эксперимент: обработал инсектицидом крону одного вида тропического дерева (Luehea seemannii) в Панаме и собрал упавших жуков. Только с одного вида дерева он насчитал 163 вида жёсткокрылых, специфичных для этого хозяина. Экстраполяция на все тропические деревья дала ему оценку в 12 миллионов видов членистоногих — цифру, которая до сих пор обсуждается, но которая показала масштаб нашего незнания.
Почему именно жуки
Универсального ответа нет, но есть несколько сходящихся гипотез.
Первая — надкрылья (элитры). Передние крылья жуков затвердели и превратились в защитные чехлы. Это позволило жукам осваивать среды, недоступные насекомым с незащищёнными крыльями: почву, трещины в коре, пространство под камнями, древесину. Защита тела от высыхания и механических повреждений — колоссальное преимущество, которое открыло целый мир ниш.
Вторая — коэволюция с цветковыми растениями. Жуки появились в пермском периоде, около 270 миллионов лет назад, а расцвет их видового разнообразия совпадает с распространением покрытосеменных растений в меловом периоде. Новые растения — это новые источники пищи (пыльца, нектар, листья, древесина, плоды, семена, корни), и жуки заняли их все. Семейство долгоносиков (Curculionidae), которое специализируется на растительноядности, — одно из крупнейших семейств животных на Земле: более 80 000 видов.
Третья — полный метаморфоз. Личинка и взрослый жук занимают разные экологические ниши: личинка майского жука живёт в почве и питается корнями, взрослый жук — на поверхности. Это снижает внутривидовую конкуренцию и позволяет одному виду использовать два набора ресурсов.
Жуки делают почти всё: едят растения, хищничают, паразитируют, разлагают мёртвую материю, опыляют цветы, обрабатывают навоз, светятся в темноте, производят яды, живут под водой и притворяются муравьями. Это не специализация — это диверсификация, возведённая в абсолют.
Несколько примечательных семейств
Жужелицы (Carabidae) — более 40 000 видов хищных жуков. Бомбардир (Brachinus) при угрозе выстреливает из брюшка кипящую смесь гидрохинона и перекиси водорода — реакция происходит в специальной камере при температуре около 100 °C. Выброс направлен точно и управляем, жук может «стрелять» многократно.
Светляки (Lampyridae) — около 2 000 видов. Биолюминесценция используется для привлечения партнёров. Каждый вид мигает с уникальной частотой и паттерном. Самки рода Photuris имитируют сигналы самок других видов, чтобы привлечь и съесть чужих самцов — стратегия, известная как «роковые женщины» (femmes fatales), термин, который в энтомологии используется вполне серьёзно.
Жуки-усачи (Cerambycidae) — около 35 000 видов. Личинки развиваются внутри древесины, некоторые — в течение многих лет. Известны случаи, когда жуки выходили из мебели через 10–20 лет после её изготовления. Их антенны могут быть в несколько раз длиннее тела.
Жук-геркулес (Dynastes hercules) — один из крупнейших жуков в мире: самцы достигают 17 сантиметров в длину, из которых около половины приходится на рог. Рог используется в поединках за самку — жуки поднимают соперника и сбрасывают его с ветки.
Жуки и человечество
Взаимоотношения жуков и людей — длинная история, не всегда приятная для обеих сторон. Колорадский жук (Leptinotarsa decemlineata) стал одним из главных вредителей картофеля после того, как переключился с дикого паслёна на культурные растения в XIX веке. Его распространение по Европе в XX веке — одна из классических историй биологических инвазий.
С другой стороны, жуки — критически важный элемент экосистем. Навозные жуки (Scarabaeidae) перерабатывают тонны органических отходов, улучшая структуру почвы и предотвращая размножение паразитических мух. В Австралии, где местные навозники не справлялись с коровьим навозом (они эволюционировали под навоз сумчатых), в 1960-х–1980-х годах реализовали Проект по интродукции навозных жуков (Australian Dung Beetle Project), завезя 43 вида из Африки и Южной Европы.
Открытый вопрос
Современная энтомология до сих пор не может уверенно ответить, сколько видов жуков существует. Молекулярная филогенетика добавляет новые виды (ранее считавшиеся одним), но одновременно объединяет другие. Тропические леса вырубаются быстрее, чем инвентаризируются. Вероятно, значительная часть жёсткокрылых исчезнет, не будучи описанной наукой. Это не метафора — это буквальная потеря информации, которую нельзя восстановить.