Бабочки — зимние совки летают при температуре около нуля градусов, какие приспособления к такому образу жизни могут быть у этих бабочек?
- . Интуиция подсказывает, что животные должны разогреваться во время питания, чтобы в любой момент иметь возможность ускользнуть от хищников. Однако они делают это не всегда. (Зимой летучие мыши и птицы, вероятно, не барражируют в небе, но землеройки, белки и оленьи хомячки все равно представляют определенную опасность.) Кроме того, насекомые никогда не генерируют тепло просто для того, чтобы поддерживать температуру тeлa; если им нет нужды лететь, они не будут ни разогревать себя, ни противодействовать охлаждению тела после полета. Фактически, чем ниже температура воздуха, тем менее склонны бабочки затевать разогревание. В одном из опытов при температуре воздуха от 5 до 8 градусов Цельсия только у половины (а именно, у 49%) совок отмечалось дрожание тела в то время, когда они питались раствором меда, намазанным на деревья. Напротив, при 17 градусов Цельсия дрожание наблюдалось у большинства бабочек (90%) (это самая высокая температура, при которой мне удавалось наблюдать активность зимних совок в природе). Этот очевидный упор на сохранение энергии за счет возможности избегать хищников становится понятным, если посмотреть, какой ценой достигается сопротивление пассивному охлаждению. При температуре воздуха около О градусов Цельсия бабочка весом 0,1 г (вес груди в этом случае составляет 0,04 г) после полета охлаждается со скоростью 130C в минуту и, чтобы сохранить разницу между температурой собственного тела и окружающей среды величиной 30 градусов Цельсия, ей требуется энергия не менее 0,42 кал/мин. Если такая бабочка напилась «до отвалу» смесью сахара с кленовым сиропом и получила таким образом 4 мг сахара, процесс разогревания (дрожание тела) истощил бы содержимое ее желудка за 35,2 мин (1 мг сахара дает 3,7 кал). А при температуре воздуха 15 градусов Цельсия бабочка истратила бы эту энергию намного медленнее: она могла бы сохранять температуру груди, равную 30 градусов Цельсия, вдвое дольше. Поскольку У совок нет специальных механизмов для генерации избытка тепловой энергии, я предположил, что они должны обладать способностью эффективно удерживать тепло. Оказалось, что это ocyществляется y них несколькими путями. Известно, что изоляция ослабляет потерю тепла. У совок теплоизоляция обеспечивается густым волосистым покровом. Эти волоски представляют собой видоизмененные чешуйки, которым дневные бабочки обязаны своей красотой. (Ночных бабочек часто называют «мельниками»; действительно, модифицированные чешуйки, беловатые и пушистые, легко отлетающие, очень напоминают муку.) Чтобы точно установить, в какой мере чешуйки способствуют удержанию тепла, я измерял скорость охлаждения у совок с нормальным волосистым покровом и у лишенных этой «шубы». Бабочки нагревались и затем их помещали в аэродинамическую трубу, где создавался воздушный поток разной скорости. При скорости потока 7 м/сек, что примерно соответствует скорости полета совок, бабочки, имевшие нормальный покров, охлаждались вдвое медленнее, чем особи, лишенные его. Волосистый покров, несомненно, помогает животным сохранять тепло; для полета в зимних условиях он совершенно необходим. Однако не только зимние, но и некоторые летние бабочки такого же размера, как зимние совки, например, шелкопряд Malacasoma americanum, имеют подобную теплоизоляцию, которая служит им в холодные летние ночи. Поэтому одним только наличием волосистого покрова невозможно объяснить, почему зимние совки-кукулиины выдерживают холод лучше, чем другие ночные бабочки. Для обеспечения необходимой при полете температуры груди большое значение, помимо теплоизоляции, имеет способность не допускать «утечки» тепла из грудного отдела в более холодные части тела. Все эндотермические насекомые, изученные с этой точки зрения, — стрекозы, шмели, медоносные пчелы, многие крупные ночные бабочки — в той или иной степени обладают такой способностью. У них при низких температурах воздуха, когда нужно сохранить тепло в области груди, отток тепла к голове и брюшку сдерживается, а к ногам и крыльям фактически прекращается. У зимних совок-кукулиин наблюдается то же самое, но по сравнению с другими ночными бабочками отток тепла к брюшку у них еще меньше. Чтобы измерить у насекомых температуру груди и брюшка, приходилось вводить в них тонкую термопару. У кукулиин во время предполетного разогревания температура брюшка отличалась от температуры окружающего воздуха не более чем на 0,4 градуса Цельсия. Даже во время полета температура брюшка увеличивалась в среднем лишь на 20, тогда как температура груди возрастала