Кровососущие комары. Как размножаются комары - особенности жизненного цикла
Изображения
на Викискладе
ITIS | |
NCBI | |
EOL |
Комар-пискун , или комар обыкновенный (лат. Culex pipiens ) - политипический вид (иначе - комплекс) кровососущих комаров (Culicidae ). Распространён всесветно и имеет большое эпидемическое значение . Большинство встречающихся комаров размером от 3 до 7 мм. Самки питаются соками растений (для поддержания жизни) и кровью (для развития яиц), главным образом человека, а самец питается исключительно соками растений . Самки обыкновенного комара являются переносчиками различных заболеваний человека, например японский энцефалит , менингит , а также животных , например птичьей малярии . Формы номинативного подвида комара-пискуна Culex pipiens pipiens forma pipiens и Culex pipiens pipiens forma molestus являются главными объектами для исследований в виде .
Распространение и место обитания
Встречается повсеместно в Европе, Америке, в особенности близ водоемов.
Завезён на другие континенты и далёкие острова в период Великих географических открытий . Его личинки прибыли в бочках с остатками пресной воды, которую выливали в водоёмы при заборе свежей воды.
Видео по теме
История открытия
О комарах люди знали всегда, но впервые научно описал этот вид Карл Линней в 1758 году . Позже в 1775 году Форскаль описал этот же вид в Египте под названием Culex molestus . Они оба имеют близкое внешнее сходство между собой, позже учёные пришли к соглашению различать этих комаров по их готовности кусать людей. Culex molestus был более изобилуемым в Александрии , Рашиде и Каире . Фицалби (англ. Ficalbi ) в 1890 году предложил назвать комаров пискунов, кусающих людей, - «haematophagus», а тех, которые людей не кусают, а питаются только нектаром назвать «фитофагами». Таким образом, в отношении Culex molestus частичное внимание обращали на степень кусачести людей, позже их поведение обозначили термином «антропофилы» .
Вторая пара редуцированных крыльев у комара обыкновенного
Сифон расположен на восьмом сегменте брюшка и служит для дыхания воздухом. На конце сифона есть клапаны, которые закрываются при погружении личинки вглубь воды. Передвигается личинка благодаря хвостовому плавнику на последнем, девятом сегменте брюшка, состоящему из щетинок .
Куколка
Имаго
Имаго комара обыкновенного
Переднее крыло комара обыкновенного
Это комар средних размеров, имеющий хоботок с тёмный щетинистый и тёмные короткие пальпы .
Размножение
Личинки и одна куколка комара
Самка откладывает яйца в тёплую стоячую воду с органическими материалами или водной растительностью. Яйца отложены в виде плотов, которые свободно плавают по водоёму. В одном плоту могут быть слепившимися от 20 до 30 яичек. Длительность развития от 40 часов до 8 суток, зависит это от температуры воды в которой происходит развитие.
Глубокая местность или волны являются губительными для личинок комара.
Комары и человек
Очень обыкновенный вид вредных насекомых распространённый в урбанизированных и субурбанизированных местностях.
Человек использует личинки комара в виде корма для рыбок. Название у личинок, как у аквариумного корма, иное - чёрный мотыль . В основном, на воле чёрные мотыли являются кормом для множества тропических видов.
Экология
Питание
Питание сахарами растений
Нектаром питаются на таких растениях, как лопух (Arctium ), тысячелистник (Achillea ) и пижма (Tanacetum ); наблюдение было проведено в окрестностях Москвы . Охотней всего комар питается на пижме (7-10 самок на цветок) . Среди питавшихся комаров больше всего было девственных самок, беременных же самок можно редко встретить. Подобное исследование проводилось в центральной и юго-западной частях Швеции . Из 18 видов комаров, собранных на цветках пижмы, виды Colex pipiens (ssp. pipiens ) и Culex torrentium составляли 86 %, где 52 % были беременные самки. Фруктоза хорошо подействовала на организм собранных комаров у 81 % .
Питание кровью
Согласно некоторым старым работам (Mattingly et all, 195; Shute, 1951, и др.) не автогенная форма - pipiens , была рассмотрена как омитофильный и, наоборот, автогенная форма - molestus , относился к антропофилам . Действительно, антропофилия животных-хозяинов подтверждено огромным количеством укусов в городской и в сельской местностях. Однако, антропофилия этой формы комара не должна быть переоценена; пойманными molestus на исследовании в лаборатории немедленно подвергались укусам не только люди, но также птицы , мыши и морские свинки .
Патогенность
Комар-пискун обычный комар в Северной Африке и является основным переносчиком филяриоза в Египте . Экспериментальные инфекции посредством комара-пискуна показали, что он является переносчиком Brugia pahangi (у 6,3 % комаров) .
В организме комара могут обитать различные патогенные для других животных черви, так например вид трематод Pneumonoeces variegatus , являющийся гельминтом обыкновенной чесночницы (Pelobates fuscus ) и который попадает в тело чесночницы путём проглатывания комара-пискуна а также двух других видов комаров Anopheles maculipennis и Culex territans .
Переносчики вируса Западного Нила
Классификация
Подвиды
C. p. pallens
Один из подвидов обыкновенного комара . Комар длиной в среднем 5,5 мм. Имеет бурую окраску тела с белыми рисунками на ногах и ротовых органах. Распространён в Северной Америке , Японии .
C. p. pipiens
В подвиде выделяют следующие формы:
Culex pipiens pipiens forma pipiens
Местом развития личинок являются наземные водоёмы. Комары этой формы легко адаптируемы, и заселяют почти все типы водоёмов: лужи, проточные водоёмы, мелкие временные водоёмы, лесные топи , болота , края озёр , также местом развития могут служить и искусственные водоёмы такие как, банки, покрышки автомобиля, бочки и т. д. Ещё личинка может развиваться и в очень загрязнённой воде.
Количество личинок меняется в зависимости от места развития, например, в заболоченностях 327-1408 экз./м², а в последождевых лужах их количество уменьшается 110-895 экз./м², но в навозных лужах это количество резко возрастает 152-26600 экз./м² и в сточных канавах чуть больше - 5400-27563 экз./м².
Culex pipiens pipiens forma molestus
Городской, или подвальный комар. Латинское название "molestus" - назойливый, что является его характерной чертой.
Уже долгое время учёные спорят между собой, выделить ли эту форму в отдельный подвид или оставить его экотипом (формой). Эти споры связаны с тем, что трудно идентифицировать отдельные особи.
С. р. quinquefasciatus
Синоним подвида: C. p. fatiganas - живёт этот подвид в тропической и субтропической зонах. Является переносчиком вухерериоза и некоторых арбовирусных болезней . Морфологически довольно надёжно отличим от других подвидов .
Примечания
- Лопатин О. Е. Комары Culex pipiens: электрофонетическая изменчивость ферментов (рус.) // Алма-Ата: Институт зоологии и генофонда животных НАН Казахстана. Сибирский экологический журнал. - 2000. - № 4 . - С. 461-475 . (недоступная ссылка)
- Экосеть Архивная копия от 13 апреля 2009 на Wayback Machine (рус.)
- Штакельберг А. А. 4 // Фауна СССР. Двукрылые. Сем. Culicidae. Кровососущие комары (Подсем. Culicinae) / Зернов С. А.. - Москва-Ленинград, 1937. - Т. III. - С. 212-246. - 255 с. - 1000 экз. (рус.)
- Elena B. Vinogradova. 2 // Culex pipiens pipiens mosquitoes: taxonomy, distribution, ecology, physiology, genetics, applied importance and control / Dr. Golovatch S.I.. - Bulgaria: «Pensoft», 2000. - Т. II. - 239 с. - ISBN 954-642-103-0 . (англ.)
- (Legendre, 1932)
- Павловский Е.Н., Лепнева С.Г. Комары (Семейство Culicidae) // Очерки из жизни пресноводных животных . - Советская наука, 1948.
- Мамаев Б. М. Определитель насекомых по личинкам. - Москва: «Просвещение», 1972. - Т. VI. - С. 63. - 400 с. - 40 000 экз. (рус.)
Комары́ , или настоящие комары , или кровососущие комары (лат. Culicidae ) - семейство двукрылых насекомых , принадлежащих к группе длинноусых (Nematocera ), самки имаго которых в большинстве случаев являются компонентом комплекса гнуса . Характерны для этого семейства ротовые органы: верхняя и нижняя губа вытянуты и образуют футляр, в котором помещаются длинные тонкие иглы (2 пары челюстей); у самцов челюсти недоразвиты - они не кусаются. Подвижные личинки и куколки комаров живут в стоячих водоёмах. Ископаемые комары известны с мелового периода . В современном мире насчитывается более 3000 видов комаров, относящихся к 38 родам . В России обитают представители 100 видов , относящихся к родам настоящих комаров (Culex ), кусак (Aedes ), Culiseta , малярийных комаров (Anopheles ), Toxorhinchites , Uranotaenia , Orthopodomyia , Coquillettidia .
Жизненный цикл комаров включает четыре стадии развития: яйцо → личинка → куколка → имаго , или взрослая особь.
Этимология
Русское слово комар восходит к праслав. *komarъ/komarь , вероятно, звукоподражательного происхождения , либо с мотивировкой «роящееся , сбивающееся в ком насекомое» .
Ареал
Комары широко распространены по всему земному шару и населяют все континенты , кроме Антарктиды . Наиболее широк ареал комара обыкновенного (Culex pipiens ), который распространён повсюду, где встречается человек - его основная жертва . В тёплых и влажных тропических регионах они активны в течение всего года, но в регионах с умеренным климатом они зимуют во взрослом состоянии в течение холодного времени года. Арктические комары сохраняют активность на протяжении лишь нескольких недель в году, когда под действием тепла образуются бассейны воды термокарст в верхней части вечной мерзлоты . Тем не менее, за это время они успевают расплодиться в огромных количествах - стаи комаров могут принимать до 300 мл крови за сутки от каждого животного в стаде карибу . Яйца комаров, обитающих в умеренных широтах, более устойчивы к негативному действию холода, чем яйца комаров, распространенных в более тёплых климатических зонах . Они даже могут переносить воздействие снега и действие отрицательных температур. Кроме того, взрослые особи могут выживать в течение всей зимы в условиях подходящих для их зимовки местообитаний (например, тёплые и влажные подвалы жилых домов) .
Средства распространения
Распространение различных видов комаров по всему миру и перемещение их на большие расстояния в регионы, где они не являются аборигенами, произошло благодаря человеку. В первую очередь, это путешествия по морским путям, в которых яйца, личинки и куколки комаров перевозятся в заполненных водой изношенных шинах или тарах со срезанными цветами. Однако, кроме морского транспорта, комары активно освоили перемещение на личных транспортных средствах, грузовиках , поездах и даже самолётах . Таким образом, распространение комаров трудно контролировать, и даже карантинные меры оказались недостаточно эффективными и трудно реализуемыми на практике.
Морфологическое описание
Комары - насекомые с тонким телом (длиной 4-14 мм), длинными ногами и узкими прозрачными крыльями (размах крыльев от 5 до 30 мм). Окраска тела у большинства видов жёлтая, коричневая или серая, однако бывают чёрно- или зелёноокрашенные виды. Брюшко удлинённое, состоящее из 10 сегментов. Грудь шире брюшка. Лапки заканчиваются парой коготков. Крылья покрыты чешуйками, скопления которых иногда образуют пятна. Антенны длинные, состоят из 15 члеников. Ротовой аппарат колюще-сосущего типа. У самок хоботок длинный и состоит из колющих щетинок, у самцов - без них .
Ротовой аппарат спрятан в трубочковидную нижнюю губу. Внутри неё находятся несколько похожих на стилеты-пилочки челюстей (нч - нижние челюсти и вч - верхние челюсти). Челюстями комар прорезает дырочку в коже, погружает глубже хоботок до уровня кровеносных капилляров и по этим же ротовым придаткам, как по сборной трубочке сосёт кровь не имея сосательного механизма.
Не путать: за огромных комаров иногда принимают насекомых из семейства долгоножек , похожих на них ногами и формой крыльев.
Классификация
Внутри семейства выделяют три подсемейства:
Питание комаров
Комары питаются нектаром
Для большинства видов комаров источником крови («прокормителями») являются теплокровные позвоночные: млекопитающие и птицы . Но некоторые виды способны питаться кровью рептилий , амфибий и даже рыб .
Бо́льшая часть органов обоняния или обонятельной системы комара специализируется на поиске («вынюхивании») источников крови: из 72 типов обонятельных рецепторов, расположенных на антеннах комара, по крайней мере 27 настроены на обнаружение химических веществ, выделяемых с по́том животных и человека . У комаров Aedes поиск жертвы (хозяина) происходит в два этапа: восприятие специфического поведения объекта (перемещение), восприятие его химических и физических характеристик .
Образ жизни
Обычно в умеренном поясе комары активны с мая по октябрь. Если зимой было много снега, а весна ранняя, устойчиво тёплая и умеренно-влажная, комары могут появиться уже в апреле.
Как и у всех прочих двукрылых насекомых , у комаров 4 фазы развития: яйцо , личинка , куколка , имаго . При этом все фазы, кроме имаго, живут в водоёмах. Живущие в воде личинки и куколки комаров дышат атмосферным воздухом через дыхательные трубки, выставляя их на поверхность. Личинки комаров - фильтраторы или отскрёбыватели - питаются водными микроорганизмами . Питание имаго часто двойственно: самки большинства видов комаров пьют кровь позвоночных : млекопитающих , птиц , рептилий и амфибий ; в то же время самцы всех без исключения видов комаров питаются нектаром цветковых растений . Однако представители подсемейства Toxorhynchitinae имеют хищных личинок, тогда как их имаго (и самцы, и самки) питаются исключительно нектаром.
Летом взрослые самки кровососущих комаров встречаются как в природе в заболоченных и сырых местах, так и в помещениях для животных, в жилище человека на стенах, окнах, в затенённых местах. Зимой их можно встретить в помещениях для скота, тёплых подвалах, других постройках, где они пребывают в малоактивном состоянии, либо в оцепенении (если температура ниже 0 °C) .
При выборе жертвы самка кровососущего комара ориентируется на запах молочной кислоты , содержащейся в поте (несколько километров), на углекислый газ , выдыхаемый человеком (сотни метров) и на тепловое излучение (несколько метров), на движение, а также самка комара реагирует на свет, предпочитая слабо освещённые помещения, из-за чего в городских квартирах самки ведут в основном ночной образ жизни .
Средняя продолжительность жизни самки С. p. pipiens f. molestus в значительной степени зависит от температуры. В лабораторных условиях (в подвалах такие наблюдения не проводились), на углеводном питании при 25 °C самки живут в среднем 43 дня, при +20 °С - 57 дней, а при +10…+15 °С - 114-119 дней; в случае отсутствия питания продолжительность жизни сильно сокращается. Продолжительность жизни самцов во всех случаях намного меньше, так при +25 °C она составляет всего 19 дней.
Совершенно другая картина наблюдается у комаров экотипа pipiens , которые при определённых обстоятельствах могут стать долгожителями. Если самки вылупились из куколок в июле - начале августа, то все они диапаузируют и идут на зимовку, которая продолжается до марта-мая; после окончания зимовки они размножаются и живут ещё 1-2 месяца. В общей сложности продолжительность жизни таких самок составляет примерно год. Для сравнения, продолжительность жизни комаров Aedes , диапаузирующих на стадии яиц, намного короче: они рождаются весной, размножаются и к осени погибают.
Куколки подвижны. Дыхательные отверстия куколки расположены не на брюшке, как у личинок и имаго, а на верхней стороне груди, которую насекомое держит возле поверхности во время дыхания, и через которую выбирается созревшее имаго. На опустевшей оболочке куколки насекомое ждёт, пока крылья не обсохнут, прежде чем полететь.
Размножение
Самки комаров в период спаривания привлекают внимание самцов характерным тонким звуком, напоминающим писк, который создают с помощью крыльев. Комары улавливают звуковые колебания своими чувствительными усиками. Самки пищат чуть тоньше самцов, молодые - не так, как старые. И комары-самцы это слышат и делают выбор в пользу взрослых самок. Комары образуют рой, где и происходит спаривание самцов и самок.
Самка комара откладывает 30-150 и иногда даже 280 яиц (у малярийных комаров) каждые два-три дня. Яйцо развивается во взрослого комара в течение недели. Для воспроизводства яиц комарам требуется кровь, поэтому цикл откладывания яиц находится в прямой зависимости от потребления крови. Только некоторые городские подвиды могут откладывать яйца, не выпив крови, но яиц при этом откладывают очень мало.
Яйца откладываются в стоячие или слабопроточные водоёмы на поверхность воды (роды Anopheles и Culex ), на влажную почву у края воды пересыхающих летом и затопляемых весной водоёмов или приклеиваются к плавающим и омываемым водой предметам (у Culex ) . Яйца на водной поверхности соединяются в виде плотика. Личинка покидает яйцо с нижнего конца.
Укус комара
Места укусов комаров
Перед тем, как самка комара начинает пить кровь, она вводит в кожу своей жертвы слюну, содержащую антикоагулянты , препятствующие свёртыванию крови. Именно слюна комара вызывает зуд, отёк, покраснение в месте укуса, а в некоторых случаях и тяжёлую аллергическую реакцию. И именно со слюной передаются переносимые комарами инфекции .
Значение в жизни человека
Комары участвуют в передаче различных типов заболевания более чем у 700 миллионов человек в год, в Африке , Южной Америке , Центральной Америке , Мексике , России и большей части Азии , с миллионами летальных исходов - по меньшей мере два миллиона человек ежегодно умирают от этих болезней, а показатель заболеваемости во много раз выше официально зарегистрированного.
Методы, используемые для предотвращения распространения болезней или защиты от комаров отдельных лиц в районах, где болезнь носит эндемический характер, включают в себя:
- контроль за популяцией переносчиков, направленный на борьбу с комарами или их ликвидацию;
- профилактика заболеваний, передаваемых комарами с использованием профилактических препаратов и разработка вакцин ;
- предупреждение укусов комаров: применение инсектицидов , москитных сеток и репеллентов .
Так как большинство таких заболеваний передаётся «пожилыми» самками комаров, некоторые ученые предложили сосредоточить внимание на них, чтобы избежать сопротивления эволюции .
Борьба с комарами
Все средства защиты от комаров можно разделить на:
Для массовой борьбы с комарами оказалось высокоэффективным применение экологически чистых биологических препаратов на основе бактерий Bacillus thuringiensis . Очень эффективны личинкоядные рыбы, но с ними редко проводится систематическая работа, исключение составляет Сочинский питомник «Гамбузия» - бесплатно распространяющий рыбку гамбузию и эвкалипты . Личиночная стадия комаров наиболее уязвимая, именно на этом основано действие препарата Bacillus thuringiensis - уничтожить комаров ещё в личиночной стадии, не дожидаясь, когда они превратятся во взрослую особь и разлетятся по всей округе. В состав препарата входят споры и белковые кристаллы специальной микробной культуры Bacillus thuringiensis . Плавая в воде, личинки комаров поедают споры и белковые кристаллы и погибают.
Комары очень восприимчивы к запахам, что помогает в борьбе против них. Например, комары не любят запах помидорной ботвы, свежих листьев грецкого ореха, цветов базилика, черёмухи, веток бузины, пырея, аниса, гвоздики, валерианы, эвкалипта, лаванды, чабреца, герани, мяты, кедрового масла, берестяного дёгтя. [ ]
Для борьбы с распространением ряда вирусных инфекций (лихорадок денге , Зика и чикунгунья) используется заражение переносящих их комаров (в частности, Aedes aegypti и Aedes albopictus ) вольбахией , подавляющей размножение вирусов. Бактерия распространяется среди комаров, за 10-20 недель заражает до 90 % популяции и сохраняется в ней не менее 5 лет. Метод применяется в Австралии, Вьетнаме, Индонезии, Колумбии, Бразилии и Китае .
Генетическая модификация
Другим способом борьбы с упомянутыми инфекциями является генетическая модификация комаров, в результате которой они дают нежизнеспособное потомство. Распространение достаточного количества таких самцов приводит к радикальному уменьшению численности популяции. Метод был опробован в 2009 году на Каймановых островах : на участке площадью 0,16 км 2 выпустили партию модифицированных самцов Aedes aegypti , и численность комаров там снизилась на 96 %. Позже прошли успешные испытания в Панаме , Малайзии и Бразилии . В отличие от борьбы с инфекциями путём заражения комаров вольбахией, этот метод требует ежегодного выпуска подготовленных особей. Разрабатываются и методы генетической модификации комаров, приводящие к подавлению репликации вируса денге и к апоптозу клеток в ответ на присутствие вируса .
Примечания
- Жизнь животных. Том 3. Членистоногие: трилобиты, хелицеровые, трахейнодышащие. Онихофоры / под ред. М. С. Гилярова , Ф. Н. Правдина, гл. ред. В. Е. Соколов . - 2-е изд. - М.: Просвещение, 1984. - С. 394. - 463 с.
- Горностаева Р. М., Данилов А. В. Комары Москвы и Московской области. - М.: KMK Scientific Press, 1999
- Этимологический словарь славянских языков. - М. : Наука, 1983. - Т. 10. - С. 169-171.
- Топоров В. Н. Из хеттско-лувийской этимологии: теофорное имя Kamrušepa // Этимология 1983. - М.: Наука , 1985. - С. 150-151.
- Mullen, Gary. Medical and Veterinary Entomology / Gary Mullen, Durden. - London: Academic Press, 2009.
- Fang, Janet (July 21, 2010). «Ecology: A world without mosquitoes». Nature (Nature) 466 (7305): 432–4. DOI :10.1038/466432a . PMID 20651669 .
- Hawley, W. A., Pumpuni, C. B., Brady, R. H. & Craig, G. B. (1989). «Overwintering survival of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) eggs in Indiana». Journal of Medical Entomology 26 (2): 122–129. PMID 2709388 .
Комар (Culicidae) относится к классу насекомых, отряду двукрылых и семейству кровососущих комаров. Это насекомое живет на планете уже более 145 млн лет.
Виды комаров.
– вид комаров, который встречается повсеместно, одолевая своей назойливостью человека и животных. Взрослые комары пискуны имеют размеры 3-8 мм. «Кровопийцами» являются только самки, так как кровь необходима им для производства потомства. Самец комара – исключительный вегетарианец и питается растительными соками. Пискун может стать переносчиком довольно серьезных болезней, распространяя вирусы менингита, инфекционной экземы и т. д.
обитает там, где существует высокая влажность: тенистые заросли возле мелководных водоемов, болота, лесная чаща с близлежащим озером. Часто крупную по размерам долгоножку (некоторые особи достигают 4-8 см в длину) принимают за малярийного комара, что является ошибкой. Комары-долгоножки не кусаются, питаются нектаром и соками растений, абсолютно безопасны для человека, а вот сельхозугодиям и лесным посадкам могут наносить существенный урон. Особенно прожорливы личинки комара караморы – они питаются и в воде, и на суше, с аппетитом поедая водоросли, молодые сеянцы и нежные корешки культурных растений.
Маленький комар, встречающийся на всех континентах, кроме ледяной Антарктиды. Основные места обитания кусак – тенистые леса и зона тундр. Отличительная черта кусаки – эффектные белые полоски на теле и на конечностях. Самки этого вида комара откладывают яйца поздней осенью по берегам болот и других водоемов, и как только сходит снег, в талой воде начинают развиваться многочисленные личинки комара-кусаки. Взрослые особи могут являться переносчиками опасных заболеваний.
Хионеи (зимние комары). Похожие одновременно на долгоножек или на крупных пауков, зимние комары разительно отличаются от них образом жизни. Взрослые особи данного вида комаров имеют длину 10-20 мм, встречаются практически круглый год – весной, осенью и даже в студеные зимние месяцы, за что и получили свое название. Обитают во влажных пещерах, селятся внутри трухлявых пней и полусгнивших деревьев, питаясь разложившимися растительными отходами.
Этот вид комаров не является «кровопийцами», предпочитая питаться растительным нектаром. Самка комара-болотницы откладывает яйца в воду, влажный мох или сырую почву. Личинка луговки в период роста с удовольствием поедает остатки разложившихся в водоеме водорослей и растений, хотя некоторые в плане пищевых предпочтений являются и хищниками. Обитают комары-болотницы на заливных лугах, в лесах с обилием мха.
Безобидный, живущий всего 2-5 дней комар обитает в камышовых зарослях прудов, по берегам мелководных речек или болот. Взрослые особи чаще всего имеют желтовато-зеленую окраску, реже темно-коричневую, обладают длинными конечностями. Огромные тучи комаров-звонцов витают теплыми вечерами над водной гладью водоемов, при этом не доставляя неудобств человеку или животным, так как предпочитают питаться растительными ингредиентами.
Или взрослая особь.
Этимология
Русское слово комар восходит к праслав. *komarъ/komarь , вероятно, звукоподражательного происхождения , либо с мотивировкой «роящееся , сбивающееся в ком насекомое» .
Ареал
Комары широко распространены по всему земному шару и населяют все континенты , кроме Антарктиды . Наиболее широк ареал комара обыкновенного (Culex pipiens ), который распространён повсюду, где встречается человек - его основная жертва . В тёплых и влажных тропических регионах они активны в течение всего года, но в регионах с умеренным климатом они зимуют во взрослом состоянии в течение холодного времени года. Арктические комары сохраняют активность на протяжении лишь нескольких недель в году, когда под действием тепла образуются бассейны воды термокарст в верхней части вечной мерзлоты . Тем не менее, за это время они успевают расплодиться в огромных количествах - стаи комаров могут принимать до 300 мл крови за сутки от каждого животного в стаде карибу . Яйца комаров, обитающих в умеренных широтах, более устойчивы к негативному действию холода, чем яйца комаров, распространенных в более тёплых климатических зонах . Они даже могут переносить воздействие снега и действие отрицательных температур. Кроме того, взрослые особи могут выживать в течение всей зимы в условиях подходящих для их зимовки местообитаний (например, тёплые и влажные подвалы жилых домов) .
Средства распространения
Распространение различных видов комаров по всему миру и перемещение их на большие расстояния в регионы, где они не являются аборигенами, произошло благодаря человеку. В первую очередь, это путешествия по морским путям, в которых яйца, личинки и куколки комаров перевозятся в заполненных водой изношенных шинах или тарах со срезанными цветами. Однако, кроме морского транспорта, комары активно освоили перемещение на личных транспортных средствах, грузовиках , поездах и даже самолётах . Таким образом, распространение комаров трудно контролировать, и даже карантинные меры оказались недостаточно эффективными и трудно реализуемыми на практике.
Морфологическое описание
Комары - насекомые с тонким телом (длиной 4-14 мм), длинными ногами и узкими прозрачными крыльями (размах крыльев от 5 до 30 мм). Окраска тела у большинства видов жёлтая, коричневая или серая, однако бывают чёрно- или зелёноокрашенные виды. Брюшко удлинённое, состоящее из 10 сегментов. Грудь шире брюшка. Лапки заканчиваются парой коготков. Крылья покрыты чешуйками, скопления которых иногда образуют пятна. Антенны длинные, состоят из 15 члеников. Ротовой аппарат колюще-сосущего типа. У самок хоботок длинный и состоит из колющих щетинок, у самцов - без них .
Ротовой аппарат спрятан в трубочковидную нижнюю губу. Внутри неё находятся несколько похожих на стилеты-пилочки челюстей (нч - нижние челюсти и вч - верхние челюсти). Челюстями комар прорезает дырочку в коже, погружает глубже хоботок до уровня кровеносных капилляров и по этим же ротовым придаткам, как по сборной трубочке сосёт кровь.
Не путать: за огромных комаров иногда принимают насекомых из семейства долгоножек , похожих на них ногами и формой крыльев.
Классификация
Внутри семейства выделяют три подсемейства:
Питание комаров
Для большинства видов комаров источником крови («прокормителями») являются теплокровные позвоночные: млекопитающие и птицы . Но некоторые виды способны питаться кровью рептилий , амфибий и даже рыб .
Бо́льшая часть органов обоняния или обонятельной системы комара специализируется на поиске («вынюхивании») источников крови: из 72 типов обонятельных рецепторов, расположенных на антеннах комара, по крайней мере 27 настроены на обнаружение химических веществ, выделяемых с по́том животных и человека . У комаров Aedes поиск жертвы (хозяина) происходит в два этапа: восприятие специфического поведения объекта (перемещение), восприятие его химических и физических характеристик .
Образ жизни
Обычно в умеренном поясе комары активны с мая по октябрь. Если зимой было много снега, а весна ранняя, устойчиво тёплая и умеренно-влажная, комары могут появиться уже в апреле.
Как и у всех прочих двукрылых насекомых , у комаров 4 фазы развития: яйцо , личинка , куколка , имаго . При этом все фазы, кроме имаго, живут в водоёмах. Живущие в воде личинки и куколки комаров дышат атмосферным воздухом через дыхательные трубки, выставляя их на поверхность. Личинки комаров - фильтраторы или отскрёбыватели - питаются водными микроорганизмами . Питание имаго часто двойственно: самки большинства видов комаров пьют кровь позвоночных : млекопитающих , птиц , рептилий и амфибий ; в то же время самцы всех без исключения видов комаров питаются нектаром цветковых растений . Однако представители подсемейства Toxorhynchitinae имеют хищных личинок, тогда как их имаго (и самцы, и самки) питаются исключительно нектаром.
Летом взрослые самки кровососущих комаров встречаются как в природе в заболоченных и сырых местах, так и в помещениях для животных, в жилище человека на стенах, окнах, в затенённых местах. Зимой их можно встретить в помещениях для скота, тёплых подвалах, других постройках, где они пребывают в малоактивном состоянии, либо в оцепенении (если температура ниже 0 °C) .
При выборе жертвы самка кровососущего комара ориентируется на запах молочной кислоты , содержащейся в поте (несколько километров), на углекислый газ , выдыхаемый человеком (сотни метров) и на тепловое излучение (несколько метров), на движение, а также самка комара реагирует на свет, предпочитая слабо освещённые помещения, из-за чего в городских квартирах самки ведут в основном ночной образ жизни .
Средняя продолжительность жизни самки С. p. pipiens f. molestus в значительной степени зависит от температуры. В лабораторных условиях (в подвалах такие наблюдения не проводились), на углеводном питании при 25 °C самки живут в среднем 43 дня, при +20 °С - 57 дней, а при +10…+15 °С - 114-119 дней; в случае отсутствия питания продолжительность жизни сильно сокращается. Продолжительность жизни самцов во всех случаях намного меньше, так при +25 °C она составляет всего 19 дней.
Совершенно другая картина наблюдается у комаров экотипа pipiens , которые при определённых обстоятельствах могут стать долгожителями. Если самки вылупились из куколок в июле - начале августа, то все они диапаузируют и идут на зимовку, которая продолжается до марта-мая; после окончания зимовки они размножаются и живут ещё 1-2 месяца. В общей сложности продолжительность жизни таких самок составляет примерно год. Для сравнения, продолжительность жизни комаров Aedes , диапаузирующих на стадии яиц, намного короче: они рождаются весной, размножаются и к осени погибают.
Куколки подвижны. Дыхательные отверстия куколки расположены не на брюшке, как у личинок и имаго, а на верхней стороне груди, которую насекомое держит возле поверхности во время дыхания, и через которую выбирается созревшее имаго. На опустевшей оболочке куколки насекомое ждёт, пока крылья не обсохнут, прежде чем полететь.
Размножение
Самки комаров в период спаривания привлекают внимание самцов характерным тонким звуком, напоминающим писк, который создают с помощью крыльев. Комары улавливают звуковые колебания своими чувствительными усиками. Самки пищат чуть тоньше самцов, молодые - не так, как старые. И комары-самцы это слышат и делают выбор в пользу взрослых самок. Комары образуют рой, где и происходит спаривание самцов и самок.
Самка комара откладывает 30-150 и иногда даже 280 яиц (у малярийных комаров) каждые два-три дня. Яйцо развивается во взрослого комара в течение недели. Для воспроизводства яиц комарам требуется кровь, поэтому цикл откладывания яиц находится в прямой зависимости от потребления крови. Только некоторые городские подвиды могут откладывать яйца, не выпив крови, но яиц при этом откладывают очень мало.
Яйца откладываются в стоячие или слабопроточные водоёмы на поверхность воды (роды Anopheles и Culex ), на влажную почву у края воды пересыхающих летом и затопляемых весной водоёмов или приклеиваются к плавающим и омываемым водой предметам (у Culex ) . Яйца на водной поверхности соединяются в виде плотика. Личинка покидает яйцо с нижнего конца.
Укус комара
Перед тем, как самка комара начинает пить кровь, она вводит в кожу своей жертвы слюну, содержащую антикоагулянты , препятствующие свёртыванию крови. Именно слюна комара вызывает зуд, отёк, покраснение в месте укуса, а в некоторых случаях и тяжёлую аллергическую реакцию. И именно со слюной передаются переносимые комарами инфекции .
Значение в жизни человека
комары участвуют в передаче различных типов заболевания более чем у 700 миллионов человек в год, в Африке , Южной Америке , Центральной Америке , Мексике , России и большей части Азии , с миллионами летальных исходов - по меньшей мере два миллиона человек ежегодно умирают от этих болезней, а показатель заболеваемости во много раз выше официально зарегистрированного.
Методы, используемые для предотвращения распространения болезней или защиты от комаров отдельных лиц в районах, где болезнь носит эндемический характер, включают в себя:
- контроль за популяцией переносчиков, направленный на борьбу с комарами или их ликвидацию;
- профилактика заболеваний, передаваемых комарами с использованием профилактических препаратов и разработка вакцин ;
- предупреждение укусов комаров: применение инсектицидов , москитных сеток и репеллентов .
Так как большинство таких заболеваний передаётся «пожилыми» самками комаров, некоторые ученые предложили сосредоточить внимание на них, чтобы избежать сопротивления эволюции .
Борьба с комарами
Все средства защиты от комаров можно разделить на:
Для массовой борьбы с комарами оказалось высокоэффективным применение экологически чистых биологических препаратов на основе бактерий Bacillus thuringiensis . Очень эффективны личинкоядные рыбы, но с ними редко проводится систематическая работа, исключение составляет Сочинский питомник «Гамбузия» - бесплатно распространяющий рыбку гамбузию и эвкалипты . Личиночная стадия комаров наиболее уязвимая, именно на этом основано действие препарата Bacillus thuringiensis - уничтожить комаров ещё в личиночной стадии, не дожидаясь, когда они превратятся во взрослую особь и разлетятся по всей округе. В состав препарата входят споры и белковые кристаллы специальной микробной культуры Bacillus thuringiensis . Плавая в воде, личинки комаров поедают споры и белковые кристаллы и погибают.
Комары очень восприимчивы к запахам, что помогает в борьбе против них. Например, комары не любят запах помидорной ботвы, свежих листьев грецкого ореха, цветов базилика, черёмухи, веток бузины, пырея, аниса, гвоздики, валерианы, эвкалипта, лаванды, чабреца, герани, мяты, кедрового масла, берестяного дёгтя. [ ]
Для борьбы с распространением ряда вирусных инфекций (лихорадок денге , Зика и чикунгунья) используется заражение переносящих их комаров (в частности, Aedes aegypti и Aedes albopictus ) вольбахией , подавляющей размножение вирусов. Бактерия распространяется среди комаров, за 10-20 недель заражает до 90 % популяции и сохраняется в ней не менее 5 лет. Метод применяется в Австралии, Вьетнаме, Индонезии, Колумбии, Бразилии и Китае .
Генетическая модификация
Другим способом борьбы с упомянутыми инфекциями является генетическая модификация комаров, в результате которой они дают нежизнеспособное потомство. Распространение достаточного количества таких самцов приводит к радикальному уменьшению численности популяции. Метод был опробован в 2009 году на Каймановых островах : на участке площадью 0,16 км 2 выпустили партию модифицированных самцов Aedes aegypti , и численность комаров там снизилась на 96 %. Позже прошли успешные испытания в Панаме , Малайзии и Бразилии . В отличие от борьбы с инфекциями путём заражения комаров вольбахией, этот метод требует ежегодного выпуска подготовленных особей. Разрабатываются и методы генетической модификации комаров, приводящие к подавлению репликации вируса денге и к апоптозу клеток в ответ на присутствие вируса .
Примечания
- Жизнь животных. Том 3. Членистоногие: трилобиты, хелицеровые, трахейнодышащие. Онихофоры / под ред. М. С. Гилярова , Ф. Н. Правдина, гл. ред. В. Е. Соколов . - 2-е изд. - М.: Просвещение, 1984. - С. 394. - 463 с.
- Горностаева Р. М., Данилов А. В. Комары Москвы и Московской области. - М.: KMK Scientific Press, 1999
- Этимологический словарь славянских языков. - М. : Наука, 1983. - Т. 10. - С. 169-171.
- Топоров В. Н. Из хеттско-лувийской этимологии: теофорное имя Kamrušepa // Этимология 1983. - М.: Наука , 1985. - С. 150-151.
- Mullen, Gary. Medical and Veterinary Entomology / Gary Mullen, Lance Durden. - London: Academic Press, 2009.
- Fang, Janet (July 21, 2010). “Ecology: A world without mosquitoes”. Nature . Nature. 466 (7305): 432-4. DOI :10.1038/466432a . PMID .
- Hawley, W. A., Pumpuni, C. B., Brady, R. H. & Craig, G. B. (1989). “Overwintering survival of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) eggs in Indiana”. Journal of Medical Entomology . 26 (2): 122-129. PMID .
- Hanson, S. M. & Craig, G. B. (1995). “Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) eggs: field survivorship during northern Indiana winters”. Journal of Medical Entomology . 32 (5): 599-604. PMID .
- Romi, R., Severini, F. & Toma, L. (2006). “Cold acclimation and overwintering of female Aedes albopictus in Roma”. Journal of the American Mosquito Control Association . 22 (1): 149-151.
Процесс продолжения рода – важная часть жизни любого живого существа, и насекомые не являются исключением. Как размножаются комары? Наверное, мало кто задумывался об этом вопросе, и его тонкости известны только любителям биологии. Хотя это достаточно интересный с точки зрения знаний о живом мире процесс, имеющий свои особенности и любопытные факты.
Краткое знакомство с насекомым
Комары (другие «официальные» названия – настоящие или кровососущие комары) – с точки зрения биологической классификации представляют собой семейство Culicidae, определяемое к группе Длинноусых и отряду Двукрылых насекомых, для которых характерно половое размножение и полное превращение (метаморфозы от яйца до взрослой особи: о них будет подробно рассказано далее).
Взрослые самки комаров пьют человеческую кровь и являются частью гнуса – совокупности кровососущих насекомых, за что и заслужили сильную нелюбовь людей
Комары – это небольшие летающие насекомые. Длина их тонкого и мягкого туловища у составляет от 4 мм до 15 мм. Для всех представителей семейства Culicidae характерно наличие длинных лапок, которые заканчиваются 2 коготками для лучшего сцепления с поверхностями и устойчивости, и узкими прозрачными крылышками, состоящими из множества чешек. Их размах составляет от 5 мм у самых миниатюрных видов до 30 мм.
В тропических регионах встречаются настоящие гиганты: например, комары-долгоножки, или караморы, в благоприятных условиях вырастают до 10 см в длину, что является рекордным показателем.
Большинство видов семейства Комары имеют невзрачную окраску: серую, коричневую, желтую. Намного реже (и преимущественно в южных странах) встречаются экземпляры черного или зеленого цвета. Грудной отдел у насекомых шире, чем брюшко. Длинные антенны, необходимые для ориентации насекомого в пространстве, образованы 15 члениками.
Ротовой аппарат у комара – колюще-сосущего вида. Он спрятан в нижней губе насекомого, имеющей форму трубочки. Внутри нее расположены острые стилеты челюстей, похожие на лезвия. Они нужны, чтобы прорезать микроскопические отверстие на коже, через которое потом до слоя капилляров проникает сосущий хоботок. При этом у самок он состоит из колющих щетинок, которые отсутствуют у особей мужского пола.
Под словом «комар» люди чаще всего подразумевают комара-пискуна. Именно он досаждает человеку своим навязчивым жужжанием и болезненными укусами.
Всего в семейство Комаров насчитывает 3000 видов, разделенные на 38 родов. Большинство их них обитает в южных странах с тропическим климатом. На территории России расселены только 100 видов, представляющих 3 рода: комаров настоящих, кусак и малярийных.
Процесс размножения комаров
Это двуполые существа, поэтому в размножении комаров участвует самец и самка. Будущее потомство проходит 4 стадии развития, которые свойственны для насекомых с полным превращением:
- яйцо;
- куколка;
- имаго (половозрелая особь).
При этом насекомые являются «сухопутными» существами только в самой последней стадии развития комара: все остальные обитают в водоемах или в непосредственной близости от них. Ведь для развития им необходима вода.
Половая система у комаров
У представителей семейства внутреннее оплодотворение: семя самца после спаривания попадает в половые пути самки, после чего начинается образование яиц. Половые органы комаров находятся внутри их брюшка: яичники у женских и семенники у мужских особей. Микроскопические наружные половые органы самца имеют весьма сложное строение, особенности которого являются ключевым моментом для отличия видов, внешне похожих друг на друга. У самок же имеется небольшой яйцеклад в виде короткой трубки: через него яйца появляются на свет.
«Брачные игры»
Вид спаривания комаров на языке биологии называется «эвригамия». Его особенность заключается в образовании роя – плотного облака из насекомых мужского пола, держащихся поблизости друг к другу. Наверняка, каждый видел такие стайки летними вечерами.
Самки комаров привлекают внимание противоположного пола тонким жужжанием, похожим на писк. Этот звук создается при помощи движения крыльев. Его частота зависит от возраста особи, и самцы при помощи своих чувствительных усиков улавливают малейшие различия в звучании, отдавая предпочтение более зрелым «подругам».
При сближении с облаком самцов самка влетает в него и оказывается оплодотворенной тем, кто успел это сделать первым. Чтобы довести дело до конца, у мужских особей рядом с половыми органами находятся специальные придатки, при помощи которых он удерживает самку в совместном полете.
Примечательно, что популяциям комаров, обитающим в городах, характерна стеногамия – размножение без роения, осуществление которого затруднено из-за отсутствия большого и свободного пространства.
После непродолжительного спаривания самец отлетает от самки и возвращается к остальным. Самка же отправляется на поиски крови, необходимой для продолжения потомства.
Активность размножения напрямую зависит от степени насыщения самки кровью: при достаточном питании она откладывает яйца каждые 2–3 дня, после чего снова возвращается к рою самцов
Яйца
Самки каждый раз делают большие кладки, в которых находится 30–150 яиц комара. Наиболее плодовиты малярийные виды, производя на свет около 280 штук. Точная численность прямо пропорционально зависит от количества крови, выпитого самкой, чем и объясняется агрессия насекомых по отношению к человеку.
Обычно самка делает кладку непосредственно на поверхность воды. Для этого она выбирает пресноводные, спокойные и стоячие водоемы с минимальной скоростью течения. Идеально подходят пруды и тихие заводи озер, заросшие камышом. Реже комар делает кладку на хорошо увлажненной почве по берегам или у временных водоемов, высыхающих летом и вновь наполняемых весной после таяния снега. Иногда самка выбирает плавающие объекты и растения (это в большей мере характерно для рода Настоящих комаров, к которому причислят известного комара-пискуна).
Личинка
При благоприятных условиях спустя всего несколько дней с нижнего конца яиц в воду попадают личинки. Они похожи на небольших червяков, покрытых волосками. Цвет тела комариной личинки зависит от вида. Например, у пискуна они грязно-серые, а у дергуна – зеленые или красные. Последних используют в рыболовстве и аквариумистике, где они известны под названием «мотыль».
Личинка и куколка, появляющаяся впоследствии из нее, обязательно нуждаются в достаточном количестве воздуха. Личинки одних видов обитают на самом дне водоемов, зарывшись в иле или тине, но каждые 15 минут должны всплывать на поверхность для получения кислорода. Другие могут подолгу плавать, изгибаясь всем телом, на самой поверхности вверх «хвостиком туловища», ведь именно там расположены органы дыхания червячка – специальные трубки, через которые он дышит.
За все время своего развития, длящегося в среднем 20 дней, личинку ждет 4 линьки, после которых она превратиться в куколку. Во время них она сбрасывает свой старый экзоскелет, что позволяет с каждым разом все больше увеличиваться в размерах. Например, сразу после появления из яйца длина личинки не превышает 1 мм, а после последней линьки она может достигнуть 1 см. При этом объем тела личинки увеличивается еще больше: почти в 500 раз.
Куколка
Куколка комара – предпоследняя стадия развития насекомого имеет более сложное устройство систем внутренних органов. Она также обитает в воде и периодически всплывает на поверхность, готовясь превратиться в летающую особь. Время ожидания занимает примерно 5 дней. Постепенно она становится темного цвета.
Ответ на вопрос, есть ли куколка у комара, положительный, так как это насекомое с полным циклом превращения.
Поведение и питание личинки и куколки практически идентично, но у последней есть одна интересная особенность: благодаря форме и хорошо развитому хвосту могут стремительно передвигаться в толще воды скачкообразными движениями.
Имаго
Имаго – это взрослое насекомое, обитающее на суше и участвующее в размножении. Самцы живут всего 3 недели, тогда как самки – 3 месяца, если температура воздуха держится в районе отметки 10–15 °C. При неблагоприятных условиях продолжительность жизни сокращается.
Размножение невозможно без насыщения самок кровью человека. Поэтому комары расселены практически по всем участкам суши, где обитает человек. Они держаться неподалеку от поселений, чтобы в любой момент иметь возможность выпить кровь людей.
Каждый вид имеет свои предпочтения в температуре и режиме освещения. Одни любят тенистые водоемы, другие – хорошо освещенные. Биологи подсчитали, что личинки способны развиваться, когда температура воды составляют 10–35 °C, но наиболее комфортной считается от 25 °C до 30 °C.
Комары редко откладывают яйца в крупные водоемы, в которых обитает много рыб, потому что те охотно питаются кладками.
Личинка погибнет, если вода загрязнена нефтепродуктами: они образуют на поверхности пленку, через которую червячки не смогут дышать. Но некоторые виды показывают завидную адаптацию, приспособившись использовать для дыхания растворенный в воде кислород.
Процесс, как появляются комары, в достаточной степени изучен наукой. Этим насекомым свойственны высокая плодовитость и питание человеческой кровью. Обе эти черты напрямую зависят друг от друга.