Жук-плавунец проводит практически всю свою жизнь в водоемах, охотясь на других обитателей воды. Чтобы выжить в такой среде, ему пришлось развить ряд приспособлений. У личинок плавунцов есть жабры для дыхания растворенным в воде кислородом. Взрослые же особи вынуждены подниматься к поверхности, чтобы набрать запас воздуха под надкрылья.
Кроме особенностей дыхания, у плавунца имеется обтекаемая форма тела и гладкая поверхность, позволяющие развивать высокую скорость в воде. Охотясь на других обитателей водоемов, эти жуки проявляют недюжинную свирепость. В статье мы подробно рассмотрим удивительные адаптации плавунца к водной среде.
Дыхание личинки жука-плавунца с помощью жабр
Личинки плавунцов дышат с помощью жабр растворенным в воде воздухом. Жабры находятся в задней части брюшка личинки и представляют собой выросты покровов тела. Жабры пронизаны трахейными стволами, через которые кислород поступает в организм личинки.
Такой способ дыхания позволяет личинке плавунца длительное время находиться под водой, не поднимаясь к поверхности. Благодаря наличию развитых жабр, личинки также ведут полностью водный образ жизни, а еще и эффективно охотятся, да и питаются в водной среде.
Однако по мере развития и приближения окукливания, личинки плавунцов постепенно теряют жабры. У взрослых жуков-плавунцов жабр уже нет, и они вынуждены дышать атмосферным воздухом, регулярно поднимаясь к поверхности воды.
Запасание воздуха под надкрыльями для дыхания имаго плавунца
Для дыхания под водой взрослые особи жуков-плавунцов используют оригинальный способ - они запасают воздух под надкрылья. Поднявшись к поверхности водоема, плавунец выставляет из воды кончик брюшка и забирает воздух под надкрылья в виде пузырьков. Этот запас воздуха и служит ему для дыхания, пока он находится под водой. Такой способ позволяет взрослому насекомому довольно долго обходиться без непосредственного контакта с атмосферным воздухом.
В отличие от имаго, личинки плавунцов используют для дыхания специальные жабры. Они забирают растворенный в воде кислород непосредственно через систему трахей, соединенных с жабрами. Но уже по мере развития и последующего превращения во взрослого жука, жабры редуцируются, и насекомое вынуждено переходить на запасание воздуха под надкрылья.
Такой механизм дыхания довольно эффективен и позволяет плавунцу достаточно долго находиться под водой в поисках добычи. Благодаря этому жуки-плавунцы могут охотиться в водной среде на различных беспозвоночных и даже мальков рыб.
Обтекаемая форма тела и гладкая поверхность для быстрого плавания
Жуки-плавунцы проводят большую часть своей жизни в водной среде, поэтому их тело хорошо приспособлено для быстрого передвижения в воде. В отличие от наземных жуков, у плавунцов тело имеет обтекаемую аэродинамическую форму - овальную или веретеновидную. Это позволяет им развивать довольно высокую скорость при плавании.
Кроме того, поверхность их тела очень гладкая, что также способствует скольжению в воде. У некоторых видов плавунцов покровы дополнительно покрыты специальным водоотталкивающим восковым налетом. Все эти особенности в сочетании с мощными конечностями, приспособленными для гребли, обеспечивают отличную маневренность этих насекомых в воде.
Благодаря такой конструкции тела и конечностей, плавунцы могут не только быстро передвигаться в толще воды в поисках добычи, но и стремительно атаковать ее. А гладкая поверхность с водоотталкивающим покрытием помогает им с наименьшими энергозатратами преодолевать сопротивление водной среды при охоте и перемещениях между водоемами.
Особенности охоты и питания жука-плавунца в водной среде
Как уже отмечалось, жуки-плавунцы проводят практически всю свою жизнь в водоемах, охотясь на различных обитателей этой среды. Их рацион довольно разнообразен - они питаются личинками других насекомых, мелкими ракообразными, головастиками, а иногда даже мальками рыб.
Охотятся плавунцы очень активно - как имаго, так и их личинки являются хищниками. Для поимки добычи они используют свои мощные передние конечности, вооруженные острыми шипами. Этими короткими "лапами" они хватают жертву, а затем расчленяют ее с помощью челюстей.
При этом стоит отметить, что большинство плавунцов - это засадные хищники. Обладая превосходной маскировкой, они подстерегают своих жертв среди водных растений или на дне водоема. Как только добыча приближается, жук стремительно атакует ее. Такая тактика позволяет им экономить энергию и при этом успешно охотиться в водной среде.
Таким образом, анатомические и физиологические особенности жуков-плавунцов, в том числе их уникальная система дыхания, позволяют им не только выживать, но и активно охотиться в водной среде на протяжении всей жизни.
Полеты плавунцов ночью с перемещением между водоемами
Несмотря на то, что бо́льшую часть жизни жуки-плавунцы проводят в воде, они сохранили способность к активному полету. Имаго этих насекомых регулярно совершают перелеты по ночам, перемещаясь таким образом из одного водоема в другой.
Такие миграции необходимы плавунцам для поиска благоприятных мест обитания и размножения, а также новых кормовых территорий. При этом жуки часто ошибочно принимают за воду различные блестящие поверхности, в том числе окна домов, капоты машин и т.п. Нередко на большой скорости они врезаются в такие «ложные водоемы», принимая их за настоящие.
Тем не менее, возможность активных дальних перелетов в поисках благоприятных условий имеет большое адаптивное значение для плавунцов как обитателей временных водоемов, которые могут пересыхать в засушливые периоды.
Размножение жука-плавунца
Размножение и продолжение рода - важнейшие функции любого живого организма, в том числе и жуков-плавунцов. Процесс спаривания у этих насекомых происходит также в водной среде и имеет свои особенности.
Во время спаривания самец удерживается на самке при помощи специальных присосок на передних лапках. Такая конструкция позволяет паре насекомых длительное время находиться в таком положении под водой, не всплывая за воздухом.
После спаривания оплодотворенная самка откладывает яйца при помощи яйцеклада в ткани водных растений. Такие кладки яиц могут насчитывать до нескольких сотен яиц. Развивающиеся в течение некоторого времени личинки в дальнейшем покидают водоем и окукливаются в почве на суше, что также является важной особенностью их жизненного цикла.
Несмотря даже на преимущественно водный образ жизни имаго, жуки-плавунцы все-таки сохраняют сухопутные этапы своего развития, что позволяет поддерживать вид и заселять новые водоемы.
Окукливание личинки плавунца на суше
Несмотря на преимущественно водный образ жизни имаго плавунцов, их личинки завершают свое развитие все-таки на суше. Последний этап их метаморфоза - это окукливание. Оно происходит именно в наземных условиях.
Достигнув полного развития, личинка покидает водоем и закапывается в почву на глубину до 30 см. Там она окукливается, формируя из плотных частиц почвы кокон овальной или грушевидной формы. Внутри этого кокона и происходит превращение личинки во взрослого жука - имаго.
Стадия куколки длится около 1-2 недель. По окончании этого срока из кокона выходит сформировавшийся молодой жук и, отыскав водоем, начинает самостоятельную взрослую жизнь уже в привычной для этого вида водной среде обитания.
Древнейшие ископаемые плавунцы в янтаре и отложениях юрского периода
Жуки-плавунцы являются достаточно древней группой насекомых. Их ископаемые остатки обнаружены в отложениях мелового и юрского периодов, что составляет примерно 145-200 миллионов лет.
Самой ранней находкой считается вид, найденный в верхнеюрских отложениях Казахстана. Возраст этого ископаемого плавунца оценивается приблизительно в 160 миллионов лет. Это свидетельствует о том, что система дыхания, основанная на запасании воздуха под надкрыльями, возникла у этих насекомых еще в юрский период.
Еще одной интересной находкой являются отпечатки плавунцов в янтаре, найденном в Бирме и датируемом ранним меловым периодом (около 100 млн лет назад). Эти насекомые по своим признакам очень уж близки к современным видам, что говорит об их морфологической консервативности на протяжении десятков миллионов лет.
Таким образом, современные плавунцы, включая особенности их дыхательной системы и приспособлений к водному образу жизни, мало изменились с мезозойской эры, что подтверждается палеонтологическими находками последних десятилетий.
