Жуки-бомбардиры

? Бомбардиры
Brachinus sp.
Научная классификация
Царство: Животные Тип: Членистоногие Класс: Насекомые Отряд: Жесткокрылые Семейство: Жужелицы
Латинское название
Brachininae Bonelli, 1810 Paussinae Latreille, 1807
Подсемейства и трибы:
Brachininae Brachinini Crepidogastrini Paussinae Paussini Protopaussini Ozaenini Metriini
Систематика на Викивидах Изображения на Викискладе ITIS 678405

Бомбардиры — жуки из двух подсемейств жужелиц: Brachininae и Paussinae, из которых более известно первое. Название получили благодаря своеобразному защитному механизму. Они способны более или менее прицельно выстреливать из желёз в задней части брюшка саморазогревающейся смесью химических веществ. Температура смеси в момент выстрела достигает 100 °C, а её выброс сопровождается громким звуком.

Описание

Подсемейства Brachininae и Paussinae представляют собой две эволюционные ветви бомбардиров. Пока точно не установлено, имеют ли они общего предка, способного к выстреливанию горячей жидкостью, или же эта способность развилась у обеих ветвей независимо.

Бомбардиры распространены на всех континентах, кроме Антарктиды. Лучше всего известны представители Brachininae. Это средних размеров жуки, длиной от нескольких мм до 1-3 см. Чаще всего они имеют тёмноокрашенные надкрылья и ярких цветов голову, грудь и ноги. Ведут ночной образ жизни, днём прячась под камнями, брёвнами и т. д., сбиваясь при этом в группы. Личинки паразитируют на других жуках и их куколках.

Paussinae не менее распространены и довольно разнообразны. Представители трибы Ozaenini хищники, также ведут ночной образ жизни. Paussini и Protopaussini — мирмекофилы и живут в гнёздах муравьёв. Отличительной особенностью первых являются крупные, сильно видоизменённые антенны.

Защитный механизм

Наличие развитых парных желёз на конце брюшка, выделяющих токсичные и пахучие вещества характерно для всех представителей подотряда Adephaga. Однако способностью выстреливать горячей жидкостью обладают лишь жуки-бомбардиры. Механизм работы их желёз лучше всего изучен для представителей подсемейства Brachininae.

Pheropsophus verticalis (триба Brachinini)

Эти жуки обладают двумя симметрично-расположенными железами внутренней секреции, каждая из которых через длинный канал выделяет в собственный резервуар смесь гидрохинонов и пероксида водорода. С резервуарами связаны реакционные камеры меньшего размера, обладающие плотными толстыми стенками. В них содержится каталаза и пероксидаза. Во время выстрела стенки первого резервуара сжимаются и смесь реагентов поступает в реакционную камеру. Там под действием ферментов на пероксид водорода образуется молекулярный кислород. Он окисляет гидрохиноны до хинонов (в основном 2-метил-1,4-бензохинон). Обе реакции экзотермические и вызывают разогрев смеси до 100 °C. Появление в реакционной камере кислорода увеличивает объём вещества и оно выбрасывается наружу через отверстия на кончике брюшка^[1]. Этот кончик у Brachininae подвижен и позволяет направлять струю жидкости точно на врага^[2]. Для Stenaptinus insignis известно, что выстрел длится 8-17 мс, причём он состоит из 4-9 непосредственно следующих друг за другом выбросов горячей жидкости со скоростью около 10 м/с^[3]. В лабораторных условиях после недельного покоя бомбардиры способны делать от 10 до 30 выстрелов, прежде чем у них истощится запас реагентов.

Представители подсемейства Paussinae обладают менее подвижным брюшком и при необходимости атаковать врага, находящегося спереди, они выпускают горячую жидкость на специальные выступы надкрылий, направляющие её вперёд^[1][2]. Лучше всего эти выступы видны у жуков трибы Ozaenini. Goniotropis nicaraguensis (Ozaenini) выбрасывает непульсирующую струю со скоростью 2,4 м/с^[3].

Более примитивный механизм защиты описан у представителей трибы Metriini. Они не формируют струи, как остальные бомбардиры, а выделяют пузырящуюся и брызгающуюся в разные стороны жидкость, содержащую в основном неметилированные хиноны и не такую горячую (55-77°C). Их брюшко также малоподвижно, однако вместо коротких выступов, подобно трамплинам направляющих жидкость в сторону от тела жука, они имеют длинный канал, проводящий её вдоль надкрылий до самого их основания, где она уже начинает пузыриться^[1].

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} Eisner T., Aneshansley D. J., Eisner M., Attygalle A. B., Alsop D. W., Meinwald J. Spray mechanism of the most primitive bombardier beetle (Metrius contractus) // J. Exp. Biol. 2000 Apr; 203(Pt. 8): 1265-75.
2. ↑ ^{1 2} Eisner T., Aneshansley D. J. Spray aiming in the bombardier beetle: photographic evidence // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999 Aug 17; 96(17):9705-9.
3. ↑ ^{1 2} Dean J., Aneshansley D. J., Edgerton H. E., Eisner T. Defensive spray of the bombardier beetle: a biological pulse jet // Science, vol. 248, 1990 Jun 8, pp. 1219-21.

Ссылки

• Классификация жужелиц
• Yang A., Lee L., Neo A., Lee M. The chemical spray of bombardier beetles: a possible alternative source of heat energy
• Описание и фотографии Paussinae(англ.)
• Описание и фотографии рода Brachinus(англ.)

• Armitage M. H., Mullisen L. Preliminary observations of the pygidial gland of the Bombardier Beetle, Brachinus sp. // Answers, Volume 17 Issue 1
• Марк Исаак Жук-бомбардир и аргументы креационистов (На языке оригинала(англ.))
• The Bombadier Beetle Myth Exploded — National Center for Science Education (Creation/Evolution Issue 03, Volume 2, Number 1 — Winter 1981)