Почему тутовый шелкопряд называется тутовым. Жизненный цикл бабочки тутового шелкопряда
Тутовый шелкопряд или тутовый червь относится к семейству шелкопрядов. Этот вид насекомых получил свое название из-за особенностей питания. Тутовый шелкопряд может питаться только листьями тутового дерева – шелковицы. Тутовый шелкопряд является полностью одомашненным насекомым и сегодня не встречается в дикой природе. Предками тутового шелкопряда считаются дикие тутовые черви, которых приручили и одомашнили задолго до нашей эры в Китае.
Шелкопряд является довольно крупным насекомым. Взрослые особи могут достигать 6 см в размахе крыльев. Насекомые довольно массивны как для своего размера и практически утратили способность летать.
Жизненный цикл тутового шелкопряда состоит из нескольких стадий и метаморфоз. Самка после спаривания откладывает около 500 яиц, которые со временем превращаются в гусеницу. Гусеницы довольно быстро растут и несколько раз сбрасывают кожу.
Гусениц шелкопряда часто называют тутовыми червями, что связано с их внешним видом. Вид гусеницы шелкопряда можно увидеть на фото. Гусеницы питаются листьями шелковицы без перерыва на протяжении суток. Благодаря такому интенсивному питанию гусеницы очень быстро растут, несколько раз линяют, а затем превращаются в куколки.
Примерно через полтора месяца тутовый червь начинает окукливаться. Червячки двигаются все более медленно, с трудом поворачивают голову. Замедление активности свидетельствует о готовке к окукливанию. Гусеница начинает производить непрерывную шелковую нить, формируя вокруг себя плотный кокон. Внутри кокона образуются куколки шелкопряда. Шелковая нить, из которой формируются коконы шелкопряда, может достигать до 1,5 км. Средние коконы обычно сформированы с 400 -800 метров шелковой нити.
На фото ниже можно увидеть зрелый кокон тутового шелкопряда.
Коконы шелкопряда бывают разных цветов – зеленоватые, желтые, розовые и белые. Кокон полностью формируется уже через 2-3 дня. Примерно через 2-3 недели из кокона выходит бабочка. Но при производственном разведении шелкопрядов не ждут, когда бабочка выйдет из кокона. Окуклившихся гусениц помещают на пару часов в условия 100°C температуры, что вызывает гибель куколки внутри кокона. После гибели куколки нить легче раскручивается.
Интересно, что взрослые бабочки не питаются на протяжении своей жизни. У бабочек шелкопряда недоразвит жевательный аппарат и они просто не способны употреблять пищу. Бабочка может прожить без пищи несколько дней. Этого периода как раз хватает для того, чтобы отложить яйца.
Существует несколько видов тутового шелкопряда в зависимости от мест обитания.
Виды тутовых червей:
- японские;
- китайские;
- корейские;
- индийские;
- европейские;
- персидские;
Тутовые черви разных видов отличаются размерами особей, а также окрасом. Коконы также отличаются по величине, форме и количеству шелка. Для разных видов шелкопрядов характерна различная длительность периода созревания и частота урожайности.
Шелководство
Наиболее часто тутовые черви используются в шелководстве. Производство шелка ведет свою историю из древних времен и занимало важное место в экономике восточных стран. На сегодня основными странами по производству шелка являются Индия и Китай. Также довольно широко тутовые черви разводятся в странах Европы, в Корее, Индии и России.
В производственных целях разводятся тутовые черви с белыми коконами. Чаще всего на производствах разводят японские, китайские и европейские виды шелкопрядов. С развитием шелкопрядства постоянно выводятся новые метисные породы тутовых червей.
На больших производствах яйца тутовых червей выращивают в специальных инкубаторах, где они через пару дней превращаются в личинки. Затем личинки помещаются в специальные кормушки с листьями шелковицы, где они питаются и растут. После того, как личинки вырастают, их переносят в специальные ячейки, где они будут формировать кокон. Личинки начинают вырабатывать шелковую нить тогда, когда находят необходимую опору для фиксации. Вращая голову в стороны, личинки формируют каркас, а затем заползают вовнутрь, и заканчивают формирование кокона.
Для получения шелковой нити на производстве, не ждут пока родится мотылек. Через пару дней окуклившихся особей собирают и обрабатывают паром. При обработке паром личинки внутри гибнут и нити легче поддаются разматыванию. После пара коконы опускают в кипяток, благодаря чему нить становится податливее.
В восточных странах до сих пор широко распространено разведение шелкопрядов в домашних условиях. Личинки вручную переносят на подносы покрытые листьями шелковицы, а для образования коконом используют соломенные ветки или решетчатые подносы.
Для производства одного шелкового изделия, например платья, требуется около двух тысяч окуклившихся гусениц. Изделия из шелка весьма дорого стоят, что связано с трудоемким процессом получения шелковых нитей. С развитием технологий на замену шелка приходят синтетические нити. Но отзывы о характеристиках натурального шелка не требуют дополнительных комментариев. Натуральная ткань обладает особым богатством и шармом, а изделия из шелковой нити до сих пор считаются показателем статуса и хорошего вкуса.
Тутовые черви в косметологии
В состав натурального шелка входят белки серицин и фиброин. Серицин хорошо растворяется в теплой воде, образуя клейкую смесь. Фиброин не способен растворяться в воде. Коконы после погружения в воду становятся клейкими, что связано с растворением серицина. Серицин увлажняет кожу, а также предупреждает образование морщин. Хорошо увлажненная кожа медленнее стареет.
Коконы тутового червя можно использовать для проведения процедуры пиллинга. Волокна шелковой нити хорошо отшелушивают верхний омертвевший слой клеток. После пиллинга с использованием нитей шелкопряда кожа становится упругой и гладкой.
Для косметических целей используются пустые коконы, из которых предварительно вынимают личинки. Также, в косметических целях можно использовать коконы, из которых вылетела бабочка.
По отзывам женщин, пользоваться коконами очень просто и удобно. Их одевают на указательные пальцы и водят по массажным линиям лица. Лицо перед процедурой необходимо очистить и вымыть теплой водой. Перед пиллингом шелковые волокна обязательно смачивают в воде. Лучшие отзывы об эффективности использования коконов шелкопряда оставляют люди после курса из нескольких процедур пиллинга.
Волокна шелковых нитей хорошо справляются с расширенными порами и черными точками. Перед процедурой пиллинга кожу лица необходимо очистить с использованием средства для умывания.
Конечно же, отзывы о моментальном омоложении обычно являются сильно преувеличенными, но белки серицин и фиброин и правда могут замедлять процессы старения.
Шелковичным червем называют гусеницу тутового шелкопряда. Он из семейства настоящих шелкопрядов, в котором насчитывается около ста видов. Их гусеницы плетут из шелка кокон: в нем происходит "превращение куколки в бабочку. У некоторых шелка в коконе так много, что, умело его разматывая, можно получить нити, пригодные для изготовления тканей. Грубые сорта шелка получают из коконов китайской дубовой павлиноглазки и некоторых других шелкопрядов (филосамиа, телеа). Лучший шелк дает, однако, тутовый шелкопряд. Эта бабочка - настоящее домашнее животное, она полностью зависит от человека. Не то что пчелы, которые и без людей в дикой природе отлично могут прожить.
Откуда происходит тутовый шелкопряд и кто его дикий предок?
Многие исследователи полагают, что родина его Западные Гималаи, некоторые районы Персии и Китая. Там обитает бабочка теофила мандарина, окраской более темная, чем тутовый шелкопряд, но в общем похожая на него, а главное, может с ним скрещиваться, давая гибридное потомство. Возможно, эту бабочку и стали разводить в давние времена китайцы, и после тысячелетий умелой селекции получился тутовый шелкопряд - в человеческом хозяйстве самое полезное после пчелы насекомое. Искусственный шелк успешно конкурирует в наши дни с натуральным, и тем не менее ежегодная мировая продукция шелка, получаемого от тутового шелкопряда, исчисляется сотнями миллионов килограммов.
Разные формы коконов тутового шелкопряда. Внизу - гусеницы, обычно именуемые шелковичным червём.
Когда, как давно стали разводить шелковичных червей? Легенда рассказывает: 3400 лет назад некий Фу Ги изготавливал музыкальные инструменты со струнами из шелковых нитей. Но настоящее разведение тутового шелкопряда и постоянное использование его шелка для производства тканей началось позже: приблизительно четыре с половиной тысячи лет назад. Будто бы императрица Си Линг Чи была инициатором этого полезного дела (за что ее возвели в сан божества, и ежегодно это знаменательное событие отмечалось ритуальными праздниками).
Первое время производством шелка занимались только императрицы и женщины высокого ранга Секреты этого дела они хранили в тайне.
«В течение более 20 веков китайцы ревниво оберегали монополию шелка и охраняли ее законами, наказывающими смертью или пытками каждого, кто стремился вывезти за границу яйце чудесного шелкопряда или разгласить секрет разведения и разматывания коконов» (Ж. Ростан).
Двадцать веков - срок весьма длительный, едва ли еще какие-нибудь секреты хранились так долго. Но рано или поздно тайна перестает быть тайно Так случилось и с шелководством. Быль это или генда, но древние тексты рассказывают, что в IV веке нашей эры одна китайская принцесса принесла своему мужу - владетелю Бухары - бесценный брачный подарок - яйца шелковичного червя. Она спрятала их в своей мудреной прическе.
В том же веке шелководство стало развиваться в некоторых районах Индии. Отсюда, по-видимому (история эта, наверное, многим известна), христианские монахи вынесли в полых посохах яйца шелкопряда и семена тутового дерева, листьями которого кормятся гусеницы, производящие драгоценный шелк. Яйца, принесенные монахами в Византию, не погибли, из них вывелись гусеницы и были получены коконы. Но позднее начатое здесь шелководство захирело и только в VIII веке снова расцвело на огромной территории, захваченной арабами, - от Средней Азии до Испании.
«Основные центры шелководства у нас находятся в Средней Азии и в Закавказье. Их положение определяется распространением кормового растения, каковым является тутовое дерево (шелковица). Продвижению шелководства дальше на север мешает отсутствие холодоустойчивых сортов шелковицы» (профессор Ф. Н. П р а в д и н).
Листья этого дерева шелковичные черви едят с громким хрустом, который Пастер сравнил с «шумом дождя, падающего на деревья во время грозы». Это когда червей много и все они едят. А едят они к концу личиночной своей жизни непрерывно - днем и ночью! И в любом положении: стиснутые соседями, лежат на спине, на боку и все едят, и едят - за сутки столько зелени поедают, сколько сами весят.
Едят и растут. Из яйца выходит крохотная гусеница, длиной около трех миллиметров. А через 30- 80 дней закончивший развитие шелковичный червь - длиной уже 8 сантиметров, толщиной сантиметр. Он беловатый, жемчужный или цвета слоновой кости. На голове у него шесть пар простых глазков, осязательные усики и, главное, то, что сделало его столь ценным в человеческом хозяйстве, - маленький бугорок под нижней губой. Из отверстия на его конце сочится клейкое вещество, которое при соприкосновении с воздухом тут же превращается в шелковую нить. Позднее, когда он будет плести кокон, мы посмотрим, как действует эта природная шелкопрядильня.
Шелковичный червь, строго говоря, ест только листья тутового дерева. Пробовали его кормить другими растениями: листьями ежевики, например, или салата-латука. Он их ел, но рос хуже, и коконы получались не первого сорта.
Итак, поедая сначала мягкие части листьев, а потом, когда повзрослеет, и жилки, даже черешки, шелковичный червь быстро растет. В первые дни он каждые сутки удваивает свой вес, а за всю личиночную жизнь увеличивает его в 6-10 тысяч раз: перед окукливанием весит 3-5 граммов - больше, чем самые крохотные млекопитающие зверьки, некоторые землеройки и летучие мыши.
Замороженный и твердый, как стекло, червь не умирает. Если отогреть его, он оживает, снова невозмутимо ест и ткет позднее кокон. Но в общем-то он теплолюбив. Температура наиболее ему благоприятная 20-25 градусов. Тогда он растет быстро: личиночная его жизнь, если корма достаточно, - 30- 35 дней. Когда холоднее (15 градусов) - 50 дней. Можно и за 14 дней заставить его закончить все процессы, необходимые гусенице для роста и подготовки к превращению, если обильно кормить и содержать при 45 градусах тепла.
Через 10 дней после последней, четвертой линьки аппетит у червя уже не тот, что прежде. Скоро и вовсе перестает он есть и начинает беспокойно ползать вокруг. У него теперь заметно явное стремление подняться повыше: он ползет по веткам вверх, а если их нет, по стенкам клетки или комнаты. К этому времени, шелководы ставят вертикально ветки на полки - кормовые этажерки, на которых до сих пор лежали листья тутового дерева и где черви все это время жили. На ветки заползают черви. Некоторые сразу же, как найдут подходящее место (где-либо в развилке суков), начинают плести кокон. Другие бродят еще дня два.
В это время их шелкопрядильный орган выделяет уже клейкую нить. Устроившись на ветке, червь, ^ быстро поводя головой из стороны в сторону, вытягивает вокруг себя беспорядочные нити паутины. Их называют охлопья. Внутри этого шелкового каркаса вскоре, через несколько часов, уже заметны овальные очертания будущего кокона. Видно еще, как червь возится внутри его. Но через сутки после начала плетения стенки кокона уже настолько плотны, что червя за ними не видно. Еще день-два, и кокон будет готов.
Весь материал, который на него пошел, состоит из одной непрерывной нити длиной от 300 до 1500 метров (в зависимости от расы, то есть породы, червя). Нить двойная, под микроскопом она выглядит как лента, разделенная в середине бороздкой. Двойная - потому, что у червя две производящие шелк железы (вместе они занимают 2/s всего объема червя). Передние части желез соединяются вместе в упомянутом шелкоотделительном сосочке, j
Шелковая нить чрезвычайно тонка - 0,022-0,040 миллиметра в поперечнике. Но прочна: она может выдержать 15 граммов, не разрываясь.
Некоторые черви (так называемые «ковровщики») коконов не делают, они ползают, ползают и выстилают шелком, словно ковром, поверхность кормовых этажерок. В бабочек превращаются в голой, не покрытой коконом куколке. Другие, соединясь по двое, плетут общий кокон. Иногда и три-четыре червя укрываются в одном большом (до семи сантиметров) коконе, разделившись (либо нет) перегородками. Но это все отклонения от нормы, а норма - шаровидный, овальный (с перехватом в средней части или без него) либо конический кокон с единственным в нем червем, превращающимся в куколку. Цвет кокона в зависимости от расы червя - серебристый или золотистый, розоватый, зеленоватый, голубоватый... Вес его - 1-4 грамма (с куколкой). Длина - 2,5-6 сантиметров.
В коконах, из которых выходят самцы, больше шелка. Советский исследователь Б. Л. Астауров рентгеновским облучением и другими методами сумел добиться, чтобы в коконах развивались только самцы: добыча шелка тем самым значительно повысилась.
Завив кокон, червь теряет подвижность, замирает внутри своего шелкового футляра, съеживается, худеет и затем превращается в куколку.
А куколка через 20 дней превращается в бабочку. Как она выйдет из своего заключения? Зобик у нее наполнен щелочной слюной, каплю за каплей роняет бабочка эту слюну на внутреннюю стенку кокона: шелк размягчается, нити расклеиваются. Бабочка напирает головой на размягченную стенку, пробивает ее, энергично царапая ножками, раздвигает в стороны шелковые нити, увеличивая отверстие, и выходит наружу. Появившееся мокрое существо еще мало похоже на бабочку, сложенные, словно парашют в сборе, его крылышки напоминают обрубки. Вскоре воздух наполняет трахеи бабочки, проникает в крылья, и они расправляются. Впрочем, некоторые бабочки до конца своих дней так и остаются с нерасправленными крыльями. Но даже и те, у которых крылья вполне нормальные, летать, увы, не могут. Разучились за долгое время жизни, окруженной заботами человека. Они лишь трепещут крыльями, которые слишком слабы, чтобы поднять бабочку в воздух. Бабочка, брошенная с высоты, может несколько секунд продержаться в воздухе, но потом все равно падает на землю. И вообще она не склонна утруждать себя лишними движениями, домоседка еще больше, чем гусеница: не делает никаких попыток уйти даже из открытой коробки или ящика. Больше того, посаженная на ладонь, так и будет на ней сидеть, лишь вяло передвигаясь на несколько шагов и шевеля усиками.
Ее не соблазнит ни сахарный сироп, ни нектар, ни мед, ибо рот ее с тех пор, как выделил капли щелочной слюны, замкнулся навсегда: 12 (в среднем) дней жизни бабочка ничего не ест.
Из пассивного состояния, в котором он пребывает, бабочка-самец выходит только тогда, когда к нему приблизят самку или он на нее наткнется. Тут он возбуждается, кружится вокруг нее, перебирая ножками, и все время машет крыльями.
Затем, через несколько часов после этой встречи (кстати сказать, весьма продолжительной), самка начинает откладывать яйца. Медленно перемещаясь, она по одному приклеивает их к той поверхности, по которой движется. Яйца располагаются недалеко друг от друга на пространстве в несколько квадратных сантиметров. За 5-6 дней откладывается 400-800 яиц. Яйца тутового шелкопряда называют греной. Зимой их сохраняют при низкой температуре. Весной, когда начинают распускаться листочки на тутовом дереве, грену постепенно оживляют: выдерживают сначала при температуре 12 градусов, потом в особых инкубаторах при 23-25 градусах тепла.
Через несколько дней выходят почти одновременно из всех яиц маленькие червячки и расползаются по листьям, разложенным на стеллажах в червоводне - так называют помещение, в котором разводят шелковичных червей. Оно должно хорошо проветриваться и подогреваться до 24-25 градусов.
В заключение приведу любопытные цифры: из 25 граммов грены можно вывести 30 тысяч червей, до завивки коконов потребуется им (вместе с отходами) до 1,2 тонны листьев. Дадут они 63 килограмма коконов, из которых (после обработки горячим паром и размотки на машинах) можно получить в среднем 5,7 килограмма шелка-сырца.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ТУТОВОГО ШЕЛКОПРЯДА
Мы больше знаем о шелке и шелководстве, чем о малень-
ком насекомом, подарившем человечеству чудесную шелко-
вую нить. Тутовый шелкопряд относится к типу Членистоно-
гих, классу Насекомых, отряду Чешуекрылых, семейству
Настоящих шелкопрядов, роду Шелкопряд. Он является на-
секомым с полным циклом превращения, то есть своем раз-
витии проходит четыре стадии: яйцо (грена), гусеница, ку-
колка, бабочка (рис. 1).
Рис. 1. Стадии развития тутового шелкопряда:
а - грена; б - гусеница; в - куколка; г - взрослое насекомое -
бабочка
От других насекомых тутовый шелкопряд отличается
некоторыми особенностями, связанными с тем, что он на
протяжении пяти тысячелетий был объектом искусственно-
го отбора, который проводил человек. В результате этого
шелкопряд стал полностью зависеть от человека и может
существовать только благодаря его опеке: гусеницы тутового
шелкопряда не расползаются в поисках корма, даже если
очень голодны, а его бабочки полностью утратили способ-
ность летать и самостоятельно питаться. Считается, что
предком тутового шелкопряда был дикий шелкопряд, кото-
рый жил в Китае и Японии. Однако точное происхождение
этого насекомого остается пока неизвестным.
Существует большое количество пород тутового шелко-
пряда. В шелководстве на современном этапе в основном
используются различные гибриды, так как они более вынос-
ливы. Породы тутового шелкопряда делятся на моновольтин-
ные, которые дают одно поколение в год, и поливольтинные,
дающие несколько поколений. Кроме того, породы отлича-
ются по морфологическим признакам, а именно: по цвету,
форме, строению коконов, по размерам и окраске гусениц.
К хозяйственным признакам породы относят урожайность
коконов, выход сухих коконов после замаривания куколок
и их сушки; к техническим свойствам коконов - шелконос-
ность, разматываемость коконной оболочки и выход шелка-
сырца, технические свойства шелковины.
Яйца тутового шелкопряда в шелководстве называют
греной. Они имеют овальную форму и немного сплюснуты
по бокам, покрыты эластичной полупрозрачной скорлупой.
Яйца тутового шелкопряда настолько малы, что водном
грамме их содержится от 1500 до 2000. Свежеотложенная
грена имеет соломенно-желтую или молочно-белую окрас-
ку, потом ее цвет изменяется. В течение первых двух-трех
суток она розовеет, затем становится коричнево-фиолето-
вой и наконец фиолетово-пепельной. Если грена сохранила
свой первоначальный цвет, то это значит, что она погибла.
На стадии яйца шелкопряд зимует. Этот период покоя
длится с середины лета до весны следующего года и назы-
вается диапаузой. Во время зимовки обменные процессы
зародыша в яйце замедляются. Благодаря этому повышает-
ся способность грены выдерживать низкие зимние темпе-
ратуры, а также регулируется выход гусениц из яиц. Если в
период диапаузы грена хранилась при температуре воздуха
15 °С, то в период инкубации она развивается неравномер-
но, и гусеницы вылупляются до появления листьев на шел-
ковице. Поэтому для своевременного оживления (проявле-
ния активности) грены весной в период инкубации ее закла-
дывают на зимнее хранение в холодильник, где она находит-
ся 90-120 дней при температуре 2-4 °С.
Гусеница является личиночной стадией в развитии шел-
копряда. Издавна эту стадию в шелководстве называли шел-
ковичным червем, хотя, с точки зрения биологической науки,
такое название неверно.
Гусеница имеет тело вытянутой формы. Оно состоит из
головы, груди и брюшка, которое заканчивается роговым
придатком. На брюшной стороне тела находятся три пары
грудных и пять пар брюшных ножек. Внешние хитиновые по-
кровы гусеницы выполняют защитную функцию и одновре-
менно являются ее наружным скелетом, к которому крепят-
ся мышцы.
Гусеница тутового шелкопряда, только что вышедшая из
яйца, очень мала. Ее вес составляет всего 0,5 мг. Но она хо-
рошо ест и быстро растет. Организм гусеницы имеет все не-
обходимое для нормальной жизнедеятельности. Она распо-
лагает мощными челюстями, глоткой, пищеводом, имеет
хорошо развитый зоб, кишечник, кровеносную и выделитель-
ную системы. Все это помогает гусенице тутового шелкопря-
да активно усваивать пищу. Это крохотное создание имеет
4 000 мышц, что в восемь раз больше, чем у человека. Поэто-
му едва ли стоит удивляться поистине акробатическим спо-
собностям гусениц. Шелкопряд - холоднокровное животное,
поэтому у него кислород к органам доставляет дыхательная
система, а не кровеносная. Это происходит следующим об-
разом: по бокам, вдоль тела гусеницы, расположено по 9 ды-
халец; от них по дыхательным трубкам-трахеям кислород по-
ступает в многочисленные более мелкие разветвления,
которые заканчиваются трахеолами, пронизывающими все
ткани и органы тела гусеницы.
За свою жизнь - 20-38 дней - гусеница увеличивается
в размерах в 30 раз и по весу в 10 000 раз. Причем скорость,
с которой происходят процессы роста у гусеницы тутового
шелкопряда, поистине фантастическая. Ведь длина ее тела
увеличивается за сутки в полтора раза, а вес - в 400 раз, то
есть каждый час ее «полнота» возрастает в 18 раз! Животно-
водам, занимающимся разведением свиней, о таких приро-
стах даже мечтать не приходится. Естественно, что при та-
ком интенсивном росте старая шкурка со временем стано-
вится мала и шелкопряд меняет ее на новую. Этот период
в жизни гусеницы шелководы называют линькой. Во время
линьки она перестает есть и начинает искать место для того,
чтобы спокойно сменить старую одежду на новую. Найдя его,
гусеница шелковиной прикрепляет брюшные ножки к под-
стилке и замирает, подняв переднюю часть тела. Такое со-
стояние оцепенения шелководы называют «сном». Трогать
гусеницу во время «сна» нельзя, так как она может не сбро-
сить старую шкурку и погибнуть. Когда гусеница начинает
оживать, старые покровы рвутся, и первой появляется боль-
шая черная блестящая голова. Гусениц тутового шелкопря-
да, находящихся на грани двух возрастов, легко распознать
по непропорционально большой голове. Некоторое время
слинявшая гусеница отдыхает, ждет, пока отвердеет мягкий
покров тела, головы и крючья ног, а затем с новыми силами
приступает к еде.
Период между двумя линьками называется возрастом.
В течение своей жизни гусеница проходит четыре линьки и,
следовательно, пять возрастов, каждый из которых доста-
точно точно можно определить по окраске. Гусеницы перво-
го возраста имеют темно-бурую, почти черную окраску. Во
втором возрасте они светлеют, особенно в области груди.
У них начинает проявляться специфическая ковровая окрас-
ка. Со временем гусеницы светлеют еще больше.
Гусеница тутового шелкопряда имеет достаточно слож-
ное внутреннее строение, как и любой живой организм. Но
для нас наиболее важным элементом внутреннего строения
гусеницы является шелкоотделительная железа - орган гу-
сеничной стадии тутового шелкопряда. Высокая продуктив-
ность шелкоотделительной железы, достигающей внуши-
тельных для насекомого размеров,- результат длительного
многовекового искусственного отбора, который проводил че-
ловек. Если в первом возрасте гусеницы шелкоотделитель-
ная железа составляет всего 4 % от массы тела, то ко второй
половине пятого возраста происходит резкое увеличение ее
размеров, и она достигает 25-26 % массы тела гусеницы. Но
даже в этот период ее масса гораздо меньше массы шелка,
которую выделяет гусеница тутового шелкопряда при завив-
ке кокона.
Шелкоотделительная железа состоит из фибриноотдели-
тельного отдела, резервуара, парного и непарного выводных
протоков. В железе происходит образование шелка и фор-
мирование шелковой нити. Ее толщина регулируется особым
прессующим аппаратом- волочильней, расположенной в
непарном протоке шелкоотделительной железы. Замеча-
тельная технология, придуманная природой!
Куколка является промежуточной стадией развития шел-
копряда, как и любого насекомого с полным превращением.
Она находится внутри защищающего ее кокона, столь цен-
ного для человека. Внутри кокона происходит целый ряд
сложных превращений. Сначала гусеница, свив кокон, ли-
няет и становится куколкой, затем куколка- бабочкой.
Можно легко определить, когда бабочка уже готова к выле-
ту. За день до выхода насекомого на свободу кокон начинает
шевелиться. А если внимательно прислушаться, то можно
услышать и негромкий шум. Это бабочка сбрасывает шкурку
куколки. Утром она появится на свет. Причем сделает это в
строго определенное время - с пяти до шести часов утра.
И вот бабочка выпускает несколько капель жидкости, ко-
торая растворяет клей (серицин), склеивающий нитки ко-
кона. Затем раздвигает их передними лапками и выходит
наружу. Тело бабочки достаточно массивное, имеет желто-
вато-бурую окраску, состоит из головы, груди и брюшка.
Ротовые органы не развиты. Поэтому она не может питаться.
Живет бабочка тутового шелкопряда всего 10-12 дней. Хотя
и среди них бывают долгожители, живущие 20-25 дней. Так
как есть бабочка не может, то, естественно, она быстро ста-
реет. Почти сразу после спаривания самка шелкопряда на-
чинает откладывать яйца - грену. Причем проделывать это
она может даже без головы, поскольку имеет тройную не-
рвную систему в каждом сегменте своего тела. Поэтому по-
теря головы не мешает частям нервной системы, располо-
женным в последних сегментах брюшка, продолжать конт-
роль над яйцекладкой. Количество яиц в кладке может коле-
баться от 400 до 1000 штук. Заботясь о своем потомстве,
бабочка приклеивает каждое яйцо к поверхности, причем
достаточно прочно.
Подведем небольшой итог. Итак, в своем развитии шел-
копряд проходит четыре стадии в течение года. В стадии
яйца он существует с того момента, когда бабочка отложила
яйцо, до весны следующего года. Затем происходит процесс
инкубации грены. Он длится в среднем 10-12 суток. Следу-
ющая стадия тутового шелкопряда - гусеница, которая в
своем развитии проходит пять возрастов. Между возраста-
ми существует период линьки. Первый возраст длится 5-
6 суток. Затем следует линька, продолжительность которой
составляет сутки. Второй возраст длится от четырех до пяти
суток, и снова линька в течение суток. Продолжительность
третьего и четвертого возрастов также 4-5 суток, а насту-
пившей между ними линьки - до полутора суток. Пятый воз-
раст более длителен и составляет 8-12 суток. Затем гусе-
ница тутового шелкопряда в течение 3-4 суток завивает
кокон. В нем происходит последняя линька, в результате
которой гусеница превращается в куколку. Процесс окукли-
вания продолжается 4-5 дней. Затем в течение 12-18 су-
ток происходит последнее превращение, и куколка стано-
вится бабочкой. Она выходит из кокона, спаривается, и все
начинается вновь.
Тутовый шелкопряд - очень интересное насекомое, которое с давних времен известно человеку, как источник шелка . По некоторым данным, упоминаемым в китайских летописях, известно насекомое стало еще 2600 лет до нашей эры. Процесс получения шелка на протяжении веков в Китае был государственной тайной, а шелк стал одним из явных торговых преимуществ.
Начиная с Х III века, технологией производства шелка овладели другие страны, в том числе Испания, Италия, североафриканские страны. В XVI веке технология добралась и до России.
Сейчас тутовый шелкопряд активно разводится во многих странах, а в Корее и Китае его используют не только для получения шелка, но и в пищу. Экзотические блюда, которые из него готовят, отличаются оригинальностью, а личинки шелкопряда применяют для нужд народной медицины .
Индия и Китай - лидеры по производству шелка и именно в этих странах количество шелкопряда максимально велико.
Как выглядит тутовый шелкопряд
Свое необычное название это насекомое заслужило благодаря дереву, которым оно питается. Шелковица - дерево, которое еще называется тутовым, является единственным источником пищи для тутового шелкопряда.
Гусеница шелкопряда поедает дерево днем и ночью, что даже может привести к его гибели, если гусеницы оккупируют такие деревья в хозяйстве. Для производства шелка в промышленных масштабах эти деревья выращивают специально для кормления насекомых.
Шелкопряд проходит следующие жизненные циклы:
Бабочка шелкопряда - насекомое крупное, а размах ее крыльев достигает 6 сантиметров. Она имеет белый окрас с черными пятнышками, на крыльях, в передней их части, есть выемки. Ярко выраженные гребенчатые усы отличают самцов от самок, у которых такой эффект практически незаметен.
Бабочка практически лишилась возможности летать и современные особи всю свою жизнь проводят, не поднимаясь в небо. К этому привело их очень долгое содержание в неестественных условиях обитания. Более того, по имеющимся фактам, насекомые перестают употреблять пищу после превращения в бабочек.
Такие странные особенности тутовый шелкопряд приобрел по причине содержания его в домашних условиях на протяжении долгих столетий. Это привело к тому, что теперь насекомое не может выжить без опеки человека.
Тутовый шелкопряд за годы его разведения сумел переродиться в два основных вида: моновольтинный и поливольтинный. Первый вид откладывает личинки один раз в год, а второй - до нескольких раз в год.
Гибридные особи шелкопряда могут иметь множество отличий по таким признакам, как:
- форма туловища;
- окрас крыла;
- габариты и общая форма бабочки;
- габариты куколки;
- расцветка и форма гусениц.
Личинки или яйца этой бабочки в научной среде именуются греной. Они имеют приплюснутую с боков овальную форму, с эластичной прозрачной пленкой
. Габариты одной яйца настолько малы, что на один грамм веса их количество может достигать двух тысяч штук.
Сразу после того как бабочка отложит яйца, они имеют светлый молочный окрас или желтоватый цвет. По прошествии времени происходят изменения, приводящие к появлению у личинок розового оттенка, а затем к полному изменению цвета на фиолетовый. Если со временем окрас яиц не изменяется, значит, личинки погибли.
Яйца тутового шелкопряда имеют достаточно длительный период созревания. Откладывает он их в летние месяцы: в июле и августе, а затем они зимуют до самой весны. Процессы, происходящие в них в это время, значительно замедляются, чтобы пережить воздействие низких зимних температур.
Если грена зимует при температурах не ниже +15 градусов, то существует риск плохого развития у будущих гусениц, поэтому в зимний период нужно обеспечивать для грены оптимальный температурный режим. Гусеницы появляются раньше, чем на деревьях успевают вырасти листья, поэтому грена храниться в холодильных установках при температуре от 0 до -2 градусов, весь этот период.
Гусениц этой бабочки называют еще шелковыми червями, что нельзя считать научным наименованием. Внешне гусеницы тутового шелкопряда выглядят так:
Сразу после появления на свет гусеница имеет очень маленький размер и вес, не превышающий половину одного миллиграмма. Несмотря на такие размеры, все биологические процессы у гусеницы протекают нормально, и она начинает активно развиваться и расти.
Гусеница обладает очень развитыми челюстями , глоткой и пищеводом, благодаря чему вся потребляемая пища очень быстро и хорошо усваивается. Каждая такая маленькая гусениц имеет более 8 000 мышц, что позволяет ей изгибаться в замысловатых позах.
За сорок дней гусеница вырастает до величин в тридцать с лишним раз превышающих ее изначальные габариты. В период роста она сбрасывает свою шкурку, которая по естественным причинам становится ей малой. Это называется линькой.
Во время линьки гусеница шелкопряда перестает поедать листья деревьев и находит себе отдельное место, обычно под листьями, где плотно прикрепляясь к ним ножками, на какой-то период замирает. Такой период называю еще сном гусеницы.
По пришествию времени из старой шкурки начинает пробиваться головка обновившейся гусеницы, потом она выходит вся целиком. В это время нельзя их трогать. Это может привести к тому, что гусеница просто не успеет скинуть старую шкурку и погибнет. За свою жизнь гусеница линяет четыре раза.
Промежуточной стадией перерождения гусеницы в бабочку является кокон. Гусеница создает вокруг себя кокон
и внутри его превращается в бабочку. Эти коконы представляют наибольший интерес для человека.
Момент, когда бабочка должна появиться на свет и покинуть свой кокон определить очень просто - он начинает шевелиться буквально за сутки до этого, а на слух можно различить легкие постукивания внутри. Этот стук появляется потому, что в это время уже созревшая бабочка старается освободиться от шкурки гусеницы. Любопытен тот факт, что время появления бабочки тутового шелкопряда на свет всегда одинаково - с пяти до шести утра.
Специальная жидкость, напоминающая по консистенции клей, которая выделяется бабочками, помогает им освободиться от кокона, расщепляя его.
Время жизни мотылька ограничено всего двадцатью сутками, а иной раз они не доживают даже до 18 дней. При этом можно встретить среди них долгожителей
, которые проживают по 25 и даже по 30 дней.
В связи с тем, что челюсти и рот у бабочек не имеет достаточного развития, они не могут питаться. Основной задачей бабочки становиться продолжение рода и за свою короткую жизнь они успевают отложить множество яиц. За одну кладку самка тутового шелкопряда может отложить их до тысячи штук.
Примечательно то, что даже в случае потери у насекомого головы, процесс откладки яиц не будет прерван. Организм бабочки имеет несколько нервных систем, что позволяет ей долгое время продолжать кладку и жить, даже при отсутствии такой значимой части тела, как голова.
Из маленького бугорка под нижней губой гусеницы выделяется клейкое вещество, которое при соприкосновении с воздухом тут же застывает и превращается в шелковую нить. Нить очень тонкая, но выдерживает вес до 15 граммов.
Все современные домашние животные и культурные растения произошли от диких видов. Не обошлось в хозяйстве и без насекомого — бабочки тутового шелкопряда . За четыре с половиной тысячелетия селекционной работы удалось вывести породы, дающие шёлк разных цветов, а длина непрерывной нити с одного кокона может достигать километра ! Бабочка так изменилась, что теперь трудно сказать, кто был её диким предком. В природе тутовый шелкопряд не встречается — без человеческой опеки он гибнет.
Вспомним, что и многие другие гусеницы плетут кокон из шелковистых нитей, но только у тутового шелкопряда они обладают нужными нам свойствами. Из шёлковых нитей производят ткани, очень прочные и красивые; их используют в медицине — для зашивания ран и очистки зубов; в косметологии — для изготовления декоративной косметики, например теней. Несмотря на появление искусственных материалов, натуральные шёлковые нити по-прежнему используются очень широко.
Кому же первому пришло в голову соткать шёлковую ткань? Как гласит легенда, четыре тысячи лет тому назад в чашку с горячим чаем, который пила в своём саду китайская императрица, упал кокон шелкопряда. Пытаясь вытащить его, женщина потянула за торчащую шелковинку. Кокон стал разматываться, но ниточка всё не кончалась. Тогда-то сметливая императрица и поняла, что из таких волокон можно делать пряжу. Китайский император одобрил идею жены и повелел своим подданным выращивать тутовник (белую шелковицу) и разводить на нём гусениц шелкопряда. И по сей день шёлк в Китае называют именем этой правительницы, а саму её благодарные потомки возвели в ранг божества.
Чтобы получить из коконов бабочки прекрасный шёлк, приходилось немало потрудиться. Для начала коконы нужно собрать, отбраковать и, главное, размотать, для чего их опускали в кипяток. Далее нить укрепляли серицином — шёлковым клеем, который затем удалялся кипящей водой или горячим мыльным раствором.
Перед окрашиванием нить вываривали и отбеливали. Красили её растительными пигментами (плодами гардении, корнями морены, дубовыми желудями), либо минеральными (киноварью, охрой, малахитом, свинцовыми белилами). И только потом ткали пряжу — вручную или на ткацком станке.
Уже за полторы тысячи лет до нашей эры одежда из шёлковых тканей была в Китае обычна. В других азиатских странах и у древних римлян шёлк появился только в III веке до нашей эры — и стоил он тогда баснословно дорого. Но технология изготовления удивительной ткани ещё долгие века оставалась тайной для всего мира, ведь попытка вывезти шелкопряда за пределы Китайской империи каралась смертной казнью. Природа шёлка представлялась европейцам загадочной и волшебной. Одни верили, что шёлк производят гигантские жуки, другие считали, что в Китае земля мягкая, как шерсть, и поэтому после полива её можно использовать для получения шёлковых тканей.
Открылся же секрет шёлка в IV веке нашей эры, когда китайская принцесса преподнесла дар своему жениху — королю Малой Бухары. То были яйца шелковичного червя, которые невеста тайно вывезла с родины, спрятав в своей причёске. Примерно тогда же секрет шёлка стал известен японскому императору, но здесь шелководство некоторое время было монополией одного лишь императорского дворца. Потом производство шёлка освоили и в Индии. А оттуда с двумя монахами, поместившими яйца шелкопряда в полые ручки своих посохов, те попали в Византию. В XII—XIV веках шелководство расцвело в Малой Азии, Испании, Италии и во Франции, а в XVI появилось в южных провинциях России.
Куколка тутового шелкопряда
Однако и после того как европейцы научились разводить шелкопряда, большую часть шёлка продолжали доставлять из Китая. По Великому шёлковому пути — сети дорог, идущих с востока на запад, — его везли во все страны мира. Шёлковые наряды оставались предметом роскоши, шёлк служил и обменной валютой.
Как же живёт маленькая белая бабочка — "шёлковая королева"? Размах её крыльев — 40—60 миллиметров, но в результате многолетнего культивирования бабочки утратили способность к полёту. Ротовой аппарат не развит, потому что взрослая особь не питается. Завидным аппетитом отличаются только личинки. Их выкармливают листьями тутового дерева (шелковицы). При кормлении же другими растениями, которые гусеницы "соглашаются" есть, качество волокна ухудшается. На территории нашей страны представители семейства настоящих шелкопрядов, к которому относится и тутовый шелкопряд, в природе встречаются только на Дальнем Востоке.
Гусеницы тутового шелкопряда выводятся из яиц, кладка которых покрыта плотной оболочкой и называется греной. В шелководческих хозяйствах грену помещают в специальные инкубаторы, где поддерживаются необходимые температура и влажность. Через несколько дней на свет появляются маленькие, трёхмиллиметровые личинки тёмно-бурого цвета, покрытые пучками длинных волос.
Вылупившихся гусениц переносят на специальную кормовую этажерку со свежими листьями шелковицы. После нескольких линек малютки подрастают до восьми сантиметров, а их тела становятся белыми и почти голыми.
Готовая к окукливанию гусеница перестаёт питаться, и тогда по соседству с ней помещают древесные прутья, на которые она тотчас же переходит. Удерживаясь брюшными ножками за один из прутьев, гусеница закидывает голову то вправо, то назад, то влево и прикладывается своей нижней губой с "шёлковым" бугорком к различным местам прута.
Гусениц выкармливают листьями тутового дерева.
Вскоре вокруг неё образуется довольно густая сеть из шёлковой нити. Но это ещё только основа будущего кокона. Затем "мастерица" переползает в центр каркаса и начинает завивать нить: выпуская её, гусеница быстро вертит головой. Неутомимая ткачиха трудится над коконом около четырёх суток! А после замирает в своей шёлковой колыбели и превращается там в куколку. Примерно через 20 дней из куколки выходит бабочка. Она размягчает кокон своей щелочной слюной и, помогая себе ножками, с трудом выбирается наружу, чтобы приступить к поиску партнёра для продолжения рода. После спаривания самка откладывает 300—600 яиц.
Однако не каждой гусенице дано превратиться в бабочку. Большую часть коконов отправляют на фабрику для получения шёлка-сырца. Один центнер таких коконов даёт примерно девять килограммов шёлковой нити.
Интересно, что гусеницы, из которых в дальнейшем получаются самцы, — работники более старательные, их коконы плотнее, а значит, нить в них длиннее. Учёные научились регулировать пол бабочек, повышая выход шёлка при его промышленном производстве.
Такова история маленькой белой бабочки, которая прославила Древний Китай и заставила весь мир поклоняться своему великолепному продукту.
Ольга Тимохова, кандидат биологических наук
