Таракановые

Таракановые (лат. Blattodea ), или (лат. Blattoptera ), или (лат. Dictyoptera ) [1] — отряд новокрылых насекомых, насчитывающий по различным источникам от 3600 до 10000 видов. [2]

Содержание

[править] Происхождение

Тараканы являются одними из древнейших насекомых. Они были обильны уже во второй половине каменноугольного периода (примерно 300 миллионов лет назад). Древние тараканы появляются в геологической летописи сразу и в большом количестве, их непосредственные предки неизвестны. Предполагавшееся ранее родство с представителями загадочного вымершего отряда Eoblattida, известного из каменноугольного периода, по последним данным не подтверждается. Появление тараканов связано с переходом древнейших насекомых к обитанию в верхнем рыхлом слое подстилки палеозойских лесов. [3]

Выработав уже при появлении очень удачный комплекс адаптаций и прочно заняв экологическую нишу обитателей подстилки и нижних ярусов растительности, тараканы смогли в значительной степени сохранить свой исходный, еще палеозойский, облик вплоть до современности. Однако их эволюция отнюдь не остановилась в палеозое, основной эволюционный прогресс происходил в сфере размножения.

[править] Систематика

Помимо 4 крупных семейств (Corydiidae [4] , Blattidae, Blattellidae и Blaberidae), статус которых не вызывает особых сомнений, существует ряд таксонов, относительно статуса которых среди современных специалистов имеются разногласия. Относительно подсемейств и родов разногласий еще больше. [5] [6]

Отряд Таракановые (Blattodea) включает 3 надсемейства, которые состоят из 10 семейств. [7]

• надсемейство Blaberoidea
  • семейство Гигантские тараканы (Blaberidae) +
  • семейство Блаттеллиды (Blattellidae) +
• надсемейство Blattoidea
  • семейство Тараканы (Blattidae) +
  • семейство Криптоцерциды (Cryptocercidae) +
  • семейство Древесные термиты влажных лесов (Hodotermitidae) (Desneux, 1904) +
  • семейство Древесные термиты сухих лесов (Kalotermitidae) (Froggart, 1897) +
  • семейство Подземные термиты (Rhinotermitidae) (Froggart, 1897) +
  • семейство Высотные термиты (Termitidae) (Latreille, 1802) +
  • семейство Термиты-гнилодеревщики (Termopsidae) (Holmgren, 1911) +
• надсемейство Corydioidea
  • семейство Тараканы-черепашки (Polyphagidae) +

[править] Описание имаго

Насекомые длиной от 4 мм до 9,5 см. На заднем конце тела имеются церки, у самцов — еще и грифельки.

Тело плоское, овальное, различной окраски, чаще рыжеватой, буроватой, серой или почти черной. В связи с преимущественно скрытным образом жизни и необходимостью маскироваться под окружающую среду, покровы практически никогда не бывают ярко окрашенными. [8]

Однако некоторые насекомые под действием межвидовой мимикрии приобрели окраску тех видов, под которые они маскируются. Так, тараканы рода Prosoplecta «притворяются» божьими коровками, из-за чего имеют желтый либо красный цвет тела с темными полосами и пятнами. [9]

[править] Голова

Голова удлиненной формы, широкая или грушевидная, со ртом, направленным вниз и назад. Сверху она обычно видна плохо, так как у большинства видов прикрыта переднеспинкой.

Фронто-клипеальная область в некоторых случаях лишена шва, наличник часто разделен на две части. Ротовые органы грызущие.

Имеются простые глазки, у полнокрылых особей по бокам головы располагаются большие глаза почковидной формы, между которыми находится хорошо выраженное межглазное пространство. У короткокрылых глаза меньше, реже они отсутствуют. Усики щетинковидные, длинные, членистые, в местах их прикрепления имеются усиковые ямки.

[править] Грудь

Грудь, как и у других насекомых, состоит из трех сегментов, по размерам наиболее значительна переднеспинка [10] Поверхность переднеспинки гладкая, выпуклая, по форме напоминающая шестиугольник. Иногда по ее бокам имеются выпуклости для вкладывания основания надкрылий.

Бока и передняя часть переднеспинки нередко более светлые, даже прозрачные. Среднеспинка и заднеспинка прикрыты крыльями, но к переднеспинке прилежит треугольный щиток. Склериты [11] грудки скрыты под крупными тазиками ног.

[править] Брюшко

Брюшко обычно значительно уплощено, его сегменты хорошо различимы друг от друга. В первичном виде оно включает 11 сегментов, но количество видимых стернитов [12] всегда оказывается не более 9, а тергитов [13] — не более 10. Десятый тергит, закрывающий анальное отверстие, называется анальной пластинкой, которая может быть треугольной или поперечной. Церки [14] обычно выраженные, ясно членистые.

[править] Конечности

Ноги бегательного типа.

Тазики [15] длинные, иногда доходят до половины длины бедра, вертлуги небольшие.

Бедра [16] стройные, на их нижней стороне часто располагаются заостренные края (передний и задний) в виде ребер, с расположенным на них рядом шипов. На голенях также всегда имеются длинные, заметные шипы.

Лапки [17] пятичлениковые, на первых четырех члениках часто бывают подушечки, на пятом — коготки (1 или 2, симметричные или асимметричные) с расположенной между ними присоской.

[править] Крылья

Как правило, у имаго две пары крыльев.

Надкрылья (первая пара) обычно кожистые, плотные, лишенные волосков, но у семейства Corydiidae на их переднем крае располагается ряд ресничек.

Вторая пара — перепончатые или кожистые только у основания, по длине не достигают длины надкрыльев. Они широкие и прозрачные, в покое складываются под надкрыльями. Крылья мягкие или сравнительно плотные, как правило, развиты хорошо.

Некоторые виды имеют укороченные крыловые пластинки, либо они у них вообще отсутствуют.

К активному полёту способны самцы отдельных видов, а так же оба пола рода Panchlora.

[править] Половой диморфизм

У представителей многих видов, родов и семейств отряда Таракановых особи мужского и женского пола отличаются друг от друга.

Отличие может состоять в:

• размере
• окраске
• длине надкрыльев и крыльев, их форме, размере
• длине и строении усиков (самцы некоторых семейств имеют более длинные усики, чем самки, у особей обоих полов могут отличаться характер опушения антенн)
• количестве, строении и расположении сегментов брюшка (у самок максимум 7 видимых стернитов, у самцов до 9, у самцов многих видов на брюшке бывают пахучие железы, и т. д.)
• строении анальной пластинки (у самцов часто длиннее, с вырезом) и др.

[править] Размножение

В теплое время года особи обоих полов спариваются, и самки откладывают яйца. При помощи внутреннего яйцеклада яйца выталкиваются в обширную половую камеру, где обволакиваются быстро застывающей клейкой субстанцией. По мере их откладывания образуется оотека. После того, как формирование яйцевого кокона будет завершено (или через какое-то время после этого), он сбрасывается или прикрепляется в укромных местах.

Плодовитость самок различна. Например, туркестанский таракан Shelfordella tartara активно и практически непрерывно кладет яйца.

Для развития необходимо тепло и наличие затемненных мест, где тараканы смогут укрываться. Большинство комфортно чувствует себя при температуре выше 20 градусов. Например, оптимальной температурой для развития рыжего таракана является + 30 °C.

[править] Оотека

Таракановые откладывают яйца в специальные капсулы — оотеки, имеющие различную форму и число яиц. Оотека обычно удлинённой формы и сдавлена с боков, по верхнему краю располагается ряд зубчиков. Яйца в капсуле размещены двумя рядами, лежат поперёк продольной оси.

Некоторые особи из более высокоразвитых семейств являются живородящими. К примеру, у пепельного таракана (Nauphoeta cinerea) очень длинная, почти белая оотека, которая содержит до 30 яиц. Самка носит ее внутри брюшка и периодически выставляет наружу. В течение месяца она созревает, а затем прямо внутри брюшка из нее высвобождаются и выходят наружу сформированные личинки.

[править] Яйца

Яйца откладываются в оотеку, где созревают и превращаются в личинки. Если вскрыть свежеотложенную или извлеченную из тела самки оотеку, в ней будут видны расположенные рядами яйца белого цвета, овальной или червеобразной формы.

Созревание яиц продолжается разное время, до месяца, при высокой температуре развитие происходит быстрее.

[править] Личинки

Таракановые — насекомые с неполным превращением, стадия куколки у них отсутствует. Личинки напоминают имаго, отличаясь от них только отсутствием крыльев и иногда окраской. Так же, как размерами, отсутствием крыльев и меньшим количеством члеников у усиков.

Выходящие из яйца насекомые, внешне обычно похожи на взрослых, только без крыльев и темнее окрашены. Личинки проходят 5-9 возрастов.

Выйдя из капсулы насекомые предпочитают сразу укрыться в темных местах. Постепенно они растут, несколько раз линяют, обзаводятся крыльями (если это крылатая форма таракана) и достигают размеров взрослого насекомого.

После каждой линьки у тараканов увеличивается число члеников в усиках, достигая к взрослой фазе количества 75-90, причем, по наблюдениям, происходит это за счет третьего членика. Изменяется строение сегментов брюшка (сокращение количества видимых склеритов), увеличивается размер переднегруди, растут крыловые зачатки и т. д.

Продолжительность цикла развития зависит от вида и температуры (при высоких температурах развитие идёт быстрее).

Для некоторых яйцеживородящих видов характерно своеобразное проявление заботы о потомстве. Первое время после появления на свет самка прикрывает малышей своим телом, пока из покровы не затвердеют.

Продолжительность развития составляет от 2 месяцев до 4 лет, как у пустынного таракана-черепашки.

[править] Образ жизни

Большинство представителей отряда живут от нескольких месяцев до 3-5 лет. В теплое время года особи обоих полов спариваются, и самки откладывают яйца.

Особенно многочисленны в тропиках и субтропиках. Наибольшую активность тараканы проявляют в темноте; днём предпочитают скрываться.

Тараканы ведут подстилочный или роющий образ жизни, редко встречаются дневные древесные виды.

Некоторые виды соседствуют с человеком в его жилищах (являются синантропами).

Питаются тараканы в природе, в основном, листовым опадом и прочим детритом, реже всеядны и вместе с растительной пищей поедают падаль или мелких насекомых. Некоторые тараканы являются обитателями жилищ человека. Эти виды являются всеядными. Они повреждают пищевые продукты, являются переносчиками яиц гельминтов, а также бактерий, вызывающих различные кишечные заболевания.

Наиболее обычные синантропные виды — рыжий (Blattela germanica), черный (Blatta orientalis) и американский (Periplaneta americana) тараканы. К северу от линии морозов они встречаются только в отапливаемых помещениях.

[править] Популяция

Темпы роста популяции тараканов во многом зависят от того, насколько рано самки сбрасывают свои оотеки. Например, рыжие тараканы носят их до полного созревания, с момента откладывания кокона до выхода личинок проходит всего около суток. Существует довольно малая вероятность, что за это время отека будет найдена и уничтожена, поэтому большинство личинок выживает, что способствует быстрому увеличению численности насекомых.

В хвойных и смешанных лесах Европы обычен лапландский таракан (Ectobius lapponicus). На Дальнем Востоке России встречается реликтовый таракан (Cryptocercus relictus). Он лишен крыльев и живет в гнилой древесине семьями до 30-40 особей.

[править] Опасность для человека

Вредоносность представителей семейства, живущих в природе, незначительна.

Синантропные представители семейства способны поедать продукты питания человека, загрязнять и приводить их в негодность.

Они также являются механическими переносчиками возбудителей заболеваний (стафилококки, шигеллы, возбудители туберкулеза, яйца гельминтов, цисты патогенных простейших), что обусловлено их образом жизни и всеядностью, в частности, способностью к поеданию фекалий. [18]

Иногда во время сна насекомые могут заползать человеку в нос, рот, уши. Тараканы создают неблагоприятные условия проживания для лиц, страдающих аллергией и аллергическими заболеваниями. В частности, в жилищах, населенных тараканами, у больных ухудшается течение бронхиальной астмы. Некоторые возбудители, к примеру, дифтерийная палочка и холерный вибирон, способны сохраняться в кишечнике тараканов и проходить через него безо всякого ущерба, сохраняя потенциальную вирулентность. [19]

При недостатке пищи и тотальном заселении тараканами жилища эти насекомые способны нападать на спящих людей и скусывать частицы эпидермиса с кончиков пальцев, щек, век, носа. [20]

[править] Борьба

Необходимость в мерах по уничтожению чаще всего возникает в отношении синантропных видов. Существует три вида борьбы с тараканами

• Профилактические меры.

Это связано с постоянным соблюдением санитарно-технических правил содержания помещения.

• Химический способ.

Способ борьбы, который включает использование химических средств.

• Биологический метод.

Использование естественных врагов тараканов для уменьшения популяции. Например насекомоядных ящериц.

[править] В мировой культуре

Тараканы — космополиты, и в каждой культуре они проникли не только в дома, но и в народный фольклор и литературу, став непосредственными участниками детских сказок, примет, поверий, басен, стихов и т. д. В культуре разных стран насекомым приписывались различные, зачастую мистические свойства.

Эти насекомые всегда досаждали человеку, и во все времена их стремились истребить. Впрочем, не всегда эти насекомые считались бесполезными. Какое-то время они были популярны в качестве лекарственного средства. [21]

В настоящее время тараканов больше не связывают с суевериями и воспринимают исключительно как нежеланных сожителей человека, от которых стоит избавиться.

Таракан — Cockroach

Тараканы (или тараканы ) — это насекомые отряда Blattodea , в который также входят термиты . Около 30 видов тараканов из 4600 связаны с местом обитания человека. Некоторые виды известны как вредители .

Тараканы — это древняя группа, чьи предки возникли в каменноугольный период, примерно 300–350 миллионов лет назад. Однако у этих ранних предков не было внутренних яйцекладов современных тараканов. Тараканы несколько обобщены насекомые , лишенные специальные приспособления (например, сосущие ротовые от тлей и других истинных ошибок ); у них есть жевательный ротовой аппарат, и они, вероятно, являются одними из самых примитивных из ныне живущих неоптеранских насекомых. Это обычные и выносливые насекомые, способные переносить широкий диапазон климата , от арктического холода до тропической жары. Тропические тараканы часто намного крупнее видов с умеренным климатом. Вопреки распространенному мнению, вымершие родственники тараканов ( Blattoptera ) и «роахоиды», такие как каменноугольный Archimylacris и пермский Apthoroblattina, были не такими крупными, как самые крупные современные виды.

Некоторые виды, такие как стадные немецкие тараканы , имеют сложную социальную структуру, включающую общее убежище, социальную зависимость, передачу информации и признание родства. Тараканы появились в человеческой культуре с классической древности . Их обычно изображают как грязных вредителей, хотя большинство видов безобидны и обитают в самых разных средах обитания по всему миру.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 Таксономия и эволюция
• 2 Описание
• 3 Распространение и среда обитания
• 4 Поведение
  • 4.1 Коллективное принятие решений
  • 4.2 Социальное поведение
  • 4.3 Звуки
• 5 Биология
  • 5.1 Пищеварительный тракт
  • 5.2 Трахеи и дыхание
  • 5.3 Воспроизведение
  • 5.4 Выносливость
• 6 Отношения с людьми
  • 6.1 В исследованиях и образовании
  • 6.2 Как вредители
    • 6.2.1 Контроль
  • 6.3 Как еда
  • 6.4 В традиционной и гомеопатической медицине
  • 6.5 Сохранение
• 7 Культурные изображения
• 8 ссылки
• 9 Внешние ссылки

Таксономия и эволюция

Тараканы являются членами отряда Blattodea , в который входят термиты , группа насекомых, которые когда-то считались отдельными от тараканов. В настоящее время во всем мире описано 4600 видов и более 460 родов. Название « таракан » происходит от испанского слова «таракан», cucaracha , преобразованного в английской народной этимологии 1620-х годов в «петух» и «плотва». Научное название происходит от латинского blatta , «насекомое, избегающее света», которое в классической латыни применялось не только к тараканам, но и к богомолам .

Исторически название Blattaria использовалось в значительной степени как синонимы названия Blattodea, но хотя Blattaria использовалось исключительно для обозначения «настоящих» тараканов, Blattodea также включает термитов. Текущий каталог мировых видов тараканов использует название группы Blattodea. Другое название, Blattoptera , также иногда используется для обозначения вымерших родственников тараканов. Самые ранние окаменелости, похожие на тараканов («крылатые крылышки» или «тараканы»), относятся к каменноугольному периоду 320 миллионов лет назад, как и ископаемые нимфы-таракоиды.

Согласно одной из гипотез, тараканы были древней группой насекомых, возникшей в девонскую эпоху . Ископаемые тараканы, жившие в то время, отличаются от современных тараканов тем, что у них были длинные внешние яйцеклады и они являются предками богомолов , а также современных тараканов. Поскольку тело, задние крылья и ротовой аппарат не часто сохраняются в окаменелостях, родство этих тараканов и современных тараканов остается спорным. Первые окаменелости современных тараканов с внутренними яйцекладами появились в раннем меловом периоде . Недавний филогенетический анализ предполагает, что тараканы возникли, по крайней мере, в юрском периоде . Распространенные мезозойские тараканы стебельной группы включают Blattulidae и Mesoblattinidae .

Эволюционные отношения Blattodea (тараканы и термиты), показанные на кладограмме , основаны на Eggleton, Beccaloni and Inward (2007). Семейства тараканов Anaplectidae , Lamproblattidae и Tryonicidae не показаны, но помещены в надсемейство Blattoidea. Семейства тараканов Corydiidae и Ectobiidae ранее были известны как Polyphagidae и Blattellidae.

Blattidae (восточные, американские и другие тараканы)

Коридиевые (песчаные тараканы и др.)

Nocticolidae (пещерные тараканы и т. Д.)

Ранее термиты считались отдельным отрядом Isoptera после тараканов. Однако недавние генетические данные убедительно свидетельствуют о том, что они произошли непосредственно от «настоящих» тараканов, и многие авторы теперь относят их к « надсемейству » Blattodea. Эти данные подтверждают гипотезу, выдвинутую в 1934 году, о том, что термиты тесно связаны с тараканами, питающимися деревом (род Cryptocercus ). Первоначально эта гипотеза была основана на сходстве симбиотических кишечных жгутиконосцев у термитов, считающихся живыми ископаемыми, и тараканов, питающихся деревом. Дополнительные доказательства появились, когда F. A. McKittrick (1965) отметил сходные морфологические характеристики некоторых термитов и нимф тараканов. Сходство этих тараканов и термитов побудило некоторых ученых классифицировать термитов как единую семью, Termitidae , в отряде Blattodea. Другие ученые избрали более консервативный подход, предложив сохранить термитов как Termitoidae , надсемейство внутри отряда. Такая мера сохраняет классификацию термитов на уровне семьи и ниже.

Описание

Большинство видов тараканов размером с ноготь большого пальца, но некоторые виды крупнее. Самый тяжелый таракан в мире — гигантский норный австралийский таракан Macropanesthia rhinoceros , который может достигать 9 сантиметров ( 3 + 1 ⁄ 2 дюйма) в длину и весит более 30 граммов (1 унцию). Сравним по размеру с центральноамериканским гигантским тараканом Blaberus giganteus . Самый длинный вид тараканов — Megaloblatta longipennis , который может достигать 97 мм ( 3 + 7 ⁄ 8 дюйма) в длину и 45 мм ( 1 + 3 ⁄ 4 дюйма) в поперечнике. Вид Megaloblatta blaberoides из Центральной и Южной Америки имеет самый большой размах крыльев до 185 мм ( 7 + 1 ⁄ 4 дюйма).

Тараканы — это универсальные насекомые с несколькими специальными приспособлениями, и они могут быть одними из самых примитивных живых насекомых- неоптеранов . У них относительно небольшая голова и широкое сплющенное тело, а большинство видов имеют цвет от красновато-коричневого до темно-коричневого. У них большие сложные глаза , два глазка и длинные гибкие усики . В ротовых находятся на нижней части головы и включают в себя обобщенные жевательные челюсти , слюнные железы и различные сенсорные и вкусовые рецепторы.

Тело разделено на трехсегментную грудную клетку и десятичленное брюшко. Внешняя поверхность имеет прочный экзоскелет, содержащий карбонат кальция ; это защищает внутренние органы и обеспечивает прикрепление к мышцам. Этот внешний экзоскелет покрыт воском для отталкивания воды. Крылья прикреплены ко второму и третьему грудным сегментам. Надкрылий , или первая пара крыльев, жесткие и защитные; они лежат как щит поверх перепончатых задних крыльев , которые используются в полете. Все четыре крыла имеют ветвящиеся продольные жилки, а также множественные поперечные жилки .

Три пары ног крепкие, с большими тазиками и пятью когтями на каждой. Они прикреплены к каждому из трех грудных сегментов. Из них передние лапы самые короткие, а задние — самые длинные, обеспечивая главную движущую силу при беге насекомого. Шипы на ногах раньше считались сенсорными, но наблюдения за походкой насекомых по песку и проволочной сетке показали, что они помогают передвигаться по труднопроходимой местности. Эти конструкции послужили источником вдохновения для роботизированных ног.

Брюшная полость имеет десять сегментов, каждый из которых имеет пару дыхалец для дыхания. В дополнение к дыхальцам последний сегмент состоит из пары церок , пары анальных стеблей, ануса и наружных гениталий. Самцы имеют эдеагус , через которые они выделяют сперму во время совокупления, в то время как у самок сперматеки для хранения спермы и яйцеклада , через которую oothecae закладывается.

Распространение и среда обитания

Тараканы распространены по всему миру и обитают в самых разных средах, особенно в тропиках и субтропиках . Тараканы могут выдерживать экстремально низкие температуры, что позволяет им жить в Арктике . Некоторые виды способны выдерживать температуры -122 ° C (-188 ° F), производя антифриз из глицерина . В Северной Америке 50 видов, разделенных на пять семейств, встречаются по всему континенту. 450 видов обитают в Австралии . Только около четырех широко распространенных видов обычно считаются вредителями.

Тараканы обитают в самых разных средах обитания. Многие живут в подстилке из листьев , среди стеблей спутанной растительности, в гнилой древесине, в ямках в пнях, в полостях под корой, под грудами бревен и среди мусора. Некоторые живут в засушливых регионах и разработали механизмы, позволяющие выжить без доступа к источникам воды. Другие водные животные, обитающие у поверхности водоемов, в том числе бромелиевые фитотельматы , и ныряющие в поисках корма для пропитания. Большинство из них дышат, прокалывая поверхность воды кончиком живота, который действует как трубка , но некоторые несут пузырь воздуха под грудным щитом, когда погружаются в воду. Другие живут в пологе леса, где они могут быть одним из основных видов беспозвоночных . Здесь они могут прятаться днем ​​в расщелинах, среди мертвых листьев, в гнездах птиц и насекомых или среди эпифитов , выходя ночью на корм.

Поведение

Тараканы — социальные насекомые; большое количество видов либо стайно, либо склонно к скоплению, и немного меньшее количество проявляет родительскую заботу. Раньше считалось, что тараканы объединяются, потому что они реагируют на сигналы окружающей среды, но теперь считается, что в этом поведении участвуют феромоны . Некоторые виды выделяют их с фекалиями с участием симбионтов кишечных микробов , в то время как другие используют железы, расположенные на их нижних челюстях. Феромоны, вырабатываемые кутикулой, могут позволить тараканам различать разные популяции тараканов по запаху. Поведение, связанное с этим, было изучено только у нескольких видов, но немецкие тараканы оставляют фекальные следы с градиентом запаха. Другие тараканы следуют по этим следам, чтобы обнаружить источники пищи и воды, а также места, где прячутся другие тараканы. Таким образом, тараканы проявляют эмерджентное поведение , при котором поведение группы или стаи возникает из простого набора индивидуальных взаимодействий.

Суточные ритмы также могут регулироваться сложным набором гормональных средств контроля, из которых изучена лишь небольшая часть. В 2005 году роль одного из этих белков, фактора диспергирования пигмента (PDF), была выделена и обнаружена как ключевой медиатор циркадных ритмов тараканов.

Виды вредителей легко адаптируются к разнообразным средам, но предпочитают теплые условия внутри зданий. Многие тропические виды предпочитают даже более теплую среду. Тараканы в основном ведут ночной образ жизни и убегают при попадании света. Исключением является азиатский таракан , который летает в основном ночью, но его привлекают ярко освещенные поверхности и бледные цвета.

Коллективное принятие решений

Стачные тараканы демонстрируют коллективное принятие решений при выборе источников пищи. Когда достаточное количество людей («кворум») эксплуатирует источник пищи, это сигнализирует тараканам-новичкам, что они должны оставаться там дольше, а не уезжать куда-то еще. Другие математические модели были разработаны для объяснения динамики агрегации и распознавания определенного вида.

Сотрудничество и конкуренция уравновешиваются в поведении группы тараканов при принятии решений.

Похоже, тараканы используют всего две части информации, чтобы решить, куда идти, а именно, насколько темно и сколько еще тараканов. В исследовании использовались специально ароматизированные роботы размером с плотву, которые кажутся тараканам реальными, чтобы продемонстрировать, что, когда в месте появляется достаточно насекомых, чтобы образовалась критическая масса , тараканы принимают коллективное решение о том, где спрятаться, даже если это было необычно освещенное место.

Социальное поведение

При выращивании в изоляции немецкие тараканы демонстрируют поведение, отличное от поведения при выращивании в группе. В одном исследовании изолированные тараканы с меньшей вероятностью покидали свои укрытия и исследовали, тратили меньше времени на еду, меньше взаимодействовали с сородичами при контакте с ними и требовалось больше времени, чтобы распознать восприимчивых самок. Поскольку эти изменения произошли во многих контекстах, авторы предположили, что они составляют поведенческий синдром . Эти эффекты могли быть связаны либо со снижением метаболизма и темпов развития у изолированных людей, либо с тем фактом, что у изолированных людей не было периода обучения, чтобы узнать, каковы другие, через их антенны.

Кажется, что отдельные американские тараканы имеют разные «личности» в том, как они ищут убежище. Кроме того, групповая личность — это не просто сумма индивидуальных выборов, но отражает согласованность и коллективное принятие решений.

Стачные немецкие и американские тараканы обладают развитой социальной структурой, химической сигнализацией и характеристиками «социального стада». Лихоро и его коллеги-исследователи заявили:

Социальная биология домашних тараканов . может быть охарактеризована общим укрытием, перекрывающимися поколениями, незащищенными группами, равным репродуктивным потенциалом членов группы, отсутствием специализации задач, высоким уровнем социальной зависимости, центральным кормлением, социальным передача информации, распознавание родства и структура метапопуляции.

Есть свидетельства того, что некоторые виды групповых тараканов из родов Melyroida и Aclavoidea могут демонстрировать репродуктивное разделение труда, которое, в случае подтверждения, сделало бы их единственной по-настоящему эусоциальной линией, известной среди тараканов, в отличие от подсоциальных представителей тараканов. род Cryptocercus .

Звуки

Некоторые виды издают жужжащий звук, в то время как другие тараканы издают чирикающий звук. Виды Gromphadorhina и Archiblatta hoeveni издают звук через модифицированные дыхальца на четвертом сегменте брюшка. У первого вида издается несколько различных шипений, в том числе тревожные звуки, издаваемые взрослыми особями и более крупными нимфами; и звуки агрессии, ухаживания и совокупления, издаваемые взрослыми самцами. У Henschoutedenia epilamproides есть стридуляторный орган между грудной клеткой и брюшной полостью, но цель производимого звука неясна.

Несколько австралийских видов практикуют акустическое и вибрационное поведение как аспект ухаживания. Было замечено, что они производят шипение и свист из воздуха, проходящего через дыхальца. Более того, в присутствии потенциального партнера некоторые тараканы ритмично, повторяюще постукивают по субстрату. Акустические сигналы могут быть более распространенными среди насиженных видов, особенно тех, которые живут на невысокой растительности в тропиках Австралии.

Биология

Пищеварительный тракт

Тараканы обычно всеядны ; американский таракан ( Periplaneta americana ), например, питается самыми разнообразными продуктами питания, включая хлеб, фрукты, кожу, крахмал в переплетах книг, бумагу, клей, чешуйки кожи, волосы, мертвых насекомых и загрязненную одежду. Многие виды тараканов питают в своем кишечнике симбиотические простейшие и бактерии , способные переваривать целлюлозу . У многих видов эти симбионты могут быть необходимы, если насекомое будет использовать целлюлозу; однако некоторые виды выделяют целлюлазу в слюне , а древесный таракан, Panesthia cribrata , способен бесконечно долго выживать на диете из кристаллизованной целлюлозы, не содержащей микроорганизмов.

Сходство этих симбионтов из рода Cryptocercus с таковыми у термитов таково, что эти тараканы, как предполагается, более тесно связаны с термитами, чем с другими тараканами, и текущие исследования убедительно подтверждают эту гипотезу об их отношениях. Все изученные до сих пор виды несут облигатную мутуалистическую эндосимбионтную бактерию Blattabacterium , за исключением Nocticola , австралийского пещерного рода без глаз, пигмента и крыльев, который, как показывают недавние генетические исследования, является очень примитивным тараканом. Ранее считалось, что все пять семейств тараканов произошли от общего предка, инфицированного B. cuenoti . Возможно, впоследствии N. australiensis потеряла своих симбионтов, или же эту гипотезу придется пересмотреть.

Трахеи и дыхание

Как и другие насекомые, тараканы дышат через систему трубок, называемых трахеями, которые прикреплены к отверстиям, называемым дыхальцами, на всех сегментах тела. Когда уровень углекислого газа у насекомого поднимается достаточно высоко, клапаны на дыхальцах открываются, и углекислый газ диффундирует наружу, а кислород диффундирует внутрь. Трахеальная система разветвляется многократно, тончайшие трахеолы доставляют воздух непосредственно в каждую клетку , обеспечивая газообмен.

Хотя у тараканов нет легких, как у позвоночных , и они могут продолжать дышать, если им удалить голову, у некоторых очень крупных видов мускулатура тела может ритмично сокращаться, чтобы принудительно перемещать воздух в дыхальца и из них; это можно рассматривать как форму дыхания.

Размножение

Тараканы используют феромоны для привлечения партнеров, а самцы практикуют ритуалы ухаживания, такие как позирование и стридуляция . Как и многие насекомые, тараканы спариваются лицом друг к другу, соприкасаясь гениталиями, и совокупление может быть продолжительным. Известно, что некоторые виды партеногенетичны , размножаясь без потребности в самцах.

Иногда можно увидеть самок тараканов, несущих футляры для яиц на конце брюшка; Немецкий таракан держит от 30 до 40 длинных тонких яиц в ящике, который называется оотека . Она роняет капсулу до вылупления, хотя в редких случаях случаются живорождения. Яичная капсула откладывается более пяти часов и изначально имеет ярко-белый цвет. Яйца вылупляются из-за комбинированного давления вылупившихся птенцов, глотающих воздух. Птенцы изначально представляют собой ярко-белые нимфы и продолжают наполняться воздухом, становясь все тверже и темнее в течение примерно четырех часов. Их переходная белая стадия во время вылупления и позже во время линьки привела к появлению тараканов- альбиносов . Развитие от яиц до взрослых особей занимает от трех до четырех месяцев. Тараканы живут до года, а самка может произвести до восьми яиц за всю жизнь; в благоприятных условиях она может произвести от 300 до 400 потомков. Однако другие виды тараканов могут производить гораздо больше яиц; в некоторых случаях самку нужно оплодотворить только один раз, чтобы она могла откладывать яйца на всю оставшуюся жизнь.

Самка обычно прикрепляет ящик для яиц к субстрату, вставляет его в подходящую защитную щель или носит его до тех пор, пока яйца не вылупятся. Некоторые виды, однако, являются яйцекладущими , удерживая яйца внутри своего тела, с ящиком для яиц или без него, до тех пор, пока они не вылупятся. По крайней мере, один род, Diploptera , полностью живородящий .

У тараканов есть неполный метаморфоз , а это означает, что нимфы в целом похожи на взрослых, за исключением неразвитых крыльев и гениталий. Развитие обычно идет медленно и может занять от нескольких месяцев до года. Взрослые особи тоже долгожители; некоторые выжили в лаборатории целых четыре года.

3-миллиметровая нимфа таракана

Оотека американского таракана

Выносливость

Тараканы — одни из самых выносливых насекомых. Некоторые виды способны оставаться активными в течение месяца без еды и могут выжить при ограниченных ресурсах, таких как клей с обратной стороны почтовых марок. Некоторые могут обходиться без воздуха в течение 45 минут. Нимфы японского таракана ( Periplaneta japonica ) , которые впадают в спячку в холодные зимы, в лабораторных экспериментах пережили двенадцать часов при температуре от –5 до –8 ° C (23–18 ° F).

Эксперименты на обезглавленных образцах нескольких видов тараканов показали, что сохранились различные поведенческие функции, включая избегание шока и поведение побега, хотя многие другие насекомые, кроме тараканов, также способны пережить обезглавливание, и популярные утверждения о долговечности безголовых тараканов, по-видимому, не соответствуют действительности. основываться на опубликованных исследованиях. Отрубленная голова способна выжить и размахивать антеннами в течение нескольких часов или дольше, если ее заморозить и дать ей питательные вещества.

Он широко предположил , что тараканы «наследуют землю» , если человечество уничтожает себя в ядерной войне . Хотя тараканы действительно обладают гораздо более высокой радиационной стойкостью, чем позвоночные животные , при смертельной дозе, возможно, в 6-15 раз больше, чем для человека, они не обладают исключительной радиационной стойкостью по сравнению с другими насекомыми, такими как плодовая муха .

Способность таракана противостоять радиации можно объяснить клеточным циклом. Клетки наиболее уязвимы к воздействию радиации во время деления. Клетки таракана делятся только один раз при каждой линьке (у молоди плотвы это происходит не чаще, чем раз в неделю). Поскольку не все тараканы будут линять одновременно, многие из них не пострадают от резкого выброса радиации, хотя длительные радиоактивные осадки все равно будут вредными.

Отношения с людьми

В исследованиях и образовании

Из-за простоты выращивания и устойчивости тараканов использовали в качестве моделей насекомых в лаборатории, особенно в области нейробиологии , репродуктивной физиологии и социального поведения . Таракана — насекомое, удобное для изучения, так как оно крупное и простое в выращивании в лабораторных условиях. Это делает его подходящим как для исследований, так и для изучения биологии в школе и бакалавриате. Его можно использовать в экспериментах по таким темам, как обучение, сексуальные феромоны , пространственная ориентация, агрессия , ритмы активности и биологические часы , а также поведенческая экология. Исследования, проведенные в 2014 году, показывают, что люди боятся тараканов больше всего, даже больше, чем комаров, из-за эволюционного отвращения.

Как вредители

Blattodea включают около тридцати видов тараканов, связанных с людьми; эти виды нетипичны среди тысяч видов в отряде. Они питаются пищей для людей и домашних животных и могут оставлять неприятный запах. Они могут пассивно переносить патогенные микробы на поверхности своего тела, особенно в таких средах, как больницы. Тараканы связаны с аллергическими реакциями у людей. Одним из белков, вызывающих аллергические реакции, является тропомиозин , который может вызывать перекрестную аллергию на пылевых клещей и креветок . Эти аллергены также связаны с астмой . Около 60% больных астмой в Чикаго также чувствительны к аллергенам тараканов. Подобные исследования были проведены во всем мире, и все результаты аналогичны. Некоторые виды тараканов могут прожить до месяца без еды, поэтому то, что тараканов не видно в доме, не означает, что их там нет. Примерно в 20–48% домов без видимых признаков тараканов обнаруживаются аллергены тараканов в пыли.

Контроль

Многие средства были опробованы в поисках борьбы с основными видами вредителей — тараканами, которые являются жизнестойкими и быстро размножающимися. Предлагались бытовые химикаты, такие как бикарбонат натрия (пищевая сода), но без доказательств их эффективности. Садовые растения , включая залив , котовник , мяты , огурец и чеснок , были предложены в качестве репеллентов. Отравленная приманка, содержащая гидраметилнон или фипронил и порошок борной кислоты, эффективна для взрослых особей. Приманки с убийцами яиц также весьма эффективны для сокращения популяции тараканов. В качестве альтернативы очень эффективны инсектициды, содержащие дельтаметрин или пиретрин . В Сингапуре и Малайзии таксисты используют листья пандана для отпугивания тараканов в своих автомобилях.

Некоторые паразиты и хищники эффективны для биологической борьбы с тараканами. Паразитоидные осы, такие как осы Ampulex, кусают нервные ганглии в грудной клетке таракана , вызывая временный паралич и позволяя осе наносить недееспособный укус в мозг таракана. Оса зажимает усики своими челюстями и выпивает немного гемолимфы, прежде чем затащить жертву в нору, где на нее откладывают яйцо (редко два). Личинка осы питается покоренным живым тараканом. Еще одна оса, которая считается многообещающим кандидатом на биологическую борьбу, — это оса Evania appendigaster , которая нападает на яйцеклетки тараканов, чтобы отложить внутри одно яйцо. В рамках продолжающихся исследований по-прежнему разрабатываются технологии, позволяющие массово разводить этих ос для выпуска приложений. Пауки-вдовы обычно охотятся на тараканов, хотя их ядовитый укус создает собственные проблемы для людей и домашних животных.

Тараканов можно поймать в глубокую банку с гладкими стенками, наживку с кормом внутри, помещенную так, чтобы тараканы могли добраться до отверстия, например, с помощью пандуса из картона или веток снаружи. Примерно дюйм или около того воды или несвежего пива (сам по себе аттрактант тараканов) в банке можно использовать, чтобы утопить пойманных таким образом насекомых. Этот метод хорошо работает с американским тараканом, но в меньшей степени с немецким тараканом.

Исследование, проведенное учеными из Университета Пердью, показало, что наиболее распространенные тараканы в США , Австралии и Европе способны развить «перекрестную устойчивость» к нескольким типам пестицидов . Это противоречило предыдущему пониманию того, что животные могут развивать устойчивость к одному пестициду за раз. Ученые предположили, что с тараканами больше не будет легко бороться с помощью разнообразного спектра химических пестицидов, и что необходимо будет использовать сочетание других средств, таких как ловушки и улучшенная санитария.

Как еда

Хотя в западной культуре это считается отвратительным , тараканов едят во многих местах по всему миру. В то время как домашние тараканы-вредители могут переносить бактерии и вирусы, тараканы, выращенные в лабораторных условиях, могут использоваться для приготовления питательной пищи. В Мексике и Таиланде головы и ноги удаляют, а оставшуюся часть можно варить, тушить, жарить на гриле, сушить или нарезать кубиками. В Китае тараканы стали популярными, поскольку медицина и выращивание тараканов растет более чем на 100 ферм.

Тараканов дважды обжаривают в воке с горячим маслом, что делает их хрустящими с мягкими внутренностями, похожими на творог . Жареные тараканы измельчают и продают в виде таблеток от болезней желудка, сердца и печени. Рецепт тараканов из Формозы (Тайвань) предусматривает засол и жарку тараканов после удаления головы и внутренностей.

В традиционной и гомеопатической медицине

В Китае тараканов в больших количествах разводят в лечебных целях.

В XIX веке в гомеопатической медицине использовались два вида тараканов .

Сохранение

В то время как небольшая часть тараканов связана с местами обитания человека и многими людьми считается отталкивающей, некоторые виды вызывают озабоченность по поводу их сохранения. Таракан, питающийся деревом с острова Лорд-Хау ( Panesthia lata ), внесен Научным комитетом Нового Южного Уэльса в список находящихся под угрозой исчезновения , но на самом острове Лорд-Хау таракан может исчезнуть . Появление крыс, распространение травы родоса ( Chloris gayana ) и пожары являются возможными причинами их нехватки. Два вида в настоящее время занесены в Красный список МСОП как находящиеся под угрозой исчезновения и находящиеся под критической угрозой : Delosia ornata и Nocticola gerlachi . Оба таракана имеют ограниченное распространение и находятся под угрозой потери среды обитания и повышения уровня моря . Известно, что существует всего 600 взрослых особей Delosia ornata и 300 нимф, и им угрожает строительство отелей. Не было предпринято никаких действий для спасения двух видов тараканов, но защита их естественной среды обитания может предотвратить их исчезновение. В бывшем Советском Союзе популяция тараканов сокращалась угрожающими темпами; это может быть преувеличено, или явление может быть временным или циклическим. Один вид плотвы, Simandoa conserfariam , считается вымершим в дикой природе .

Культурные изображения

Тараканы были известны и считались отпугивающими, но в классические времена полезными в медицине . Насекомое, названное по-гречески «σίλφη» ( сильфа ), было идентифицировано с тараканом, хотя научное название Сильфа относится к роду жуков-падальщиков. Об этом упоминает Аристотель , говоря, что он сбрасывает кожу; в пьесе Аристофана « Мир» он описан как зловонный ; Евен назвал это чудовищем книжных коллекций, будучи «пожирающим страницы, разрушительным, черным телом» в своем « Аналекте» . Вергилий назвал таракана Люцифуга («тот, кто избегает света»). Плиний Старший записал использование «Блатты» в различных лекарствах; он описывает насекомое как отвратительное и ищущее темные уголки, чтобы избежать света. Диоскорид записал использование измельченного с маслом «Сильфа» в качестве средства от боли в ухе.

Лафкадио Хирн (1850–1904) утверждал, что «от столбняка дается чай с тараканами. Я не знаю, сколько тараканов готовят чашку, но я нахожу, что вера в это средство сильна среди многих американских жителей Нового Орлеана. . На рану кладут припарку из вареных тараканов ». Он добавляет, что тараканов едят, жарят с чесноком при расстройстве желудка.

Некоторые виды тараканов, такие как Blaptica dubia , выращиваются в качестве корма для насекомоядных домашних животных. Несколько видов тараканов выращиваются в качестве домашних животных, чаще всего гигантского Мадагаскар шипящего таракана , Gromphadorhina portentosa . Хотя шипящие тараканы могут быть наиболее распространенными видами, есть много видов, которых содержат энтузиасты тараканов; существует даже специализированное общество: Культурная группа Блаттодеа (BCG), которая процветала около 15 лет, хотя сейчас, похоже, бездействует. BCG предоставила источник литературы для людей, интересующихся выращиванием тараканов, которая в остальном ограничивалась либо научными статьями, либо общими книгами о насекомых, либо книгами, охватывающими множество экзотических домашних животных; из-за отсутствия всеобъемлющей книги один из членов опубликовал « Введение в выращивание тараканов», которое все еще кажется единственной книгой, посвященной выращиванию тараканов.

Тараканов использовали для космических испытаний. Таракана, получившего имя Надежда , российские ученые отправили в космос в рамках миссии Фотон-М , в ходе которой она спарилась, а позже стала первым наземным животным, которое произвело потомство, рожденное в космосе.

Из-за их давней связи с людьми тараканы часто упоминаются в массовой культуре. В западной культуре тараканов часто изображают грязными вредителями. В журнале 1750–1752 годов Питер Осбек отметил, что тараканов часто видели и попадали в пекарни после того, как парусное судно « Гетеборг» село на мель и было уничтожено камнями.

В сатирическом романе Дональда Харингтона « Тараканы, оставшиеся в живых» (Harcourt, 1989) изображено сообщество «петухов» в мифическом городке Озарк, где насекомые названы в честь своих человеческих собратьев. Мадонна процитировала знаменитую фразу: «Я выжила. Я как таракан, от меня просто не избавиться». Городская легенда утверждает , что тараканы являются радиационно-стойким, и , таким образом , будет пережить ядерную войну.

http://cyclowiki.org/wiki/%D0%A2%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5
https://ru.other.wiki/wiki/Cockroach