Интересные факты о тутовых шелкопрядах

Человек пользуется услугами шелкопрядов более 5000 лет

Об этом свидетельствуют археологические находки, в частности обнаруженный исследователями в Китае кокон тутового шелкопряда, разрезанный острым ножом. Примерно к этому же времени относятся и самые древние обнаруженные шелковые предметы — кусок ткани, в который завернули ребенка, умершего в провинции Хэнань, Китай, около 3630 г до н э. И все это время шелковые нити для человека создавались личинками тутового шелкопряда. При этом интересно, что тот же тутовый шелкопряд (Bombyx mori) — специально выведенный человеком вид, который по продуктивности и другим параметрам сильно отличается от своих диких сородичей (дикого тутового шелкопряда Bombyx mandarina). Таким образом, она производит примерно в десять раз больше ниток, откладывает больше яиц и имеет лучшее здоровье. Bombyx mori — один из самых ранних видов (уступающий только растению кукурузы), выведенный человеком для собственного потребления, без каких-либо знаний в области генетики, заметьте. Правда, особи этого одомашненного вида разучились летать, поэтому самцы не могут самостоятельно найти самку для спаривания и воспользоваться для этого услугами человека. Они также не боятся хищников и поэтому потеряли маскировочную окраску, но на всех стадиях крупнее своих диких сородичей, растут быстрее, лучше переносят скученность и поэтому более пригодны для коммерческого использования. А Bombyx mori, выйдя из кокона, ничего не ест до (почти) конца суток, потребляя запасы питательных веществ, накопленные на личиночной стадии.

По легенде, шелководство и первые приспособления для изготовления шелковых тканей были изобретены Лэй Цзу, легендарной женой легендарного Желтого императора Китая Хуан Ди, в 26 веке до нашей эры.Говорят, что кокон тутового шелкопряда упал в горячую ее чая нить стала отделяться от кокона и Лэй Цзу это так понравилось, что она убедила мужа подарить ей тутовую рощу, начала разводить тутовых шелкопрядов, а затем изобрела катушку, соединяющую отдельные тонкие нити в одну, а затем ткацкую . Вверху фрагмент китайской росписи по шелку XII века китайского императора, художника и музыканта Хуэй-цзуна «Придворные женщины, делающие шелк» (копия не сохранившегося рисунка художника Чжан Сюаня, жившего в VIII веке) н э.), показывающие все этапы создания шелковых тканей вручную.

Социальная структура и размножение

Шелкопряд

Шелкопряд — взаимосвязанное насекомое, которое размножается и имеет тот же жизненный цикл, что и большинство бабочек. В настоящее время выведено множество видов. Некоторые рожают только один раз в год, другие – два, но есть и такие, которые способны откладывать яйца несколько раз в год.

В период спаривания самцы становятся более активными и даже совершают короткие перелеты, что в обычное время для них несвойственно. В природе один самец может оплодотворить несколько самок. В искусственных хозяйствах шелководы в начале брачного сезона помещают спаренных насекомых в отдельные мешки и ждут 3-4 дня после спаривания, чтобы самка отложила яйца. В среднем в кладке тутового шелкопряда содержится от 300 до 800 яиц. Их количество и размер зависят от породы насекомых, как и срок вылупления личинки. Именно более продуктивные виды тутового шелкопряда пользуются наибольшим спросом у шелководов.

Чтобы червь вылупился из яйца, необходима температура окружающей среды около 23-25 ​​градусов и умеренная влажность. При производстве шелковицы эти условия создаются искусственно сотрудниками инкубатора, но в природе отложенные яйца вынуждены ждать благоприятных условий в течение нескольких дней. Из яиц тутового шелкопряда вылупляются маленькие личинки (или тутовые шелкопряды) размером около 3 мм, коричневого или желтоватого цвета. С момента появления на свет личинки начинают есть, и их аппетит растет с каждым днем. Всего за один день они могут съесть в два раза больше еды, чем накануне. Неудивительно, что при таком обильном питании личинки быстро перерастают в личинки.

На пятый день жизни гусеница окончательно перестает есть и замирает, не двигаясь, чтобы наутро, резким движением выпрямившись, сбросить первую кожу. Затем она снова начинает есть и с большим аппетитом пожирает это в течение следующих четырех дней, до следующего цикла линьки. Этот процесс повторяется четыре раза. В результате гусеница тутового шелкопряда превращается в очень красивую гусеницу с перламутровой кожей. К концу процесса плавления у нее уже сформировался аппарат для производства шелковой нити. Гусеница готова к следующему этапу – плетению шелковистого кокона.

В этот момент она теряет аппетит и постепенно отказывается от еды вообще. Ее железы, выделяющие шелк, наполнены жидкостью, которая выделяется наружу и тонкой нитью повсюду следует за гусеницей. Личинка начинает процесс окукливания. Она находит небольшую веточку, скручивает на ней будущий каркас для кокона, пролезает в центр и начинает активно головой обкручивать нитку вокруг себя.

Процесс окукливания длится в среднем четыре дня. За это время гусеница успевает использовать от 800 м до 1,5 км шелковой нити. После формирования кокона личинка засыпает внутри него и превращается в куколку. Через три недели куколка становится бабочкой и готова выйти из кокона. Но у бабочки тутового шелкопряда челюсти слишком слабы, чтобы прогрызть дыры в коконе и выбраться. Поэтому в ротовой полости выделяется особая жидкость, которая смачивает стенки кокона, разъедает их и освобождает бабочке путь наружу.

В этом случае непрерывность шелковой нити нарушается и разматывание коконов после вылета бабочки становится трудоемким и неэффективным процессом. Поэтому в тутовых хозяйствах жизненный цикл тутового шелкопряда прерывается на стадии окукливания. Большинство коконов подвергаются воздействию высоких температур (около 100 градусов), при которых находящаяся внутри личинка погибает. Но кокон, состоящий из тончайшей шелковой нити, остается нетронутым.

Селекционеры шелководства оставляют в живых определенное количество особей для дальнейшего воспроизводства. А мертвые личинки, оставшиеся после разрыхления коконов, легко поедаются жителями Китая и Кореи. Естественный жизненный цикл тутового шелкопряда заканчивается появлением бабочки, которая через несколько дней после выхода из кокона готова к размножению.

Внешний вид и особенности

 Бабочка тутового шелкопряда

Внешне тутовый шелкопряд довольно неприметен; взрослая особь внешне похожа на обыкновенную ночную бабочку или большую ночную бабочку. Имеет большие крылья серого или грязно-белого цвета с четко «прорисованными» темными жилками. Тело тутового шелкопряда довольно массивное, полностью покрыто плотным слоем светлых волокон и визуально разделено на поперечные сегменты. На голове пара длинных усиков, похожих на два гребня.

Если говорить о жизненном цикле тутового шелкопряда, то необходимо различать диких насекомых и одомашненные породы. В неволе тутовый шелкопряд не доживает до стадии бабочки и погибает в коконе.

Его диким собратьям удается пережить все четыре стадии, характерные для насекомых всех видов:

• яйцо;
• личинка (шелкопряд);
• куколка;
• бабочка.

Личинка, выходящая из яйца, очень маленькая, всего около трех миллиметров в длину. Но как только он начинает поедать листья тутового дерева, делая это непрерывно днем ​​и ночью, он постепенно увеличивается в размерах. Всего за несколько дней жизни гусеница успевает пережить четыре линьки и со временем превращается в очень красивую гусеницу жемчужного цвета. Длина тела около 8 см, толщина около 1 см, вес взрослой особи около 3-5 г. Голова личинки крупная, с двумя парами хорошо развитых челюстей. Но главной особенностью является наличие особых желез, которые заканчиваются отверстием в ротовой полости, из которого выделяется особая жидкость.

Интересный факт: Благодаря исключительной прочности натуральной шелковой нити ее используют при производстве бронежилетов.

При контакте с воздухом эта жидкость затвердевает и превращается в знаменитую и уникальную шелковую нить, которая так ценится в тутовом производстве. Эта нить служит личинкам тутового шелкопряда материалом для построения коконов. Коконы бывают совершенно разных размеров – от 1 до 6 см, и разной формы – круглые, овальные, с перемычками. Цвет коконов чаще всего белый, но может иметь цветные оттенки – от желто-золотого до фиолетового..

Шелк делают не только тутовые шелкопряды, но у них выходит лучше всего

Как следует из предыдущего раздела, кроме ручного тутового шелкопряда существует еще и дикий, который также способен выделывать нити, из которых при желании можно сделать шелк. Правда, производительность дикого родственника героя гораздо ниже, да и качество резьбы ниже. Вообще существует около 200 видов настоящих тутовых шелкопрядов (так называется семейство), но лишь немногие производят нить необходимого качества. Но многие другие виды насекомых (а также паукообразные) делают это неплохо, и все они хорошо известны человеку: от них получают так называемый дикий шелк. Так называют весь шелк, который не производится одомашненными тутовыми червями. Например, древние греки и римляне пользовались услугами моли Pachypasa otus для изготовления одежды Коса (от названия производственного центра — греческого острова Кос), из нее шили яркие полупрозрачные ткани, которые были особенно популярны среди древних Римские дамы имели пониженную социальную ответственность, поэтому одежда Кос стала символом излишеств. В I веке нашей эры коссийская ткань была заменена шелком тутового шелкопряда, импортированным из Китая. Из нитей тутового шелкопряда муга (Antheraea assamensis, который, вопреки своему русскому названию, принадлежит к семейству павлиньих глазков, а не настоящего тутового шелкопряда), родом из Ассама, штата на северо-востоке Индии, производят уникальный золотой шелк муга, который не просто не изнашивается со временем и после стирки, а наоборот, становится только лучше, и не пачкается, что бы на него ни пролили. Бабочку, называемую китайским дубовым павлиньим глазом, или китайским дубовым шелкопрядом (Antheraea pernyi), которая, как следует из названия, питается дубовыми листьями, разводили еще в нашей стране для производства чесучи – особого вида шелка. Вообще, на разных этапах истории люди обращались за нитью к разным насекомым не только в Евразии, но и в Африке, и в обеих Америках.

Примечательно, что насекомые — не единственные производители ниток, пригодных для изготовления тканей. Тонкое полотно, одна из лучших и самых дорогих тканей, изготавливается из нити, производимой морским моллюском Pinna nobilis (на фото изображено на дне Средиземного моря в саду с водорослями), чтобы прикреплять створки раковины к камням и другим предметам подводные объекты. Тонкий лен неоднократно упоминается в Библии как символ роскоши, а в ткань, изготовленную из него, древние египтяне заворачивали мумии во время бальзамирования. При этом ушная нить, обработанная лимонным соком, навсегда приобретает золотистый оттенок, не тускнеющий с возрастом. Тонкий лен прочен, прекрасно сохраняет тепло и настолько тонок, что, по поверью, изготовленные из него перчатки можно сложить в скорлупу грецкого ореха, а чулки — в табакерку. Однако это всего лишь легенда.

Личинки бабочки тутового шелкопряда

Личинки или яйца этой бабочки по-научному называются греной. Они имеют боковую поверхность овальной формы, с эластичной прозрачной пленкой. Размеры одного яйца настолько малы, что их количество на грамм веса может достигать двух тысяч.

Сразу после того, как бабочка откладывает яйца, они имеют слегка молочный или желтоватый цвет. С течением времени происходят изменения, в результате чего личинки приобретают розовый оттенок, а затем и полностью меняют окраску на фиолетовую. Если цвет яиц со временем не меняется, значит, личинки погибли.

Яйца тутового шелкопряда имеют довольно длительный период созревания. Он откладывает их в летние месяцы: июль и август, а затем они впадают в спячку до весны. Процессы, происходящие в них в это время, существенно замедляются, чтобы пережить воздействие низких зимних температур.

Если ветка зимует при температуре не ниже +15 градусов, существует риск плохого развития будущих личинок, поэтому зимой необходимо обеспечить ветке оптимальные температурные условия. Личинки появляются раньше, чем успевают вырасти листья на деревьях, поэтому весь этот период ветки хранят в холодильных установках при температуре от 0 до -2 градусов.

Особенности характера и образа жизни

Личинка тутового шелкопряда

Многовековое развитие производства шелка наложило свой отпечаток на образ жизни тутового шелкопряда. Считается, что дикие особи в начале своего появления превосходно летали, о чем свидетельствует наличие у этого вида насекомых довольно крупных крыльев, вполне способных поднимать тело тутового шелкопряда в воздух и переносить его на значительное расстояние расстояние.

Но в условиях одомашнивания насекомые практически разучились летать. Это связано с тем, что большинство особей не доживают до стадии бабочки. Селекционеры шелководства убивают гусениц сразу после образования кокона, чтобы покидающая его бабочка не повредила драгоценную шелковую нить. В дикой природе бабочки тутового шелкопряда вполне жизнеспособны, но эволюционные изменения коснулись и их. Самцы немного более активны и во время брачного сезона совершают короткие перелеты.

Интересный факт: самки тутового шелкопряда могут прожить всю свою короткую жизнь – около 12 дней – не сделав ни единого взмаха крыльев.

Есть данные, что взрослые шелкопряды вообще не едят. В отличие от предыдущей формы их жизненного цикла — гусеницы, имеющей мощные челюсти и непрерывно поглощающей пищу, — бабочки имеют слаборазвитый ротовой аппарат и не способны перемалывать даже самую легкую пищу.

За длительный период одомашнивания насекомые стали совершенно ленивыми; им стало трудно выживать без человеческой заботы и руководства. Шелкопряды даже не пытаются найти пищу самостоятельно, ожидая, когда их покормят готовыми, мелко нарезанными листьями шелковицы. В природе личинки более активны; известно даже, что при недостатке регулярного питания они иногда питаются листвой других растений. Однако шелковая нить, полученная из такого смешанного рациона, толще и грубее и не имеет достаточной ценности в производстве шелка.

Личинка тутового шелкопряда питается листьями одного дерева и увеличивается в 10 000 раз

Но вернемся к шелкопряду. Нашим героем он стал не просто так, а благодаря тому, что, как говорилось выше, отличается от других видов наибольшей продуктивностью. Также, как опять-таки следует из названия, он питается листьями шелковицы, или шелковицы, листопадного дерева, произрастающего в умеренно-теплых и субтропических зонах Евразии, Африки и Северной Америки. Фактически, люди выращивали тутовое дерево более 2000 лет и использовали плоды для приготовления начинок для пирогов, вина, водки и других напитков. Но у тутового шелкопряда особая связь с деревом: дело в том, что листья шелковицы — особенно белые, за что их особенно любят шелкопряды, и в меньшей степени черные — выделяют, хотя и в очень небольших количествах, особый химическое вещество цис-жасмон (пахнет жасмином). Гусеница тутового шелкопряда – тутовый шелкопряд – имеет в своих усиках особый рецептор запаха, который активируется только цис-жасмоном и заставляет гусеницу двигаться в сторону источника запаха. После вылупления из яйца (одного из 500–700, отложенных самкой) гусеница тутового шелкопряда приступает к питанию. Питается почти непрерывно (в личиночной стадии шелкопряд находится около месяца), прерывается четырьмя линьками и постепенно увеличивается в массе и размерах в 10 000 раз: примерно до 6–7 см при окуклении. Причем ближе к концу этого этапа до четверти веса ее тела приходится на железы, которые вскоре начнут вырабатывать нить.

Прочная внутренняя связь гусеницы тутового шелкопряда с листьями тутового шелкопряда не означает, что такая гусеница не может питаться ничем другим — в крайнем случае она выживет на листьях салата и свеклы, но качественный шелк можно будет получить только из листьев шелковицы. Почему? Краткий ответ: так сложилось исторически. Растения защищали себя от поедания в течение миллионов лет, в том числе изменяя свой состав, а растительноядным живым существам требовалась пища, поэтому они меняли свою физиологию, постепенно приспосабливаясь к конкретным растениям и максимально используя имеющиеся ресурсы.

Плетя кокон, каждая гусеница производит километры нити

Наконец, мы подошли к ключевому моменту в жизни тутового шелкопряда (ну, это ключевой момент для человека, но у тутового шелкопряда может быть другое мнение на этот счет, но его никто не спрашивает). Гусеница понимает, что дальше расти некуда, пора войти в кокон, и начинает усиленно плести себе этот кокон. За что? Чтобы спокойно пережить в нем стадию куколки, где насекомое остается неподвижным и претерпевает радикальные физические изменения, в частности, у него отрастают крылья. В животном мире, если ты маленькое, неподвижное и беспомощное существо, но очень питательное, тебя наверняка съедят. По крайней мере, кокон обеспечивает некоторую защиту. Она построена из прочной нити толщиной 10–30 микрон, состоящей из белков фиброина (три четверти) и серицина (составляющей внешнюю оболочку нити), треугольной в поперечном сечении, из-за этого напоминающей призму, преломляет свет и придает шелковым тканям характерный блеск. Для изготовления кокона нужно очень много ниток — до 3000 метров (длина гусеницы, напомним, около 6-7 см), из которых, однако, человеку достается примерно треть, то есть 300-900 метров, в зависимости от породы гусеницы и условий, в которых она жила и набиралась сил. Гусеница плетет свой кокон с твердым намерением, чтобы через 2–2,5 недели, выделив особые ферменты, разрушающие нить, она вылезла наружу и стала взрослой крылатой мохнатой бабочкой. В абсолютном большинстве этим планам не суждено осуществиться.

Чтобы получить килограмм шелка-сырца, нужны коконы (на фото) от одной до трех тысяч личинок, а им, в свою очередь, понадобится от 60 до более 100 килограммов листьев тутового дерева, которые они будут охотно поедать около месяца и половина. Таким образом, наличие необходимого количества листьев является узким местом шелководства; Если бы только ученые могли генетически модифицировать тутового шелкопряда, чтобы он мог есть что-то более обычное, например пластиковый мусор, и производить высококачественную нить! Всего в мире ежегодно производится около 200 тысяч тонн шелка-сырца; Около 90% мирового производства шелка приходится на Китай.

Где обитает тутовый шелкопряд

 Шелкопряд в России

Считается, что родиной современного тутового шелкопряда является Китай. Уже в период 3000 г до н.э в его тутовых рощах обитали дикие виды насекомых. Затем началось его активное одомашнивание и распространение по всему миру. В северных районах Китая и на юге Приморского края России и сегодня обитают дикие породы тутового шелкопряда, с которых, предположительно, и началось распространение вида по миру.

Ареал обитания тутового шелкопряда сегодня определяется развитием тутового производства. Для его распространения насекомых завезли во многие районы с подходящим климатом. Затем, в конце III века нашей эры, колонии тутового шелкопряда заселили Индию, а чуть позже перебрались в Европу и Средиземноморье.

Для комфортного образа жизни и производства шелковой нити шелкопряду необходимы определенные климатические условия, без которых насекомое не выполняет основную функцию, потребляемую шелкопрядами, — не образует коконов и не окукливается. Поэтому местом его обитания являются территории с теплым и умеренно влажным климатом, без резких перепадов температур, с обилием растительности, и особенно тутовых деревьев, листья которых являются основной пищей тутового шелкопряда.

Китай и Индия считаются наиболее важными местами обитания шелкопряда. Они производят 60% мирового шелка. Но благодаря этому шелководство стало одной из важных отраслей экономики многих других стран; Сегодня колонии тутового шелкопряда обитают в районах Кореи, Японии, Бразилии, а в европейской части они распространены в отдельных регионах России, Франции и Италии.

Естественные враги тутового шелкопряда

Бабочки тутового шелкопряда

В природе враги тутового шелкопряда такие же, как и у других видов насекомых:

• птицы;
• насекомоядные;
• паразитические насекомые;
• патогенные микроорганизмы.

Что касается птиц и насекомоядных животных, то с ними картина ясна – они поедают как личинок, так и взрослых бабочек тутового шелкопряда. Довольно крупный размер обоих делает их привлекательной добычей.

Но есть определенные типы естественных врагов тутового шелкопряда, которые ведут себя более изощренно и наносят гораздо больший ущерб популяциям. Среди паразитических насекомых наибольшую опасность для тутового шелкопряда представляют ежейные мухи или тахини (семейство Tachinidae). Самка ежа откладывает яйца на тело или внутрь шелкопряда, а внутри тела развиваются личинки паразита, что в конечном итоге приводит к гибели насекомого. Если зараженному шелкопряду удается выжить, он воспроизводит зараженное потомство.

Еще одна смертельная угроза для тутового шелкопряда — пебринная болезнь, вызываемая возбудителем, получившим научное название Nosema Bombycis. Заболевание передается от взрослой инфицированной особи к личинкам и приводит к их гибели. Пербина представляет реальную угрозу для производства шелка. Но современные шелководы научились эффективно бороться с его возбудителем, а также с насекомыми-паразитами, представляющими опасность для культивируемых особей.

Интересный факт: В естественной среде шелкопряд вынужден самостоятельно противостоять врагам. Известно, что зараженные паразитами личинки начинают поедать растения, содержащие токсичные алкалоиды. Эти вещества губительно действуют на личинок паразита, давая зараженной личинке шанс выжить.